СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО АЗОТА ПУТЕМ РАЗЛОЖЕНИЯ ВОЗДУХА ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

1. Способ получения жидкого азота путем разложения воздуха при низкой температуре в системе дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород, содержащей ровно две дистилляционные колонны, а именно колонну (28) высокого давления, колонну (30) низкого давления, а также один единственный дефлегматор (29) колонны высокого давления для сжижения головного газа (34) колонны (28) высокого давления, выполненный в виде конденсатора-испарителя и имеющий пространство для сжижения и одно единственное испарительное пространство, причем при осуществлении способа
- исходный воздух (1) сжимают в основном воздушном компрессоре (3) до первого давления, а затем очищают (5),
- дроссельный поток (21), образуемый частью очищенного исходного воздуха, сжижают или псевдоожижают в основном теплообменнике (19) под вторым давлением, которое выше первого давления,
- давление сжиженного или псевдоожиженного дроссельного потока (21) снижают (33), а затем подают в систему дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород,
- по меньшей мере часть (35) головного газа (34) колонны (28) высокого давления подают в пространство для сжижения дефлегматора (29) колонны высокого давления и там по меньшей мере частично сжижают, а
- в колонне (30) низкого давления получают и частично отводят в виде жидкого продукта азот (46),
отличающийся тем, что
- по меньшей мере часть дроссельного потока, давление которого было снижено, подают в испарительное пространство дефлегматора (29) колонны высокого давления в виде потока (33, 233, 270) охлаждающего средства,
- система дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород дополнительно содержит дефлегматор (31) колонны низкого давления, выполненный в виде конденсатора-испарителя и имеющий пространство для сжижения и испарительное пространство,
- по меньшей мере часть головного азота (46) колонны (30) низкого давления подают в пространство для сжижения дефлегматора (31) колонны низкого давления и там по меньшей мере частично испаряют, а
- жидкость (80), обогащенную кислородом, подают из нижней области колонны (30) низкого давления в испарительное пространство дефлегматора (31) колонны низкого давления и там по меньшей мере частично испаряют.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток (33) охлаждающего средства непосредственно после снижения давления (32) дроссельного потока (21) подают прямо в испарительное пространство дефлегматора (29) колонны высокого давления.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть дроссельного потока, давление которого было снижено (232), подвергают разделению фаз, а поток (233, 270) охлаждающего средства образуют по меньшей мере частью жидкой фазы после разделения фаз, причем разделение фаз осуществляют, в частности, в промежуточном месте колонны (28) высокого давления.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что
- очищенный исходный воздух (6) по меньшей мере частично смешивают с рециркуляционным потоком (7) с получением циркуляционного потока (8),
- циркуляционный поток (8) сжимают в циркуляционном компрессоре (9) до промежуточного давления, которое выше первого давления,
- первый турбинный поток (20), образуемый первой частью циркуляционного потока (1) после циркуляционного компрессора (9) расширяют с выполнением работы в первом детандере (22),
- второй турбинный поток (18), образуемый второй частью циркуляционного потока (11) после циркуляционного компрессора (9), расширяют с выполнением работы во втором детандере (26), а
- по меньшей мере часть отработавшего расширенного первого турбинного потока (23) и/или по меньшей мере часть отработавшего расширенного второго турбинного потока (27) возвращают в циркуляционный поток (8) в качестве рециркуляционного потока (7).
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что по меньшей мере часть циркуляционного потока (11), сжатого до промежуточного давления, сжимают в двух последовательно соединенных дополнительных компрессорах (12, 14) до высокого давления, которое выше промежуточного давления и, в частности, примерно равно второму давлению, причем
- первый детандер (22) механически соединен с одним (12) из обоих дополнительных компрессоров, а
- второй детандер (26) механически соединен с другим (14) из обоих дополнительных компрессоров.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что вся энергия, используемая в дефлегматоре (29) колонны высокого давления, предоставляется за счет потока (33, 233, 270) охлаждающего средства.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар (43), полученный в испарительном пространстве дефлегматора (29) колонны высокого давления, подают в колонну (30) низкого давления, в частности, в ее нижнюю область.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что ни колонна (28) высокого давления, ни колонна (30) низкого давления не имеют кипятильника для производства пара, поднимающегося из жидкости соответствующей колонны.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что остающуюся жидкую фракцию (44) подают из испарительного пространства дефлегматора (28) колонны высокого давления в испарительное пространство дефлегматора (31) колонны низкого давления.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть (38) жидкости (36), полученную в пространстве для сжижения дефлегматора (28) колонны высокого давления, подаются в колонну (31) низкого давления.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток (41) жидкого сырого кислорода подают из нижней области колонны (28) высокого давления в колонну (30) низкого давления.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что разлагаемый воздушный поток (24), образуемый другой частью очищенного исходного воздуха (6) в виде дроссельного потока, в газообразном состоянии подают в колонну (28) высокого давления, в частности, в ее нижнюю область, причем разлагаемый воздушный поток (24) содержит по меньшей мере часть отработавшего расширенного первого турбинного потока (23) и/или по меньшей мере часть отработавшего расширенного второго турбинного потока (27).
13. Способ п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере 40 мол.%, в частности, по меньшей мере 50 мол.% всего количества исходного воздуха (1), вводимого в систему дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород, подают (33, 232) в систему дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород в жидком состоянии.
14. Устройство для получения жидкого азота путем разложения воздуха при низкой температуре, содержащее
- систему дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород, содержащей ровно две дистилляционные колонны, а именно колонну (28) высокого давления, колонну (30) низкого давления, а также один единственный дефлегматор (29) колонны высокого давления для сжижения головного газа (34) колонны (28) высокого давления, выполненный в виде конденсатора-испарителя и имеющий пространство для сжижения и одно единственное испарительное пространство,
- основной воздушный компрессор (3) для сжатия исходного воздуха (1) до первого давления,
- очистительное устройство для очистки (5) исходного воздуха, сжатого до первого давления,
- средства для создания дроссельного потока (21) с помощью части очищенного исходного воздуха (6),
- основной теплообменник (19) для сжижения или псевдоожижения дроссельного потока под вторым давлением, которое выше первого давления,
- средства для снижения давления (32) сжиженного или псевдоожиженного дроссельного потока (21),
- средства для подачи дроссельного потока, давление которого было снижено, в систему дистилляционных колонн для разделения на азот и кислород,
- средства для подачи по меньшей мере части (35) головного газа (34) колонны (28) высокого давления в пространство для сжижения дефлегматора (29) колонны высокого давления, и
- средства для отвода азота (46), полученного в колонне (30) низкого давления, в виде жидкого продукта (51),
отличающееся тем, что оно содержит
- средства для подачи по меньшей мере части дроссельного потока, давление которого было снижено, в испарительное пространство дефлегматора (29) колонны высокого давления в виде потока (33, 233, 270) охлаждающего средства,
- дефлегматор (31) колонны низкого давления, выполненный в виде конденсатора-испарителя и содержащий пространство для сжижения и испарительное пространство,
- средства для подачи по меньшей мере части головного азота (46) колонны (30) низкого давления в пространство для сжижения дефлегматора (31) колонны низкого давления, и
- средства для подачи жидкости (80), обогащенной кислородом, из нижней области колонны (30) никого давления в испарительное пространство дефлегматора (31) колонны низкого давления.