DE2557453A1 - Verfahren zur zerlegung von luft - Google Patents

Verfahren zur zerlegung von luft

Info

Publication number
DE2557453A1
DE2557453A1 DE19752557453 DE2557453A DE2557453A1 DE 2557453 A1 DE2557453 A1 DE 2557453A1 DE 19752557453 DE19752557453 DE 19752557453 DE 2557453 A DE2557453 A DE 2557453A DE 2557453 A1 DE2557453 A1 DE 2557453A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
pressure stage
cooled
pressure
taken
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752557453
Other languages
English (en)
Other versions
DE2557453C2 (de
Inventor
Norbert Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE2557453A priority Critical patent/DE2557453C2/de
Priority to ZA761237A priority patent/ZA761237B/xx
Priority to GB45637/76A priority patent/GB1511977A/en
Priority to AU20216/76A priority patent/AU500646B2/en
Priority to BR7608165A priority patent/BR7608165A/pt
Priority to US05/751,453 priority patent/US4133662A/en
Priority to FR7637895A priority patent/FR2335809A1/fr
Priority to JP15104876A priority patent/JPS5289565A/ja
Publication of DE2557453A1 publication Critical patent/DE2557453A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2557453C2 publication Critical patent/DE2557453C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04218—Parallel arrangement of the main heat exchange line in cores having different functions, e.g. in low pressure and high pressure cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04024—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of purified feed air, so-called boosted air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/04103—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression using solely hydrostatic liquid head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
    • F25J3/04206—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions including a so-called "auxiliary vaporiser" for vaporising and producing a gaseous product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04303—Lachmann expansion, i.e. expanded into oxygen producing or low pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04309—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04381—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/24—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using regenerators, cold accumulators or reversible heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/30—External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
    • F25J2250/40—One fluid being air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/30—External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
    • F25J2250/50—One fluid being oxygen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

