CN101981399A - 蒸馏方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种蒸馏方法和装置，具有空气蒸馏的应用，其中通过改变经过用于产生制冷量的透平膨胀机(24)的压力比来改变制成的液体产量。通过改变输送给透平膨胀机的压缩气流的压力来改变压力比。这完全是通过在低速生成液体产物期间用第一升压压缩机(36)来压缩这样的压缩气流而实现的。在高速生成液体产物期间，压缩气流还要在第二升压压缩机内被压缩。第二升压压缩机(40)由变速驱动设备驱动以允许在低水平的液体生成和高水平的液体生成之间的各种液体生成速率。

Description

蒸馏方法和装置
技术领域
本发明涉及一种蒸馏方法和装置，其中含有氧和氮的原料被通过低温精馏过程精馏以至少生成液态氧和/或液态氮产物，以及气态氧和/或气态氮产物。更具体地，本发明涉及一种这样的方法和装置，其中变速升压压缩机被用于在高速和低速的液体生成之间改变液体产物的产量。
背景技术
在空气分离装置的一个或多个蒸馏塔内对含有氧和氮的混合物进行蒸馏。在这样的设备中，原料流通常是在主热交换器被压缩并随后被冷却至适合用于其蒸馏的温度。所得的冷却流随后通过精馏而在蒸馏塔系统内被分离成其组成部分。
在用于生成氧和氮产物的蒸馏塔系统内，在高压下工作的塔被热连接至在低压下工作的塔。在这样的系统中，经压缩和冷却的原料流被在高压蒸馏塔内精馏以生成粗液氧塔底以及在这样的塔内作为塔顶馏出物的富氮蒸气。低压塔可以通过冷凝蒸发器被热连接至高压塔，冷凝蒸发器通常位于这种高压塔的底部。收集作为低压塔内塔底的富氧液体依靠在高压下工作的塔或高压塔内生成的冷凝富氮蒸气而被蒸发。所得富氮液体可以被用于回流高压塔和低压塔。部分富氮液体可以被当作液态氮产物。在低压塔底部收集的部分残留富氧液体也可以被当作液态氧产物。
在有必要以高压获取气态氧产物的情况下，一部分进料空气可以被压缩并随后被用来在用于冷却进料空气的主热交换器内蒸发富氧液流。
在只需要氮产物时，使用被称为氮发生器的单塔并且所得的富氮液体依靠蒸发来自这种塔底部的粗制液态氧而在热交换器内被冷凝。
在任何空气分离装置中，都必须产生额外的制冷量以补偿主热交换器内的热漏失和暖端损失。该制冷量通常是通过在升压压缩机内压缩一部分进料空气并将所得的压缩气流引入主热交换器内而产生的。气流在部分冷却状态下被抽取并随后在透平膨胀机内膨胀以产生更冷的排气流，该排气流随后被送入高压蒸馏塔内或者被送入低压蒸馏塔内或者在氮发生器的情况下被送入单塔内。升压压缩机可以被直接连接至透平机。
正如现有技术中所公知的那样，由透平膨胀机产生的制冷量越多，能够生成并作为产物的液体就越多。但是，这在驱动向透平膨胀机输送压缩空气的升压压缩机时会消耗更多的电力也是已知的。因此，液体产物就表示用于空气分离装置的增值产物。
用于给空气分离装置内的压缩设备供电的电力成本经常会在消耗电力的以天为单位的时段(或者某些其他的时间变例，例如周末、以年为单位的时段)期间有所改变。因此，在一天的某几个小时期间制备液体产物就变得更加成本有效。而且，对于液体产物的需求经常是变化的，并且因此来自于空气分离装置的液体和气体产物的不变产物方案并不是所希望的。为了解决该问题，美国专利No.5901579公开了一种具有双塔的空气分离装置，被设计用于在压力下生成液态氮产物和液态氧产物以及气态氧产物。通过泵送低压塔内的残留氧液体并随后将其在主热交换器内蒸发来生成气态氧产物。在该设备中，产物蒸发压缩机、透平机、升压压缩机和透平机均通过由电机供电的公共齿轮箱连接。在要按计划增加液体产量时，就在给产物蒸发压缩机和升压压缩机输送压缩进料空气的底部负载压缩机内压缩更多的空气。与此同时，通往升压压缩机的入口导流叶片被打开以允许压缩更多的压缩进料并由此提高经过透平机的压力比和流量。由此，就产生了更多的制冷量并且能够生成更多的液体。由于提高了经过透平机的压力比，因此还可以将更多的动力提供给为齿轮箱供电的电机，也就增加了提供给透平升压压缩机的动力。
