CN105229400A - 从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统 - Google Patents

从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105229400A
CN105229400A CN201480023511.3A CN201480023511A CN105229400A CN 105229400 A CN105229400 A CN 105229400A CN 201480023511 A CN201480023511 A CN 201480023511A CN 105229400 A CN105229400 A CN 105229400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
liquid distillate
casing
gox
knockout tower
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
CN201480023511.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105229400B (zh
Inventor
S·洛赫纳
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=48190058&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN105229400(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of CN105229400A publication Critical patent/CN105229400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105229400B publication Critical patent/CN105229400B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04521Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02Discharging liquefied gases
    • F17C7/04Discharging liquefied gases with change of state, e.g. vaporisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04006Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04048Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of cold gaseous streams, e.g. intermediate or oxygen enriched (waste) streams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04006Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078Providing 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
    • F25J3/0409Providing 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04006Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078Providing 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
    • F25J3/04103Providing 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04248Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284Generation 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04406Processes 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
    • F25J3/04412Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04406Processes 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
    • F25J3/0443A main column system not otherwise provided, e.g. a modified double column flowsheet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04763Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04781Pressure changing devices, e.g. for compression, expansion, liquid pumping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04763Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04872Vertical layout of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, heat exchangers etc.
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01Pure fluids
    • F17C2221/011Oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/90Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
    • F25J2200/94Details relating to the withdrawal point
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/50Oxygen or special cases, e.g. isotope-mixtures or low purity O2
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/50Oxygen or special cases, e.g. isotope-mixtures or low purity O2
    • F25J2215/56Ultra high purity oxygen, i.e. generally more than 99,9% O2
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/50Separating low boiling, i.e. more volatile components from oxygen, e.g. N2, Ar
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/04Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams using a pressure accumulator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2245/00Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/20Boiler-condenser with multiple exchanger cores in parallel or with multiple re-boiling or condensing streams

Landscapes

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

Abstract

发明涉及一种获取空气分离系统(100)中的空气产品(GOX-IC)的方法,其中,从进料空气(8)中获取被用于提供空气产品(GOX-IC)液体馏分(41),其中所述液体馏分(41)被临时储存在箱体装置(70)中。所使用的箱体装置(70)具有至少两个箱体(72),且液体馏分(41)被送入至少一个箱体(72)和/或从至少一个箱体(72)中移出以提供空气产品(GOX-IC)。在该过程中,所述液体馏分不被同时送入和移出任一个箱体(72),并且在每次从箱体(72)中移出液体馏分(41)之前确定箱体(72)中的液体馏分(41)的组分。发明同样涉及一种空气分离系统(100)。

Description

从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统
本发明涉及从空气分离设备中获得空气产品的方法,并涉及一种建立用于实施该方法的空气分离设备。
现有技术
通常地,氧或者对应的液态或气态混合物是通过在具有本身已知的蒸馏塔系统的空气分离设备中低温分离空气来生产的。例如,其可以采用单塔或双塔系统的形式,特别是传统的双塔系统,但是也可以采用三塔或多塔系统的形式。在本发明的情况中,特别使用的蒸馏塔系统包括单塔装置形式的氮塔,其具有用于生产氧的附加塔。另外,上述设备的蒸馏塔系统还可设置有,例如用于获得其它空气组分,特别是惰性气体氪、氙和/或氩的塔。
