本发明公开了一种采用氮循环的CO深冷分离系统，它包括主换热器、低温分离器、氢汽提塔、脱甲烷塔、脱氮塔、冷凝蒸发器和循环氮气压缩机，它还公开了一种采用氮循环的CO深冷分离方法，它具有换热、脱氢、脱甲烷、脱氮和氮气压缩制冷循环等工艺步骤。本发明的有益效果是：采用氮气循环压缩、制冷工艺，充分发挥氮压机的高效率和低投资；设置冷凝蒸发器将脱甲烷塔和脱氮塔巧妙地连成一体，大幅降低精馏功耗；通过提高精馏塔的操作压力或设置CO液体泵代替CO压缩机，以满足CO产品压力的要求；还可以缩短装置的启动和提纯时间、减少启动阶段的放空量；能耗低、启动快、投资省、排放少，符合节能降耗的大趋势，具有良好的经济效益和环保效益。

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