用多組分致冷劑流體致冷進行低溫尤其深冷分離的方法

專利名稱：用多組分致冷劑流體致冷進行低溫尤其深冷分離的方法
技術領域：
本發明方法一般涉及為低溫分離混合物提供致冷，用于深冷分離特別有利。
在低溫分離中，對氣體混合物進行致冷，維持低溫條件，以利于將該混合物分離為其要回收的組分。這些低溫分離的實例包括深冷空氣分離、天然氣改質、粗合成氣中氫氣的回收和二氧化碳的生產。進行必要致冷實現分離的一種方法是，通過流體渦輪膨脹，由其渦輪膨脹作用產生致冷，經直接或間接的熱交換，實現分離。這樣的系統盡管有效，但能量消耗很多，產物回收下降，因而操作費用高。
利用致冷回路，也可產生致冷作用，其中致冷流體經壓縮及液化，再于給定溫度下進行相變，從液體變為氣體，利用其蒸發潛熱達到冷卻的目的。這樣的致冷回路一般用于家用冰箱及空調。盡管這樣的致冷回路在給定溫度和在相對較高的低溫下致冷有效，但在需要在低溫而相對較寬的溫度范圍下，致冷卻不是非常有效。
因此，本發明的一個目的在于，提供一種實現流體混合物低溫分離的方法，尤其深冷溫度下分離的方法，比傳統分離系統更有效，而無需利用渦輪膨脹產生分離必須的致冷作用。
只要閱讀本發明內容，對于本領域技術人員顯而易見的上述目的及其它目的是可以達到的。本發明的一個方面是一種分離流體混合物的方法包括(A)、壓縮一種多組分的致冷劑流體；(B)、冷卻該已壓縮的多組分致冷劑流體，使該多組分的致冷劑流體至少部分冷凝；(C)、使該冷卻后的已壓縮多組分致冷劑流體膨脹，產生致冷作用；(D)、應用所述的致冷作用，維持一種流體混合物的低溫條件；(E)、分離該流體混合物為至少一種揮發性更高的蒸汽組分和至少一種揮發性較低的液體組分；和(F)、回收至少一種所述揮發性更高的蒸汽組分和揮發性較低的的液體組分。
本發明的另一方面為一種進行進料空氣深冷精餾的方法包括(A)、將進料空氣送入深冷精餾裝置，利用深冷裝置中的深冷精餾作用分離空氣，生產至少產物氮和產物氧中的一種；(B)、壓縮一種多組分致冷劑流體，冷卻該已壓縮的多組分致冷劑流體，使該多組分致冷劑流體至少部分冷凝，膨脹該經冷卻的已壓縮的多組分致冷劑流體，產生致冷作用，并利用所述致冷作用維持所述深冷精餾；和(C)、回收深冷精餾裝置中的至少一種產物氮或產物氧。
這里所用的術語“致冷作用”指的是能夠從低溫系統，諸如低溫分離過程系統，將熱量排放至周圍氣氛中的作用。
這里所用術語“深冷精餾裝置”指的是一種通過深冷精餾方法分餾蒸餾混合物的裝置，包括一個或數個塔和附屬設備管線、閥門及熱交換裝置。
這里所用術語“進料空氣”指的是一種主要包括氧、氮及氬的混合物，諸如環境空氣。
這里所用術語“塔”指的是，其中例如以一系列塔內安裝縱向相間的塔盤或塔板，及/或諸如有序結構或無規填料單元，通過汽液相逆流接觸，實現流體混合物分離的一種蒸餾或分餾塔或區，即一種接觸塔或接觸區。有關蒸餾塔的進一步討論，參見R.H.Perry及C.H.Chilton編著“化學工程師手冊”第5版第13部分，“連續蒸餾方法”。
這里所用術語“復塔(double column)”指的是，壓力較高塔的上部通過熱交換與壓力較低塔的下部相關聯。有關復塔的進一步討論，參見Ruheman“氣體分離”第VII章，工業空氣分離，牛津大學出版社(Oxford Universith Press)，1949。