一些工业应用中需要压缩氧,为了生产压缩氧可以使用具有被称为内部压缩的空气分离设备。在这种分离设备中,在液态形式下被增压的液体馏分,特别是液氧,因传热介质而蒸发,并最后以增压气体产物的形式排放。与将已经以气体形式存在的氧气产物流进行后续压缩相比,内部压缩特别具有能量优势。
在这种情形下,正好在超临界压力点处没有相变;液体馏分“伪蒸发”。(伪)蒸发液体馏分使高压的传热介质液化(或者,视情况,如果其处于超临界压力则伪液化传热介质)。传热介质经常由供应到的空气分离设备的部分空气形成。
例如,在以下的文献中描述了内部压缩:
DE830805B,DE901542B(对应于US2712738A/US2784572A),
DE952908B,DE1103363B(US3083544A),
DE1112997B(US3214925A),DE1124529B,
DE1117616B(US3280574A),DE1226616A(US3216206A),
DE1229561B(US3222878A),DE1199293B,
DE1187248B(US3371496A),DE1235347B,
DE1258882A(US3426543A),DE1263037A(US3401531A),
DE1501722A(US3416323A),DE1501723A(US3500651A),
DE2535132B2(US4279631A),DE2646690A1,
EP0093448B1(US4555256A),EP0384483B1(US5036672A),
EP0505812B1(US5263328A),EP0716280B1(US5644934A),
EP0842385B1(US5953937A),EP0758733B1(US5845517A),
EP0895045B1(US6038885A),DE19803437A1,
EP0949471B1(US6185960B1),EP0955509A1(US6196022B1),
EP1031804A1(US6314755B1),DE19909744A1,
EP1067345A1(US6336345B1),EP1074805A1(US6332337B1),
DE19954593A1,EP1134525A1(US6477860B2),DE10013073A1,
EP1139046A1,EP1146301A1,EP1150082A1,EP1213552A1,
DE10115258A1,EP1284404A1(US2003/051504A1),
EP1308680A1(US6612129B2),DE10213212A1,DE10213211A1,
EP1357342A1,DE10238282A1,DE10302389A1,DE10334559A1,
DE10334560A1,DE10332863A1,EP1544559A1,EP1585926A1,
DE102005029274A1,EP1666824A1,EP1672301A1,
DE102005028012A1,WO2007/033838A1,WO2007/104449A1,
EP1845324A1,DE102006032731A1,EP1892490A1,
DE102007014643A1,EP2015012A2,EP2015013A2,EP2026024A1,
WO2009/095188A2和DE102008016355A1。
本说明还可以适用于其它空气产品,例如氮或氩,这些其它空气产品也可以通过使用内部压缩以气态形式获取,并且先前以液体馏分形式存在。然而,发明还适用于以液态形式存在于对应空气分离设备内的所有其它馏分,尤其适用于在液态形式下被压缩的或者将在液态形式下被压缩的那些馏分。这些馏分还可以在液态形式下移出设备。
已知的是使用所谓的增压压缩来增加分离设备中空气产品的压力,例如DE676616C和EP0464630A1中所描述的。例如,如US6295840B1中所公开的,也可以借助于压缩的进料空气的部分流来增压箱体装置的空气产品。
某些工业应用需要高纯度的特别是特定纯度的空气产品,例如压缩氧。特别地,在具有内部压缩的传统空气分离设备中,很难或者根本无法满足这些需求的话。
因此需要一种改进的可能性,用于在空气分离设备中,特别是带有内部压缩的空气分离设备中,生产对应的空气产品,尤其是特定纯度的空气产品。
发明的公开
为了克服上述缺点,本发明提出一种用于在空气分离设备中获取空气产品的方法和建立用于实施该方法的空气分离设备,其具有专利独立权利要求中的特征。优选的结构形成了专利从属权利要求的主题以及下文的说明书。
发明的优点
本发明源于获取空气产品的已知方法。例如,虽然本发明可以用在具有介绍中说明的内部压缩的情形下,但是通常也适用于如下的所有获取空气产品的方法,其中这些产物至少临时地以液态形式存在,并且能够被临时储存在对应的箱体中。如所说明的,内部压缩从进料空气中获取液体馏分,该液体馏分在液态形式下被增压到目标压力,然后因传热介质而蒸发,最后以气态形式排放作为空气产品。这通常取决于客户的意愿。然而,根据本发明方法的优点还在于其中空气产品可以以液态形式排放的设备。在后者的情形下,空气产品对应于液体馏分,在内部压缩的情况下,液体馏分蒸发以供应空气产品。设有具有至少两个箱体的箱体装置,以特别地在内部压缩情况下蒸发之前,临时储存液体馏分。在这种情况下,液体馏分交替地被注入或移出所述至少两个箱体。
