CN101441024A - 深冷可变的液体生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及深冷可变的液体生产方法，其中以可选择地改变的生产率生产液体产品流的方法，例如液氮产品流。当需要高液体生产率、而不实质上提高通过变速涡轮膨胀机产生的排气的压力的期间时，通过提高原料流的压力和流速，废气膨胀或空气膨胀产生改变。这提高了通过涡轮膨胀机的膨胀率以及供应的制冷，以提高液体生产。同时，流速的提高阻止了变速涡轮膨胀机运行的衰减。

Description

深冷可变的液体生产方法
技术领域
本发明涉及一种通过深冷精馏工艺利用蒸馏塔生产液体产品的方法，其中液态产品可通过调整经过用于深冷精馏工艺中制冷的变速涡轮膨胀机的膨胀率，使产品发生改变。
背景技术
氮通过含氧和氮的气体，通常为空气，在用于深冷精馏工艺的蒸馏塔内精馏制得。在这种工艺中，包含氧和氮的原料流在提纯单元内被压缩和提纯。该压缩及提纯的流体然后在主热交换器内被冷却并被引入蒸馏塔底部附近。
蒸馏塔内原料流的精馏产生在蒸馏塔上方的富氮气体以及蒸馏塔底部的富氧气体。上方的富氮蒸汽的一部分在热交换器内冷凝，该热交换器通过与塔底部富氧气流间接热交换实现与蒸馏塔有效关联。冷凝产生富氮液流。这种液流一部分作为逆流返回到蒸馏塔，而另一部分作为富氮液体产品流。此外，另一部分富氮蒸汽也可以在副蒸馏塔内被进一步提纯，或者可以直接作为产品并且在主热交换器中完全加热以将原料流冷却到适于精馏的温度。
该深冷精馏工艺必须制冷以便补偿周围环境的热损失，以便保持热交换器运转并产生液体产品。典型地在氮设备中，热交换器被用于冷凝富氮蒸汽，蒸馏塔底部的富氧液体流在该热交换器内部分蒸发产生的富氧蒸汽流，被部分地加热，然后在涡轮膨胀机内膨胀，该涡轮膨胀机可用于产生轴功，其可以用来发电。涡轮膨胀机产生排出流，其基本上在主热交换器中加热以向该工艺提供制冷。可选地，空气膨胀可用于基底负荷压缩机(base load compressor)和可选地独立增压空气压缩机中原料空气流的压缩。然后，原料空气流在主热交换器内被部分冷却，并且全部或部分空气被导入涡轮膨胀机。在此情况下，通过从涡轮膨胀机导入排出流进入蒸馏塔传递制冷。另一部分压缩的原料空气流在主热交换器中被完全液化并且也被导入蒸馏塔底部附近。
在多数情况下，可以很好地产生可变量的液化氮用于储备或商业出口。另外，普遍增长的“实时”能量价格迫使深冷精馏设备的灵活性提高。此外，液体产品通常必须在气体产品的流速为设计速度或接近时实现。为了产生可变量的液体产品，制冷生产必须改变。
美国专利3,492,828公开了一种方法，其中氮产品流的一部分在与增压压缩机连接的膨胀器中被压缩，并被回收到低温室。可变数量的氮可以回收到低温室和涡轮机中以改变制冷并由此改变液体产品。这种变化的缺点是热交换器网络复杂化，例如，根据需要增加通道，且增长的膨胀流速导致保持高涡轮膨胀机效率时更加困难。在这方面，向心式涡轮机效率与体积流速和绝热压头的平方根的比率有关。一般来说，单独增加流速会降低涡轮机效率。
美国专利4,566,887公开了一种改变液氮产品的方法。在该专利中，旁通管用于周期性使供给空气的一部分也改向进入任一涡轮膨胀机中，其用于膨胀通过冷凝塔上部的富氮蒸汽产生的富氧蒸汽。富氧蒸汽流也可以导入单独的膨胀器。这种情况下，产生更多制冷以便允许生产更多液氮产品。这种方法的问题在于，由于部分供给空气被改向离开塔，在这种改向期间，气态氮产品急剧减少。
