CN102141337A - 一种空气分离的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以生产液体空分产品为主的空气分离的方法，该方法既使用了高低温增压透平膨胀机，又提高了上塔和下塔的操作压力，还使用了返流污氮增压透平膨胀机。本发明能够降低单位液体空分产品的能耗，提高了空分装置的性价比，符合节能环保的要求。

Description

一种空气分离的方法
技术领域
本发明涉及一种以生产液体空分产品为主的空气分离的方法。
背景技术
现有技术中，以生产液体空分产品为主的空气分离方法通常有两种制冷循环工艺流程。一种常用的制冷循环工艺流程是：采用循环压缩机和高低温增压透平膨胀机，精馏塔的上塔和下塔采用常规的低压压力，高低温增压透平膨胀机的膨胀端的出口压力与精馏塔的下塔的操作压力接近，循环压缩机的出口压力为2.5-3.0MPa。另一种常用的制冷循环工艺流程是采用循环压缩机、一台增压透平膨胀机和一台低温冷冻机，精馏塔的上塔和下塔的操作压力高于常规的操作压力，并采用了反流气体增压透平膨胀机。
这两种制冷循环工艺的性价比较差，单位液体空分产品的能耗偏高。
发明内容
本发明的目的是提供一种进一步降低能耗、提高性价比的以生产液体空分产品为主的空气分离的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种空气分离的方法，包括
经过压缩机压缩并在预冷系统中冷却、在净化系统中除去有害杂质的原料空气在主换热器中冷却到要求温度或部分带液后，进入精馏塔参与精馏，
所述的精馏塔包括上塔、下塔、冷凝蒸发器，
所述的一种空气分离的方法由主制冷循环提供所述的精馏所需的大部分冷量、由返流污氮膨胀制冷提供所述的精馏所需的另一部分冷量；
所述的主制冷循环包括循环压缩机、高温增压透平膨胀机、低温增压透平膨胀机、水冷却器，所述的主制冷循环中的循环工质排出所述的循环压缩机后，经过所述的高温增压透平膨胀机、所述的低温增压透平膨胀机、所述的水冷却器增压冷却后并经过初步复热，进入所述的主换热器中复热到常温，再进入所述的循环压缩机，完成所述的主制冷循环；
所述的返流污氮膨胀制冷包括返流污氮增压透平膨胀机，由所述的上塔的上部获得的污氮气经过初步复热后进入所述的流污氮增压透平膨胀机的膨胀端膨胀制冷，再经所述的过冷器初步复热后进入所述的主换热器中复热到规定温度后去工艺预定位置，完成所述的返流污氮膨胀制冷；
所述的上塔和所述的下塔的操作压力高于常规的低压压力。
优选的，所述的主制冷循环中的循环工质为污氮气或纯氮气或空气。
优选的，所述的上塔的操作压力大于0.07MPa（表压），所述的下塔的操作压力大于0.65MPa（表压）。
优选的，所述的水冷却器包括第一水冷却器、第二水冷却器、第三水冷却器、第四水冷却器；
出所述的循环压缩机的循环工质经所述的第一水冷却器冷却后分为两路，一路所述的循环工质经所述的主换热器冷却到规定温度后进入所述的高温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀，膨胀后的循环工质气体进入所述的主换热器的合适位置；另一路所述的循环工质先进入所述的高温增压透平膨胀机的增压端增压，再经所述的第二水冷却器冷却后进入所述的低温增压透平膨胀机的增压端增压，然后经过所述的第三水冷却器冷却后进入所述的主换热器冷却到规定温度后分为两路，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀并初步复热到规定温度后与出所述的高温增压透平膨胀机的膨胀端的循环工质气体汇合并经复热后，成为所述的循环压缩机的进气进入所述的循环压缩机，另一路经增压的循环工质在所述的主换热器中继续冷却并液化过冷后去工艺预定位置。
优选的，当所述的循环工质为污氮气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器中继续冷却并液化过冷后经节流，再与出所述的下塔的污液氮汇合，经过冷节流后进入所述的上塔成为所述的上塔的回流液之一；
当所述的循环工质为纯氮气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器中继续冷却并液化过冷后经节流，再与出所述的冷凝蒸发器的液氮汇合；