可以理解，基于单齿轮箱上的旋转压缩和透平设备仅具有能够有效工作的狭窄工作范围的事实，因此如上所述的空气分离装置无法被设计为在高速的液体生成和低速的液体生成时均可高效工作。如下所述，本发明除其他优点以外还提供了一种空气分离方法和装置，其中液体产量能够在低速生成和高速生成之间变化，并且生成速率介于高速和低速的液体生成之间。
发明内容
在一种应用中，本发明提供了一种蒸馏方法。根据本发明的这种应用，形成含有氧和氮的第一压缩气流和第二压缩气流。第一压缩气流在主热交换器内被充分冷却。通过进一步压缩第二压缩气流、在主热交换器内部分冷却第二压缩气流并在已被部分冷却后使第二压缩气流在透平膨胀机内膨胀以生成排气流而产生制冷量。
第一压缩气流和排气流被引入至少一个蒸馏塔内，蒸馏塔被设置用于将氮和氧分离以及生成富含氮和氧之一的至少一种液体产物流，在低速生成至少一种液体产物流期间，第二压缩气流通过压缩连接至透平膨胀机的第一升压压缩机内的部分压缩原料流而形成。在高速生成至少一种液体产物流期间，第二压缩气流通过将第二升压压缩机连接至第一升压压缩机以使得部分压缩原料流被压缩至比通过第一升压压缩机可获得的压力更高的压力而形成，由此提高经过透平膨胀机的膨胀比以及由透平膨胀机产生的制冷量。
用变速驱动设备来驱动第二升压压缩机并且可以改变变速驱动设备的转速以改变部分原料流的压力并由此改变高速生成期间至少一种液体产物流的产量。
原料流可以由空气构成并且原料流可以在底部负载压缩机内被压缩以生成压缩原料流。压缩原料流在净化装置内被净化除去包括二氧化碳、水蒸气和碳氢化合物的更高沸点污染物以形成净化的压缩原料流。第二压缩气流由一部分净化的压缩原料流构成。因此，液体生成速率能够在高速的液体生成和低速的液体生成之间变化。
至少一个蒸馏塔可以包括双塔单元，双塔单元具有与低压塔成传热关系的高压塔以使得高压塔的富氮塔塔顶馏出物依靠使低压塔的富氧液体沸腾而被冷凝。高压塔和低压塔相连接以使得高压塔中的粗液氧塔底流被膨胀并被引入低压塔内。通过冷凝富氮塔的塔顶馏出物而生成的富氮液流至少部分地回流高压塔和低压塔。至少一种液体产物流可以是包括富氧液态塔底的液体产物流和包括用于回流低压塔的富氮液流之一的一部分的液态氮产物流中的至少一种。
富氧液态塔底流可以被泵送以形成泵送的液态氧流。在此情况下，部分泵送的液态氧流即可构成液态氧产物流。剩余部分的泵送液态氧流随后在主热交换器内被蒸发。在此情况下通过进一步压缩剩余部分的压缩原料流即可形成第一压缩气流。第一压缩气流随后被引入主热交换器内以蒸发剩余部分的泵送液态氧流。
富氮液流之一可以在任何情况下被低温冷却。但是在已被低温冷却之后，富氮液流之一的一部分即可构成液态氮产物流而其剩余部分可以被引入低压塔内作为回流。废弃的氮流和气态氮产物流可以从低压塔中收回。废弃的氮流和气态氮产物流可以与富氮液流之一一起被传送通过间接热交换器，由此将富氮液流之一低温冷却。废弃的氮流和气态氮产物流随即可以被引入到主热交换器内，它们在此充分加热。