(H 892)
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
H 75/100 Ke/Vo ** 18.12.1975
Verfahren zur Zerlegung von Luft
j Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerlegung von Luft
! durch zweistufige TieftemperaturrektifikatLon, bei dem die Luft vorgereinigt, komprimiert und durch Wärmetausch mit Zerlegungsprodukten abgekühlt wird.
Bei derartigen Verfahren wird meist Produktsauerstoff der Niederdruckstufe im Wärmekontakt mit kondensierendem Stickstoff der Druckstufe verdampft. Die Drücke der beiden Rektifikationsstufen sind durch die Bedingung festgelegt, daß die Kondensationstemperatur des Stickstoffs etwas oberhalb der Verdampfungstemperatur des Sauerstoffs liegt. Bedingt durch diese
709826/0117
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
thermodynamisehe Verknüpfung der Druckverhältnisse in beiden Stufen ist der Druok der Druckstufe in Abhängigkeit von dem gewünschten Druck der aus der Niederdruckstufe abgezogenen Produkte eindeutig festgelegt. Sollen folglich die Zerlegungsprodukte auf einem höheren Druckniveau gewonnen werden, so muß der Druck der Druckstufe erhöht und folglich die gesamte Eintrittsluft auf einen höheren Druck verdichtet werden. Dies führt vor allem bei Großanlagen zu hohen Betriebskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Luftzerlegung zu entwickeln, das sich durch niedrige Betriebskosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Teil der Eintrittsluft vor seiner Abkühlung in einem Nachverdichter weiterverdichtet und in Wärmetausch mit verdampfendem Produktsauerstoff zumindest teilweise in einem Kondensatorverdampfer verflüssigt wird, bevor er in die Rektifikationesäule eingeführt wird.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann nun der Produktsauerstoff unter einem Druck gewonnen werden, der größer, ist als derjenige der Niederdruckstufe. Dies 1st möglich, da Jetzt erfindungsgemäß ein Teil der höherverdichteten kondensierenden Eintritteluft die Verdampfungswärme zur Verdampfung des Sauerstoffs liefert.
709826/0117
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
•ζ'
Die erfindungsgemäße Verfahrensführung läßt sich insbesondere mit Vorteil bei Luftzerlegungsanlagen anwenden, die einen Ausgleichsstrom aufweisen, der in einer Turbine arbeitsleistend entspannt wird. Als Ausgleichsstrom kann sowohl Stickstoff als auch Luft dienen. Bei diesem Verfahren hat sich gezeigt, daß die an der Entspannungsturbine anfallende Energie häufig nicht wirtschaftlich genutzt werden kann, da die Umwandlung in elektrische Energie einen schlechten Wirkungsgrad aufweist. Es hat sich daher als besonders vorteilhaft erwiesen, die an der Entspannungsturbine gewonnene mechanische Energie direkt zur erfindungsgemäßen Weiterverdichtung eines Teils der Eintrittsluft zu benützen.
Die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung führt insbesondere bei Luftzerlegung«anlagen, die mit Regeneratoren
j arbeiten, zu weiteren Vorteilen. Regeneratoren werden wegen ihrer hohen Lebensdauer und Betriebszuverlässigkeit bevorzugt ange-
j wandt. Sie weisen Jedoch den Nachteil auf, daß der Produktsauerstoff in Rohrschlangen angewärmt werden muß. Diese Rohrschlangen sind sehr teuer. Es wurde bereits vorgeschlagen, den Produktsauerstoff gegen einen Teil der Eintrittsluft in einem gesonderten Wärmetauscher anzuwärmen. Dabei muß jedoch die Luft vor Eintritt in den Wärmetauscher in einer Molekularsiebanlage gereinigt werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes wird nun der nachverdichtete Teil der
709826/0117
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
Eintrittsluft in einer Molekularsiebanlage gereinigt, bevor er im Wärmetausch mit Produktsauerstoff abgekühlt wird. Dadurch, daß die Molekularsiebanlage gegenüber konventionellen Anlagen unter einem höheren Druck arbeitet, wird der Adsorptionsprozeß begünstigt, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand zweier schematisch dargestellter AusführungsbeispieIe näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1 eine erfindungsgemäße Luftzerlegungsanlage
mit einem Revex als Hauptwärmetauscher, bei der als Ausgleichstrom Stickstoff verwendet wird;
Figur 2 eine Anlage wie in Figur 1 mit Regeneratoren als Hauptwärmetauscher und einer Molekularsiebstation zur Reinigung eines Teils der Luft. Als Ausgleichstrom wird Luft verwendet.
Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine erfindungsgemäße Anlage besteht aus einem Revex 1 bzw. einem Regeneratorenpaar X11, einer Doppelrektifiziersäule, bestehend aus Druck- und NiederdrucksauIe 2 und 5, einem Kondensatorverdampfer 1K einem Nachverdichter 5 sowie einer Entspannungsturbine 6. Die
709826/011?
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
-ν
Vorrichtungen zum Umschalten der Strömungskanäle in dem Revex sind nicht gezeichnet, da hierdurch das Verständnis der Zeichnung unnötig erschwert würde. Aus demselben Grunde ist das Regeneratorenpaar entsprechend seiner Funktion nur als einziger Wärmetauscher gezeichnet.
Vorgereinigte und komprimierte Luft wird bei Punkt 7 (Figur 1) in zwei Teilströme aufgeteilt. Der größere der beiden Teilströme wird in dem Revex 1 abgekühlt und bei Punkt 20 in die Druoksäule 2 eingeblasen. Rohfraktionen von Sauerstoff und Stickstoff werden über die Leitungen 8 bzw. 9 der Drucksäule 2 entnommen, im Wärmetauscher 10 abgekühlt, in den Ventilen 11 bzw. 12 entspannt und in die Niederdrucksäule zur weiteren Rektifikation eingeführt. Vom Kopf der Niederdrucksäule J3 wird über Leitung 13 Restgas abgezogen, das nach seiner Anwärmung in den Wärmetauschern 10 und 1 die Anlage verläßt. Gasförmiger Stickstoff wird dem Kopf der Druckstufe 2 bei Punkt 14 entnommen und zur Aufrechterhaltung der gewünschten kleinen Temperaturdifferenzen am kalten Ende der Revex 1 und 1' in diese eingeführt. Vor Beendigung des Wärmetauschprozesses wird dieser Strom den Revex 1 und 1' wieder entnommen und nach arbeite le ie tender Entspannung in der Turbine 6 dem über Leitung 13 abgezogenen Restgas zugemischt , welches über die Revex 1 und 1' die Anlage verläßt.
ErfindungsgenKß wird Produktsauerstoff aus der Niederdrucksäule 3 über Leitung 15 flüssig entnommen und in dem Kondensatorverdampfer 4 verdampft, bevor er durch Leitung 16
709826/0117 ./·
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
-3*
über die Revex 1 und lf aus der Anlage abgezogen wird. Die 2ur Verdampfung nötige Wärmemenge liefert ein bei Punkt 7 abgezweigter Teilluftstrom, der erfindungsgemäß in dem Nachverdichter 5 weiterverdiohtet und in dem Revex 1' abgekühlt wird. Dieser Teilluftstrom wird im Kondensatorverdampfer k gegen verdampfenden Produktsauerstoff kondensiert und anschließend in die Drucksäule 2 eingeleitet. Dadurch daß der Produktsauerstoff in Wärmekontakt mit Luft verdampft wird, die gegenüber der Druoksäule unter höherem Druck steht, kann auch dieser selbst unter höherem Druck gewonnen werden.
Das Verfahrensohema der Figur 2 unterscheidet sich von dem der Figur 1 durch folgende Punkte: Als Hauptwärme tausoher dient ein Regeneratorenpaar 1". Die Im Nachverdichter 5 erfindungsgemäß weiterverdichtete Luft wird in einer Molekularslebanlage 17 gereinigt, bevor sie im Wärmetausoh mit Produktsauerstoff im Wärmetauscher 18 abgekühlt wird.
Bei Punkt 19 wird Luft der Drucksäule 2, vorzugsweise zwischen deren zweitem und dritten Boden, entnommen und in den kalten Teil des Regenerators I1' eingeführt, vor Beendigung des Wärmetauschprozesaes entnommen und nach arbeitsleistender Entspannung in der Turbine 6t In die Niederdrucksäule eingeblasen.
709826/0117
Leerseite

