Интегрированный способ и система для разделения воздуха, поступающего посредством сжатого воздуха из нескольких компрессоров - RU2004125172A

Реферат

1. Интегрированный способ для введения кислорода в установку (HF), потребляющую воздух, обогащенный кислородом, включающий следующие стадии:

i) сжатие воздуха в первом компрессоре (S) и разделение на первую и вторую части (1,2),

ii) подачу первой части (1) сжатого воздуха в установку (HF), потребляющую воздух, обогащенный кислородом,

iii) очистку второй части (2) в очистительной установке (Р) и подачу в установку разделения воздуха (А),

iv) получение в установке разделения воздуха, по меньшей мере, одного потока, обогащенного кислородом (О), и, по меньшей мере, одного потока, обогащенного азотом (N),

v) направление, по меньшей мере, части потока, обогащенного кислородом, из установки разделения воздуха в установку, потребляющую воздух, обогащенный кислородом,

при этом воздух, сжатый в компрессоре (К) газовой турбины (С), разделяют на первую фракцию (I) и вторую фракцию (II), первую фракцию направляют в камеру сгорания газовой турбины (СС), и вторую фракцию очищают в очистительной установке (Р) и направляют в установку разделения воздуха (А).

2. Способ по п.1, при котором воздух сжимают в специальном компрессоре (D) и направляют в установку разделения воздуха (А).

3. Способ по п.1 или 2, при котором, по меньшей мере, один поток, обогащенный азотом (N), направляют в газовую турбину (С), в точку перед детандером (Е) газовой турбины для газа горения.

4. Способ по п.1, при котором вторую часть сжатого воздуха (2) и вторую фракцию (II) сжатого воздуха, и, необязательно, воздух из специального компрессора (D), смешивают и очищают вместе в одной и той же очистительной установке (Р) для удаления, по существу, двуокиси углерода и воды.

5. Способ по п.1, при котором вторую часть (2) сжатого воздуха сжимают до более высокого давления после первого компрессора (S) и перед очистительной установкой (Р).

6. Способ по п.1, при котором вторую фракцию (II) сжатого воздуха сжимают до более высокого давления после компрессора газовой турбины (К) и перед очистительной установкой (Р).

7. Способ по п.1, при котором установка (HF), потребляющая воздух, обогащенный кислородом, представляет собой печь для обработки металла.

8. Способ по п.1, при котором установка (А) разделения воздуха содержит, по меньшей мере, колонну (3) высокого давления и колонну (4) низкого давления, термически связанные с помощью конденсатора-ребойлера (5), при котором колонна высокого давления работает при давлении, находящемся в пределах между 12 и 20 бар абс., и необязательно включает стадии сжатия воздуха и охлаждения воздуха по существу до его точки росы, введения, по меньшей мере, части воздуха в нижнюю часть основной дистилляционной колонны (3), работающей при высоком давлении, приема обогащенной жидкости в нижней части колонны и расширения обогащенной жидкости до среднего давления, находящегося в пределах между высоким давлением и атмосферным давлением, и введения обогащенной жидкости в промежуточной точке дополнительной дистилляционной колонны (4), работающей при среднем давлении, охлаждения верхнего конденсатора (5) основной колонны посредством жидкости из нижней части дополнительной колонны, расширения части этой последней жидкости до низкого давления с тем, чтобы охладить верхний конденсатор (6) дополнительной колонны, извлечения жидкости из верхней части дополнительной колонны, сжатия прокачкой извлеченной жидкости до высокого давления и инжектирования ее в верхнюю часть основной колонны, и извлечения продукта азота из верхней части основной колонны, при этом основная дистилляционная колонна работает при давлении, находящемся в пределах между 15 и 20 бар абс.

9. Интегрированная система, содержащая:

a) установку разделения воздуха (А),

b) по меньшей мере, одну очистительную установку (Р),

c) средства прохода для направления первой части (1) сжатого воздуха из первого компрессора (S) в установку (HF), потребляющую воздух, обогащенный кислородом, и средства прохода для направления второй части (2) сжатого воздуха из первого компрессора в очистительную установку, а затем в установку разделения воздуха,

d) средства прохода для направления первой порции (I) сжатого воздуха из компрессора (К) газовой турбины (С) в камеру сгорания (СС) газовой турбины и второй порции (II) сжатого воздуха из компрессора (К) газовой турбины в очистительную установку (Р), а затем в установку разделения воздуха и

e) средства прохода для удаления текучей среды, обогащенной кислородом (О), из установки разделения воздуха и средства прохода для удаления текучей среды, обогащенной азотом (N), из установки разделения воздуха.

10. Система по п.9, содержащая средства прохода для направления текучей среды, обогащенной кислородом (О), из установки разделения воздуха (А) в установку (HF), потребляющую воздух, обогащенный кислородом.

11. Система по п.9 или 10, содержащая средства прохода для направления текучей среды, обогащенной азотом (N), из установки разделения воздуха (А) в газовую турбину (С).

12. Система по п.9, содержащая, по меньшей мере, один компрессор (B1, B2) для увеличения давления, по меньшей мере, одной части из второй части сжатого воздуха (2) и второй порции (II) сжатого воздуха перед очистительной установкой.