СПОСОБ И УСТАНОВКА ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗА ИЗ ВОЗДУХА В ГАЗООБРАЗНОЙ И ЖИДКОЙ ФОРМЕ ВЫСОКОЙ ГИБКОСТИ МЕТОДОМ КРИОГЕННОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ

1. Способ образования, по меньшей мере, одного газа из воздуха путем криогенной дистилляции в системе колонн, содержащей, по меньшей мере, одну колонну среднего давления, работающую в режиме среднего давления, и одну колонну низкого давления, работающую в режиме низкого давления, термически соединенные между собой, согласно которому в соответствии с первым и вторым вариантами функционирования:
а) общий расход сжатого воздуха поддерживают при высоком давлении, по меньшей мере, на 5 бар больше давления в колонне среднего давления, и очищается при таком высоком давлении, называемом основным давлением;
b) это основное давление может меняться в зависимости от требуемой продукции;
с) первая часть расхода воздуха, находящаяся, по меньшей мере, под основным давлением, охлаждается в линии обмена (7) до промежуточной температуры, затем ее давление понижается, по меньшей мере, в первой турбине (21);
d) в случае необходимости давление второй части расхода воздуха понижается, по меньшей мере, во второй турбине (21В), в которой параметры впуска и нагнетания, относящиеся к давлению и температуре, отличаются не более чем на 5 бар и не более чем на 15°С соответственно или равны аналогичным параметрам первой турбины;
е) в случае необходимости работа, производимая первой или третьей турбинами, используется, по меньшей мере, частично для работы, необходимой для выполнения вспомогательным компрессором для повышения давления сжатого воздуха;
f) давление на входе в первую турбину, по существу, значительно выше среднего давления и при необходимости выше основного давления;
g) давление нагнетания первой турбины выше или равно среднему давлению, предпочтительно, по существу, равно среднему давлению;
h) вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха (13) повышает давление, по меньшей мере, одной фракции расхода воздуха до высокого давления, превышающего или равного основному давлению воздуха, охлажденного в линии обмена до криогенной температуры (<-100°С), и направляет расход воздуха с повышенным давлением обратно в линию обмена, где, по меньшей мере, часть сжижается на холодном конце, а затем направляется в систему колонн после понижения давления;
i) жидкий продукт (35) под давлением системы колонн испаряется в линии обмена;
и в соответствии с первым вариантом функционирования:
j) вспомогательная турбина (27) производит всасывание газообразной фракции расхода воздуха, охлажденной в основной линии обмена;
к) давление всасывания вспомогательной турбины выше или, по существу, равно основному давлению, предпочтительно выше, по меньшей мере, на 2 бара абсолютной величины или, по существу, равно основному давлению;
l) давление нагнетания вспомогательной турбины выше или, по существу, равно атмосферному давлению, предпочтительно, по существу, равно низкому давлению;
m) по меньшей мере, часть расхода воздуха, давление которого понижено во вспомогательной турбине, нагревают в линии обмена;
n) часть компонентов воздуха образуется в жидкой форме, представляющей собой конечный продукт;
и в соответствии со вторым вариантом функционирования:
о) расход воздуха, обработанного во вспомогательной турбине, снижают по сравнению с расходом воздуха, обработанным во вспомогательной турбине, в соответствии с первым вариантом функционирования при необходимости до нуля и
р) образование жидкости в качестве конечного продукта сокращают по сравнению с образованием жидкости в качестве конечного продукта в соответствии с первым вариантом функционирования при необходимости до нуля.
2. Способ по п.1, в котором торможение всех турбин производят вспомогательным компрессором для повышения давления сжатого воздуха (3, 13).
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором, по меньшей мере, один вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха (3), соединенный с одной из турбин, производит всасывание при температуре наружного воздуха.
4. Способ по п.1, в котором из всех вспомогательных компрессоров для повышения давления сжатого воздуха только один вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха (13), механически сопряженный с первой турбиной (21), имеет температуру всасывания ниже -100°С.
5. Способ по п.1, в котором температура всасывания первой турбины (21) отличается не более чем на 15°С от температуры псевдоиспарения кислорода.
6. Способ по п.1, в котором расход основного воздуха (1) на входе при осуществлении второго варианта уменьшают предпочтительно на расход, который, по меньшей мере, равен уменьшению при осуществлении второго варианта расхода воздуха, подаваемого на вспомогательную турбину (27).
7. Способ по п.6, в котором изменение расхода основного воздуха (1) обеспечивают посредством регулируемых лопаток компрессора.
8. Способ по п.1, в котором изменение расхода основного воздуха (1) обеспечивают путем запуска и/или остановки компрессора дополнительного воздуха.
9. Способ по п.1, в котором давление основного воздуха меняется между первым вариантом и вторым вариантом.
10. Способ по п.1, в котором давление первой части воздуха повышается до давления, превышающего основное давление на входе первой турбиной (21) таким образом, что она подается в первую турбину, по существу, под давлением, превышающим основное давление.
11. Способ по п.1, в котором температура всасывания вспомогательной турбины (27) выше температуры всасывания первой турбины (21).
12. Установка охлаждения и нагревания расхода воздуха, предназначенного для системы колонн разделения воздуха и поступающего из нее, содержащая линию обмена (7), первую турбину (21), вспомогательную турбину (27), вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха (13); причем линия обмена содержит:
I) по меньшей мере, один канал для приема первого расхода очищенного воздуха, причем, по меньшей мере, этот канал для приема первого расхода очищенного воздуха сопряжен со вспомогательным компрессором для повышения давления сжатого воздуха;
II) по меньшей мере, один канал, соединенный с нагнетательным трубопроводом вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха, причем, по меньшей мере, этот канал, соединенный со вспомогательным компрессором для повышения давления сжатого воздуха, соединен с первой турбиной;
III) по меньшей мере, два канала для приема, по меньшей мере, двух жидкостей (35, 37), которые нагреваются;
VI) по меньшей мере, один канал для приема второго расхода очищенного воздуха; причем, по меньшей мере, этот канал для приема второго расхода очищенного воздуха соединен с всасывающим элементом вспомогательной турбины, причем нагнетательный трубопровод вспомогательной турбины соединен, по меньшей мере, с одним каналом нагреваемого воздуха.
13. Установка по п.12 компонуется таким образом, чтобы при работе выполнялось одно из следующих условий:
I) температура всасывания вспомогательной турбины (27) была выше температуры всасывания первой турбины (21);
II) температура всасывания вспомогательной турбины (27) была выше температуры всасывания вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха (13);
III) температура всасывания вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха (13) была ниже температуры всасывания первой турбины (21);
IV) температура нагнетания вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха (13) была выше температуры всасывания первой турбины (21);
V) температура нагнетания вспомогательного компрессора для повышения давления сжатого воздуха (13) была выше температуры нагнетания вспомогательной турбины (27).