汽液接觸分離過程取決于這些組分的蒸汽壓差。蒸汽壓高的組分(高揮發性或低沸點)傾向于在汽相中濃縮，而蒸汽壓低的組分(或低揮發性或高沸點)傾向于在液相中濃縮。蒸餾是可利用加熱液體混合物使得揮發性高的組分在汽相中濃縮，并因此又使揮發性低的組分在液相中進行濃縮的分離過程。部分冷凝是可利用冷卻蒸汽混合物使易揮發性的組分濃縮在汽相中，又因此使揮發性低的組分濃縮在液相中的分離過程。精餾，或連續蒸餾，是將連續部分汽化和冷凝結合一起的分離過程，即通過汽相和液相逆流處理所達到的過程。汽相和液相逆流接觸，可以是絕熱的或非絕熱的，并可包括相間的積分(分段)或微分(連續)接觸。利用精餾原理分離混合物的分離過程排列通常交互地稱之為精餾塔、蒸餾塔或分餾塔。深冷精餾是在溫度至少部分處于150°K或低于150°K下進行精餾的過程。
這里所用術語“間接熱交換”指的是使兩種流體彼此不直接實體接觸或相互混合而進行的熱交換過程。
這里所用術語“渦輪膨脹”和“渦輪膨脹器”分別指的是使高壓液流穿過透平，降低流體壓力及溫度，從而產生致冷作用的方法和設備。
這里所用術語“膨脹”指的是降低壓力。
這里所用術語“產物氮”指的是氮濃度至少99mol％的流體。
這里所用術語“產物氧”指的是氧濃度至少70mol％的流體。
這里所用的術語“可變負荷的致冷劑”指的是一種由兩種或數種組分構成的混合物，各組分之比例致使這些組分的液相在該混合物泡點與露點之間經歷連續的和不斷增加的溫度變化。混合物的泡點是在給定壓力下混合物全處于液相的溫度，但加入熱量就會開始形成與液相平衡的汽相。混合物的露點是在給定壓力下其混合物全為汽相的溫度，但取熱就會開始形成與汽相平衡的液相。因此，在混合物泡點與露點之間的溫度區域是汽液相平衡共存的區域。在本發明的實施中，泡點與露點的溫差對于可變負荷的致冷劑至少為10°K，優選至少12°K，最優選至少為50°K。
這里所用的術語“碳氟烴”指的是下述物質之一四氟甲烷(CF4)、全氟乙烷(C2F6)、全氟丙烷(C3F8)、全氟丁烷(C4F10)、全氟戊烷(C5F12)、全氟乙烯(C2F4)、全氟丙烯(C3F6)、全氟丁烯(C4F8)、全氟戊烯(C5F10)、六氟環丙烷(cyclo-C3F6)和八氟環丁烷(cyclo-C4F8)。
所里所用的術語“氫碳氟烴”指的是下述物質三氟甲烷(CHF3)、五氟乙烷(C2HF5)、四氟乙烷(C2H2F4)、七氟丙烷(C3HF7)、六氟丙烷(C3H2F6)、五氟丙烷(C3H2F5)、四氟丙烷(C3H4F4)、九氟丁烷(C4HF9)、八氟丁烷(C4H2F8)、十一氟戊烷(C5HF11)、氟代甲烷(CH3F)、二氟甲烷(CH2F2)、氟代乙烷(C2H5F)、二氟乙烷(C2H4F2)、三氟乙烷(C2H3F3)、二氟乙烯(C2H2F2)、三氟乙烯(C2HF3)、氟乙烯(C2H3F)、五氟丙烯(C3HF5)、四氟丙烯(C3H2F4)、三氟丙烯(C3H3F3)、二氟丙烯(C3H4F2)、七氟丁烯(C4HF7)、六氟丁烯(C4H2F6)及九氟戊烯(C5HF9)。