Claims (4)

  1. LINDE AKTIENGESELLSCHAFT (H 892) -*< H 75/100
    18.12.1975
    Patentansprüche
    ! 1.^Verfahren zur Zerlegung von Luft durch zweistufige Tieftemperaturrektifikation, bei dem die Luft vörgereinigt. komprimiert und durch Wärmetausch mit Zerlegungsprodukten abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Eintrittsluft vor seiner Abkühlung in einem Nachverdichter (5) weiter verdichtet und im Wärmetausch mit verdampfendem Produktsauerstoff zumindest teilweise in einem Kondensator-Verdampfer (4) verflüssigt wird, bevor er in die Rektifikätionssäule (2, J5) eingeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Ausgleichsstrom wirkender Oasstrom der Druckstufe ent-
    ι .
    Il
    Ij nommen, teilweise angewärmt und in einer Turbine ar be its leistend entspannt wird, wobei die an der Turbine (6) gej wonnene mechanische Energie zum Antrieb des Nachverdichters jI (5) verwendet wird.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgleichsstrom Luft verwendet wird, die dem unteren Teil der Druckstufe (2) entnommen und nach der arbeiteIeistenden Entspannung in die Niederdruckstufe (3) eingeblasen wird.
    709826/0117
    LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgleichsstrom Stickstoff verwendet wird, der dem Kopf der Druckstufe (2) entnommen und nach der arbeitsleistenden Entspannung angewärmt und aus der Anlage abgezogen wird.
    5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet,, daß der weiterverdichtete Teilluftstrom vor seiner Abkühlung in einer Molekularsiebanlage (17) gereinigt wird.
    709826/01 17
DE2557453A 1975-12-19 1975-12-19 Verfahren zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff Expired DE2557453C2 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2557453A DE2557453C2 (de) 1975-12-19 1975-12-19 Verfahren zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff
ZA761237A ZA761237B (en) 1975-12-19 1976-03-02 Process for the decomposition of air
GB45637/76A GB1511977A (en) 1975-12-19 1976-11-03 Separation of air
AU20216/76A AU500646B2 (en) 1975-12-19 1976-12-02 Separation of air
BR7608165A BR7608165A (pt) 1975-12-19 1976-12-06 Processo para fracionamento de ar
US05/751,453 US4133662A (en) 1975-12-19 1976-12-16 Production of high pressure oxygen
FR7637895A FR2335809A1 (fr) 1975-12-19 1976-12-16 Procede de separation de l'air
JP15104876A JPS5289565A (en) 1975-12-19 1976-12-17 Air constituent separation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2557453A DE2557453C2 (de) 1975-12-19 1975-12-19 Verfahren zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2557453A1 true DE2557453A1 (de) 1977-06-30
DE2557453C2 DE2557453C2 (de) 1982-08-12

