EP A 0538118描述了利用双塔和混合塔生产不纯氧气，其中使用专 门的空气增压器压缩空气使之达到混合塔的压力。

本发明的目的是降低这种设备的投资成本。
根据本发明的一个目的，提供一种在包含中压塔、低压塔和混合塔的 设备中低温蒸馏分离空气的方法，其中：
(i)在压缩机中将空气压缩，在热交换管道中冷却，将第一部分空气 送入混合塔的容器内；
(ii)将第二部分空气送入中压塔并在其中分离；
(iii)将富含氧的液体和富含氮的液体从中压塔送入低压塔；
(iv)将富含氧的液体从低压塔送到混合塔的塔顶；
(v)将至少一种液体流从中压塔或低压塔排出；
(vi)将第二部分空气在增压器内增压、在热交换管道内冷却，并分为 第一份和第二份；
(vii)第一份空气在热交换管道内冷却，至少部分液化并送入中压塔 和/或低压塔；
(viii)第二份空气在克劳德(Claude)汽轮机中膨胀并送入中压塔； 和
(ix)富含氧的流体从混合塔排出并在热交换管道内加热。
根据本发明其它可选择的方面；
-从中压或低压塔排出的液体是最终产物；
-增压器与克劳德汽轮机耦合；
-所述增压器是一个冷增压器；
-混合塔在8-20巴的绝对压力下操作；
-所有送入蒸馏的空气被压缩到8-20巴(绝对)；
-40-90％被送入蒸馏的空气被增压；
-被增压的空气被增压到12-30巴(绝对)。
根据本发明的其它方面，提供一种低温蒸馏分离空气的设备，包括： 中压塔、低压塔、混合塔、克劳德汽轮机、增压器、压缩空气的装置、将 所述空气的部分压缩空气送入混合塔的装置、将另一部分压缩空气送入增 压器的装置、将增压空气部分送入克劳德汽轮机和将膨胀空气送入中压塔 的装置、在液化和膨胀后将剩余的增压空气送入中压塔和/或低压塔的装 置和将至少一种液体作为最终产物从中压塔和/或低压塔排出的装置。
所述增压器可与克劳德汽轮机耦合。
附图说明
将参考附图描述本发明的一种实施方式。图1示意性地示出了根据本 发明的空气蒸馏设备的一种实施方案。

图1中所示的空气蒸馏设备用来生产不纯氧OI，例如在明显不同于 6×105帕(绝对)，例如在8-20×105帕(绝对)的规定压力P下具有80-97 ％、优选85-95％的纯度。该设备主要包含热交换管道1，本身包含中压 塔3、低压塔4和主冷凝-再沸器5的双蒸馏塔和混合塔6。混合塔6和低 压塔4合并在单一结构中。中压塔3形成独立结构并且其上面有冷凝-再 沸器5，可参见EP A 1978212。塔3和4一般分别在约6×105帕(绝对) 和约1×105帕(绝对)压力下操作。
如US A 4 022 030所详述，混合塔是一种具有与蒸馏塔相同结构的 塔，但是其用于在接近可逆的条件下混合从底部引入的相对易挥发的气体 和在顶部引入的挥发性较低的液体。
这样的混合物可产生冷却能，因此用于降低与蒸馏有关的能量消耗。 在本例的情况下，进一步利用该混合物以直接在压力P下产生不纯氧气， 如以下所述。
待进行蒸馏分离的空气在压缩机C01中压缩到15×105帕(一般在 8-20×105帕之间)并适当净化，分为两部分。该空气的一部分，占所述 空气的40-90％，在增压器8中增压到压力12-30×105帕，在热交换管道 1中冷却并分为两份。一份继续在热交换管道1中冷却，在其中至少部分 液化然后通过管道7引入中压塔3。部分或全部这种液化空气也可送入低 压塔4。另一份在8中增压并然后冷却的空气在与增压器8耦合的克劳德 汽轮机中膨胀，并以气态送入中压塔3的底部，位置比管道7的入口低几 个塔板。从塔3底部排出的“富液体”(富含氧气的空气)在安全阀10 中膨胀并引入塔4。在塔3上部排出的“贫液体”(不纯氮)在安全阀12 中膨胀并引入塔4顶部，在塔4顶部产生的气体构成所述装置废气N1， 在热交换管道1中加热后从该装置排出。
根据所述双塔设置，纯度不同的液体氧在塔4底部排出并通过管道 24送入冷凝-再沸器5，在其中部分汽化形成气体25，送入低压塔4。从 冷凝器5排出的液体26通过泵13压缩到略高于上述压力P的压力P1以 补偿压降(P1-P小于1×105帕)，并且部分地引入塔6顶部。该液体氧 的一部分27可入储存设备。压缩到高于中压的压力并在热交换管道1 中部分冷却的来自压缩机C01的辅助空气在混合塔6底部引入。从该塔 排出三种液体流：在底部，排出与富液体相似的液体并通过装有安全阀 15A的管道15与其合并；在中间点，排出基本由氧和氮组成的混合物， 通过装有安全阀17的管道16送入低压塔4的中间点；在顶部，排出不纯 氧，在热交换管道中加热后基本上在压力P下经过管道18从装置移出作 为产物气体OI。
液体氮流在中压塔3上部作为最终产物排出。
图1还显示了用于回收在该装置中流动的流体中可回收利用的冷的 辅助热交换器19，20。
能够容易地理解的是，包含塔3和4的双塔可以构成单一结构，同时 混合塔6形成单独结构。
任选地，加压后的液体氧流和/或加压后的液体氮流可在热交换管道1 或在专用的再沸器内汽化。