在另一种应用中，本发明提供了一种蒸馏装置。根据本发明的这种应用，提供了至少一台压缩机以压缩含有氧和氮的原料流，并至少部分地形成第一压缩气流和第二压缩气流。提供主热交换器与至少一台压缩机流体连通并且主热交换器被设置为使得第一压缩气流在主热交换器内充分冷却。
透平升压压缩系统被放入主热交换器和至少一台压缩机之间以使得第二压缩气流被进一步压缩并且被引入到主热交换器内。主热交换器也被设置为使得第二压缩气流在已被进一步压缩之后在主热交换器内部分冷却。透平膨胀机被连接至主热交换器以使得第二压缩气流在透平膨胀机内膨胀以生成排气流，由此产生制冷量。
至少一个蒸馏塔被连接至主热交换器以接收第一压缩气流和排气流并且被设置用于将氮和氧分离以及生成富含氮和氧之一的至少一种液体产物流。
透平升压压缩系统具有连接至透平膨胀机的第一升压压缩机、第二升压压缩机和流量控制网，流量控制网具有可操作用于被设定就位的阀以使得在低速生成至少一种液体产物流时，在第一升压压缩机内压缩一部分压缩原料流，由此进一步压缩第二压缩气流。在高速生成至少一种产物流期间，第二升压压缩机被连接至第一升压压缩机以使得压缩原料流部分被压缩至比通过第一升压压缩机可获得的压力更高的压力，由此进一步压缩第二压缩气流并提高经过透平膨胀机的膨胀比以及由透平膨胀机产生的制冷量。
变速驱动设备驱动第二升压压缩机以使变化的变速驱动设备转速改变第二压缩气流的压力并由此改变高速生成期间至少一种液体产物流的产量。
至少一台压缩机可以包括底部负载压缩机以压缩由空气构成的原料流，由此生成压缩原料流。净化装置在此情况下被连接至底部负载压缩机。净化装置被设置用于净化压缩原料流以除去包括二氧化碳、水蒸气和碳氢化合物的更高沸点污染物。
至少一个蒸馏塔可以包括双塔单元，双塔单元具有与低压塔成传热关系的高压塔。由此，高压塔的富氮塔塔顶馏出物依靠使低压塔的富氧液体沸腾而被冷凝。
高压塔和低压塔相连接以使得高压塔中的粗液氧塔底流被膨胀并引入低压塔内。通过冷凝富氮塔的塔顶馏出物而生成的富氮液流至少部分地回流高压塔和低压塔。至少一种液体产物流是包括富氧液态塔底的液态氧产物流和包括用于回流低压塔的富氮液流之一的一部分的液态氮产物流中的至少一种。
泵可以被连接至低压塔以泵送富氧液态塔底流。这就形成了泵送的液态氧流。在此情况下，主热交换器被连接至泵以使一部分泵送的液态氧流构成液态氧产物流并且剩余部分的泵送液态氧流在主热交换器内被蒸发。产物蒸发压缩机可以被放入主热交换器和底部负载压缩机之间以进一步压缩剩余部分的压缩原料流并由此形成第一压缩气流。第一压缩气流通过产物蒸发压缩机被充分压缩以在主热交换器内蒸发剩余部分的泵送液态氧流。
低温冷却单元被设置用于在富氮液流之一被引入到低压塔内作为回流之前将其低温冷却。低温冷却单元被连接至低压塔以使得在已被低温冷却之后，富氮液流之一的一部分即可构成液态氮产物流而其剩余部分被引入低压塔内作为回流。低温冷却单元还被连接至低压塔以使得废弃的氮流和气态氮产物流与富氮液流之一一起经过间接热交换器。主热交换器被相应地连接至低温冷却单元并且被设置为使得废弃的氮流和气态氮产物流被引入到主热交换器内。
附图简要说明
尽管该说明书以明确指出申请人所认为的本发明主旨的权利要求作为结束，但是相信结合以下的附图可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是用于实现本发明方法的空气分离装置的示意性工艺流程图；以及
图2是与本发明相结合使用的变速压缩机的性能曲线示图。
具体实施方式