這里所用術語“氟醚”指的是下述物質之一三氟甲氧-全氟甲烷(CF3-O-CF3)、二氟甲氧-全氟甲烷(CHF2-O-CF3)、一氟甲氧-全氟甲烷(CH2F-O-CF3)、二氟甲氧-二氟甲烷(CHF2-O-CHF2)、二氟甲氧-全氟乙烷(CHF2-O-C2F5)、二氟甲氧-1，2，2，2-四氟乙烷(CHF2-O-C2HF4)、二氟甲氧-1，1，2，2-四氟乙烷(CHF2-O-C2HF4)、全氟乙氧-氟代甲烷(C2F5-O-CH2F)、全氟甲氧-1，1，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、全氟甲氧-1，2，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、環-1，1，2，2-四氟丙醚(cyclo-C3H2F4-O-)、環-1，1，3，3-四氟丙醚(cyclo-C3H2F4-O-)、全氟甲氧-1，1，2，2-四氟乙烷(CF3-O-C2HF4)、環-1，1，2，3，3-五氟丙醚(cyclo-C3HF5-O-)、全氟甲氧-全氟丙酮(CF3-O-CF2-O-CF3)、全氟甲氧-全氟乙烷(CF3-O-C2F5)、全氟甲氧-1，2，2，2-四氟乙烷(CF3-O-C2HF4)、全氟甲氧-2，2，2-三氟乙烷(CF3-O-C2H2F3)、環-全氟甲氧-全氟丙酮(cyclo-CF2-O-CF2-O-CF3-)和環-全氟丙醚(cyclo-C3F6-O-)。
這里所用術語“大氣氣體”指的是下述一種氣體氮(N2)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氖(Ne)、二氧化碳(CO2)、氧(O2)、和氦(He)。
這里所用術語“無毒”指的是在按照合格暴露極限處理時不致造成嚴重或長期危險。
這里所用術語“難燃”指的是無閃點或閃點非常高，至少600°K。
這里所用術語“低臭氧消耗”指的是消耗臭氧的能力少于0.15，按蒙特利爾普若托公約所規定，其中二氯氟甲烷(CCl2F2)的消耗臭氧能力為1.0。
這里所用術語“非臭氧消耗”指的是沒有含氯、溴或碘原子的組分。
這里所用術語“正常沸點”指的是在1個標準大氣壓下，即14.696磅/平方英寸(絕對)的沸騰溫度。
唯一的附圖是本發明優選實施方案的流程示意圖，其中分離是深冷空氣分離，和一種多組分致冷劑流體致冷回路，用于產生致冷效應，冷卻和由此保持深冷空氣分離裝置中的低溫。
這里將參照附圖對本發明詳加說明。圖中說明該深冷空分裝置有三個塔、一個有高壓和低壓塔的復塔及一個氬氣側壁塔。
請參照圖，進料空氣60經主負荷壓縮機30壓縮至壓力達到一般在35至250磅/平方英寸(絕對)的范圍。所得已壓縮進料空氣61在后冷卻器(未示出)中經冷卻移出壓縮熱，再經凈化器50清除高沸雜質，諸如水蒸汽、二氧化碳及烴類，然后將此已提純的進料空氣流62分為兩部分，標記為65及63。65的部分，一般包括20～35％的進料空氣流62，經增壓機31進一步壓縮至更高的壓力，可高至1000psi。所得進一步壓縮的進料空氣流66經后冷卻器(未示出)冷卻，移出壓縮熱，并在主或初熱交換器1中用返回物流間接熱交換，加以冷卻和至少部分冷凝。所得冷卻后的進料空氣流67再分為物流68和69，物流68經閥120進入高壓塔10，物流69經閥70進入低壓塔11作為物流71。
進料空氣流62的其余部分63則經主熱交換器1間接與返回物流進行熱交換，加以冷卻，并作為物流64進入壓力一般操作在35至250psia范圍下的高壓塔10。在高壓塔10內，進料空氣經深冷精溜作用分離為富氮蒸汽和富氧液體。富氮蒸汽以物流77從高壓塔10上部引出，在再沸器2中通過與低壓塔沸騰的底液的間接熱交換進行冷凝。所得的富氮液體78返回塔10作為回流。一部分富氮液體79從塔10送至過熱降溫器6中，在其中受到過冷，形成過冷物流80。如果需要，可回收部分物流80作為液氮產物81，其濃度至少99mol％。余下的物流80以物流82送入塔11的頂部作為回流。
富氧液體從高壓塔10底部以物流83抽出，并送至過熱降溫器7中，使之過冷。所得過冷富氧液體84再分為兩部分85部分和88部分。85部分經閥86和作為87送至低壓塔11。88部分經閥95送至氬氣塔冷凝器3，使之部分汽化。所得蒸汽以物流94從冷凝器3中抽出，并送入低壓塔11。余下的富氧液體從冷凝器3中以物流93抽出，再與物流94合并，形成物流96，再送入低壓塔11。
低壓塔11操作在低于高壓塔10的壓力下，一般在15至100psia的壓力下。在低壓塔11內，各種進料經深冷精餾分離為富氮蒸汽和富氧液體。富氮蒸汽以物流101從塔11上部抽出，再經熱交換器6、7和1加溫，并以物流104作為氮產物回收，其含氮濃度至少99mol％，優選至少99.9mol％，最優選至少99.999mol％。為了控制產物純度，廢液物流97從塔11在物流101抽出口以下的位置抽出，再通過熱交換器6、7及1進行加溫，并以物流100從系統中放出。富氧液體從塔11的下部以物流105抽出，此物流氧濃度一般在90至99.9mol％的范圍。如果需要可回收一部分105物流作為液態氧產物106。物流105的其余部分107用液體泵35泵打至較高壓力，再使加壓物流108在主熱交換器1中汽化，并作為高壓氧氣109產物加以回收。
將包括氧和氬的流體以物流110從低壓塔11送至氬氣塔12中，通過深冷精餾分離為富氬流體和富氧流體。將富氧流體從塔12的下部以物流111送至低壓塔11。富氬流體從塔12上部以蒸汽流89送至氬氣塔冷凝器3中，通過與前述部分汽化過冷富氧液體進行熱交換加以冷凝。所得的富氬流體以物流90從冷凝器3抽出。部分91送至氬氣塔12作為回流，另一部分92作為氬氣產物加以回收，其氬濃度一般在95至99.9mol％的范圍。
現在更詳細地描述多組分致冷劑液體回路的操作，它用于產生全部致冷作用，送至深冷精餾裝置中，這樣就排除了采用工藝物流進行渦輪膨脹致冷用于分離的必要性。
低溫分離過程要求致冷有幾個目的。第一，由于工藝設備操作在低溫下，促使熱量從環境氣氛進入裝置，并隨設備表面、局部操作溫度和設備隔熱情況而異。第二，由于過程一般均涉及原料與返回物流間的熱交換，就存在與熱交換溫差相關過程中的凈熱輸入。第三，如果過程是由氣體進料生產液體產物，則必須提供足夠的致冷作用以進行液化。第四，對于采用泵送冷流體的那些過程，諸如液體泵送，這樣的泵能必須從工藝系統中排除。第五，對于那些利用液體泵送和汽化以提供高壓氣體產物的過程，一般稱為產物沸騰器的過程，由于在兩溫度位之間、于低壓和高壓水平引起液體汽化需要熱泵送。常常通過在高壓位下由部分進料空氣提供這樣的熱泵送，但可提供外部系統的致冷來補充。最后，可能過程還會有其它熱輸入或致冷需求。
令人滿意的低溫分離操作，要求致冷足以抵銷所有對系統輸入的熱量，并由此維持與工藝相關的低溫。可以從上所列各種致冷要求看出，一般低溫分離過程在整個與分離相關的溫度范圍內都有各種致冷的需求，即從環境溫度至該分離過程中的最冷溫度。一般，進料物流對返回物流所用進行冷卻的熱交換器，應包括整個與分離過程相關的溫度范圍。因此這種交換器才適合提供所需的致冷。可將多組分致冷劑流體加至熱交換器中，以得到在整個溫度范圍內的可變致冷。按照各溫度的需要，提供這種可變致冷，可以使復合熱交換器的冷卻和加溫曲線一致，從而減少分離過程能量需求。