正如将要讨论的，本发明涉及一种生产液体产品的方法，其中通过改变变速涡轮膨胀机的膨胀率以调整制冷以及液体产品的产量，同时通过改变流向变速涡轮膨胀机的流速以保持涡轮膨胀机的效率基本稳定。连同其它优点，与现有技术相比，本发明允许产品构成(slate)的更多变化，例如，产品同时为液体和蒸汽产品。
发明内容
本发明涉及一种可选择地改变生产率的生产液体产品流的方法。根据这种方法，该液体产品流通过深冷精馏工艺产生，深冷精馏工艺采用蒸馏塔从已压缩、提纯和冷却的包含氮和氧的原料流中分离氮。
本发明的一方面，深冷精馏工艺利用制冷循环，在其中富氧蒸汽流在用于冷却原料流的主热交换器中被部分地加热。富氧蒸汽流由蒸馏塔的逆流形成。至少部分富氧蒸汽流在变速涡轮膨胀机内被膨胀，以产生排出流，其在主热交换器中被完全加热，也被用于该深冷精馏工艺中以冷却原料流。
液体产品的生产率可以通过改变原料流的原料流压力选择性地变化。这样原料流压力的增加提高了通过变速涡轮膨胀机的膨胀率，从而影响深冷精馏工艺的制冷，从而提高了液体流的生产率，反之亦然。原料流压力增长的同时，原料流的流速增加，反之亦然，这样变速涡轮膨胀机的效率基本上保持为恒定。
当液体产品流的生产率低时，第一压缩机可用于压缩原料流。当液体产品的生产率高时，通过第一压缩机的原料流的流速增加。因此，原料流从第一压缩机进入第二压缩机，以提高原料流的压力。
本发明的另一个方面，深冷精馏工艺利用制冷循环，其中至少部分原料流在主热交换器中被部分地冷却，主换热器在深冷精馏工艺中用于冷却原料流。至少部分原料流在变速涡轮膨胀机中膨胀，以产生排出流，其被引入蒸馏塔。
本发明的后一方面，通过改变原料流的原料流压力，可以改变液体蒸汽产品的生产率，以便增加原料流压力提高通过变速涡轮膨胀机的膨胀率，从而影响深冷精馏工艺的制冷，从而提高液体产品流的生产率，反之亦然。原料流压力增长的同时，原料流的流速增加，反之亦然，这样变速涡轮膨胀机的效率基本上保持为恒定。
可以实现原料流的压力和流速的改变，因此液体产品流的低生产率时，原料流在基底负荷压缩机中被压缩，并进一步在与变速涡轮膨胀机连接的增压压缩机中被压缩。增压压缩机为变速压缩机，在液体产品流的高生产率时，通过基底负荷压缩机的原料流的流速增加，以便于增加通过变速涡轮膨胀机的流速和增压压缩机的速度及原料流的压力。
本发明的任一方面，通过变速涡轮膨胀机与变速发电机的连接消耗膨胀功。更进一步，液体产品流可以是与由蒸馏塔的逆流的产生有关的部分富氮的液流。在这方面，通过与蒸馏塔底部富氧的液流间接换热冷凝蒸馏塔塔顶的部分富氮蒸汽，产生蒸馏塔的逆流，因此蒸馏塔底部的富氧液体部分蒸发产生残留的富氧液体和富氧的蒸汽流。蒸馏塔上部的另一部分富氮蒸汽作为氮蒸汽产品流输出。
本发明的一种方法中，其中富氧蒸汽流在被部分加热后涡轮膨胀，蒸馏塔底部的富氧液体流通过与富氧蒸汽和氮产品流间接热交换后过冷，其后，在与部分富氮蒸汽间接热交换之前阀门膨胀。富氧的蒸汽和氮产品流然后被导入主热交换器。在主热交换器中，富氧蒸汽流部分加热，氮蒸汽产品流完全加热。
根据本发明一种方法中，其中部分原料流被膨胀，富氧液体流通过与富氧蒸汽和氮产品流间接热交换后过冷，其后，在与部分蒸馏塔上部的富氮蒸汽间接热交换之前通过膨胀阀膨胀。在使富氧液体流过冷的间接热交换之后的富氧蒸汽流和氮产品流，在主热交换器内被完全加热。本发明的这一方面，部分原料流在涡轮膨胀机内被部分冷却和膨胀，另一部分原料流被完全冷却和液化以产生液化原料流。液化原料流被导入蒸馏塔。