含有氧和氮的原料流10例如空气在根据本发明的蒸馏装置1内进行蒸馏。蒸馏装置1被设计用于生成气态和液态的氧产物以及气态和液态的氮产物。但是应该理解这仅仅是为了解释性的目的，并且本发明对于在其中仅使用了单塔以生成气态和液态氮产物的蒸馏装置(例如已经如上所述在氮发生器中的蒸馏装置)也具有可应用性。另外，尽管没有图示，但是根据本发明的蒸馏装置和方法也可以包括其他的塔，例如专门设计用于生成氩气和稀有气体的塔。
原料流10被在底部负载压缩机12内压缩，底部负载压缩机12可以是具有冷凝物去除功能的中冷、整体齿轮式压缩机。所得的压缩原料流14(如果是空气)那么随后就在净化装置16内进行净化。净化装置16是现有技术中公知的，通常含有氧化铝和/或分子筛床，根据温度和/或变压吸附循环进行操作，其中更高沸点的杂质被吸收。如现有技术中所知，这样的更高沸点杂质通常是二氧化碳、水蒸气和碳氢化合物。在一个床体工作时，另一个床体进行再生。其他的工艺也可以使用，例如直接接触式的水冷、基于冷藏的冷却、与冷却水直接接触和相分离。
但是，应该理解含有氧和氮的气体可以通过从气体透平的压缩机中引气而形成。在此情况下，由于进料要在压力下获得，因此装置可以被构造为不具有底部负载压缩机或类似设备。另外，氧和氮的其他来源也可以被用作无需单独去除杂质的进料。例如，本发明中装置的进料可以从另一个空气分离装置中获得。
主热交换器18与底部负载压缩机12流体连通。主热交换器18被设置为使得第一压缩气流20在主热交换器18内充分冷却而第二压缩气流22则在主热交换器18内部分冷却。第一压缩气流20和第二压缩气流22由压缩原料流14构成。在如上所述是空气的情况下，通过净化装置16来净化压缩气流14。
应该理解尽管主热交换器18被图示为单个单元，但是实际上可以是两个单元，其中设有独立的产物蒸发器用于沸腾液态氧。另外，主热交换器18可以进一步被分为在其热端和冷端的部分。因此，本文中以及权利要求中所用的术语“主热交换器”既涵盖了单个单元也涵盖了现有技术中已公知的热交换器系统。可以使用焊接铝散热片的热交换器。但是，现有技术中已知的其他可行设计也均可使用。而且，如本文中以及权利要求中相对于主热交换器所用的术语“部分冷却”是指冷却至主热交换器18处于其热端和冷端之间的温度。如本文中以及权利要求中所用的术语“充分冷却”是指冷却至存在于主热交换器18冷端处的温度。如本文中以及权利要求中所用的术语“充分加热”是指加热至主热交换器18处于其热端处的温度。
正如将要讨论的那样，装置1被设计用于生成将要在主热交换器内蒸发的加压氧气流。因此，第一压缩气流20和第二压缩气流22通过在已被净化后将压缩原料流14划分为第一部分30和剩余部分32而形成。压缩气流14的第一部分30被通过将要随后介绍的透平升压压缩系统压缩。压缩原料流14的第二部分32被压缩并且产物蒸发压缩机34同样可以是在各阶段间具有冷凝物去除功能的整体齿轮式压缩机。应该理解，产物蒸发压缩机34在本发明不涉及泵送液态氧蒸发的实施例中可以被去除。这样的实施例可以仅使用单个压缩机，例如底部负载压缩机12，或者如果是从气体透平机中引气，那么压缩机可以是气体透平压缩机。