這種在整個溫度位上使熱交換器內致冷需求與供應相等，可使熱交換器全范圍操作在均勻或大致均勻的溫差下。盡管上述狀況是本發明的優選操作，但應當明白，對該操作允許有一些合理偏差。例如，眾所周知，在低溫下使冷卻與加熱曲線的一致是更重要的。由此，合理的系統可能在200°K以下有比在200至300°K區間更接近一致的曲線。此外，盡管優選的是將多組分致冷劑回路結合至全范圍的熱交換器中，但只在熱交換器部分區段內包括該致冷劑回路也是可接受的。
以下描述說明在主熱交換器1全范圍內提供致冷的多組分致冷劑流體系統。多組分致冷劑流體201經循環壓縮機34壓縮至一般在60至600psia的壓力范圍，產生已壓縮致冷劑流體202。此已壓縮致冷劑流體經后冷卻器4冷卻，取出壓縮熱，并可部分冷凝。該多組分致冷劑流體以物流203再送經熱交換器1，進一步冷卻，使之至少部分冷凝，和可完全冷凝。經冷卻后的已壓縮多組分致冷劑流體204，再經閥205進行膨脹或節流。節流優選使該多組分致冷劑流體部分汽化，冷卻該流體和產生致冷作用。對于某些有限情況，取決于熱交換器的條件，此已壓縮流體204在膨脹前可以是過冷的液體，和可以根據初期膨脹保持液態。然后，經熱交換器加熱，該流體出現兩相。此流體經閥門進行壓力膨脹，就產生所謂焦耳湯姆遜效應的致冷作用，即在等熵下壓力膨脹引起流體溫度下降。但是，在某些情況下，通過利用兩相或液體膨脹透平能使流體發生膨脹，於是流體因做功膨脹，而溫度下降。
具有致冷作用的多組分兩相致冷劑流206通過熱交換器1，進行加溫和完全汽化，從而通過間接熱交換的作用，冷卻物流203，和也將致冷傳遞給熱交換器內的工藝物流，包括進料空氣流66和63，因此將多組分致冷劑流體的致冷回路所產生的致冷作用送至深冷精餾裝置中，支持分離過程的進行。將所得加溫多組分致冷劑流體以蒸汽流201循環回壓縮機34和重新開始新的致冷循環。在此多組分致冷劑流體的致冷循環中，盡管高壓混合物在進行冷凝，低壓的混合物在沸騰，而與之相反，亦即冷凝熱煮沸了低壓液體。在每一溫度位上，汽化與冷凝間的凈差就產生了致冷作用。對于一給定的致冷劑組分的組合，混合物的組成，流率和壓力位就決定了每一溫度位下可達到的致冷作用。
此多組分致冷劑流體含有兩種或數種組分，以提供所需每一溫度下的致冷作用。致冷劑組分的選擇將取決于具體工藝應用場合的致冷作用對溫度的負荷。適宜的組分將根據它們正常沸點、潛熱、易燃性、毒性及臭氧消耗能力加以選擇一組用于實施本發明的多組分致冷劑流體的優選實施方案，包括選自碳氟烴、氫碳氟烴和氟醚的至少兩種組分。
另一組用于實施本發明的多組分致冷劑流體的優選實施方案，包括選自碳氟烴、氫碳氟烴和氟醚的至少一種組分，和至少一種大氣氣體。
還有另一組用于實施本發明的多組分致冷劑流體的優選實施方案，包括選自碳氟烴、氫碳氟烴和氟醚的至少二種組分，和至少二種大氣氣體。
還有另一組用于實施本發明的多組分致冷劑流體的優選實施方案，包括至少一種氟醚和至少一種選自碳氟烴、氫碳氟烴、氟醚和大氣氣體的組分。