应当注意，此处和权利要求中使用的术语“变速涡轮膨胀机”为涡轮膨胀机，其设计为变速运转，并且不与需要主要以消耗恒定转速膨胀功的装置连接。这种装置的实例是变速发电机和直接联接的增压压缩机转轮。优选的，当用于本发明中时，变速发电机与变速涡轮膨胀机连接是最优选的组合。此处，术语“变速发电机”是指保持恒定频率电气输出的同时，可以变速旋转的发电机。
本发明中，使用变速涡轮膨胀机。该变速膨胀器具有超过或相同于现有技术的宽范围的速度，可以提供介于2.5和7.0之间或更高范围的膨胀率。常规固定速度的涡轮膨胀机仅仅具有该范围中的一部分。关于这一点，此处和权利要求中，术语“膨胀率”表示涡轮膨胀机的进气和排气压力的比率。
可以利用变速膨胀机更大的膨胀率范围，以允许产品构成的宽范围的变化。例如，在完全液体生产方式中，与现有技术相比它可用于产生更多液体。另外，它可以被有利地用于同时产生气体和液体氮产品，且气体的生产率被调节到符合顾客需求。涡轮膨胀机的效率是体积流量除以该绝热压头平方根的函数。本发明中伴随变速涡轮膨胀机中流速的增加，允许保持这种效率，因此本发明能够实现预想的产品构成。
附图说明
本发明通过权利要求书清楚地指出了申请人的发明的主题，可以确信，结合附图将能更好地理解本发明，其中：
附图1是用于执行本发明方法的装置的工艺流程示意图；和
附图2是用于实现本发明可替换实施例的装置的工艺流程示意图。
图中部件的相同附图标记具有相同描述。
具体实施方式
参照附图1，示出了进行深冷精馏工艺的空气分离装置1，其中氮从例如空气的原料流10中与氧分离。
分离产生液体产品流，其可以是富氮液体产品流12或富氧液体产品流14，或者这两种产品流。该富氮液体产品流12或富氧液体产品流14或者两者的生产率可以按照下面所述的方式有选择的变化。应当注意，富氧液体产品流14是一种“产品”，作为分离产生的结果。这种流可以被排出，蒸发和排放，或可选择的利用为富氧的产品，或更进一步加工以浓缩存在于这种流体中的氪和氙的组分。
在该液体产品的低生产率时，原料流10仅仅在压缩机16中被压缩。为此目的，阀门18设置在开启位置，阀门20和22设置在关闭位置。当需要液体产品或产品的高生产率期间时，阀门18关闭，阀门20和22打开，以便原料流10在压缩机24中被更进一步地压缩至较高的压力。在高液体生产期间时，通过压缩机16的流速增加以提高原料流10的流速。不论对于高水平和低水平的液体生产，压缩机16以保持其压力输出不变的方式运转。为此目的，压缩机16设计有进口导流片，其可调节原料流10通过压缩机16的流速。可替换地，可以使用变速压缩机，其可调节以提高原料流10的流速和压力。
在高水平或低水平的液体生产下的压缩的原料流然后被供给至预提纯单元26。预提纯单元26一般地包含氧化铝床和/或分子筛，其根据该温度或压力波动吸附循环运行，其中湿气和其它较高沸点的杂质被吸附。当一个床运转时，另一个床再生。
生成的压缩和提纯的原料流28，随后在主热交换器30中冷却至适于精馏的温度，然后作为流32进入可以在大约5和12巴(bara)运行的蒸馏塔34。主热交换器30一般是铝翅片板结构，其中平板状层具有翅片或与其一起焊接，形成被加热和冷却的不同流体间接热交换的通路。可以使用现有技术中的多种换热器。
蒸馏塔34包含传质接触元件，例如一般表示为附图标记36，其可以是填料，筛盘，随机填料等结构。其被用于使混合的汽相与液相分离成彼此密切接触以实现分离。在蒸馏塔34内发生的分离产生塔上方的富氮蒸汽，其位于蒸馏塔34的顶部区域38，并且在塔底部40的富氧液体位于蒸馏塔34的底部区域。