透平升压压缩系统包括第一升压压缩机36、第二升压压缩机40以及相关的驱动设备、后冷却器和管路。在低速液体生成液体产物期间，压缩原料流14的第一部分30在第一升压压缩机36内被压缩。在通过后冷却器38移除压缩热量之后，所得的第二压缩气流22被引入主热交换器18内并从其中间位置排出。在高速的液体生成期间，为了提高制冷量并因此允许生成更多的液体，压缩原料流14的第一部分30在第二升压压缩机40内被进一步压缩至比在第一升压压缩机36内可获得的压力更高的压力。在后冷却器42内移除了压缩热量之后，所得的第二压缩气流22从主热交换器18被收回，再次处于部分冷却状态，并以更高的压力被引入透平膨胀机24内以产生更多的制冷量。
第二升压压缩机40被通过透平升压压缩系统的流量控制网44连接至第一升压压缩机36，流量控制网44具有第一控制阀46和第二控制阀48。在控制阀46被设定为打开位置时，控制阀48被设定为关闭位置。因此，仅通过用第一升压压缩机36来压缩被压缩原料流14的第一部分30即可形成第二压缩气流22。如上所述，这是在只需较少制冷量的低速液体生成期间出现的。在高速液体生成期间，第一控制阀46被设定为关闭位置而第二控制阀48被设定为打开位置。从第一升压压缩机36内送出的压缩气流能够流过与第二升压压缩机40流动连通的管路50并随后从第二升压压缩机40的出口通过管路52到达主热交换器18以形成第二压缩气流22。如上所述，这是在需要较高制冷量并因此高速生成产物的时段期间完成的。
蒸馏塔系统28具有高压塔54和低压塔56。高压塔54被设有传质接触元件58和60，而低压塔56被设有传质接触元件62、64、66和68。之所以命名为高压塔54和低压塔56是因为高压塔54在比低压塔56更高的压力下工作。传质接触元件58到68可以优选地是整装填料或其他的已知元件例如倾倒填料或筛盘或其组合。但是，在这两个塔中，原料流20内包含的液相和气相混合物都在这些元件内接触并且形成不断增加的变得更加富氮的气相以及不断减少的变得更加富氧的液相。在图示的实施例中，排气流26被引入高压塔54的底部以引发上升的气相的形成。第一压缩气流20在比高压塔54和低压塔56都高得多的压力下利用膨胀阀70被膨胀至高压塔的压力并被分为引入高压塔54内且精馏过的第一部分72以及第二部分74，第二部分74在膨胀阀76内被再次膨胀至适合将其引入低压塔56内也对其进行精馏的压力。应该理解液体膨胀机也可以被用于代替膨胀阀来回收额外的动力。
在高压塔54内，蒸馏形成了粗液氧塔底78。粗液氧塔底78的液流80在膨胀阀82内或者如上所述在液体膨胀机内被膨胀并随后被引入低压塔56内用于进一步提纯。在低压塔56内，富氧液体84聚集为塔底。另外，在高压塔54的顶部收集富氮蒸气86。高压塔54和低压塔56通过冷凝蒸发器88被连接。在高压塔54内已收集的富氮蒸气流90被引入冷凝蒸发器88内以形成富氮液流92。富氮液流92的一部分94被至少部分地引入低压塔56顶部作为回流以引发形成下降的液相。类似地，富氮液流92的其余部分96被引入高压塔54顶部以引发形成下降的液相。
富氧液流98被从低压塔56的底部收回并构成未被冷凝蒸发器88蒸发的残留富氧液体。该富氧液流通过泵100泵送以形成泵送的液态氧流102。泵送的液态氧流102的一部分104构成了液态氧产物流。剩余部分106在主热交换器108内被蒸发以形成气态氧产物流108。通过压缩产物蒸发压缩机34内已被再次压缩的压缩原料流14的剩余部分即可实现该蒸发。因此，第一压缩气流20将随着这样的蒸发而被液化。
富氮液流的一部分94被传送通过低温冷却单元110并且其一部分112也可以被认为是液体产物而剩余部分114可以被引入低压塔68顶部作为回流。通过输送气态氮产物流116和废弃的氮流118与富氮液流92间接热交换来实现低温冷却。这就形成了被加热的气体产物流120和完全加热的废弃氮流122。