Family

ID=5964949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2557453A Expired DE2557453C2 (de) 1975-12-19 1975-12-19 Verfahren zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4133662A (de)
JP (1) JPS5289565A (de)
AU (1) AU500646B2 (de)
BR (1) BR7608165A (de)
DE (1) DE2557453C2 (de)
FR (1) FR2335809A1 (de)
GB (1) GB1511977A (de)
ZA (1) ZA761237B (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2854508A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-19 Linde Ag Verfahren zur tieftemperaturzerlegung eines gasgemisches
DE3016317A1 (de) * 1980-04-28 1981-10-29 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur gewinnung von fluessigen stickstoff
EP0093448A2 (de) * 1982-05-03 1983-11-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff unter erhöhtem Druck
DE3307181A1 (de) * 1983-03-01 1984-09-06 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von luft
EP0710809A1 (de) 1994-10-25 1996-05-08 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Entspannungs- und Kompressionsverfahren und Einrichtung wenigstens eines Gasstromes

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2605647A1 (de) * 1976-02-12 1977-08-18 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von gasfoermigem sauerstoff durch zweistufige tieftemperaturrektifikation von luft
FR2461906A1 (fr) * 1979-07-20 1981-02-06 Air Liquide Procede et installation cryogeniques de separation d'air avec production d'oxygene sous haute pression
GB2125949B (en) * 1982-08-24 1985-09-11 Air Prod & Chem Plant for producing gaseous oxygen
US4560398A (en) * 1984-07-06 1985-12-24 Union Carbide Corporation Air separation process to produce elevated pressure oxygen
US4670031A (en) * 1985-04-29 1987-06-02 Erickson Donald C Increased argon recovery from air distillation
JPS61259077A (ja) * 1986-05-08 1986-11-17 株式会社神戸製鋼所 空気分離方法
US4895583A (en) * 1989-01-12 1990-01-23 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for separating air
EP0383994A3 (de) * 1989-02-23 1990-11-07 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung durch Rektifikation
FR2652887B1 (fr) * 1989-10-09 1993-12-24 Air Liquide Procede et installation de production d'oxygene gazeux a debit variable par distillation d'air.
CN1071444C (zh) * 1992-02-21 2001-09-19 普拉塞尔技术有限公司 生产气体氧的低温空气分离系统
FR2690982A1 (fr) * 1992-05-11 1993-11-12 Air Liquide Procédé et installation de production d'oxygène gazeux impur par distillation d'air.
US5363657A (en) * 1993-05-13 1994-11-15 The Boc Group, Inc. Single column process and apparatus for producing oxygen at above-atmospheric pressure
US5410885A (en) * 1993-08-09 1995-05-02 Smolarek; James Cryogenic rectification system for lower pressure operation
FR2723184B1 (fr) * 1994-07-29 1996-09-06 Grenier Maurice Procede et installation de production d'oxygene gazeux sous pression a debit variable
US5571309A (en) * 1995-07-28 1996-11-05 The Boc Group, Inc. Adsorption process
US5794458A (en) * 1997-01-30 1998-08-18 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for producing gaseous oxygen
US5924307A (en) * 1997-05-19 1999-07-20 Praxair Technology, Inc. Turbine/motor (generator) driven booster compressor
US5802872A (en) * 1997-07-30 1998-09-08 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation with combined prepurifier and regenerators
US5839296A (en) * 1997-09-09 1998-11-24 Praxair Technology, Inc. High pressure, improved efficiency cryogenic rectification system for low purity oxygen production
US5901579A (en) * 1998-04-03 1999-05-11 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with integrated machine compression
DE10161584A1 (de) * 2001-12-14 2003-06-26 Linde Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung gasförmigen Sauerstoffs unter erhöhtem Druck
US9371228B2 (en) 2013-09-12 2016-06-21 Air Products And Chemicals, Inc. Integrated process for production of ozone and oxygen
US11054182B2 (en) * 2018-05-31 2021-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for separating air using a split heat exchanger
CA3134463A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Linde Gmbh Method for operating a heat exchanger, arrangement with a heat exchanger, and system with a corresponding arrangement
EP4163576A1 (de) * 2021-10-06 2023-04-12 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Vorrichtung und verfahren zur lufttrennung durch kryogene destillation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1177658B (de) * 1962-01-12 1964-09-10 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches bei tiefer Temperatur
GB985068A (en) * 1960-04-11 1965-03-03 British Oxygen Co Ltd Separation of air
US3261168A (en) * 1961-11-03 1966-07-19 Petrocarbon Dev Ltd Separation of oxygen from air