如现有技术所知，流体32导入到蒸馏塔34内，在传质接触单元34内产生与下降液相接触的上升汽相。下降相由在热交换器42内冷凝塔上方的一部分富氮蒸汽所致，该热交换器可以包括在的外壳44内并连接到蒸馏塔34。正如本领域技术人员所希望的，热交换器42可以位于分离的外壳中。热交换器可以是热对流式冷凝再沸器或下降流热交换器，其既可以按类似主热交换器30的方式构造也可以在外壳内具有管子。
由塔上方的富氮蒸汽组成富氮蒸汽流46被分成第一部分48和构成氮蒸汽产品流的第二部分50。富氮流46的第一部分48被引入热交换器42并被凝结形成富氮液体流52。富氮液流52的一部分作为富氮液体产品流12，逆流54被引入蒸馏塔34的顶部区域38逆流到塔内。塔底部40的富氧液体的流56在过冷单元58内过冷，然后在膨胀阀59内阀膨胀。然后液流56被引入热交换器42，在其中基本上蒸发以形成富氧蒸汽流60以及残余的富氧液体61。残余的富氧液体61比由于局部汽化由在塔底部40的富氧液体形成的液流(steam)56具有更浓的氧浓度，其中较轻组分将趋于集中在富氧蒸汽流60中。富氧液体产品流14可以由残余的富氧液体61形成，并且可以如上所述方式进一步加工和提纯。
富氮蒸汽流46的第二部分50和富氧蒸汽流60通过过冷单元58以实现塔底部40的富氧液体的液流56过冷。富氧蒸汽流60和富氮蒸汽流46的第二部分50然后被导入主热交换器30。富氮蒸汽流46的第二部分50在主热交换器30中被完全加热后，作为氮蒸汽产品流62排出。此处和权利要求中使用的术语“完全加热”是指加热到主热交换器30的热端或者其附近的温度。此处和权利要求中使用的术语“完全冷却”是指冷却到主热交换器30的冷端温度。现有技术中已知的，氮蒸汽产品流62可以进一步加热提纯或液化。
富氧蒸汽流60在主热交换器30中被部分加热，然后导入变速涡轮膨胀机64中。此处和权利要求中使用的术语“部分加热”或“部分冷却”分别指介于主热交换器30的热端和冷端温度中间的温度。变速涡轮膨胀机64与变速发电机65连接，其可以为电网或压缩机16和24提供电力。变速涡轮膨胀机64产生排出流66，其在主热交换器30中被完全加热，并作为可以在再生预提纯单元26中的吸附床使用的废料流68排出。应当注意，本发明的实施例中具有以下可能性，其中仅有部分富氧蒸汽流60被膨胀，保留的部分与排出流66混合。
生产的液体产品的数量，如富氮液体产品流12，取决于传递到深冷精馏设备1的制冷量。当压缩和提纯的原料流28的压力增加，蒸馏塔34的工作压力也增加，以及塔底部40的富氧液体流56以及富氧蒸汽流60的压力也增加。主热交换器30的流道尺寸有限，通道尺寸起流阻的作用，以便排出流66的压力基本上保持恒定。然而同时，因为富氧的蒸汽流60的压力增加，通过变速涡轮膨胀机64的膨胀率增加，并且提供更多的制冷。
如上所述，变速涡轮膨胀机64的效率是富氧蒸汽流60体积流速除以绝热压头平方根的函数。然而，在高液体生产期间，如上所述，因为压缩和提纯的原料流28的流速增加，富氧蒸汽流60流速也增加。因此，通过变速涡轮膨胀机64的膨胀率与流速的增加一起增加，因此变速涡轮膨胀机64的效率保持在基本恒定的水平上。