可以理解，其中只生成液态氮产物流112或只生成液态氧产物流104的实施例是可行的。如图所示，也可以生成这两种产物。但是，在生成一种或两种这样的产物并且需要更多液体时，第二升压压缩机40将出现在管路中以在较高压力下形成第二压缩气流22用于提高透平膨胀机24两端的膨胀比，以产生更多的制冷量并由此生成更多的液体。除了上述内容以外，第二升压压缩机40由变速驱动设备124(例如变速电机)驱动。因此，在高速液体生成时，通过提高变速驱动设备124的转速或者通过降低变速驱动设备124的转速即可获得中等的液体制备量。应该注意的是，优选地使用直接驱动设备来驱动第二升压压缩机40。无油轴承(例如磁性轴承)优选地用于在第二升压压缩机40内支撑旋转装置。
为了将第二升压压缩机40引入管线，压力阀154被打开，同时关闭流量阀48，首先控制变速驱动设备124以使得第二升压压缩机40两端的压力比大约等于1.0，同时通过打开的阀156再循环流动。止回阀158阻止从第一升压压缩机36通过第二升压压缩机40逆向流动。随着阀48被打开而阀156和阀46以协同方式被同时关闭，通过增加经过第二升压压缩机40的流量即可实现第二升压压缩机40斜线上升至稳定工作转速。在第二升压压缩机40已经达到转速之后，流量阀48和止回阀158可以被完全打开而阀156、154和46可以被完全关闭。第二升压压缩机40的转速可以被进一步增加或减小以获得特定的液体产量。
要注意的是排气流26的压力相对稳定并处于高压塔54的压力下。因此，流过流量控制网44并且特别是流过第一升压压缩机36和第二升压压缩机40的流量将会是相当稳定的。流量可能会有一定的改变并且因此通过流量计130来测量透平升压机的流体流量。另外，第二升压压缩机40两端的压力比通过压力传感器132和134来测量。如图所示，压力传感器132测量出口压力而压力传感器134测量入口压力。表示流速和压力的电信号被通过数据传输线路136、138和140传输至可编程逻辑控制器142。控制器142计算第二升压压缩机40两端的压力比也就是出口压力除以入口压力。尽管没有示出，但是控制器142也还控制阀46和48的动作。
另外参照图2，示出了用于升压压缩机40的专用压缩机的工作曲线。该曲线可以被编程作为控制器142内的多项式函数或查询表。对于给定的流量和压力比，设定最优转速并通过控制器与变速驱动设备124相连的数据传输线路144发送控制信号以设定第二升压压缩机40的转速。但是，在启动期间，图2中的数据可以在由流量计130测量的给定流速下使用以选择转速使得第二升压压缩机40两端的压力比一致。根据由压力传感器132和134测得的压力结果算出的压力比可以被用于微调转速。例如，如果压力比过高，就减小转速；而如果压力比过低，就增大转速。微调也可以在第二升压压缩机40的转速有任意改变期间完成。
一旦第二升压压缩机40如上所述被提速，液体产量即可在装置1的能力范围内被提升至所需的水平。液态氮产物流112以及液态氧产物流104的流速可分别通过流量计146和148测量，并通过数据传输线路150和152将可对应于流量的信号传输至控制器142。如果需要增加液体产量，控制器142就会对数据作出响应，其中第二升压压缩机40的给定压力比涉及对应的液体生成速率并且可以实现变速驱动设备124的所需转速并且因此使第二升压压缩机40得以在由流量计130测量的当前流速下形成特定的压力比。该实施方式可以通过图2中所示的性能数据类型来实现。压力比和液体产物的产量之间的关系可以针对给定装置经验性地加以确定或者也可以通过经验性的观测来计算和确认。所得数据可以随后被编入控制器142内作为查询表以使得能够预先设定任意的液体产物制备量。流量计146和148及其相关流量数据被用于微调第二升压压缩机40的转速。例如，如果液态氮产物流112或液态氧产物流104的生成速率在系统稳定之后过低，那么就可以提高第二升压压缩机40的转速，反之亦然。