在一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體是僅由碳氟烴組成。在另一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體是只由碳氟烴和氫碳氟烴所組成。在另一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體是只由碳氟烴和大氣氣體所組成。在另一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體是只由碳氟烴和氫碳氟烴及氟醚所組成。在另一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體是只由碳氟烴和氟醚和大氣氣體所組成。
用于實施本發明的多組分致冷劑流體可含有其它組分，諸如氫氯碳氟烴類及/或烴類。優選的是，該多組分致冷劑流體不含氫氯碳氟烴類。在另一組優選實施方案中，該多組分致冷劑流體不含烴類。最優選的是，該多組分致冷劑流體既不含氫氯碳氟烴類，也不含烴類。最優選的是，該多組分致冷劑流體是無毒、不易燃和不消耗臭氧的，和最優選的是該多組分致冷劑流體的各組分都是碳氟烴、氫碳氟烴、氟醚或大氣氣體。
本發明特別有利的是，用于從環境溫度有效達到深冷溫度。表1至表5列出了可用于本發明的多組分致冷劑流體混合物的優選實施例。表中所列濃度范圍為摩爾百分數。
表1組分 濃度范圍C5F125-25C4F100-15C3F810-40C2F60-30CF410-50Ar 0-40N210-80表2組分 濃度范圍C3H3F55-25C4F100-15C3F810-40CHF30-30CF410-50Ar0-40N210-80表3組分 濃度范圍C3H3F55-25C3H3F60-15C2H2F40-20C2HF55-20
C2F60-30CF410-50Ar 0-40N210-80表4組分 濃度范圍CHF2-O-C2HF45-25C4H100-15CF3-O-CHF210-40CF3-O-CF30-20C2F60-30CF410-50Ar 0-40N210-80表5組分 濃度范圍C3H3F55-25C3H2F60-15CF3-O-CHF210-40CHF30-30CF40-25Ar 0-40N210-80本發明特別適用于提供寬溫度范圍的致冷，特別是包括深冷溫度的場合。在一組本發明優選實施方案中，致冷劑混合物的兩個或數個組分的每一個組分所具有的正常沸點應與該致冷劑混合物中每一其它組分的正常沸點相差至少5°K，更優選地是至少10°K，最優選的是至少20°K。這樣就可提高了在寬溫度范圍內提供致冷作用的效率，特別是在包括深冷溫度的范圍內。在本發明具體優選實施方案中，該多組分致冷劑流體混合物中沸點最高組分的正常沸點比該多組分致冷劑流體混合物中沸點最低組分的正常沸點高至少50°K，優選至少100°K，最優選至少200°K。
盡管在


中的多組分致冷劑流體流回路是一種封閉單流回路，但在特殊場合可能希望采用其它流路排列。例如，最好利用多個獨立流回路，各回路有其自己的致冷劑混合物和過程條件。這樣的多回路更易于提供不同溫度范圍的致冷，并可降低致冷劑系統的復雜性。此外，最好包括在一個或數個溫度下的該流回路的相分離過程，以利于某些致冷劑流體的內循環。致冷劑流體流的這種內循環可避免不必要的致冷劑冷卻過程，防止致冷劑液體的結冰。
構成這些用于實施本發明多組分致冷劑流體的組分及其濃度，更能夠形成一種可變負荷的多組分致冷劑流體，并優選在本發明方法的全溫度范圍內可以保持這樣的可變負荷特征。這樣顯然提高了在這樣寬的溫度范圍內都能產生和利用該致冷作用的效率。這些組分的有限制的優選組合還有另外一個好處，即可利用它們來形成無毒、難燃及低或無臭氧消耗的流體混合物。這就提供了另外一些優點，即優于有毒、易燃和消耗臭氧的傳統致冷劑。
