CN105858611A

CN105858611A - 一种制纯氧的全温程变压吸附方法

Info

Publication number: CN105858611A
Application number: CN201610195106.0A
Authority: CN
Inventors: 刘开莉; 钟佳航; 钟雨明; 蔡跃明
Original assignee: SICHUAN TIANCAI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG TIANCAI YUNJI TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: CN105858611B

Abstract

本发明公开了一种制氧的全温程变压吸附（FTrPSA）方法，包含预处理工序、浅冷低压吸附浓缩工序和深冷精馏制氧工序，浅冷低压吸附浓缩工序是利用氮气（N₂）在低温下具有超大的吸附容量，与氧气（O₂）相比有明显差异，使N₂得到吸附，O₂被浓缩，浓缩后所形成的富氧气体再进入深冷精馏系统，去掉大量的N₂以后，深冷制氧工序的负荷大大降低，至少降低了2/3，大大降低了投资和能耗；浅冷低压吸附浓缩与深冷精馏结合解决了传统变压吸附制氧法产品纯度低、收率低的问题，也降低了传统深冷精馏法能耗与投资，得到了纯度为99.5%以上的氧气产品，且收率大于90‑92%。

Description

一种制纯氧的全温程变压吸附方法

技术领域

本发明涉及氧气的制备领域，更具体的说是涉及一种制纯氧的全温程变压吸附方法。

背景技术

氧气（O₂）化学性质非常活泼，因此应用非常广泛。在冶金工业中，采用氧气顶吹转炉炼钢，平炉吹氧炼钢。钢铁企业纯氧（＞99.2%）吹炼大大缩短了冶炼时间，井且提高了钢的质量。在机械工业中，氧气主要用于金属的切割和焊接。在化学工业中，氧气主要用于合成氨生产原料气体的氧化。在国防工业中，氧气可作为箭的燃料推进剂。由此可见纯氧的制备在工业中的重要性。目前工业纯氧的制备主要有两种方法——深冷精馏法和变压吸附法。

变压吸附（PSA）制氧技术是一种非低温空气分离技术，利用氮和氧在吸附剂上的吸附能力不同来实现分离。当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，纯度能达到95%。因为两者的分离系数小，氧收率只有30%左右。新近开发的低硅Ca-LSX、Li-LSX分子筛具有更大的孔容和孔径，对氮气有更高的吸附量，但产品氧收率也只有66-68%，而且价格非常昂贵，没有工业应用。因为氩的存在，变压吸附法得到的产品纯度最多只能达到95%，且收率很低，适合于小规模装置。

在空气分离提取氧气（O₂）的传统PSA循环操作中，由于空气中的O₂和氮气（N₂）在常温常压下的相对分离系数比较小，从而采用传统PSA制氧，所需PSA吸附塔数及级数会大大增加，O₂纯度与收率之间的矛盾非常突出，加之空气中的微量氩气（Ar）几乎与O₂存在着平衡关系，无法得到纯氧（纯度大于99.5%，体积比，以下类同）。此外，即使采用新型锂分子筛作为吸附剂吸附空气中大量的N₂（吸附质），为提高O₂收率的使用负荷非常大，再生强度增加，吸附剂使用寿命大大缩短，O₂（纯度小于95%）收率最大也仅为50-68%。因此，从空气中制纯氧一般采用深冷精馏（也叫低温精馏）方法。

深冷精馏法：先将空气通过压缩、膨胀降温，直至空气液化再利用氧氮的沸点不同（氧的沸点为-183℃ ，氮的沸点为-196℃），沸点低的氮相对氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多的蒸发，气体中的氧较多的冷凝，使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的氧含量不断增大，以此实现将空气分离。利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程，是一种广泛的空气分离方法。这种方法能得到纯度为99.5%以上的氧气产品，副产氮气（N₂）及氩气（Ar），一般适合处理量大的工况。但是能耗高，投资及维护成本大，装置启动时间长，存在空气中碳氢化合物（CnHm）在精馏塔内造成局部聚集引起爆炸的危险，操作弹性很小，难以调节产品氧气与副产品气的比例、产品氧气产量与能耗之间的比例等等。

故而深冷精馏法可以从空气中分离得到纯度大于99-99.5%的纯氧，O₂的收率可以达到90-96%以上。但是，深冷精馏法能耗高，投资大，维护成本昂贵，并可能存在碳氢化合物（CnHm）局部聚集所带来的安全隐患等。