当所述的循环工质为空气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器中继续冷却并液化过冷后经节流，进入所述的下塔参与精馏。
优选的，当所述的循环工质为纯氮气时，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀后，先与由所述的上塔的顶部获得的纯氮气汇合，再初步复热到规定温度后与经所述的高温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀后，再进入所述的主换热器继续复热。
优选的，由所述的上塔的上部获得的所述的污氮气经过液氮过冷器、液空过冷器、产品液氧过冷器、产品液氮过冷器、主换热器中的至少一个完成所述的初步复热后去返流污氮膨胀机的膨胀端膨胀制冷。
优选的，出所述的返流污氮增压透平膨胀机膨胀端的污氮气经过液氮过冷器、液空过冷器、产品液氧过冷器、产品液氮过冷器中的至少一个初步复热后再进入所述的主换热器继续复热。
优选的，由所述的上塔的上部获得的所述的污氮气在所述的主换热器中复热到规定温度后分为两路，一路所述的污氮气进入所述的返流污氮增压透平膨胀机的增压端增压后经冷却，去做纯化器再生气；当所述的循环工质为纯氮气或空气时，另一路所述的污氮气去所述的预冷系统，当所述的循环工质为污氮气时，另一路所述的污氮气分为两部分，一部分污氮气去所述的预冷系统，另一部分污氮气进入所述的循环压缩机。
优选的，所述的循环压缩机的排气压力大于0.80MPa。
优选的，当所述的循环工质为纯氮气时，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀后，经气液分离器分离，分离后的气体循环工质经初步复热到规定温度后与经所述的高温增压透平膨胀机的膨胀端膨胀后进入所述的主换热器的循环工质气体汇合，分离后的液体循环工质成为产品液氮的一部分。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的一种空气分离的方法能够降低单位液体空分产品的能耗，符合节能环保的要求，提高了工艺的性价比。
附图说明
附图1为本发明的一种空气分离的方法的实施例一的示意图。
附图2为本发明的一种空气分离的方法的实施例二的示意图。
附图3为本发明的一种空气分离的方法的实施例三的示意图。
以上附图中：1、主换热器；2、下塔；3、冷凝蒸发器；4、上塔；5、液氮过冷器；6、液空过冷器；7、返流污氮增压透平膨胀机；8、低温增压透平膨胀机；9、高温增压透平膨胀机；10、循环压缩机；11、第一水冷却器；12、第二水冷却器；13、第三水冷却器；14、第四水冷却器；15、产品液氮过冷器；16、产品液氧过冷器；
101、原料空气；102、原料空气；103、富氧液空；104、污液氮；105、污液氮；106、液氮；107、液氮；108、液氮；109、液氧；110、气氧；111、返流污氮；112、膨胀后的污氮气；113、做纯化器再生气的污氮气；114、污氮气；115、去预冷系统的污氮气；116、污氮气；117、循环压缩机的进气；118、污氮气；119、污氮气；120、膨胀后的污氮气；121、污氮气；122、经增压的污氮气；123、膨胀后的污氮气；124、经增压的污氮气；125、主制冷循环中的污氮气；126、氩馏分；
218、空气；219、空气；220、膨胀后的空气；221、空气；222、经增压的空气；223、膨胀后的空气；224、经增压的空气；225、主制冷循环中的空气；
318、纯氮气；319、纯氮气；320、膨胀后的纯氮气；321、纯氮气；322、经增压的纯氮气；323、膨胀后的纯氮气；324、经增压的纯氮气；325、主制冷循环中的纯氮气；327、液氮；328、出上塔顶的纯氮气；329、氮气；330、产品氮气。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。
一种空气分离的方法，采用包括上塔4、下塔2、冷凝蒸发器3的精馏塔对空气进行精馏。该空气分离的方法由主制冷循环提供精馏所需的大部分冷量、由返流污氮膨胀制冷提供精馏所需的另一部分冷量。
主制冷循环包括循环压缩机10、高温增压透平膨胀机9、低温增压透平膨胀机8、第一水冷却器11、第二水冷却器12、第三水冷却器13。本实施例中的主制冷循环所采用的循环工质为污氮气。