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1148546A (fr) * 1956-09-27 1957-12-11 Air Liquide Procédé de séparation de l'air en ses éléments
US3086371A (en) * 1957-09-12 1963-04-23 Air Prod & Chem Fractionation of gaseous mixtures
US3034306A (en) * 1959-06-05 1962-05-15 British Oxygen Co Ltd Separation of air
GB929798A (en) * 1960-04-11 1963-06-26 British Oxygen Co Ltd Low temperature separation of air
DE1112997B (de) * 1960-08-13 1961-08-24 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zur Gaszerlegung durch Rektifikation bei tiefer Temperatur
DE1155458B (de) * 1961-02-23 1963-10-10 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zum Zerlegen von Gasgemischen durch Tieftemperaturrektifikation
US3079759A (en) * 1961-03-22 1963-03-05 Air Prod & Chem Separation of gaseous mixtures
DE1135935B (de) * 1961-10-26 1962-09-06 Linde Eismasch Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Sauerstoff geringer Reinheit durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
US3236059A (en) * 1962-08-29 1966-02-22 Air Prod & Chem Separation of gaseous mixtures
US3327488A (en) * 1964-04-17 1967-06-27 Air Prod & Chem Refrigeration system for gas liquefaction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB985068A (en) * 1960-04-11 1965-03-03 British Oxygen Co Ltd Separation of air
US3261168A (en) * 1961-11-03 1966-07-19 Petrocarbon Dev Ltd Separation of oxygen from air
DE1177658B (de) * 1962-01-12 1964-09-10 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zum Zerlegen eines Gasgemisches bei tiefer Temperatur

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Chemie-Ingenieur-Technik, Erstes Novemberheft, 1974, Nr. 21, S. 881-886 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2854508A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-19 Linde Ag Verfahren zur tieftemperaturzerlegung eines gasgemisches
DE3016317A1 (de) * 1980-04-28 1981-10-29 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur gewinnung von fluessigen stickstoff
EP0093448A2 (de) * 1982-05-03 1983-11-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff unter erhöhtem Druck
EP0093448B1 (de) * 1982-05-03 1986-10-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff unter erhöhtem Druck
DE3307181A1 (de) * 1983-03-01 1984-09-06 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von luft
EP0710809A1 (de) 1994-10-25 1996-05-08 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Entspannungs- und Kompressionsverfahren und Einrichtung wenigstens eines Gasstromes

Also Published As

Publication number Publication date
GB1511977A (en) 1978-05-24
JPS5289565A (en) 1977-07-27
AU500646B2 (en) 1979-05-31
US4133662A (en) 1979-01-09
AU2021676A (en) 1978-06-08
BR7608165A (pt) 1977-11-22
ZA761237B (en) 1977-02-23
DE2557453C2 (de) 1982-08-12
JPS5634784B2 (de) 1981-08-12
FR2335809B1 (de) 1982-09-10
FR2335809A1 (fr) 1977-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2557453A1 (de) Verfahren zur zerlegung von luft
EP0377117B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
EP0505812B1 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1067345B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP0955509B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von hochreinem Sauerstoff
DE69214409T2 (de) Verfahren und Apparat zur Herstellung unreinen Sauerstoffs
DE2920270C2 (de) Verfahren zum Erzeugen von Sauerstoff
DE69719578T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von gasförmigem Sauerstoff unter hohem Druck
DE2164795A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
DE69209572T2 (de) Verfahren zur Herstellung von reinstem Stickstoff
DE2544340A1 (de) Verfahren zur luftzerlegung
EP0669509A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
EP0342436A2 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE2646690A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mischung von sauerstoff und wasserdampf unter druck
EP1146301A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Drückstickstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE2854508C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemisches
DE1159971B (de) Verfahren zur Gewinnung von gasfoermigem und unter Druck stehendem Sauerstoff durch Zerlegung von Luft
DE69512821T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sauerstoff durch Rektifikation von Luft
EP0768503A2 (de) Dreifachsäulenverfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE19919587A1 (de) Luftdestillationsanlage und Kältebox
DE2535489A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur zerlegung eines tiefsiedenden gasgemisches
DE19933558C5 (de) Dreisäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE3643359C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung durch zweistufige Rektifikation
DE10045128A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung hoch reinen Stickstoffs durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
EP1001236A2 (de) Verfahren zur Gewinnung von ultrareinem Stickstoff

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee