TW536616B - Three-column system for the low-temperature fractionation of air - Google Patents

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536616 五、發明說明（1 ) 本發明係關於一種依照申請專利範圍第1項前段所述使 用三管柱系統來進行空氣低溫分餾的方法。此種三管柱系 統具有一個高壓管柱、一個低壓管柱和一個中壓管柱。中 壓管柱係用來分離來自高壓管柱的第一種富氧觀分，特別 是爲了產生氮氣，而液態氮則被用來做爲低壓管柱中的迴 流液，或者是被萃取成產物。 低溫分餾空氣的基本原理可參考Hausen/Linde所著之 ”低溫學’’一書（第二版，1 98 5年）和Latimer在化學工程進 展（第63冊，第2卷，1 967年，第35頁）中所述。在三管 柱系統中，高壓管柱和低壓管柱較好是能形成一種Linde 雙管柱，亦即，這兩個管柱彼此相連接，而可經由一個主 要冷凝器來交換熱量（然而，本發明基本上也可應用於其 它種高壓管柱和低壓管柱和/或其它冷凝器結構的安排方 式）。與傳統Linde雙管柱方法不同的是，在三管柱方法 中，並非在高壓管柱中所形成的所有富氧液體皆被直接送 入低壓管柱中，而是來自高壓管柱的第一種富氧餾分流入 中壓管柱，它將會進一步被分餾，特別是在高壓管柱和低 壓管柱的操作壓力之間的壓力狀態下。來自中壓管柱的頂 _部蒸氣與一種冷卻流體進行間接的熱交換，並且，在此方 法中，此種頂部蒸氣至少被部分冷凝。在此方法中所生成 的液態氮被用來做爲此種三管柱系統中額外的迴流液，和 /或成爲液態的產物。例如，已知使用來自高壓管柱的底 液、來自中壓管柱的底液、來自低壓管柱的底液或是來自 低壓管柱的中間液做爲冷凝中壓管柱中之頂部氣體的冷卻 536616 五、發明說明（2) 流體。這種型式的三管柱方法已見於，例如DE 1065 8 67B 、DE 2903089 A 、 US 5692395 或 EP 10435566 A 。 除了上述三種用於氮氣/氧氣分離之管柱之外，也可安 裝其它更多的分離裝置，例如用於氧氣/氬氣分離的粗製 氬管柱、用於氬氣/氮氣分離的純氬管柱，和/或用來獲得 氪和/或氙氣的一或多個管柱，或者是非蒸餾式分離或其 它的淸潔裝置。具有額外之粗製氬管柱之三管柱系統亦可 參見於前述Latimer所著之論文，或是US 443 3 98 9、 EP 147460 A、EP 82?123 A 或 EP 83 1 284 A。 本發明之目的係在於提供一種使用三管柱系統來進行空 氣的低溫分餾之方法和裝置，其經濟效益特別好。 這個目的可藉由使用以下兩種物料流做爲冷凝來自中壓 管柱之第二種頂部氮氣的冷卻流體而達成： •第二種液化的裝載空氣氣流，和/或 •來自高壓管柱中間點的液體。 依此方式，中壓管柱冷凝器中的間接熱交換作用可以進 行的特別有效率。 本發明方法的第一種變化方式特別可應用於能處理相當 大量空氣預液化的設備中，亦即具有高液體產量和/或高 度的內壓縮。如果是內壓縮方法，則至少有一種產物（例 如來自局壓管柱和/或中壓管柱的氮氣、來自中壓管柱和/ 或低壓管柱的氧氣）以液體形態自三管柱系統中的一個管 柱或者是與這些管柱中之一的管柱相連接的冷凝器中移出 ’在液態下被升高壓力，在與第二種裝載空氣氣流進行間 -4- 536616 五、發明說明（3) 接熱交換時被蒸發或是假蒸發（如果在超臨界壓力下）， 並且在最後成爲氣相之加壓產物。在此方法中或是後續膨 脹步驟期間被液化的空氣將接著被用來做爲冷卻流體。被 蒸發的第二種裝載空氣氣流較好是能送入低壓管柱中。所 需要的液化空氣也可在沒有內部壓縮的情況下，於空氣循 環中在液體設備中產生。 在本說明書的內文中，所謂的’’液化之裝載空氣’’係指一 種藉由裝載空氣之部分氣流直接液化所形成的氣流，其不 需接受任何改變濃度的處理。特別是，在液化和送入中壓 管柱冷凝器的蒸發空間之間沒有發生相分離。 中壓管柱的頂部冷凝器以設計成一種落膜（falling film) 蒸發器爲佳。在此方法中，冷卻流體只有部分被蒸發。所 得的二相混合物被送入一個相分離裝置中，其中蒸氣形態 的餾分和仍似液態存在的部分將會彼此分離開來。使用落 膜蒸發器可使得液化空間和蒸發空間之間的溫度差變得特 別小。這項性質也造成了中壓管柱得以在最適的壓力下操 作。 冷卻流體一般須在間接熱交換的上游被膨脹。在本發明 申請書的內文中，這個膨脹步驟可以做功的方式來進行。 基於此，例如，第二種裝載的空氣氣流可以液態或是超臨 界狀態送入一個液體渦輪機中’自其中它再度成爲一種完 全或實質上完全的液態。 在許多例子中，除了高壓管柱底液所形成之第一種富氧 盲留分之外，可以將第二種裝載飽分進料至中壓管柱中。爲 536616 五、 發明說明 ( 4 ) 此之故 可 將 具 有 與 第一 極 虽 氧 餾 分不 同 組 成的 另 一 種 額 外 的餾 分 白 尚 壓 管 柱 中萃 取出來 並且 進 料 至 中 壓 管 柱 中 〇 如果來 白 高 壓 管 柱的中 間 液 被 用 來做 爲 冷卻 流 體 ， 有 一 部 分可 以 被 分支 出來 ，而 進 料 至 中 壓管 柱 中 做 爲 另 一 種 裝 載 的餾 分 在 這 種 情 形下 額 外的 餾分及冷卻 流 體 係 白 高 壓 管柱 的 相 同 中 間 點 萃取出來的 〇 本發 明 方法可以在沒有 獲 得 氬 氣 的情 況下 進 行 〇 在 後 者 的 情況下 可以使用 任何 已 知的 方法來加 熱 中 壓 管 柱 例 如 藉由 使 來 白 局 壓 管 柱的 氮 氣 氣 流 冷凝 使 來 白 高 壓 管 柱 的 中間 餾 分 或 裝 載 空 氣之 部 分 氣 流 冷凝 ， 或 者 是 藉 由 傳 送 筒 壓管 柱 之 jJtzt 虽 氧 液 體 rJ-ii 的可 感 熱 之 方 式來 進 行 〇 另 一 種 替 代 方 案則 是 以 再 壓 縮 氮 氣來 進 行 中 壓 管柱的 底 部 加 熱 y 可 參 考 一篇 專 利 串 5主 5円 書 中 所詳 細 說 明 之 內容 ( 德 國 專 利 串 三主 m 書 第 10103957.2 :和相對應之專利ΐ 1請書） 其並非先前公 開 之出版 物 〇 然而 贅 本 發 明 的 二 管柱 系 統 特 別可以 與 粗 製 管 柱相 連 接 而有 效 的 進 行 氬 氣 的回 收 ， 其 頂 部的 菡 氣 在 一 個 粗 製 氬 冷 凝器 中 被 冷 凝 而 其與 二 管 柱系 統的 下 游 相 連 接 〇 粗 製 氬 冷凝 器 較 好 能 同 時 進行 中 壓 管 柱 的底 部 加 熱 使 得 來 白 中 壓管 柱 之 底 液 能 在 該位 置 至 少 部 分被 蒸 發 ， 並 且 使 方 法 中 所形成的 虽 氧 蒸 氣 回送 至 中 壓 管 柱中 〇 因 此 粗 製 氬 管 柱 之液 體 πϋ 迴 流 液 的 產 生和 中 壓 管 柱 上升 蒸 氣 的 產 生係在 單 —^ 的熱 交 換 操 作 中 進 行。 因 此 —* 個單 —. 的冷 凝 器 /蒸發 器 足以 同 時 達 到 兩 個 功能 〇 -6 方面可使 得 設 備 的花 費 相 當 536616 五、 發明說明 ( 5) 低 另 — 方面也意 味著 此 方 法 對 於能 量 的使用上特別有利 ， 因 爲 它 可 減 少熱 交換 時的 損 失 〇 在 與 來 白 中 壓管 柱之 第 二 種 頂 部氮 氣 進行間接熱交換時 冷卻 流 體 較 好是 能至 少 部 分 被 蒸發 9 並且在此方法中所 形成 蒸 氣 形 態 的餾 分被 送 入 低 壓 管柱 中 ，特別是藉由冷風 扇 之助 Ο 在 第 — 種 i-Lzf 虽 氧餾 分的 進 料 點 之 上， 中 壓管柱較好能具有 覆 蓋 至 少 七 個 理論 板數 的 質 傳 構 件。 