经过压缩机压缩并在预冷系统中冷却、在净化系统中除去水蒸汽、二氧化碳等有害杂质的原料空气101在主换热器1中冷却到要求温度或部分带液后，进入精馏塔参与精馏。原料空气101进入下塔2的底部并成为下塔2的上升气流，在塔板上与下降液流充分接触进行热量交换和质量交换。在下塔2的底部获得含氧较多的富氧液空103，该富氧液空103被引出下塔2后，先经过液空过冷器6被出上塔4的返流污氮111、出返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀后的污气氮112过冷，再经过节流膨胀进入上塔4成为上塔4的回流液之一。在下塔2的顶部获得氮气，这些氮气在冷凝蒸发器3中被液氧冷凝成液氮106后出冷凝蒸发器3并分为两路，一路液氮107回下塔2顶参与精馏，另一路液氮108经液氮过冷器5过冷后作为产品液氮引出。在下塔2的适当位置引出的污液氮104与经增压的污氮气124汇合成污液氮105后在液氮过冷器5中过冷后经节流送入上塔4的顶部，成为上塔4的另一股回流液。上述的两股上塔4的回流液即为上塔4的下降液流并在塔板上与原料空气101形成的上升气流充分接触并进行热量交换和质量交换。在上塔4的底部获得的小部分液氧109经过液空过冷器6过冷后作为产品液氧外供，在上塔4的底部获得的大部分液氧在冷凝蒸发器3中成为气氧并成为上塔4的上升气流，抽取少部分该气氧110经复热后作为产品气氧外供。
由上塔4的顶部获得的返流污氮111首先经过液氮过冷器5和液空过冷器6初步复热，然后进入返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀制冷，膨胀后的污氮气112先进入液空过冷器6初步复热后再进入主换热器1复热到常温。复热到规定温度的污氮气分为两路，一路污氮气113进入返流污氮增压透平膨胀机7的增压端增压后，经第四水冷却器14冷却，去做纯化器再生气，另一路污氮气114继续复热后分为两部分，一部分污氮气115去预冷系统，另一部分污氮气116与主制冷循环中的污氮气125汇合成为循环压缩机的进气117，进入循环压缩机10。由此完成返流污氮膨胀制冷。
排出循环压缩机10的污氮气118，经第一水冷却器11冷却后分为两路，一路污氮气119经主换热器1冷却到规定温度后进入高温增压透平膨胀机9的膨胀端膨胀，膨胀后的污氮气120进入主换热器1的合适位置；另一路污氮气121先进入高温增压透平膨胀机9的增压端增压，再经第二水冷却器12冷却后进入低温增压透平膨胀机8的增压端增压，然后经过第三水冷却器13冷却后进入主换热器1冷却到规定温度后再分为两路，一路经增压的污氮气122进入低温增压透平膨胀机8的膨胀端膨胀，膨胀后的污氮气123经液氮过冷器5初步复热到规定温度后进入主换热器1复热到规定温度后与出高温增压透平膨胀机9的膨胀后的的污氮气120汇合为主制冷循环中的污氮气125后继续复热，成为循环压缩机的进气117进入循环压缩机10，另一路经增压的污氮气124在主换热器1中继续冷却并液化过冷后经节流，再与出下塔2的污液氮104汇合为一路污液氮105，经液氮过冷器5的过冷并节流后进入上塔4成为上塔4的回流液之一。由此，完成主制冷循环。循环压缩机10的排气压力大于0.80MPa。
上塔4和下塔2的操作压力高于常规的低压压力。上塔4的操作压力大于0.07MPa（表压），下塔2的操作压力大于0.65MPa（表压）。
在本实施例中。可以在上塔4的合适位置抽出含氩较高的氩馏分126送制氩系统制取氩产品。
实施例二：参见附图2所示。
一种空气分离的方法，采用包括上塔4、下塔2、冷凝蒸发器3的精馏塔对空气进行精馏。该空气分离的方法由主制冷循环提供精馏所需的大部分冷量、由返流污氮膨胀制冷提供精馏所需的另一部分冷量。
主制冷循环包括循环压缩机10、高温增压透平膨胀机9、低温增压透平膨胀机8、第一水冷却器11、第二水冷却器12、第三水冷却器13。本实施例中的主制冷循环所采用的循环工质为空气。
