CN1190728A - 与超高纯度氮净化器相结合的超高纯度氧蒸馏装置 - Google Patents

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Abstract

一种由标准级液氧生产超高纯度液氧的方法,该方法包含压缩一液氮源并汽化至少一部分该压缩液氮。将产生的高压气氮流导至一高纯度液氧装置的至少一个重沸器/冷凝器内,该法还将标准级液氧净化成超高纯度液氧。该气氮对该高纯度液氧装置的这些蒸馏塔提供所需的热量。接着将该冷凝氮供给该高纯度液氧装置的至少一个顶部重沸器/冷凝器,以对该装置提供冷冻,并在同时形成气氮然后将其导至一氮净化装置。从该装置中可得到下列诸物流:(a)超高纯度液氧;(b)一富氩废物流;(c)一富烃废物流。

Description

与超高纯度氮净化器相结合的超高纯度氧蒸馏装置
本发明属于由标准级液氧生产超高纯度液氧。
对各种各样工业方法提供低温性能的液化常压气体例如氧、氮、氩等在工业上的使用日益增多，特别是在电子工业中对超高纯度气体的需要量更有增加。通常，给电子工业建立一家新的超高纯度气体厂所需要的时间却是长到不合乎要求。因而就需要有一种称为预装移动系统的预装移动式“拖运机”，该机可以轻易地与一较大的系统相结合，还可用适当的效率生产超高纯度气体。
对于生产超高纯度氧有一些已知的方法。这些方法均针对通过低温精馏空气、而不是通过净化标准级氧来生产超高纯度氧(有时还有氮)。例如美国专利号4,560,397；4,615,716；4,977,746；5,049,173；和5,195,324均公开这类方法。由直接精馏空气来生产超高纯度液氧的耗能小于先生产标准级液氧、再接着蒸馏标准级液氧至超高纯度液氧的耗能。
在有些情况下，超高纯度氧是通过蒸馏标准级液氧来生产的。例如美国专利号3,363,427公开一种净化标准级氧的方法。该法是在一单蒸馏塔内在常压下完成的。美国专利号4,780,118和法国专利申请号2,640,032公开了由标准级氧生产超高纯度氧的低温方法。按照公开的这些参考文献将这些蒸馏塔排成“直接顺序”，其中氩作为第一塔的一塔顶产物被提取，而剩余混合物则在第二塔内被分离成超高纯度氧和一富烃废物流。另一方面美国专利号4,867,772公开除“间接顺序”以外的同一方法，其中所有重杂质(例如烃)是在第一塔底部被提取的，而氩和氧的剩余混合物则是在第二塔内被分离的。
美国专利号4,869,741中描述了一种生产超高纯度氧的方法。该法利用一蒸馏塔系统，其中蒸馏塔包含一主塔和一侧汽提塔。重沸和回流比由氮循环来控制。该系统需要使用一再循环压气机和相关的换热器，该法导致一复杂而有很大能耗的工艺流程图。
图1为一种代表′741专利方法的示意图，其中超高纯度液氧是从标准级液氧获取的。该法包括若干耗能器。例如，一换热器18被用来加热管路17内的低压气氮至接近环境温度。然后将该热气氮在再循环压气机19内压缩至较高压力。然后将该物流用换热器20内的冷却水冷却，并且接着在该再循环换热器1 8内产生管路9内的物流。该再循环压气机排放系统内的压力这样来选择使管路9内物流压力是氮的标准压力以在重沸器/冷凝器12和13内冷凝，另一方面在冷凝和沸腾流道两端则保持所需的温差。
当超高纯度氮是用催化法从标准级液氮来生产的，汽化能通常就由环境热、水、蒸汽或电提供。在图2中示有一惯用环境液氮汽化器。在该法中，管路10内的标准级液氮被压缩至一适当的压力形成管路20内的压力液氮，被汽化形成管路30内的气氮，并被导至一催化净化器(即氮净化装置)，以提取氧和一氧化碳，产生管路40内的超高纯度氮。液氮的潜在冷凝性能设有被利用。
本发明是针对一种由标准级液氧生产超高纯度液氧的方法，此时利用液氮的冷凝性能，而液氧在供给一净化器以前必须加以汽化。这样使液氮的潜在冷凝性能不致丧失，而是用来起动该超高纯度液氧蒸馏方法。本发明还提供一移动式拖运机，可将该超高纯度氧系统设置在其上，而且可将该拖运机与生产超高纯度气氮的系统相接合。该移动式拖运机包括一些罐、一些蒸馏塔和一些换热器，而不包括任何泵或压气机。