在至少两个箱体之间“交替”被理解为,液体馏分被送入至少一个箱体和/或从至少一个箱体中移出,在这种情况下,不会将液体馏分同时送入一个箱体和(至少不是为了提供空气产品)从中移出。所以,如果对应的液体馏分接下来(例如在蒸发之后)将被排放作为空气产品,则任何一个箱体的注入和移出不会同时进行。因此,在生产操作中,箱体总是被灌注或者被排空,或者既不被灌注也不被排空(即,液体馏分总是被注入箱体或从中移出)。这可以带来若干优点,这将在说明优选实施例的情形下进行更详细的阐述。
在只有两个箱体的简化例子中,然后可能将液体馏分送入第一箱体,并从第二箱体中移出液体馏分,或者相反。然而,还可以将液体馏分从一个箱体中移出或送入其中,且不会同时送入另一箱体或从中移出。所述液体馏分还可以被同时送入两个箱体,但是不会同时从中排出,或者可以同时从两个箱体排出,但是不会同时送入。在对应方式的各种情形下,这还适用于两个以上的箱体。
根据本发明,还可能借助于交替运行提供如下内容,即,在各种情形下,在移出液体馏分以提供空气产品之前,确定各个箱体中液体馏分的组成,也就是说例如至少一种组分的构成。由于临时储存,对应液体馏分永远不会被直接用于提供空气产品,因此,总是能够获得组分已确定的空气产品,例如具有限定纯度的空气产品。通常理想的气体产物本身一般不能被连续监测其纯度,然而通过此处提出的临时储存则可以实现。
如果用于提供空气产品的液体馏分的压力在液态形式下升高到目标压力,然后液体馏分依靠传热介质而蒸发,最后以气态形式排放作为空气产品,也就是说在所谓的内部压缩方法的情形下,根据本发明提出的方法呈现出特别的优势。在这种情况下,压缩特别地发生在空气分离设备的主换热器中。如果将在一定压力下获得气体产物,内部压缩会被用作气体产物压缩(外部压缩)的替换。在这种情形下,根据本发明,在至少两个箱体中连续生产的液体馏分通常不经临时储存而排放。因此,仅仅只需大量附加花费,就可以防止不符合对应要求的、可能污染的空气产品的排放。相反,根据本发明,总是可能排放具有限定和特定组成的空气产品。
本申请中提及的“主换热器”在下文中应被理解为优选是单个换热器块。然而,在大型设备的情况下,还有利的是主换热器由温度分布不同的、并联的多个区段构成,并且由相互独立的部件构成。大致可以由两个或更多个串联的换热器块构成主换热器,或其每个区段。
如介绍中所说明的,这种情形中的术语“蒸发”包括超临界压力处的伪蒸发。因此,诸如纯氧的液体馏分被引入换热器(例如主换热器)以蒸发的压力可以位于临界压力之上。从而,这适用于诸如进料空气的传热介质的压力,所述传热介质依靠液体馏分而液化(或伪液化)。这种情形下,量小以致无需附加的增压压缩机是很重要的。
在本发明的情形中,诸如纯氧(但是还诸如氮,氩,氦和/或氖,以及来自外部源)的液体馏分还可以,如具有内部压缩的传统空气分离装置中那样,在液态形式下被提升到更高的压力(增压)。因此,有可能摈弃对应空气产品的热压缩机,或者至少制备相对小的热压缩机。通常,摈弃附加压缩机单元改善了所获得的气态空气产品的纯度,因为这避免了从密封件等渗入污染物。
如果液体馏分通过使用根据本发明设计的箱体装置的增压蒸发来增压,则可以获取特别纯的空气产品。增压蒸发基本上是已知的。其包含将对应箱体中的部分内容物移出和蒸发。蒸发期间的膨胀使得压力升高。此处,在本发明的情形下,使用8至16巴的工艺压力是有利的。可以避免使用可能成为污染源的附加泵或可以小型化。所以,验证了对应的设备比具有对应泵的传统设备维持费用更低。当使用增压蒸发时,根据本发明的设备允许纯度例如在小于10ppbAr的每小时每标准立方米的氧产物可节约约0.8至1.0kW。各种情形下可获得的该数值大部分由产品参数指示。
增压蒸发并不排除使用泵,泵可以设置在对应箱体装置的上游或者下游。如果不使用增压蒸发,可以通过在本发明的临时储存之前、期间或之后升高液体馏分的压力。本发明还特别适用于在箱体装置中进行未增压的临时储存,特别是在液体馏分从设备中作为空气产品未增压地排出时,或者只在箱体装置的下游增压时。然而,通常例如使用的压力高达5巴,甚至不用泵就可以排出空气产品。这种情形下,另一个优势在于,在重新灌注对应箱体之前,将减小压力而排出的气体(其被称为吹出的气体)返回到所使用的蒸馏塔系统的适当的塔中。
然而,在根据本发明的方法的范围内,仅在箱体装置内所确定的液体馏分的组成符合设定值时,液体馏分才被用于提供空气产品,例如剩余氩的最小纯度最大为10ppm,或者氮优选最大为500ppm。如果不是这样的情况,则液体馏分被丢弃,或者送回空气分离设备中合适的点,如纯氧塔。
有利地,液体馏分的组成被连续或间歇地确定。这可以至少发生在移出提供的空气产品之前,但是也可以重复,特别是箱体仅仅被部分灌注以避免生产过量的不符合特定要求的液体馏分时。在这种情形下,气体层析法特别适用于确定液体馏分的组分,因为其具有特别少的监测限制。
本发明特别适合与申请人的“SPECTRA”方法一起使用。在这种情形下,分离塔可具有顶部冷凝器,在其中来自分离塔上部区域的蒸汽可以至少部分冷凝。这是接下来可以以液体形式从设备移出的氮产物。顶部冷凝器中所获得的至少部分冷凝物还可以被用作分离塔的返回流。