经过压缩机压缩并在预冷系统中冷却、在净化系统中除去水蒸汽、二氧化碳等有害杂质的原料空气101在主换热器1中冷却到要求温度或部分带液后，进入精馏塔参与精馏。原料空气101进入下塔2的底部并成为下塔2的上升气流，在塔板上与下降液流充分接触进行热量交换和质量交换。在下塔2的底部获得含氧较多的富氧液空103，该富氧液空103被引出下塔2后，先经过液空过冷器6被出上塔4的返流污氮111、出返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀后的污气氮112过冷，再经过节流膨胀进入上塔4成为上塔4的回流液之一。在下塔2的顶部获得氮气，这些氮气在冷凝蒸发器3中被液氧冷凝成液氮106后出冷凝蒸发器3并分为两路，一路液氮107回下塔2顶参与精馏，另一路液氮108经产品液氮过冷器15过冷后作为产品液氮引出。在下塔2的适当位置引出的污液氮104在液氮过冷器5中过冷后经节流送入上塔4的顶部，成为上塔4的另一股回流液。上述的两股上塔4的回流液即为上塔4的下降液流并在塔板上与上升气流充分接触并进行热量交换和质量交换。在上塔4的底部获得的小部分液氧109经过产品液氧过冷器16过冷后作为产品液氧外供，在上塔4的底部获得的大部分液氧在冷凝蒸发器3中与氮气换热后成为气氧并成为上塔4的上升气流。
由上塔4的顶部获得的返流污氮111首先经过液氮过冷器5、液空过冷器6初步复热后，进入返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀制冷，膨胀后的污氮气112，再进入产品液氧过冷器16、液空过冷器6初步复热后再进入主换热器1复热到规定温度。复热到规定温度的污氮气分为两路，一路污氮气113进入返流污氮增压透平膨胀机7的增压端增压后经第四水冷却器14冷却，去做纯化器再生气，另一路污氮气115继续复热后去预冷系统。由此完成返流污氮膨胀制冷。
空气218排出循环压缩机10，经第一水冷却器11冷却后与由原料空气101分出的一部分原料空气102汇合，再分为两路，一路空气219经主换热器1冷却到规定温度后进入高温增压透平膨胀机9的膨胀端膨胀，膨胀后的空气220进入主换热器1的合适位置；另一路空气221先进入高温增压透平膨胀机9的增压端增压，再经第二水冷却器12冷却后进入低温增压透平膨胀机8的增压端增压，然后经过第三水冷却器13冷却后进入主换热器1冷却到规定温度后再分为两路，一路经增压的空气222进入低温增压透平膨胀机8的膨胀端膨胀，膨胀后的空气223经产品液氮过冷器15、液氮过冷器5初步复热到规定温度后进入主换热器1，复热到规定温度后与出高温增压透平膨胀机9的膨胀端的空气220汇合为主制冷循环中的空气225后继续复热，成为循环压缩机的进气117进入循环压缩机10，另一路经增压的空气224在主换热器1中继续冷却并液化过冷后经节流，进入下塔2参与精馏。由此，完成主制冷循环。循环压缩机10的排气压力大于0.80MPa。
上塔4和下塔2的操作压力高于常规的低压压力。上塔4的操作压力大于0.07MPa（表压），下塔42的操作压力大于0.65MPa（表压）。
在本实施例中。可以在上塔4的合适位置抽出含氩较高的氩馏分126送制氩系统制取氩产品。
实施例三：参见附图3所示。
一种空气分离的方法，采用包括上塔4、下塔2、冷凝蒸发器3的精馏塔对空气进行精馏。该空气分离的方法由主制冷循环提供精馏所需的大部分冷量、由返流污氮膨胀制冷提供精馏所需的另一部分冷量。
主制冷循环包括循环压缩机10、高温增压透平膨胀机9、低温增压透平膨胀机8、第一水冷却器11、第二水冷却器12、第三水冷却器13。本实施例中的主制冷循环所采用的循环工质为纯氮气。
经过压缩机压缩并在预冷系统中冷却、在净化系统中除去水蒸汽、二氧化碳等有害杂质的原料空气101在主换热器1中冷却到要求温度或部分带液后，进入精馏塔参与精馏。原料空气101进入下塔2的底部并成为下塔2的上升气流，在塔板上与下降液流充分接触进行热量交换和质量交换。在下塔2的底部获得含氧较多的富氧液空103，该富氧液空103被引出下塔2后，先经过液空过冷器6被出上塔4的返流污氮111、出返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀后的污气氮112、出上塔4和低温增压透平膨胀机8膨胀后的纯氮气329过冷，再经过节流膨胀进入上塔4成为上塔4的回流液。在下塔2的顶部获得氮气，这些氮气在冷凝蒸发器3中被液氧冷凝成液氮106后出冷凝蒸发器3，与另一股液氮324汇合后分成三路，一路液氮107回下塔2顶参与精馏，一路液氮327在液氮过冷器5中被出上塔4的污气氮111、由出上塔顶的纯氮气328和出低温增压透平膨胀机8膨胀端的膨胀后纯氮气323汇合成的氮气329过冷后节流进入上塔4顶参与精馏，一路液氮108在产品液氮过冷器15中被出低温增压透平膨胀机8膨胀端的膨胀后氮气323过冷后成为产品引出。上述两股上塔4的回流液即成为上塔4的下降液流，在塔板上与上升气流充分接触并进行热量交换和质量交换。在上塔4的底部获得的小部分液氧109经过产品液氧过冷器16过冷后作为产品液氧外供，在上塔4的底部获得的大部分液氧在冷凝蒸发器3中成为气氧并成为上塔4的上升气流。