专利申请号为200710187413.5的“一种节能型空气分离工艺”，公开了一种将PSA与深冷精馏法组合处理空气制氧的方法，利用PSA及深冷精馏法各自的优势进行组合。但是该组合依然存在PSA法及深冷精馏法各自存在的问题，第一，组合工艺的操作温度范围仍然在-190℃-300℃范围，整体降低能耗方面改善不大；第二，常温PSA提取O₂，仍然存在严重的纯度与收率之间的矛盾。若要收率高，吸附剂负荷增大，导致吸附剂使用寿命大大缩短；第三，PSA吸附在常温下进行，仍然存在再生不完全问题，尤其是对空气中所存在的微量碳氢化合物（CnHm）、二氧化碳（CO₂）、一氧化碳（CO）等难以解吸的杂质，会带入到后端的深冷精馏工序，造成因CO₂易在低温下结冰堵塞管道、CnHm易局部聚集所带来的安全隐患；第四，在进入深冷精馏工段前没有常规的分子筛脱水除杂净化工序，必然使得前端的PSA工序承担更加繁重的工作，也会因前端PSA解吸不彻底而使得易造成安全隐患的CnHm、CO₂等杂质直接进入深冷精馏工序；第五，从常温PSA工序出来的富氧气体进入冷却液化至约-190℃，与单独采用深冷精馏空气常温进料一样，没有减小冷却液化能耗；第六，经过冷却液化的富氧气体进入深冷精馏下塔，造成下塔效率低下，也意味着精馏上塔的分离能力过剩，进而对整塔操作的能耗降低没有带来实质性改善，相反，会带来整塔负荷不匹配、操作不稳定等负面影响，导致能耗不降反升；第七，PSA工序与深冷精馏工序组合相对简单与独立，没有形成有机整体。

发明内容

全温程变压吸附（英文全称：Full Temperature Range-Pressure SwingAdsorption，简称：FTrPSA）是一种以变压吸附为基础并与各种分离技术相耦合的方法，利用不同物料组分本身在不同压力与温度下的吸附分离系数及物理化学性质的差异性，采取浅冷低压的变压吸附（PSA）吸附与解吸易于匹配和平衡的循环操作来分离和提浓各种低沸点气体（含空气制氧）。

本发明提供了一种制纯氧的全温程变压吸附方法，从浅冷及低压范围内进行PSA分离及与深冷精馏分离技术耦合，彻底解决了单一PSA法、深冷精馏法，以及简单地PSA与深冷精馏组合法所存在的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种制纯氧的全温程变压吸附（FTrPSA）方法，包括如下步骤：

（1）预处理工序：

a.除尘粒，通过空气过滤器将原料空气中的灰尘和机械颗粒去掉，从而得到无尘粒空气；

b.清洗和预冷，将无尘粒空气送入空气透平压缩机压缩后再送入空气冷却塔进行清洗和预冷；

（2）浅冷低压吸附浓缩工序：

a. 在浅冷低压PSA系统中进行，经过清洗和预冷后的无尘粒空气从吸附塔底部进入然后进行吸附，吸附压力0.1-0.6MPa，操作温度为-60--10℃，多台吸附塔交替循环操作，保证清洗和预冷后的无尘粒空气连续进入；

b. 被吸附的大部分氮气从吸附塔底部通过冲洗或降压的方式进行解吸；

c. 未被吸附的氧气从吸附塔顶部排出，得到的富氧气而后进入深冷制氧工序，富氧气中的O₂浓度为60-80%；

（3）深冷制氧工序：

a. 分子筛吸附系统除杂，从浅冷低压吸附浓缩工序来的富氧气进入交替使用的分子筛吸附器；在操作温度为-60--10℃、操作压力为0.1-0.6MPa的分子筛吸附器里富氧气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物和少量的N₂被分子筛吸附，得到较纯的氧气；利用分子筛对水分、CO₂、碳氢化合物有较高的选择性吸附，加温将其清除后再生；

b. 膨胀制冷：将经分子筛吸附系统除杂后的富氧气送入膨胀机，气体膨胀，克服分子引力，消耗分子动能，降低气体温度；膨胀后经膨胀空气换热器进行冷却后送入精馏系统参与精馏；

c. 精馏：在由精馏塔组成的精馏系统中进行，所述精馏塔分为上塔和下塔，膨胀制冷后的富氧气经膨胀空气换热器进行冷却后送入上塔或下塔进行精馏，上塔塔顶获得高纯N₂，上塔塔底获得纯度为99.5%以上的O₂，经膨胀空气换热器进入主换热器复热后出冷箱，经氧气透平压缩机加压至3.0MPa后进入产品O₂管网；在下塔底部获得液空，下塔抽取的液空进入过冷器过冷后送入上塔，作为回流经上塔进一步精馏；下塔顶部获得液氮，抽取一部分液氮经过换热后作为分子筛除杂再生过程时的再生气体或抽取一部分液氮经过换热后直接作为回流经上塔上半段流入进一步精馏。