因为流32的流动增加，蒸馏塔34内的蒸汽速度也增加。但是，现有技术中不希望的是压力的增加也会增加流32的密度，在蒸馏塔将要溢流时的蒸汽速度也会增大。因此，即使在接近溢流的情况下，介于10％和15％之间的任何溢流，可以保持为蒸馏塔运行中的计算工况。正如本领域技术人员所希望的，本发明中的设计工况将会限制蒸馏塔34内流速量的增加。同样所希望的，具体流速将取决于实际塔的设计和尺寸。更进一步的考虑，虽然流56压力以及温度已经增加，富氮蒸汽流46的第一部分48的压力和温度由于蒸馏塔34的工作压力增加而增加。因此，富氮蒸汽的冷凝可以发生。考虑上述问题，蒸馏塔34内蒸馏过程的稳定性可以满足，通过装置控制是本领域技术人员公知的。
因为蒸馏塔34内的质量流速增加，当保持用于形成氮蒸汽产品流62的富氮蒸汽流46的第二部分50的生产率时，可以实现较高的氮液体产品流12的生产率。这对于防止产生蒸汽产品降低到超出空气分离装置1的设计要求的程度是很重要的。如上所述，根据本发明只可以实现其他可能的液体的产品构成。例如，富氧液体产品流14可以作为一种产品选择，也可以作为唯一的产品或与富氮液体产品流14一起作为产品。
本领域技术人员所希望的，虽然氮蒸汽产品流62作为产品，但也可替换。在一种已知的替换中，富氮蒸汽流46的第二部分50再次导入进一步的蒸馏塔，用于进一步的氮处理和提纯。一种进一步的选择是，塔底部40的富氧液体流56的一部分作为液体产品流，也作为富氧的产品，或者是进一步提纯的产品。
进一步注意到，本发明的可能实施例中，过冷单元58可以省略。在此情况下，富氧液流56通过阀门59进入热交换器42中。可选的，过冷单元58可以与主热交换器30连接。
参照附图2示出了用于执行根据本发明方法的进行深冷精馏工艺的空气分离装置2。这类设备称为空气膨胀设备，其进入的空气压力用于工艺制冷。在这点上，原料流10通过压缩机70被压缩并引入预提纯单元26中，以生产压缩和提纯的原料流72。压缩和提纯的原料流72被导入增压压缩机74中，然后部分地冷却至主热交换器30’的热端和冷端之间的温度，以便产生流76，其被引入与增压压缩机74机械连接的变速涡轮膨胀机78中。该膨胀产生排出流80，其被引入蒸馏塔34以传递制冷。被压缩和提纯的原料流72的第二部分，在增压压缩机74内被压缩后，在主热交换器30’内被完全冷却并实际上液化以产生液态空气流82，其也可被引入蒸馏塔34’中。然而，被增压压缩机74压缩的压缩和提纯原料流72，其可以任选和全部进入变速涡轮膨胀机78中。
当需要增加生产时，再一次的，通过压缩机70的流速增加，以提高压缩和提纯的原料流72的流速。增压压缩机74和变速涡轮膨胀机78按照现有技术设计，因此增加流速将导致涡轮膨胀机78内更大的转速。因此，与低液体生产比较，增压压缩机74将流动压缩至更高的压力。这样，再一次，提高了穿过变速涡轮膨胀机78的膨胀率，也提高了液体生产。
因为主热交换器30’的流道只有有限的尺寸，蒸馏塔34也是背压的，因此膨胀率随着压力提高。因此增加压力不会增加蒸馏塔34’内的压力，排出流80的压力将保持基本恒定的水平。应当注意，因为富氧蒸汽流不被膨胀，它只是简单作为上述空气分离装置1的废液68排出。
因为至少排出流80和可能的液体空气流82的流速增加，蒸馏塔34内的蒸汽速度也增加。高和低的液体生产水平下，蒸馏塔34基本上在恒定压力下运行。因此，蒸馏塔34’可以设计为具有更大的直径，以便在高液体生产时，提供更高的蒸汽运输/供气流动。当然，这也表示实施根据如图2所示的本发明的实施例时费用的增加。如本领域技术人员所希望的，增加的缺点是，因为蒸馏塔34’比蒸馏塔34宽，与空气分离装置1相比，空气分离装置2不容易关小。