一種用于實施本發明的優選可變負荷的多組分致冷劑流體，即無毒、難燃和不消耗臭氧的，包括選自下述組合的兩組分或數組分C5F12、CHF2-O-C2HF4、C4HF9、C3H3F5、C2F5-O-C2HF、C3H2F6、CHF2-O-CHF2、C4F10、CF3-O-C2H2F3、C3HF7、CH2F-O-CF3、C2H2F4、CHF2-O-CF3、C3F8、C2HF5、CF3-O-CF3、C2F6、CHF3、CF4、O2、Ar、N2、Ne及He。
盡管已經參考某些優選實施方案對本發明進行了詳述，但對于那些本領域的技術人員均會承認，仍然還有一些本發明的其它實施方案是在本發明精神和權利要求的范圍之內的。例如，本發明可結合其它深冷空氣分離系統和其他深冷分離體系諸如天然氣改質和氫氣或氦氣回收加以實施的。也可以用它來完成非深冷的低溫分離，諸如回收二氧化碳。
權利要求
1.一種分離流體混合物的方法，包括(A)、壓縮一種多組分的致冷劑；(B)、冷卻該已壓縮多組分致冷劑流體，使該多組分的致冷劑流體至少部分冷凝；(C)、膨脹該經冷卻的已壓縮多組分致冷劑流體，產生致冷作用；(D)、應用所述的致冷作用維持流體混合物的低溫條件；(E)、分離該流體混合物，使之成為至少一種揮發性更高的蒸汽組分和至少一種揮發性較低的液體組分；和(F)、回收至少一種所述的揮發性更高的蒸汽組分和揮發性較低的液體組分。
2.按照權利要求1的方法，其中該流體混合物的分離是在一套深冷精餾裝置中完成的。
3.按照權利要求1的方法，其中該經冷卻后已壓縮的多組分致冷劑流體的膨脹形成兩相的多組分致冷劑流體。
4.按照權利要求1的方法，其中該多組分致冷劑流體包括至少一種選自碳氟烴、氫碳氟烴和氟醚的組分和至少一種大氣氣體。
5.按照權利要求1的方法，其中該多組分致冷劑流體包括至少選自碳氟烴、氫碳氟烴和氟醚的兩種組分和至少兩種大氣氣體。
6.按照權利要求1的方法，其中該多組分致冷劑流體包括至少一種氟醚和至少一種選自碳氟烴、氫碳氟烴、氟醚和大氣氣體的組分。
7.按照權利要求1的方法，其中該多組分致冷劑流體的沸點最高組分的正常沸點高于該多組分致冷劑流體中沸點最低組分的正常沸點至少50°K。
8.一種進行進料空氣深冷精餾的方法，包括(A)、將進料空氣送入深冷精餾裝置，在深冷精餾裝置內通過深冷精餾分離進料空氣，產生至少一種產物氮或產物氧；(B)、壓縮一種多組分致冷劑流體，冷卻該經壓縮的多組分致冷劑流體，使該多組分致冷劑流體至少部分冷凝，膨脹該經冷卻已壓縮的多組分致冷劑流體，產生致冷作用，并利用所述致冷作用維持所述深冷精餾；及(C)、回收來自深冷精餾裝置的至少一種產物氮或產物氧。
9.按照權利要求8的方法，其中由該多組分致冷劑流體的膨脹產生的致冷作用是唯一用來維持深冷精餾的致冷作用。
10.按照權利要求8的方法，其中該多組分致冷劑流體的壓縮、冷卻及膨脹是在一封閉回路中完成的。
全文摘要
一種低溫分離流體的方法,其中分離過程是依靠由多組分致冷劑流體的循環所產生的致冷作用來維持的。
文檔編號F25J3/04GK1263247SQ99127428
公開日2000年8月16日 申請日期1999年12月28日 優先權日1998年12月30日
發明者B·阿曼, D·P·波納奎斯特, J·A·韋伯, M·E·溫塞特 申請人:普拉塞爾技術有限公司