更进一步的，所述空气冷却塔的给水分为两段，冷却塔的下段使用经水处理系统冷却过的循环水，而冷却塔的上段经水冷却塔冷却后的低温水，使空气冷却塔出口空气温度降低。

更进一步的，所述空气冷却塔顶部设有丝网除雾器。

更进一步的，所述浅冷低压PSA系统由N个吸附塔组成，N为大于1的自然数；其中1～N-1个吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔处于再生状态。

更进一步的，所述浅冷低压PSA系统的吸附塔内装填料是活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛的一种或多种。

更进一步的，所述深冷制氧工序中的分子筛吸附系统包括2个分子筛吸附器，1个分子筛吸附器吸附，另1个分子筛吸附器加热再生。

更进一步的，所述分子筛吸附器为立式径向流动形式，吸附温度为-60--10℃，吸附压力为0.1-0.6MPa，再生温度为30-100℃，再生气体来自深冷精馏下塔的液氮。

更进一步的，所述深冷制氧工序中的精馏中，所述精馏塔均采用填料塔形式；所述膨胀制冷后的富氧气经膨胀空气换热器进行冷却后送入上塔进行精馏的上塔富氧气进料口，所述上塔富氧气进料口靠近上塔的下半段；所述下塔抽取的液空，经过冷器过冷后送入上塔上半段的上塔液空进料口，上塔液空进料口与上塔富氧气进料口相距2-10块塔板。

更进一步的，所述深冷制氧工序中的精馏中，所述膨胀制冷后的富氧气经膨胀空气换热器进行冷却后送入下塔进行精馏的下塔富氧气进料口位于下塔的上半段，在液空及液氮抽出口之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）FTrPSA法解决了传统PSA法的产品O₂纯度收率低、常温PSA吸附与再生之间矛盾的进一步突出、再生不完全及其吸附剂使用寿命缩短；FTrPSA法解决了深冷精馏法的能耗高、设备投资与维护成本高、存在可能的CnHm杂质局部聚集的安全隐患等问题；

（2）FTrPSA法的浅冷低压吸附浓缩工序及深冷精馏工序中的分子筛吸附除杂净化过程均在浅冷低压范围进行，极大改变了传统PSA法、深冷精馏法，以及两者简单组合法常温进料模式，使得后续的深冷精馏系统的冷却负荷大大降低；

（3）FTrPSA法通过浅冷低压的吸附浓缩工序先将空气中的O₂浓缩至60-80%再进入深冷精馏系统，使气量降低了2/3以上，进一步减小了后续深冷精馏工序的负荷，解决了深冷精馏法投资大、能耗高的问题；

（4）FTrPSA法的浅冷低压吸附浓缩工序，解决了常温PSA提取O₂所存在严重的纯度与收率之间的矛盾，在保证O₂收率高的前提下，减少了吸附剂工作负荷，大大延长了吸附剂使用寿命，同时解决了常温PSA过程中所存在的再生不完全问题，尤其是对空气中所存在的微量碳氢化合物（CnHm）、二氧化碳（CO₂）、一氧化碳（CO）等难以解吸的杂质解吸得比较彻底，避免了带入到后端的深冷精馏工序，造成因CO₂易在低温下结冰堵塞管道、CnHm易局部聚集所带来的安全隐患；

（5）相比常温PSA与深冷精馏简单组合法，FTrPSA法中，在进入深冷精馏工段前仍然设有常规的分子筛脱水除杂净化工序作为深冷精馏的第二道保护装置，进一步避免了易造成安全隐患的CnHm、CO₂等杂质直接进入深冷精馏工序的大问题。同时也减轻了前端的吸附浓缩工序的再生压力，使得前端吸附浓缩工序的吸附与再生循环更加容易匹配与平衡；