在下面的实例中，模拟了在两种不同工作模式下空气分离装置1的操作。在该下表中概括了高和低液体工作模式的情况。在每种情况下，该工艺输送等量的氮蒸汽产品流62。原料空气流10和液氮产品流12的流速以相对于氮蒸汽产品流62的流速的比来表示。压力单位为巴(bar)。在该模拟中不生产液体富氧产品流14。
表格
 
低液体生产 高液体生产
原料空气流比率[流10/流62] 2.189 2.824
 
液氮流比率[流12/流62] 0.022 0.141
蒸馏塔34压力 5.14 8.91
涡轮入口[流60]压力 2.08 4.43
涡轮出口[流66]压力 1.31 1.31
涡轮转速(RPM) 5632 9988
涡轮比速(Ns) 77.2 743
涡轮比直径(Ds) 1.40 1.52
上述表格中比速定义为Ns＝RPM*V0.5/△H0.75，比直径定义为Ds＝D△H0.25/V0.5(其中D是直径，RPM是每分钟转数，△H是绝热压头，以及V表示体积流量)。所希望的，每种工作位置的比速以及比直径将导致很高的涡轮膨胀效率(通常85到90百分比等熵)。照此该工艺能够有效地在高和低两种液体生产模式下运行。
尽管根据本发明的方法讨论了空气分离装置1和空气分离装置2，其中高和低液体生产水平为两种不同的状态，使用变速压缩设备改变供给到变速涡轮膨胀机的流(富氧蒸汽流60和流76)的流速和压力到中间值，本发明实施例中实现液体生产的中间水平是可能的。
本发明适用于具有高压和低压蒸馏塔的两级精馏，其有效地以传热关系彼此连接以生产氧气和氮气产品。本发明也适用于任意个可选的单蒸馏塔。例如，蒸馏塔34或34可以使用辅助再沸器以进一步提高氮回收。在这种设置下，附加的空气或氮的流被压缩成高压，并且在再沸器中冷凝(从而提供附加的蒸馏塔蒸汽流)。已知的，可以任意选用空气或废气膨胀制冷。还已知的，运行使用多级冷凝器的氮气装置以提高工艺回收。对于这一点，可以选择使用循环压缩机，其设计为使得一部分底部蒸发的富氧再循环返回蒸馏塔系统。基于这种理由，重要的是应当注意到，实际上仅仅一部分富氧蒸汽流60直接进入变速膨胀器(64或78)。
虽然本发明参照最佳实施例进行了描述，但本领域技术人员可以想到作出更多的改变、增加和省略，而不脱离本发明的精神以及如所附权利要求中描述的范围。

Claims (11)

1.一种以可选择改变的生产率生产液体产品流的方法，所述方法包括：
通过深冷精馏工艺生产液体产品流，该深冷精馏工艺使用蒸馏塔从压缩、提纯和冷却后的含氮和氧的原料流中分离氮；
该深冷精馏工艺利用制冷循环，其包括部分地加热在深冷精馏工艺中用于冷却原料流的主热交换器中的富氧蒸汽流，该富氧蒸汽流由于蒸馏塔中形成逆流而产生，在变速涡轮膨胀机中使得至少一部分富氧蒸汽流膨胀从而产生排出流并且完全加热在该主热交换器内的排出流；
通过改变原料流压力，有选择地改变液体产品流的生产率，以便提高通过变速涡轮膨胀机的膨胀率，并且使传递到该深冷精馏工艺的制冷也得以提高，从而提高了液体产品流的生产率，反之亦然；以及
在原料流压力增加期间增加原料流的流速并且反之亦然，使得变速涡轮膨胀机的效率基本上保持恒定。
2.一种以可选择改变的生产率生产液体产品流的方法，所述方法包括：
通过深冷精馏工艺生产液体产品流，该深冷精馏工艺使用蒸馏塔从压缩、提纯和冷却后的含氮和氧的原料流中分离氮；