尽管已经参照优选实施例介绍了本发明，但是本领域技术人员应该理解，可以进行各种修改、添加和省略而并不背离所附权利要求中阐明的本发明的实质和保护范围。

Claims (10)

1.一种蒸馏方法，包括：
形成含有氧和氮的第一压缩气流和第二压缩气流，第一压缩气流和第二压缩气流含有氧和氮；
在主热交换器内充分冷却第一压缩气流；
通过进一步压缩第二压缩气流、在主热交换器内部分冷却第二压缩气流并在已被部分冷却后使第二压缩气流在透平膨胀机内膨胀以生成排气流而产生制冷量；
将第一压缩气流和排气流引入至少一个蒸馏塔内，蒸馏塔被设置用于将氮和氧分离以及生成富含氮和氧之一的至少一种液体产物流；
在低速生成至少一种液体产物流期间，第二压缩气流通过压缩连接至透平膨胀机的第一升压压缩机内的部分压缩原料流而形成；
在高速生成至少一种液体产物流期间，第二压缩气流通过将第二升压压缩机连接至第一升压压缩机以使得部分压缩原料流被压缩至比通过第一升压压缩机可获得的压力更高的压力而形成，由此提高经过透平膨胀机的膨胀比以及由透平膨胀机产生的制冷量；
用变速驱动设备来驱动第二升压压缩机；并且
改变变速驱动设备的转速以改变部分原料流的压力并由此改变高速生成期间至少一种液体产物流的产量。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
由空气构成的原料流在底部负载压缩机内被压缩以生成压缩原料流；
压缩原料流在净化装置内被净化除去包括二氧化碳、水蒸气和碳氢化合物的更高沸点污染物以形成净化的压缩原料流；以及
第二压缩气流由部分净化的压缩原料流构成。
3.如权利要求2所述的方法，其中：
至少一个蒸馏塔包括双塔单元，双塔单元具有与低压塔成传热关系的高压塔以使得高压塔的富氮塔塔顶馏出物依靠使低压塔的富氧液体沸腾而被冷凝；
高压塔和低压塔相连接以使得高压塔中的粗制液态氧塔底流被膨胀并被引入低压塔内，通过冷凝富氮塔塔顶馏出物而生成的富氮液流至少部分地回流高压塔和低压塔；
排气流被引入高压塔内；
第一压缩气流被引入高压塔和低压塔中的至少一者内；以及
至少一种液体产物流是包括富氧液态塔底的液态氧产物流和包括用于回流低压塔的富氮液流之一的一部分的液态氮产物流中的至少一种。
4.如权利要求3所述的方法，其中：
富氧液态塔底流被泵送以形成泵送的液态氧流；
部分泵送的液态氧流形成液态氧产物流；
剩余部分的泵送液态氧流在主热交换器内被蒸发；
通过进一步压缩剩余部分的净化压缩原料流而形成第一压缩气流；以及
第一压缩气流被引入主热交换器内以蒸发剩余部分的泵送液态氧流。
5.如权利要求3或权利要求4所述的方法，其中：
富氮液流之一被低温冷却；
在已被低温冷却之后，富氮液流之一的一部分形成液态氮产物流而其剩余部分则被引入低压塔内作为回流；
废弃的氮流和气态氮产物流被从低压塔中收回；
废弃的氮流和气态氮产物流以与富氮液流之一间接热交换的方式被传送，由此将富氮液流之一低温冷却；
废弃的氮流和气态氮产物流被引入到主热交换器内；并且
废弃的氮流和气态氮产物流在主热交换器内充分加热。
6.一种蒸馏装置，包括：