由上塔4的上部获得的返流污氮111首先经过液氮过冷器5、液空过冷器6初步复热后，进入返流污氮增压透平膨胀机7的膨胀端膨胀制冷，膨胀后的污氮气112，先进入液空过冷器6初步复热后再进入主换热器1复热到常温。复热到规定温度的污氮气分为两路，一路污氮气113进入返流污氮增压透平膨胀机7的增压端增压后经第四水冷却器14冷却，去做纯化器的再生气，另一路污氮气115继续复热后去预冷系统。由此完成返流污氮膨胀制冷。
排出循环压缩机10的纯氮气318，经第一水冷却器11冷却后分为两路，一路纯氮气319经主换热器1冷却到规定温度后进入高温增压透平膨胀机9的膨胀端膨胀，膨胀后的纯氮气320进入主换热器1的合适位置；另一路纯氮气321先进入高温增压透平膨胀机9的增压端增压，再经第二水冷却器12冷却后进入低温增压透平膨胀机8的增压端增压，然后经过第三水冷却器13冷却后进入主换热器1冷却到规定温度后再分为两路，一路经增压的纯氮气322进入低温增压透平膨胀机8的膨胀端膨胀，膨胀后的纯氮气323再经产品液氮过冷器15初步复热后与出上塔4顶的纯氮气328汇合为一股氮气329，然后经液氮过冷器5、液空过冷器6初步复热到规定温度后进入主换热器1，在其中复热到规定温度后与出高温增压透平膨胀机9膨胀端的纯氮气320汇合为主制冷循环中的纯氮气325后继续复热，成为循环压缩机的进气117进入循环压缩机10，另一路经增压的纯氮气324在主换热器1中继续冷却并液化过冷后经节流，与出冷凝蒸发器3的液氮106汇合。由此，完成主制冷循环。循环压缩机10的排气压力大于0.80MPa。
上塔4和下塔2的操作压力高于常规的低压压力。上塔4的操作压力大于0.07MPa（表压），下塔42的操作压力大于0.65MPa（表压）。
本实施例中，主制冷循环中的纯氮气325出主换热器1之后，可引出一部分作为产品氮气330去工艺预定位置。
本实施例中，当出低温增压透平膨胀机8的膨胀端的氮气232中带液时，可增设气液分离器。经分离后获得的气氮按上述流路流动，经分离后获得的液氮可经过冷后作为液氮产品的一部分。
在本实施例中。可以在上塔4的合适位置抽出含氩较高的氩馏分126送制氩系统制取氩产品。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种空气分离的方法，包括
经过压缩机压缩并在预冷系统中冷却、在净化系统中除去有害杂质的原料空气（101）在主换热器（1）中冷却到要求温度或部分带液后，进入精馏塔参与精馏，
所述的精馏塔包括上塔（4）、下塔（2）、冷凝蒸发器（3），
其特征在于：所述的一种空气分离的方法由主制冷循环提供所述的精馏所需的大部分冷量、由返流污氮膨胀制冷提供所述的精馏所需的另一部分冷量；
所述的主制冷循环包括循环压缩机（10）、高温增压透平膨胀机（9）、低温增压透平膨胀机（8）、水冷却器，所述的主制冷循环中的循环工质排出所述的循环压缩机（10）后，经过所述的高温增压透平膨胀机（9）、所述的低温增压透平膨胀机（8）、所述的水冷却器增压冷却后并经过初步复热，进入所述的主换热器（1）中复热到常温，再进入所述的循环压缩机（10），完成所述的主制冷循环；
所述的返流污氮膨胀制冷包括返流污氮增压透平膨胀机（7），由所述的上塔（4）的上部获得的污氮气（111）经过初步复热后进入所述的流污氮增压透平膨胀机（7）的膨胀端膨胀制冷，再经所述的过冷器初步复热后进入所述的主换热器（1）中复热到规定温度后去工艺预定位置，完成所述的返流污氮膨胀制冷；
所述的上塔（4）和所述的下塔（2）的操作压力高于常规的低压压力。
2.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：所述的主制冷循环中的循环工质为污氮气或纯氮气或空气。
3.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：所述的上塔（4）的操作压力大于0.07MPa（表压），所述的下塔（2）的操作压力大于0.65MPa（表压）。
4.根据权利要求2所述的一种空气分离的方法，其特征在于：所述的水冷却器包括第一水冷却器（11）、第二水冷却器（12）、第三水冷却器（13）、第四水冷却器（14）；