在本发明的该法中，将一液氮源压缩，并将该液氮的至少一部分汽化以形成一高压气氮流。该高压气氮流被导至一高纯度液氧装置的其中至少一个底部重沸器/冷凝器，以将热量供给该装置并形成一氮冷凝物流。标准级液氧也被导至该高纯度液氧装置以净化成超高纯度液氧。将该氮冷凝物流导至该高纯度液氧装置的其中至少一个顶部重沸器/冷凝器以提供冷凝性能(即冷冻)至该装置并形成一减压气氮流，该氮冷凝物流被供给至一氮净化装置以净化成超高纯度气氮。下列诸物流是从该高纯度液氧装置提取的：(a)超高纯度液氧；(b)一富氩废物流；和(c)一富烃废物流。
按照本发明的一最佳实施例，只有一部分液氮(来自该液氮起始源)被汽化。剩余部分液氮则与该氮冷凝物合并以形成一合并物流，将该物流导至该高纯度液氧装置的一顶部重沸器/冷凝器。
该高纯度液氮装置包括至少一蒸馏塔并可设成任何已知的一些配置。该高纯度液氧装置必须是可以从标准级液氧分离一富烃废物流和一富氩废物流以生产超高纯度液氧。
要理解的是上面一般性说明和下列详述两者都是示例性的，并不是对本发明的限制。
结合附图阅读时可用下面详述来更好地理解本发明。
图1为现有技术方法的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图2为一已知环境液氮汽化器/净化方法的一综合示意图；
图3为本发明方法的一综合示意图；
图4为本发明第一个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图5为本发明第二个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图6为本发明第三个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图7为本发明第四个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图8为本发明第五个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置；
图9为本发明第六个实施例的一示意图，表示该高纯度液氧装置的配置。
本发明属于一种方法由一高纯度液氧装置中的标准级液氧生产超高纯度液氧，该法通过使用由液氮净化流程中的液氮所提供的冷凝性能。标准级液氧包括约99.5摩尔百分数氧，0.5摩尔百分数氩(氩比氧更易挥发)，和一痕量数(约40ppm)烃(烃比氧不易挥发)。用本发明可以使用任何已知适合于分离该三元混合物的蒸馏塔顺序。对于分离一三元混合物的一些蒸馏顺序的排列可在C.J.金(C.J.King)的分离诸法(Separation Processes)中得知，麦克格雷·海尔书社(McGraw-Hill Book Co)出版，纽约1980，711页。
现参看附图，其中相同件全部用相同的标号，图3表示本发明的一综合示意图，在图4-9中示有该高纯度液氧装置52的各种实施例详图。如图3中所示，一液氮源被压缩至一高于供给一氮净化装置净化氮所需的压力。特别是管路10内的液氮流是由一泵压缩的产生管路20内的一高压液氮流。至少一部分管路20内的物流被汽化形成管路9内供给高纯度液氧装置52的一高压气氮流。可选用的是，并不是所有该液氮流都在管路20内被汽化，而剩余部分即管路15内的液氮流则在一不同的位置被导至高纯度液氧装置52，以提供一些冷冻。供给高纯度液氧装置52的液氮对气氮比将取决于泄热至高纯度液氧装置52的程度。泄热愈大，将需要更多冷凝性能，因而将需要较大量的液氮。从高纯度液氧装置52提取的这些物流包括至少一个管路33内的废物流(含有烃和氩)和管路38内的一超高纯度液氧产物流(如图3中所示)。
通常，在该高纯度液氧装置52中(如图4-9中详示)，管路9内的高压气氮流是在其中至少一个底部重沸器/冷凝器内被冷凝的，以对该装置的这些蒸馏塔提供必要的热量。由于该底部重沸器/冷凝器内的热量放出，使该高压气氮冷凝。然后将该冷凝氮减压，并且供给其中至少一个顶部重沸器/冷凝器，以对高纯度液氧装置52的这些蒸馏塔提供必要的冷凝。任何对这些蒸馏塔所需的回流是由供给该顶部重沸器/冷凝器的该液氮产生的。由于承受该顶部重沸器/冷凝器的热量使该液氮汽化以形成管路17内一减压气氮流。该蒸馏塔的压力是这样调整的，使管路17内的汽化氮流是在一稍高于离开氮净化装置54的管路40内净化氮的压力下。特别是离开高纯度液氧装置52的管路17内汽化氮的压力将和图2管路30内的物流相同。由于整个汽化氮流是直接被送至氮净化装置54(如图3中所示)的，本发明的方法不是使用任何再循环氮，因此也就不需要相关的压气机或换热器。