至少一台压缩机，压缩含有氧和氮的原料流，并至少部分地形成第一压缩气流和第二压缩气流；
主热交换器，与至少一台压缩机流体连通并且被设置为使得第一压缩气流在主热交换器内充分冷却；
透平升压压缩系统，被放入主热交换器和至少一台压缩机之间以使得第二压缩气流被进一步压缩并且被引入到主热交换器内，主热交换器还被设置为使得第二压缩气流在已被进一步压缩之后在主热交换器内部分冷却；
透平膨胀机，被连接至主热交换器以使得第二压缩气流在透平膨胀机内膨胀以生成排气流，由此产生制冷量；
至少一个蒸馏塔，被连接至主热交换器以接收第一压缩气流和排气流进入并且被设置用于将氮和氧分离以及生成富含氮和氧之一的至少一种液体产物流；
透平升压压缩系统，具有连接至透平膨胀机的第一升压压缩机、第二升压压缩机和流量控制网，流量控制网具有可操作用于被设定就位的阀以使得在低速生成至少一种液体产物流时，在第一升压压缩机内压缩部分压缩原料流，由此进一步压缩第二压缩气流，并且在高速生成至少一种产物流期间，第二升压压缩机被连接至第一升压压缩机以使得部分压缩原料流被压缩至比通过第一升压压缩机可获得的压力更高的压力，由此进一步压缩第二压缩气流并提高经过透平膨胀机的膨胀比以及由透平膨胀机产生的制冷量；和
变速驱动设备，驱动第二升压压缩机以使变化的变速驱动设备转速改变第二压缩气流的压力并由此改变高速生成期间至少一种液体产物流的产量。
7.如权利要求6所述的蒸馏装置，其中：
至少一台压缩机包括底部负载压缩机以压缩由空气构成的原料流，由此生成压缩原料流；以及
净化装置，被连接至底部负载压缩机，净化装置被设置用于净化压缩原料流以除去包括二氧化碳、水蒸气和碳氢化合物的更高沸点污染物。
8.如权利要求7所述的蒸馏装置，其中：
至少一个蒸馏塔包括双塔单元，双塔单元具有与低压塔成传热关系的高压塔，以使得高压塔中的富氮塔塔顶馏出物依靠使低压塔中的富氧液体沸腾而被冷凝；
高压塔和低压塔相连接以使得高压塔中的粗制液态氧塔底流被膨胀并被引入低压塔内，通过冷凝富氮塔的塔顶馏出物而生成的富氮液流至少部分地回流高压塔和低压塔，
双塔单元被连接至主热交换器以使得排气流被引入高压塔内而第一压缩气流被引入高压塔和低压塔中的至少一者内；以及
至少一种液体产物流是包括富氧液态塔底的液态氧产物流和包括用于回流低压塔的富氮液流之一的一部分的液态氮产物流中的至少一种。
9.如权利要求8所述的蒸馏装置，其中：
泵被连接至低压塔以泵送富氧液态塔底流，由此形成泵送的液态氧流；
主热交换器被连接至泵以使部分泵送的液态氧流形成液态氧产物流，而剩余部分的泵送液态氧流在主热交换器内被蒸发；
至少一台压缩机还包括被放入主热交换器和底部负载压缩机之间的产物蒸发压缩机，以进一步压缩剩余部分的压缩原料流，并由此形成第一压缩气流；并且第一压缩气流通过产物蒸发压缩机被充分压缩以在主热交换器内蒸发剩余部分的泵送液态氧流。
10.如权利要求8或权利要求9所述的蒸馏装置，其中：
低温冷却单元被定位用于在富氮液流之一被引入到低压塔内作为回流之前将其低温冷却；
低温冷却单元被连接至低压塔以使得在已被低温冷却之后，富氮液流之一的一部分形成液态氮产物流而其剩余部分被引入低压塔内作为回流；
低温冷却单元还被连接至低压塔以使得废弃的氮流和气态氮产物流以与富氮液流之一间接热交换的方式被传送；并且
主热交换器被连接至低温冷却单元并且被设置为使得废弃的氮流和气态氮产物流被引入到主热交换器内。
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