（6）FTrPSA过程中，经过冷却液化的富氧气体进入深冷精馏上塔，而不是进入PSA与深冷精馏简单组合法进入下塔，是为了避免浓度为60-80%的富氧气体进入下塔时造成下塔物流分布严重不均导致下塔效率低下以及精馏上塔的分离能力相对过剩，会带来整塔负荷不匹配、操作不稳定等负面影响，造成能耗不降反升的不利局面；

（7）FTrPSA过程中，为了稳定深冷精馏上下两塔操作，除了保持原有深冷精馏回流外，还可以视操作情况，通过设置调节部分富氧气体进入下塔上半段来平衡上下两塔的操作运行，实现精馏整塔的平稳运行，使得能耗进一步降低；另外，在本发明中，改变了传统的深冷精馏下塔为筛板塔盘的做法，与上塔一样，采用填料塔，无需再增大下塔直径或高度，也能有效地减少深冷精馏塔内的塔板阻力及温差，从而在微观上起到节能降耗的效果；

（8）相比常温PSA与深冷精馏简单组合，本发明可将深冷精馏抽取一部分液氮经过换热作为分子筛除杂净化的再生气体，再生温度25-100℃，远低于传统深冷精馏工序中分子筛除杂净化单元再生所需的100-300℃的温度；本发明正是通过各单元形成成套的有机整体，才能实现明显的节能降耗；

（9）FTrPSA法也解决了传统PSA制氧法产品纯度低、收率低的问题，得到了纯度为99.5%以上的氧气产品，且收率大于90%，而传统PSA制氧法纯度最多能达到95%，氧收率只有30 -68%。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，一种制纯氧的全温程变压吸附（FTrPSA）方法，该方法的步骤如下：

（1）预处理工序；

a.除尘粒，通过空气过滤器将将原料空气中灰尘和机械颗粒去掉，从而得到无尘粒空气，空气中除了氮气（N₂）和氧气（O₂）之外还有灰尘、水分、二氧化碳（CO₂）、碳氢化合物（CnHm）等杂质，通过空气过滤器将灰尘和机械颗粒去掉；空气中灰尘等固体杂质的含量一般为0.005-0.02g/m³，灰尘的粒度通常在0.15mm以下；这些固体杂质会使空压机的气缸、叶片和阀门摩擦加剧，固体灰尘带到冷却器中会造成换热表面污染，导致传热系数下降，空气经空气过滤器净除后得到固体杂质含量小于0.001g/m³的无尘粒空气；

b.清洗和预冷，将无尘粒空气送入空气透平压缩机压缩至0.3-0.4MPa后再送入空气冷却塔进行清洗和预冷，无尘粒空气从空气冷却塔的下部进入，从顶部出来；空气冷却塔的给水分为两段，冷却塔的下段使用经用户水处理系统冷却过的循环水，而冷却塔的上段经水冷却塔冷却后的低温水，使空气冷却塔出口空气温度降低至-40--20℃。空气冷却塔顶部设有丝网除雾器，以除去空气中的机械水滴；

（2）浅冷低压吸附浓缩工序；

a. 在浅冷低压PSA系统中进行，所述浅冷低压PSA系统由6个吸附塔组成，其中1个吸附塔处于吸附状态，其余5个吸附塔处于再生状态。吸附塔内装填料是活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛的一种或多种；经过清洗和预冷后的无尘粒空气从吸附塔底部进入然后进行吸附，吸附压力0.3-0.4MPa，操作温度为-40--20℃，多台吸附塔交替循环操作，保证清洗和预冷后的无尘粒空气连续进入；

b. 被吸附的大部分N₂从吸附塔底部通过冲洗或降压进行解吸；

c. 未被吸附的O₂从吸附塔顶部排出，得到的富氧气而后进入深冷制氧工序，O₂被浓缩到65-75%（体积比，以下类同）；

本工序中，因为空气量大，若压力太大会耗费大量的电能和功耗，压力太小又不利于吸附，多次试验论证，在0.3-0.4MPa的压力下，吸附效果好且不需要耗费大量的电能功耗，综合吸附效果及能耗情况，选择0.3-0.4MPa作为吸附压力；随着温度降低，N₂的吸附容量与O₂的差异也相应的更为明显，多次试验论证，在-40--20℃左右的低温，N₂具有超大的吸附容量，与O₂相比有明显差异，吸附空气中的N₂以后，O₂被浓缩到70-80%，而收率也可以达到90-95%，故操作温度选择-40--20℃；

（3）深冷制氧工序；

a. 分子筛吸附系统除杂，从浅冷低压吸附浓缩工序来的富氧气体含氧浓度为70-80%的富氧气体进入二塔交替使用的分子筛吸附器；在分子筛吸附器里富氧气体中的水分、CO₂、CnHm等不纯物质被分子筛吸附，得到较纯的氧气；利用分子筛对水分、CO₂、CnHm等杂质有较高的选择性吸附，加温再生将其清除；

在分子筛吸附系统除杂中，操作温度为-40--20℃，操作压力为0.3-0.4MPa，仍然处于浅冷低压的吸附工况，进一步除去富氧气体中的水分、CO₂、CnHm等不纯物质，避免这些杂质进入后续的膨胀制冷及深冷精馏工段中因低温结“冰”堵塞管道、塔板流动通道、阀门、设备表面，以及CnHm局部聚集等引起爆炸等所导致的安全隐患。除杂（干燥）深度可以达到露点小于-60--50℃，且再生温度比较温和，本实施例中再生温度为50-60℃，采用后续工序抽出一部分的经过热交换的液氮作为再生气体。同时，为了提高除杂效率，采用立式径向吸附器，适合大规模处理工况。这是由于在处理量较大时，采用传统的卧式轴向吸附器，需要相当大的塔径，会导致设备巨大，投资也大幅度上升，吸附器内的死空间也会比较大（20-30%），吸附器内的分子筛床层阻力增加，影响浅冷低压吸附的效率，并且占地面积也大。当处理量小于1-2万标方/小时工况，也可以采用传统的卧式轴向吸附器，卧式轴向吸附器的一些不利因素相对影响较小，但制造成本较低。

b. 膨胀制冷：将经分子筛吸附系统除杂后的浅冷低压的富氧气送入膨胀机，气体膨胀，克服分子引力，消耗分子动能，降低气体温度至接近液化温度，-190--196℃；膨胀后经膨胀空气换热器送入精馏系统参与精馏；

c. 精馏，在由精馏塔组成精馏系统中进行，所述精馏塔分为上塔和下塔，膨胀制冷后的富氧气体经膨胀空气换热器进行冷却后送入上塔进行精馏，上塔塔顶获得高纯N₂，上塔塔底获得纯度为99.5%以上的O₂，经膨胀空气换热器进入主换热器复热后出冷箱，经氧气透平压缩机加压至3.0MPa（G）后进入产品O₂管网。O₂收率达到90-92%以上。在下塔底部获得液空，下塔抽取的液空，进入过冷器过冷后送入上塔，作为回流经上塔进一步精馏。下塔顶部获得液氮，抽取一部分液氮经过换热后作为分子筛除杂再生过程时的再生气体。抽取约1/4-1/3的液氮经过换热后直接作为回流经上塔上半段流入进一步精馏。

本实施例中，深冷精馏塔分为上塔和下塔，均采用填料塔形式；下塔也采用填料时，一般填料塔所需塔的高度要大于传统的筛板塔，但本实施例中工况是富氧气体上塔进料，可以减轻下塔提馏负荷，无需增加塔高，但填料塔的阻力降小于筛板塔的阻力降，且提馏效率也高于筛板塔效率，进而进一步提高了整体深冷精馏的效率及与上塔精馏的平衡，节能降耗的同时，保证了操作稳定性。膨胀制冷后的富氧气体经膨胀空气换热器进行冷却后送入上塔进行精馏时，进料口靠近上塔的下半段；下塔抽取的液空，进入过冷器过冷后送入上塔的上半段，且在富氧气体进料口上部，相距4-6块塔板；下塔顶部获得液氮，抽取1/4-1/3液氮经过换热后直接作为回流经上塔上半段流入进一步精馏。