该深冷精馏工艺利用制冷循环，其包括部分地冷却在深冷精馏工艺中用于冷却原料流的主热交换器中的至少一部分原料流，在变速涡轮膨胀机中使得至少一部分原料流膨胀从而产生排出流并且将该排出流导入蒸馏塔；
通过改变原料流压力，有选择地改变液体产品流的生产率，以便提高通过变速涡轮膨胀机的膨胀率，并且使传递到该深冷精馏工艺的制冷也得以提高，从而提高了液体产品流的生产率，反之亦然；以及
在原料流压力增加期间增加原料流的流速并且反之亦然，使得变速涡轮膨胀机的效率基本上保持恒定。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过变速涡轮膨胀机连接到变速发电机来消耗膨胀功。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在液体产品流的低生产率期间，第一压缩机压缩该原料流，并且在液体产品的高生产率期间，该原料流通过第一压缩机的流速被增加，并且原料流通过从第一压缩机进入用于增加原料流压力的第二压缩机。
5.根据权利要求2的方法，其特征在于，通过变速涡轮膨胀机连接到变速发电机来消耗膨胀功。
6.根据权利要求2的方法，其特征在于，在液体产品流的低生产率期间，该原料流利用基底负荷压缩机压缩并且在增压压缩机中进一步被压缩，该增压压缩机是变速压缩机，并且在液体产品流的高生产率期间，该原料流通过基底负荷压缩机的流速被增加以便增加该变速涡轮膨胀机的速度，并因此增加增压压缩机的速度和原料流压力。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，液体产品流是富氮液体流的一部分，该富氮液流的产生也与蒸馏塔的逆流的产生有关。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，
通过与蒸馏塔底部的富氧液体的间接热交换而冷凝蒸馏塔上方的一部分富氮蒸汽，由此产生蒸馏塔逆流，从而部分地蒸发蒸馏塔底部的富氧液体以产生残余的富氧液体和富氧蒸汽流；
塔上方的另一部分富氮蒸汽作为氮蒸汽产品流被排出；
蒸馏塔底部的富氧液体流通过与富氧蒸汽流和氮产品流的间接热交换实现过冷，然后在与一部分富氮蒸汽间接热交换之前通过膨胀阀膨胀；以及
在使富氧液体流过冷的间接热交换之后，富氧蒸汽流以及氮蒸汽产品流被引入主热交换器中以便部分地加热富氧蒸汽流以及完全加热氮蒸汽产品流。
9.根据权利要求2的方法，其特征在于，液体产品流是富氮液体流的一部分，该富氮液体流的产生与蒸馏塔的逆流的产生有关。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，
通过与蒸馏塔底部的富氧液体的间接热交换而冷凝蒸馏塔上方的一部分富氮蒸汽，由此产生蒸馏塔逆流，从而部分地蒸发蒸馏底部富氧液流以产生残余的富氧液体和富氧蒸汽流；
塔上方的另一部分富氮蒸汽作为氮蒸汽产品流被排出；
富氧液体流通过与富氧蒸汽流和氮产品流的间接热交换实现过冷，然后在与蒸馏塔上方的一部分富氮蒸汽间接热交换之前通过膨胀阀使其膨胀；以及
在使富氧液体流过冷的间接热交换之后，该富氧蒸汽流和氮产品流在主热交换器内被完全加热。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，
原料流的一部分在涡轮膨胀机内被部分地冷却和膨胀，并且另一部分原料流被完全冷却和液化以生产液体原料流；以及
该液体原料流被引入蒸馏塔中。
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