借助于如图4中所示高纯度液氧装置52的这些特性，这一实施例包括一具有一侧汽提塔的蒸馏塔。特别是将标准液氧作为管路1内进给导至第一个蒸馏塔2(即一汽提塔)，在该处将该进给液氧分离成一富烃废物流3和管路4内一包含氩和氧的顶部蒸汽流。管路4内的物流基本上是设有烃的。然后将管路4内顶部蒸汽流导至第二个蒸馏塔6，在该处将其分离成管路7内一富氩废物流和管路8内的超高纯度液氧，该液氧是作为一底部产物从第二蒸馏塔6提取的。在图4的实施例中，回流是通过从第二蒸馏塔6提取管路5内的一副产物液，并将该副产物液导入该第一蒸馏塔2顶部进入第一蒸馏塔2形成的。
管路9内的压缩氮蒸汽被分成管路10和11内两物流，这些物流分别在底部重沸器/冷凝器12和13内被冷凝。这些物流对蒸馏塔2和6提供必要的热量。将这些氮冷凝物流固结以形成一单物流，该物流经一等焓焦耳汤普生(JT)阀14减压，并且连同管路15内导入的任何附加液氮在位于蒸馏塔6顶部的一顶部重沸器/冷凝器16内被用作一冷却介质。然后将管路17内的减压气氮流在氮净化装置54内净化，如图3中所示。若是需要，可以在一些适当的换热器内由管路17内的氮流恢复冷冻。由该顶部重沸器/冷凝器16内液氮的冷冻起冷凝来自塔6的富氩塔顶馏出物作用以形成分离需要的回流。管路7内的废物流最好作为一蒸汽来提取以节省冷冻。虽则这些顶部和底部重沸器/冷凝器在所有这些图内均作为已被包含在对应的塔内而示出，这些重沸器/冷凝器仅需与这些塔相结合，或是通过包含在其内或是靠近这些塔设置。通过与这些塔相结合，使这些重沸器/冷凝器与这些塔是流通的。
其他各种用于分离该氧、氩和烃三元混合物的高纯度液氧装置52的蒸馏配置实例均示于图5-9。在图5中管路1内的标准级液氧是在一些蒸馏塔的“直接顺序”内被分离的。按照一些蒸馏塔的直接顺序，最易挥发组分氩以该第一蒸馏塔2内的一顶部产物形式作为管路47内一富氩废物流被提取。管路44内第一塔2的该底部产物(即一包含烃和氧的底部物流)然后被导至第二个蒸馏塔6内。在蒸馏塔6内，该包含烃和氧的底部物流被分离成超高纯度气氧和管路43内的一富烃废物流。如图4所示的实施例内，使用了两底部重沸器/冷凝器12和13。然而在该情况下两顶部重沸器/冷凝器16和41则被用来对各塔提供必要的回流。同样与第二蒸馏塔6相结合的顶部重沸器/冷凝器1 6用来冷凝该高纯度气氧以形成管路48内的超高纯度液氧。
在图6中管路1内的标准级液氧是在一些蒸馏塔的“间接顺序”中被分离的，其中烃作为第一蒸馏塔2管路3内一底部产物被首先提取。第一蒸馏塔2的顶部产物是一包含氩和氧的顶部蒸汽物流。在该系统中，各蒸馏塔2和6具有其自己的底部重沸器/冷凝器58和59以及其自己的顶部重沸器/冷凝器56和57以对各塔提供必要的回流。特别是，第一蒸馏塔2内包含氩和氧的顶部蒸汽流是用一部分该冷凝顶部物流作为回流返回至第一蒸馏塔2在顶部重沸器/冷凝器56内被冷凝的。该剩余部分经管路4被供给第二蒸馏塔6。这里该蒸馏物被分离成超高纯度液氧和一富氩顶部蒸汽。一部分该富氩顶部蒸汽作为管路7内的富氩废物流被提取，而另一部分则是在蒸馏塔6的顶部重沸器/冷凝器57内被冷凝，以便作为回流返回至第二蒸馏塔6。超高纯度液氧是在管路8内作为来自第二蒸馏塔6的一底部产物被提取的。
在图7所示实施例中，使用具有一侧精馏器的系统以分离标准级液氧。特别是管路1内的标准级液氧被导至第一个蒸馏塔2以分离成管路3内的一富烃废物流、一蒸汽物流和一顶部富氩废物流。在该系统内只有第一蒸馏塔2需要一底部重沸器/冷凝器63。管路65内的蒸汽物流从第一蒸馏塔2被提取，并被导至第二蒸馏塔6以精馏成超高纯度气氧和侧液流64。侧液流64被返回至第一蒸馏塔2以继续分离。两蒸馏塔包括一顶部重沸器/冷凝器6 1和62，在蒸馏塔6内的顶部重沸器/冷凝器用来将超高纯度气氧冷凝成超高纯度液氧的情况下，其中一部分被提取在管路68内，而其中一部分则作为回流被返回到第二蒸馏塔6。顶部重沸器/冷凝器61用来冷凝该富氩废物流以对第一蒸馏塔2提供回流。管路67内的一富氩废物流可以或是作为一蒸汽或是作为一液体被提取，但最好是作为一蒸汽以节省冷冻。
在图8内，管路1内的标准级液氧内氩、氧和烃的三元混合物是在第一蒸馏塔2内被最初预分馏的。这一步骤使该三元混合物分离成两个两元混合物：一包含氩和氧的顶部物流和一包含烃和氧的底部物流。该包含氩和氧的顶部物流在一顶部重沸器/冷凝器71内被冷凝，并且一部分作为回流被返回至第一蒸馏塔2。该剩余部分是经由管路79，随着在管路75内提取的包含烃和氧的底部物流，在两个位置上被进给至第二蒸馏塔内。特别是，管路79内的物流是在管路75内物流上方的一位置被导入的。第二塔6产生一富氩塔顶馏出蒸汽、超高纯度液氧作为管路78内一副产物被提取和一富烃废物流作为管路76内一底部产物被提取。一部分富氩塔顶馏出蒸汽作为管路77内一废物流被提取，而另一部分则是在第二个顶部重沸器/冷凝器72内被冷凝，并且作为回流被返回至第二蒸馏塔6。在图8所示的实施例中，各蒸馏塔还包含其自己的底部重沸器/冷凝器73和74。
图9的系统和图8所示系统极为相似，除了第一蒸馏塔2不具有一底部重沸器/冷凝器或一顶部重沸器/冷凝器以外。代之以，第一蒸馏塔2的重沸和回流比均由管路81内的一侧蒸汽流来控制，该蒸汽流是从第二蒸馏塔6被提取的，并在靠近其底部被导至第一蒸馏塔2，而管路82内的一侧液流则是从第二蒸馏塔6被提取，并在靠近其顶部被导至第一蒸馏塔2。
在图4-9所示所有实施例中该高纯度液氧装置52的构件均与一氮净化装置54相结合，用管路9将高压氮蒸汽导至装置52，并用管路17从装置52中提取该蒸汽至氮净化装置54。可将附加液氮设在管路15内以对高纯度液氧装置52提供附加冷冻。
通常，净化氮的理想压力范围为50磅/平方英寸面积至150磅/平方英寸面积。该压力定为图3中管路17内的物流压力。因此，这些蒸馏塔的压力是由该汽化氮的压力来定的，以在冷凝和沸腾液体之间保持适当的温差。因而，液体和氮蒸汽进至该高纯度液氧装置52的压力是由上述诸条件决定的。特别是，必须将该液氮压缩至一足以起动(即提供足够沸腾和冷凝性能至)该高纯度液氧装置的压力。
实例
下列实例是为显示本发明的功效并将本发明与一惯用方法相对比而开发出的，在下面表1内，这些物流参数是为图4所示实施例列出的。该模拟基础是管路1内标准级液氧的一进给为1000磅摩尔/小时。在这些模拟中，蒸馏塔2内的理论分馏塔盘数为22，而蒸馏塔6内的理论分馏塔盘数则为96。要送至一氮净化装置的气氮压力约取54磅/平方英寸面积。表1
物流号   流量磅-摩尔/时     温度F度   压力磅/平方英寸面积   Ar摩尔馏份     O2摩尔馏份   HC(烃)摩尔馏份   N2摩尔馏份
    1   1.000     -289     23.0   .005   .995   4E-5   -
    3   0.125     -289     23.2   .00088   .9988   .00032   -
    4   1.750     -290     21.7   .0037   .9963   -   -
    5   0.875     -290     21.7   .0018   .9982   -   -
    7   0.010     -295     20.0   .4938   .5062   -   -
    8   0.865     -286     26.6   -    1.0000   -   -
    9   7.527     -284     95.5   .00011    1.0E-6   -   .99989
    10   2.490     -284     95.0   .00011    1.0E-6   -   .99989
    11   5.037     -284     95.0   .00011    1.0E-6   -   .99989
    15   0.115     -296     55.0   .00011    1.0E-6   -   .99989
    17   7.642     -297     54.0   .00011    1.0E-6   -   .99989
要是图1的方法被用来对一氮净化装置提供气氮，则该再循环氮将由约50磅/平方英寸面积被压缩至100磅/平方英寸面积(计及该再循环换热器内的压力降)。但是按本发明，该能耗是由将一汽化器内的液氮汽化至一较高压力约为95磅/平方英寸面积而不是54磅/平方英寸面积来消除的，要是该氮被直接提供给一氮净化器，则总是需要耗能的。
虽则这里结合某些特定实施例的图示并加以描述，然而本发明并不是用来限制这些所示细节。相反，在相当于这些权利要求的范围内可以详细地作出各种各样变型而且还不脱离本发明的精神。

Claims (12)

1.一种由标准级液氧生产超高纯度液氧的方法，该法包含下列步骤：
压缩一液氮源；
汽化至少一部分所述液氮以形成一高压气氮流；
将所述标准级液氧导至一高纯度液氧装置以使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧；
将所述高压气氮流导至所述高纯度液氧的至少一个底部重沸器/冷凝器，以对所述高纯度液氧装置提供热量，并且形成一氮冷凝物流；
将所述氮冷凝物流导至所述高纯度液氧装置的至少一个顶部重沸器/冷凝器，以对所述高纯度液氧装置提供冷凝，并且形成一减压气氮流；
将所述减压气氮流导至一氮净化装置；和
从所述高纯度液氧装置提取：(a)所述超高纯度氧；(b)一富氩废物流；和(c)一富烃废物流。
2.按权利要求1所述的方法，其中
该汽化至少一部分所述液氮形成一高压气氮流的步骤包含汽化第一个部分所述液氮；和
所述方法还包含将剩余部分所述液氮与所述氮冷凝物流合并以形成一合并物流，并将所述合并物流导至所述高纯度液氧装置的所述至少一个顶部重沸器/冷凝器。
3.按权利要求1所述的方法，其中将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置以将所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤包含：
将所述标准级液氧导至第一个蒸馏塔以分离成所述富烃废物流和一包含氩和氧的顶部蒸汽物流；和
将所述顶部蒸汽物流导至第二个蒸馏塔以分离成一富氩蒸汽塔顶馏出物和所述超高纯度液氧作为一底部产物。
4.按权利要求3所述的方法，其中
所述高纯度液氧装置的第一个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第二蒸馏塔相结合的；和
将所述标准级液氧导入所述高纯度液氧装置以将所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤还包含：
(a)将一部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物在所述第一顶部重沸器/冷凝器内冷凝，并将所述部分所述冷凝富氩废物流作为对所述第二蒸馏塔的回流；
(b)提取该剩余部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物作为所述富氩废物流；和
(c)从所述第二蒸馏塔提取一副产物液流，并将所述副产物液流导至所述第一蒸馏塔作为回流。
5.按权利要求3所述的方法，其中：
所述高纯度液氧装置的第一个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第一蒸馏塔相结合的；
所述高纯度液氧装置的第二个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第二蒸馏塔相结合的；
将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤还包含：
(a)将所述包含氩和氧的顶部蒸汽物流在所述第一个顶部重沸器/冷凝器内冷凝。并将一部分所述包含氩和氧的冷凝顶部蒸汽物流作为回流返回至所述第一蒸馏塔；和
(b)将一部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物在所述第二顶部重沸器/冷凝器内冷凝，并将所述部分所述冷凝富氩废物流作为回流返回至所述第二蒸馏塔；和
(c)提取所述富氩蒸汽塔顶馏出物的剩余部分作为所述富氩废物流。
6.按权利要求1所述的方法，其中将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤包含：
将所述标准级液氧导至第一个蒸馏塔以分离成所述富氩废物流和一包含烃和氧的底部物流；和
将所述包含烃和氧的底部物流导至第二个蒸馏塔以分离成所述超高纯度液氧和所述富烃废物流。
7.按权利要求1所述的方法，其中：
将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤包含：
(a)将所述标准级液氧导至第一个蒸馏塔以分离成所述富烃废物流和所述富氩废物流；
(b)从所述第一蒸馏塔提取一蒸汽物流；
(c)将所述蒸汽物流导至第二个蒸馏塔以精馏成超高纯度气氧和一侧液流；和
(d)将所述侧液流导至所述第一蒸馏塔；
所述高纯度液氧装置的第一个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第二蒸馏塔相结合的；和
将所述氮冷凝物流导至所述高纯度液氧装置的至少一个顶部重沸器/冷凝器的步骤包含将所述氮冷凝物流导至所述第一顶部重沸器/冷凝器以冷凝所述超高纯度气氧形成所述超高纯度液氧。
8.按权利要求1所述的方法，其中将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤包含：
将所述标准级液氧导至第一个蒸馏塔以分离成一包含氩和氧的顶部物流和一包含烃和氧的底部物流；和
将所述顶部物流和底部物流导至第二个蒸馏塔以分离成所述富氩废物流作为一顶部产物，所述超高纯度液氧作为一副产物和所述富烃废物流作为一底部产物。
9.按权利要求8所述的方法，其中：
所述高纯度液氧装置的第一个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第一蒸馏塔相结合的；
所述高纯度液氧装置的第二个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第二蒸馏塔相结合的；和
将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤还包含：
(a)将所述包含氩和氧的顶部物流在所述第一顶部重沸器/冷凝器内冷凝，并将一部分所述冷凝顶部物流作为回流返回至所述第一蒸馏塔；
(b)将一部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物在所述第二顶部重沸器/冷凝器内冷凝，并将所述部分所述冷凝富氩废物流作为回流返回至所述第二蒸馏塔；和
(c)提取该剩余部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物作为所述富氩废物流。
10.按权利要求8所述的方法，其中：
所述高纯度液氧装置的第一个所述其中至少一个顶部重沸器/冷凝器是与所述第二蒸馏塔相结合的；和
将所述标准级液氧导至所述高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧的步骤包含：
(a)将一部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物在所述第一顶部重沸器/冷凝器内冷凝，并将所述冷凝富氩废物流作为对所述第二蒸馏塔的回流；
(b)提取该剩余部分所述富氩蒸汽塔顶馏出物作为所述富氩废物流；
(c)从所述第二蒸馏塔提取一侧液流，并将所述侧液流导至所述第一蒸馏塔；和
(d)从所述第二蒸馏塔提取一侧蒸汽流，并将所述侧蒸汽流导至所述第一蒸馏塔。
11.按权利要求1所述的方法，其中压缩所述液氮源的步骤包含将所述液氮源压缩至某一足以起动所述高纯度液氧装置的压力。
12.一种由标准级液氧生产超高纯度液氧的方法，该法包含下列诸步骤：(a)将所述标准级液氧导至一高纯度液氧装置使所述标准级液氧净化成所述超高纯度液氧；(b)将一高压气氮流导至所述高纯度液氧装置的至少一个底部重沸器/冷凝器以对所述高纯度液氧装置提供热量形成一氮冷凝物流；(c)将所述氮冷凝物流导至所述高纯度液氧装置的至少一个顶部重沸器/冷凝器以对所述高纯度液氧装置提供冷冻形成一减压气氮流；和(d)从所述高纯度液氧装置提取：(i)所述超高纯度液氧；(ii)一富氩废物流；和(iii)一富烃废物流，其特征在于，所述方法是与一氮净化方法相结合的，此时通过：(f)用压缩一液氮源和汽化至少一部分所述液氮以形成所述高压气氮流的步骤提供所述高压气氮流；和(g)将所述减压气氮流导至一氮净化装置。
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