出所述的循环压缩机（10）的循环工质经所述的第一水冷却器（11）冷却后分为两路，一路所述的循环工质经所述的主换热器（1）冷却到规定温度后进入所述的高温增压透平膨胀机（9）的膨胀端膨胀，膨胀后的循环工质气体进入所述的主换热器（1）的合适位置；另一路所述的循环工质先进入所述的高温增压透平膨胀机（9）的增压端增压，再经所述的第二水冷却器（12）冷却后进入所述的低温增压透平膨胀机（8）的增压端增压，然后经过所述的第三水冷却器（13）冷却后进入所述的主换热器（1）冷却到规定温度后分为两路，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机（8）的膨胀端膨胀并初步复热到规定温度后与出所述的高温增压透平膨胀机（9）的膨胀端的循环工质气体汇合并经复热后，成为所述的循环压缩机的进气（117）进入所述的循环压缩机（10），另一路经增压的循环工质在所述的主换热器（1）中继续冷却并液化过冷后去工艺预定位置。
5.根据权利要求4所述的一种空气分离的方法，其特征在于：当所述的循环工质为污氮气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器（1）中继续冷却并液化过冷后经节流，再与出所述的下塔（2）的污液氮（104）汇合，经过冷节流后进入所述的上塔（4）成为所述的上塔（4）的回流液之一；
当所述的循环工质为纯氮气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器（1）中继续冷却并液化过冷后经节流，再与出所述的冷凝蒸发器（3）的液氮（106）汇合；
当所述的循环工质为空气时，所述的另一路经增压的循环工质在所述的主换热器（1）中继续冷却并液化过冷后经节流，进入所述的下塔（2）参与精馏。
6.根据权利要求4所述的一种空气分离的方法，其特征在于：当所述的循环工质为纯氮气时，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机（9）的膨胀端膨胀后，先与由所述的上塔（4）的顶部获得的纯氮气（328）汇合，再初步复热到规定温度后与经所述的高温增压透平膨胀机（8）的膨胀端膨胀后，再进入所述的主换热器（1）继续复热。
7.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：由所述的上塔（4）的上部获得的所述的污氮气（111）经过液氮过冷器（5）、液空过冷器（6）、产品液氧过冷器（16）、产品液氮过冷器（15）、主换热器（1）中的至少一个完成所述的初步复热后去返流污氮膨胀机（7）的膨胀端膨胀制冷。
8.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：出所述的返流污氮增压透平膨胀机（7）膨胀端的污氮气（112）经过液氮过冷器（5）、液空过冷器（6）、产品液氧过冷器（16）、产品液氮过冷器（15）中的至少一个初步复热后再进入所述的主换热器（1）继续复热。
9.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：由所述的上塔（2）的上部获得的所述的污氮气（111）在所述的主换热器（1）中复热到规定温度后分为两路，一路所述的污氮气（113）进入所述的返流污氮增压透平膨胀机（7）的增压端增压后经冷却，去做纯化器再生气；当所述的循环工质为纯氮气或空气时，另一路所述的污氮气（115）去所述的预冷系统，当所述的循环工质为污氮气时，另一路所述的污氮气（114）分为两部分，一部分污氮气（115）去所述的预冷系统，另一部分污氮气（116）进入所述的循环压缩机（10）。
10.根据权利要求1所述的一种空气分离的方法，其特征在于：所述的循环压缩机（10）的排气压力大于0.80MPa。
11.根据权利要求4所述的一种空气分离的方法，其特征在于：当所述的循环工质为纯氮气时，一路经增压的循环工质进入所述的低温增压透平膨胀机（8）的膨胀端膨胀后，经气液分离器分离，分离后的气体循环工质经初步复热到规定温度后与经所述的高温增压透平膨胀机（9）的膨胀端膨胀后进入所述的主换热器（1）的循环工质气体汇合，分离后的液体循环工质成为产品液氮的一部分。
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