舉 個例子，進料點之 上 的 理 論 板 數 爲7 到50個， ，以 16到 2 2個理論板數爲佳 〇 在 第 —* 種 富 氧餾 分的 進 料 點 之下， 中 壓管柱沒有任何質 傳 構 件 ， 或 是 具有 總計 1 到 5 個 理論 板 數的質傳構件。 本 發 明 亦 關 於一 種用 來 獲 得 如 申請 專 利範圍第1項之氬 氣 的 設 備 Ο 較 佳的 結構 方式 描 述 於申 請 專利範圍第1 0到 14 項 卜 本 發 明 和 其 進一 步的 詳 細 說 明 可參 考 附圖所示之示範性 實 施 例 來 做 更 詳細 的闡 述 0 在 第 1 圖 所示的 系統 中 y 空 氣 1在 具 有再冷器3的空氣 壓 縮 機 2 中 被 壓縮 。被 壓 縮 的 裝 載空 氣 4被進料至一個， 例如 由 一 對 分子 篩吸 收 劑 所 構 成的 淸 潔裝置5中。潔淨 後 空 氣 6 的 第 一部 分7 在 熱 交 換 器8 中 被大約冷卻至其露 點 Ο 空 氣 被 冷卻的 第一 部 分 9 與 另一 種 氣相的空氣流67 混 合在 一 起 〇 在這 個示 範 性 實 施 例中 ， 形成”第一種裝載 空 氣 氣 流 丨，白t [合物 丨係經 由 管 線 1 〇進料， 沒有限制，而通入 管 柱 系 統 的 筒壓 管柱 1 ] 1中。 -7 這種三管柱系統還具有一 536616 五、發明說明（6) 個中壓管柱1 2和一個低壓管柱1 3。 在這個實例中，高壓管柱11的整個頂部產物（”第一種 頂部氮氣將經由管線1 4通入一個主要冷凝器1 5中， 在該冷凝器中，頂部產物將會完全或幾近完全被冷凝。在 此方法中所形成之液態氮1 6的第一部分1 7將當成迴流液 通入高壓管柱1 1中。第二部分1 8則在一個超冷卻逆流 式熱交換器1 9中冷卻，並且經由管線2 0、限制閥2 1和 管線22被通入低壓管柱1 3的頂部。 以”第一種富氧餾分”經由管線23、超冷卻逆流式熱交換 器19、管線24、限制閥25和管線26而進料至中壓管柱 12中的第一種富氧液體，係在高壓管柱1 1的底部所生 成。在這個實例中，中壓管柱12在第一種富氧餾分26的 進料點之下，並沒有任何質傳構件；進料點以上的質傳構 件係由整齊的塡充料所形成，其相當於總共22個理論板 數。 中壓管柱的底部產物Γ第二種富氧液體”）經由管線27 和控制閥28通入粗製氬冷凝器29的蒸發空間中，在該處 其將被部分蒸發。在本方法中所形成的兩相混合物30被 送入一個分離器31(相分離器）中。蒸氣形態的部分餾分 32成爲”富氧蒸氣”而流回至中壓管柱12中，其被用來做 爲上升蒸氣。留下的液體33被節流（3 4)及當成富氧塡充 料3 5被送至低壓管柱1 3中。 在這個例子中’在中壓管柱1 2頂部所形成的第二種頂 部氮氣將經由管線36被完全移出’並且在中壓管柱頂部 536616 五、發明說明（7) 冷凝器37的液化空間中被完全冷凝。在本方法中所形成 液態氮3 8的第一部分3 9被當成迴流液而添加至中壓管柱 12中。第二部分40則是經由限制閥41和管線42-22通入 低壓管柱1 3的頂部，和/或直接成爲液態產物（圖中未顯 示）。 自低壓管柱13的上半段區域中移出氮氣43-44_45和不 純的氮氣46-47-48，在超冷卻逆流式熱交換器19和主要 熱交換器8之中加熱，並且萃取成產物（G AN)或是殘餘氣 體（UN2)。 來自低壓管柱13底部的液態氮49的第一部分50-52係 藉由一個泵51輸送至主要冷凝器15的蒸發空間中，在其 中它將被部分蒸發。在此方法中所形成的兩相混合物被回 送至低壓管柱1 3的底部。低壓管柱底液49的剩餘部分 54在內壓泵55中被調成所需的產物壓力，經由管線56 進料至主要熱交換器8中，並且在主要熱交換器8之中被 蒸發或假蒸發和加熱，最後再經由管線57移出，成爲氣 態的加壓產物（GOX-IC)。藉由內部壓縮的方式可達到任何 所需的產品壓力。這種壓力可以，例如，介於3到1 20巴 之間。 (假）蒸發.內部壓縮氧氣5 6所需的熱量係由裝載空氣的 第二部分62所提供，其係經由管線5 8自純化的裝載空氣 6中分支出來，在具有再冷卻器60的再壓縮機59之中被 調整成所需的高壓，並且經由管線6 1進入主要熱交換器 8中。裝載空氣的第二部分62至少有部分當成”第二種裝 536616 五、發明說明（8) 載空氣氣流’’，經由管線75、超冷卻逆流式熱交換器1 9、 管線76、限制閥77和管線78，被通入中壓管柱之頂部冷 卻器3 7的蒸發空間中，之前並沒有遭受相分離或是任何 其它濃度改變的處置。它在中壓管柱冷凝器37中被部分 蒸發。在本方法中所形成的兩相混合物7 9被送入一個分 離器80 (相分離器）中。蒸氣形態的部分餾分8丨流入低 壓管柱13中。同樣的，留下的液體82將經由閥83而進 料（84)至低壓管柱13中。進料點位於不純氮氣罩46之下 ，且在中壓管柱底液的進料3 5位置之上。 低溫高壓空氣62的殘餘物被調節（63)成高壓管柱的壓 力，並且經由管線64送入高壓管柱1 1中。進料點較好是 在送入空氣1 〇之底部位置的上方數個理論板處。 純化之裝載空氣6的一部分65與第二部分62 —起再壓 縮，並且送入（5 8-5 9-60-6 1 )主要熱交換器8中，然後在中 間溫度下再次被移出，並且送入膨脹機器66中，在本例 子中爲一種發電機渦輪。已進行過做功膨脹之裝載空氣的 第三部分67，與”第一種裝載空氣氣流1〇”的第一部分9 一起通入高壓管柱11中。 低壓管柱1 3經由一條氣體管線68和一條液體管線69 而與粗製氬管柱70相連接。氣態的含氬餾分係經由68而 通入粗製氬管柱中，它在其中分離成一種粗製氬的頂部餾 分和一種在底部的富氧液體。在本實例中，氣相粗製氬頂 部餾分71的第一部分72成爲粗製氬產物（GAR)。如有需 要，它可以在一個純氬管柱中（圖中未顯示）被進一步純 -10- 536616 五、發明說明（9) 化。剩餘物73在粗製氬冷凝器29中被完全或幾近完全液 化，並且經由管線74迴流添加至粗製氬管柱70的頂部。 在本實例中，所有的三個冷凝器/蒸發器1 5,29,3 7皆被 設計成落膜蒸發器。然而，在本發明的範疇內，每一種皆 可由不同型態的蒸發器所製成，例如，強制循環式蒸發器 (熱虹吸式蒸發器）。舉個例子，如果粗製氬冷凝器被設 計成一種強制循環式蒸發器，它可以直接安裝在中壓管柱 1 2的底部。因此，在設備上來說，粗製氬管柱7 0和中壓 管柱1 2也可以安裝成雙管柱的形式，並且容納在一個共 用的容器中。 然而，在本發明的內容中，爲了使管柱壓力最適化，通 常以使用落膜蒸發器較爲有利，這是基於它所使用的溫度 差較低之故。如果低壓管柱1 3、中壓管柱1 2、粗製氬冷 凝器29和粗製氬管柱70的安排方式是在彼此之上的話， 如附圖中所示，它還可以用循環泵（參見用於主要冷凝器 1 5的泵5 1 )來配送，這是落膜蒸發器所另需的。單純考 慮靜壓，液體經由管線27,3 0,3 3,3 5而流出中壓管柱12， 經過粗製氬冷凝器29，而進入低壓管柱1 3中。在液化部 分也不需要使用泵。 管柱的操作壓力爲（每一個例子所顯示的是頂部壓力）·· 高壓管柱1 1 例如4到1 2巴，以大約6巴爲佳 中壓管柱1 2 例如1.2到2巴，以大約1.4巴爲佳 低壓管柱1 3 例如1.2到2巴，以大約1 · 6巴爲佳 在第2圖所示之方法中，中壓管柱1 2具有較少的理論 - 1 1 - 536616 五、發明說明（1〇) 板數，例如1 2。因此，頂部產物3 7和在中壓管柱的頂部 冷凝器37中所形成的液體38,3 9,40比來自高壓管柱或主 要冷凝器的氮氣純度爲低，該種氮氣係經由管線222添加 至低壓管柱的頂部。因此，液態的中壓管柱氮氣242，其 被限制在4 1，被送至低壓管柱的中間處，在這個說明的 例子中，大約是在不純氮氣被去除的位置。 在第3圖中，所有未被用來做爲中壓管柱12中之迴流 液39的中壓管柱氮氣40將經由管線342被萃取成液體產 物（LIN)。因此，中壓管柱12中的板數可做產品的需求而 加以調整。由於並沒有中壓管柱氮氣被送至低壓管柱中， 在中壓管柱中的產品純度可以獨立被設定，而與高壓管柱 11和低壓管柱1 3之頂部餾分濃度無關。相反地，低壓管 柱的產物也不會受到中壓管柱操作過程中任何變動的影響。 由於溫度差、壓力差以及濃度的影響，中壓管柱1 2的 頂部冷凝器3 7之蒸發側的壓力可低於低壓管柱1 3的操作 壓力。在這種情形下，如果來自分離器80的蒸汽8 1被冷 風扇485強制吹入低壓管柱中時，仍可使用第2圖中所示 的冷凝器配置方式，如第4圖中所示。 在第5圖中所示的示範性實施例代表了第1圖所示之方 法的另一種改良方式。在這個例子中，所有的低溫高壓空 氣皆經由管線564被送入高壓管柱中。中壓管柱的頂部冷 凝器37用之冷卻流體係由高壓管柱之中間液體575所形 成，其係經由超冷卻逆流式熱交換器1 9、管線576、限制 閥577及管線578來供應。頂部冷凝器37之蒸發空間的 -12- 536616 五、發明說明（11 ) 下游流動導引方式（579到5 84)與第1圖中所示者相同。在 這個例子中，中間液5 75所取出的位置略高於液化空氣 5 64的進料位置。在這兩個分接點之間較好能有2到1 〇 個理論板數。或者是，它也可以在液化空氣的進料水平位 置上或是略低的位置上被取出。 在第6圖中，在67 8被送入中壓管柱之頂部冷凝器37 的蒸發空間中之前，第二種裝載空氣流676被膨脹，但並 非經由限制閥（第1圖中的77)，而是在液體渦輪機677中 被膨脹。在本方法中所做的功被轉換成電能，在這個例子 中是以一個發電機來表示。在第6圖所示的示範性實施例 中，所有低溫高壓空氣62係通入液體渦輪機677，以及 頂部冷凝器37之上。沒有液化的空氣流入高壓管柱11中。 在第7圖中所說明的方法與第5圖不同，並非所有來自 高壓管柱的中間液775,776皆是經由777-778進入中壓管 柱的頂部冷凝器37的蒸發空間中。而是，一部分786-78 7-788做爲”額外的餾分”流入中壓管柱12的內部。進一 步裝載之餾分78 8的進料點是在高壓管柱底液26的進料 位置之上。或者是，所有中間液775,776皆被送入（7 8 8)中 壓管柱12。接著，中壓管柱頂部冷凝器37用之冷卻流體 被一種不同的流體，例如被液化的裝載空氣（例如請參看 第1圖）、被高壓管柱底液、被來自高壓管柱的不同中間 點位置之流體或是被來自中壓管柱或低壓管柱之富氧液體 ，所形成。 示範性實施例中所列舉的幾個各別特徵之進一步組合也 -13- 536616 五、發明說明（12) 在本發明的可能涵蓋內容中，這對於習於本技藝者而言是 立即且相當明顯的一件事。 這些示範性的實施例也可藉由省略使用管線68和69 以及粗製氬管柱70而在沒有獲得氬氣的情況下實現。接 著以一種不同的介質來加熱用來做爲中壓管柱12之底部 蒸發器的冷凝器/蒸發器29，例如使用來自高壓管柱1 1分 支而出的管線1 4之氮氣，使用來自高壓管柱1 1的氣备、中 間餾分，或是使用管線1 0中一部分的裝載空氣。 符號之說明 1 空氣 2 空氣壓縮機 3 再冷卻器 4 裝塡空氣 5 淸潔裝置 6 空氣 7 第一部分 8 熱交換器 9 冷卻的第一部分 10 管線 11 高壓管柱 12 中壓管柱 13 低壓管柱 14 管線 15 主要冷凝器 -14- 536616 五、發明說明（ι〇 16 液態氮 17 第一部分 18 第二部分 19 超冷卻逆流式熱交換器 20 管線 21 限制閥 22 管線 23 管線 24 管線 25 限制閥 26 管線 27 管線 28 控制閥 29 粗製氬冷凝器 30 二相混合物 3 1 相分離器 32 部分 33 剩餘液體 34 節流閥 35 富氧裝載料 36 管線 37 頂部冷凝器 38 液態氮 第一部分（迴流液） 39 -15- 536616 五、發明說明（14) 40 第二部分 41 限制閥 42 管線 43,44,45 氮氣 46 不純氮氣罩 47,48 不純氮氣 49 液態氮 50 第一部分 5 1 泵 52 第一部分 54 殘餘物 55 內部壓縮泵 56 管線 57 管線 58 管線 59 再壓縮機 60 再冷卻器 61 管線 62 第二部分 63 節流閥 64 管線 65 一部分 66 膨脹機器 67 第三部分 -16- 536616 五、發明說明（15) 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 8 1 82 83 84 485 342,564,576,578 576 577 676 677 788 氣體管線 液體管線 粗製氬管柱 粗製氬頂部餾分 第一部分 殘餘物 管線 管線 管線 限制閥 管線 二相混合物 相分離器 部分 剩餘液體 閥 管線 冷風扇 管線 中間液 限制閥 第二種裝載空氣氣流 液體渦輪機 餾分 -17· 536616 五 、發明說明（16) 圖示簡單說明 第1圖顯示用於空氣低溫餾分之三柱系統。 第2圖顯示三柱系統之實施例，其中中壓管柱1 2具有較 少的理論板數。 第3圖顯示三柱系統之實施例，其中所有未被用來做爲中 壓管柱12中之迴流液39的中壓管柱氮氣40將經由管線342 被萃取成液體產物（LIN)。 第4圖顯示三柱系統之實施例，其中中壓管柱1 2的頂部 冷凝器37之蒸發側的壓力可低於低壓管柱1 3的操作壓力。 第5圖顯示對於第1圖在壓力上之三柱系統改良實施例。 第6圖顯示三柱系統之實施例，其中第二種裝載空氣流676 在液體渦輪機677中被膨脹，且所做的功被發電機轉換成電 能。 第7圖顯示對於第5圖在壓力上之三柱系統改良實施例。 -18*

Claims (1)

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   六、申請專利範圍 第91 104900號「用於空氣低溫餾分之三柱系統」專利案 (91年7月修正） 六申請專利範圍 1. 一種使用三管柱系統進行空氣低溫分餾之方法，其具有 一個高壓管柱（11)、一個低壓管柱（13)和一個中壓管柱 X ' (12)，在該方法中 (a) 將第一種裝載的氣流（1〇44,564)引入高壓管柱（11> 中、，其中它被分離成第一種富氧液體和第一種頂部氮氣， (b) 將來自高壓管柱（11)的第一種富氧餾分（23,24,26)送 入中壓管柱（12)中，其中餾分被分離成第二種富氧液體和 第二種頂部氮氣， (c) 將來自高壓管柱和/或來自中壓管柱（12)的第二種富 氧餾分（33,35)送入低壓管柱（13)中，其中餾分被分離成第 三種富氧液體和第三種頂部氮氣， (d) 自低壓管柱（13)中的氮氣產物流和/或氧氣產物流移 出， (e) 至少一部分（36)來洎中壓管柱（12)0^第二種頂部氮氣 藉由以一種冷卻流體（78,578,678)進行間接熱交換（37)^ 方式而至少部分被冷凝，其特徵在於 (Π)第二種裝載氣流（62,75,76,676)被液化，並且接著用 來做爲冷卻流體（78)以冷凝來自中壓管柱（12)之第二種# 部氮氣（36)，和/或 (f2)來自高壓管柱（11)中間點的液體（575,576,775,776)被 用來做爲冷卻流體（578,778)，以冷凝涞自中壓管柱（1 2)之 536616 、申請專利範圍 第二種頂部氮氣（36)。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中在間接熱交換（37)期 間’冷卻流體（78,578,678,778)只有部分被蒸發，並且所 得之二相混合物（79,579)被送至一個相分離裝置（80,580) 中，在此裝置中，蒸氣形態的餾分（81，5 81)和仍以液態存 在的一部分（82,582)彼此分離開來。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中冷卻流體（678)間接 熱交換（37)上游進行做功膨脹（677)。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中有一種額外的餾分 (786,788)，其具有與第一種富氧餾分（26)不同之組成，自 高壓管柱（11)中萃取出來，並且進料至中壓、管柱（12)中。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中額外的餾分（7 86,7 8 8) 和冷卻流體（778)由高壓管柱（11)的相同中間點位置處被 萃取（775,776)出來。 6. 如申請專利範圍第1項的方法，其中來自三管柱系統之 含氬餾分（68)被送至粗製氬管柱（70)中，在其中它被分離 成一種粗製氬頂部餾分和一種富氧液體，來自粗製氬管 柱（70)上半段區域之餾分（72)和/或部分粗製氬冷凝器之 粗製氬頂部餾分下游成爲粗製氬產物。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中至少部分（73)粗製氬 頂部餾分（71)被通入一個粗製氬冷凝器（29)中’在其中它 藉由與來自中壓管柱（12)之第二種富氧液體的一部分（2 7) 進行間接熱交換而得以至少部分被冷凝’特別是在粗製 氬冷凝器（29)中形成的富氧蒸氣（32)被回送至中壓管柱 536616 六、申請專利範圍 (12) 中。 8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之方法，其中在與 來自中壓管柱（12)之第二種頂部氮氣（36)進間接熱交換 (37)期間，至少有部分冷卻流體（78,578,678,778)被蒸發， 且所形成之蒸氣餾分（81,581)被送入低壓管柱中（13)，特 別是藉由冷風扇（485)之助。 9. 一種用於空氣低溫分餾之設備，其具有一個高壓管柱 (11) 、一個低壓管柱（13)和一個中壓管柱（12)的三管柱系 統，該設備具有 (a) 第一種裝載空氣管線（10,64,564)，其用來使第一種裝 載的氣流引入高壓管柱（11)中， (b) 第一種粗製氧管線（23,24,26)，其用來將來自高壓管 柱（11)的第一種富氧餾分送入中壓管柱（12)中， (c) 第二種粗製氧管線（33,3Θ，其用來將來自高壓管柱 和/或來自中壓管柱（12)的第二種富氧輯分送入低壓管柱 (13) 中， (d) 至少一條產物管線，其用於氮氣產物流和/或氧氣產 物流，以及 (e) 中壓管柱冷凝器（37)，其液體餾分空間係與中壓管柱 (12) 的上半段區域相連接（36)，其特徵在於中壓管柱冷凝 器（37)具有一個蒸發空間，其與冷卻流體的進料管線 (78,578,678,778) 相連接，此進料管線 (76,676,575,576,775,776)與下列管線相連接 (Π)用於液化裝載空氣之第二種裝載空氣管線（62,75)， 536616 六、申請專利範圍 和/或 (f2)高壓管柱（11)的中間點。 10·如申請專利範圍第9項之設備，其中在於在進料管線 (676,67 8)中安裝一個液體渦輪機（677)。 11·如申請專利範圍第9項之設備，其中一條額外裝載管線 (77 5,776,7 86,7 8 8)用於將來自高壓管柱（11)的額外餾分， 其具有與第一種富氧餾分（26)不同的組成，送至中壓管柱 (12)中。 12·如申請專利範圍第9項之設備，其中中壓管柱頂部冷凝 器（37)用之進料管線（775,776,778)和額外裝載管線 (775,776,7 86,7 8 8)係至少部分由一條共用管線（775,776)所 形成。 13.如申請專利範圍第12項之設備，其中中壓管柱冷凝器被 設計成一種落膜蒸發器。 14如申請專利範圍第13項之設備，其中相分離裝置（80,580) 被安裝在中壓管柱冷凝器（37)的蒸發空間的下游，其蒸氣 空間係與低壓管柱（13)，特別是經由一個冷風扇（485)相 連接（81，581)。 -4-