实施例2

在实施例1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附（FTrPSA）方法的基础上，所述空气处理量、除尘粒单元不变，将无尘粒空气送入空气透平压缩机压缩至0.5-0.6MPa后再送入空气冷却塔进行清洗，并预冷至-60--50℃，随后进入操作温度为-60--50℃、操作压力为0.5-0.6MPa的由6塔组成的浅冷低压吸附浓缩工序，从非吸附相中得到含氧量为70-80%的富氧气体，然后再经过操作温度为-60--50℃、操作压力为0.5-0.6MPa的由二塔组成的浅冷低压分子筛吸附除杂系统，净化（干燥）后的富氧气体又经过空气膨胀制冷单元冷却至接近液化温度后，进入深冷精馏工段的上塔。其中，分子筛除杂系统的再生温度可以30-50℃，从深冷精馏工序抽取1/4液氮经过换热作为再生载体。本实施例也可以采用一种微热再生方式，无需抽取液氮，进一步减少了能耗。此外，夜空回流量也可以取1/4量。产品氧纯度可达到99.5%以上，收率为92-94%。

实施例3

在实施例1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附（FTrPSA）方法的基础上，所述空气处理量、除尘粒单元不变，将无尘粒空气送入空气透平压缩机压缩至0.1-0.2MPa后再送入空气冷却塔进行清洗，并预冷至-20--10℃，随后进入操作温度为-20--10℃、操作压力为0.1-0.2MPa的由6塔组成的浅冷低压吸附浓缩工序，从非吸附相中得到含氧量为60-70%的富氧气体，然后再经过操作温度为-20--10℃、操作压力为0.1-0.2MPa的由二塔组成的浅冷低压分子筛吸附除杂系统，净化（干燥）后的富氧气体又经过空气膨胀制冷单元冷却至接近液化温度后，进入深冷精馏工段的上塔。其中，分子筛除杂系统的再生温度可以60-80℃，从深冷精馏工序抽取2/3液氮经过换热作为再生载体。此外，经过空气膨胀制冷后的富氧气体，一部分进入深冷精馏工段的下塔，夜空回流量可以取2/3量，同时液氮回流一部分到上塔，产品氧纯度可达到99.5%以上，收率为92-94%。

显而易见的，上面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，或在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，包括如下步骤：

预处理工序：

除尘粒，通过空气过滤器将原料空气中的灰尘和机械颗粒去掉，从而得到无尘粒空气；

清洗和预冷，将无尘粒空气送入空气透平压缩机压缩后再送入空气冷却塔进行清洗和预冷；

（2）浅冷低压吸附浓缩工序：

（3）深冷制氧工序：

a. 分子筛吸附系统除杂，从浅冷低压吸附浓缩工序来的富氧气进入交替使用的分子筛吸附器；在操作温度为-60--10℃、操作压力为0.1-0.6MPa的分子筛吸附器里富氧气中的水分、二氧化碳、碳氢化合物和少量的N₂被分子筛吸附，得到较纯的氧气；利用分子筛对水分、二氧化碳、碳氢化合物有较高的选择性吸附，加温将其清除后再生；

2.如权利要求1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述空气冷却塔的给水分为两段，冷却塔的下段使用经水处理系统冷却过的循环水，而冷却塔的上段经水冷却塔冷却后的低温水，使空气冷却塔出口空气温度降低。

3.如权利要求1或2所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述空气冷却塔顶部设有丝网除雾器。

4.如权利要求1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述浅冷低压PSA系统由N个吸附塔组成，N为大于1的自然数；其中1～N-1个吸附塔处于吸附状态，其余吸附塔处于再生状态。

5.如权利要求4所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述浅冷低压PSA系统的吸附塔内装填料是活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述深冷制氧工序中的分子筛吸附系统包括2个分子筛吸附器，1个分子筛吸附器吸附，另1个分子筛吸附器加热再生。

7.如权利要求1或6所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述分子筛吸附器为立式径向流动形式，吸附温度为-60--10℃，吸附压力为0.1-0.6MPa，再生温度为30-100℃，再生气体来自深冷精馏下塔的液氮。

8.如权利要求1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述深冷制氧工序中的精馏中，所述精馏塔均采用填料塔形式；所述膨胀制冷后的富氧气经膨胀空气换热器进行冷却后送入上塔进行精馏的上塔富氧气进料口，所述上塔富氧气进料口靠近上塔的下半段；所述下塔抽取的液空，经过冷器过冷后送入上塔上半段的上塔液空进料口，上塔液空进料口与上塔富氧气进料口相距2-10块塔板。

9.如权利要求1所述的一种制纯氧的全温程变压吸附方法，其特征在于，所述深冷制氧工序中的精馏中，所述膨胀制冷后的富氧气经膨胀空气换热器进行冷却后送入下塔进行精馏的下塔富氧气进料口位于下塔的上半段，在液空及液氮抽出口之间。