另外,流体从分离塔中移出,并在顶部冷凝器中被待冷凝的流体加热。所述流体可从分离塔中以一种或两种流体流的形式移出,或者可以仅在加热后分成两个流体流移出。从分离塔移出的分离的流体流优选地以不同的移出高度从分离塔中移出,从而具有不同的组成。在这种情形下,两个流体流的之一可优选地在分离塔的底池中排出。在某些情况下,如果第一流体流比第二流体流的含氮量高,则被证明是有利的。在这种情况下,第二流体流在第一分离塔的中间点处被排出,该点布置在底池上方,特别是第一流体流被移出的上方。
两个流体流之一被进一步加热,例如在空气分离设备的主换热器中,并在膨胀机中膨胀。另一流体流可以在连接膨胀机的压缩机中被(再)压缩到对应分离塔的压力,然后在主换热器中被冷却到对应温度。在这种情形下,使用冷压缩机再压缩是尤其有利的。“冷压缩机”此处将被理解为可以在进口温度低于200K,特别是低于150K,更有选在90至120K下运行的压缩机。
SPECTRA法在能源上尤其有利,因为在上述膨胀机中的膨胀做功。如上所述,以这种方式产生的机械能可至少部分地被用于再压缩。机械能被直接地从膨胀机中例如通过膨胀机和再压缩机的共用轴机械地传递到再压缩机。特别地当再压缩机采用冷压缩机形式时,优选的,只有部分膨胀机产生的机械能被传递到再压缩机,剩余的则在诸如制动风扇、发生器或耗散制动器的热制动设备中“消耗”。
因此,本发明的基本原理不在于连续排放液体馏分和无需控制作为空气产品的其他可能性,而是在于在至少两个箱体中临时储存液体馏分。这使得监测箱体内容物在各种情况下的化学组成,特别是剩余污物成为可能。这可以不连续地进行,例如每10分钟。只有当所获得的产物符合各种情况下预设的纯度要求时,其才在例如主换热器中蒸发,并作为气态空气产品排放。
本发明特别适用于其中进料空气在主换热器中被冷却并被注入第一分离塔的方法。在这种情形下,纯氧以液体馏分的形式在第二分离塔中获取于来自第一分离塔的富氧流。在临时储存和增压之后,纯氧在主换热器中依靠作为传热介质的至少部分的进料空气而蒸发。同样的,本发明涉及一种空气分离设备,其建立用于实施上文所说明的方法,并且具有相应的装备。所述空气分离设备具有与上文所述优点相同的优点。因此参见上文。
在这种情形下,对于这种空气分离设备中流体,馏分,空气产品等的效果的陈述可以是“移出”,“注入”,“加热”,“冷却”,“压缩”,“膨胀”等等,意味着提供了对应的移出或引入装备(例如阀或泵)、加热或冷却装备(例如加热器或换热器)和压缩或膨胀装备(例如,压缩机或膨胀阀或膨胀机),它们都有合理的设计。
在这种情形下,具有特殊优势设计的空气分离设备具有分离系统,液体馏分可以在测量学上高于箱体装置的注入点的移出点处,从分离系统中移出。所述液体馏分因此可以以节约能源的方式流入箱体装置。但是,这一般要由施加的压力来支持。“测量学上高于”将被理解为分离塔系统的移出点和箱体装置的注入点之间存在高度差的情形,并非指它们必须相互垂直布置。因此,有可能存在水平偏差。然而,在大型设备中,箱体所处的高度确保空气产品以充足的压力提供。
本发明以及发明的其它细节将在下文中对比现有技术,并参照附图中示意的示例性实施例进行详细阐述。
附图的简要说明
图1显示了根据现有技术的空气分离设备;和
图2显示了根据发明的一个实施例的空气分离设备。
具体实施方式
在图中,相同的或相互对应的元件标有相同的参考标记。为了简明起见,不会进行重复的说明。
图1以设备图的形式示意地显示了根据现有技术的具有内部压缩的空气分离设备,例如可从EP1995537A2中获知的。为内部压缩建立的空气分离设备整体标记为110。然而,如上所述,发明还适于没有内部压缩的空气分离设备中。
大气空气1(AIR)通过过滤器2被空气压缩机3吸入,并在空气压缩机3中被压缩到6至20巴(bar),优选约9巴的绝对压力。在流过随后的冷却器4和水分离器5以分离出水(H2O)之后,被压缩的空气6在净化装置7中净化,所述净化装置7具有一对填装有优选为分子筛的吸附材料的容器。净化后的空气8在主换热器9中被冷却到接近露点,并被部分地液化。被冷却的空气10的第一部分11通过节流阀51被引入单塔12。注入优选发生在底池上方的若干实际或理论塔板处。
单塔12的运行压力(顶部的)在6至20巴之间,优选约9巴。顶部冷凝器13被第一流体流14和第二流体流18冷却。第一流体流14从单塔12的底池中排出,第二流体流18从中间点排出,中间点是空气注入点上方或与空气注入点等高的若干实际或理论塔板。
作为单塔12的主要产物,气态氮15,16从单塔12的顶部排出,并在主换热器9中被加热到近似环境温度,最后通过线路17作为增压气体产物(PGAN)排出。另外的气态氮被送入顶部冷凝器13。顶部冷凝器13中获得的冷凝物52的一部分53可以作为液氮产物(PLIN)被获得;剩余物54作为返回流被输送到单塔12的顶部。
第一流体流14在顶部冷凝器13中在2至9巴,优选约4巴的压力下蒸发,并以气态形式流经线路19到达主换热器9的冷端。从后面(线路20)中以中间温度排出,然后在示例的涡轮膨胀机形式的膨胀机21中膨胀而做功,以达到约300毫巴(mbar)以上的大气压力。膨胀机21机械地联结到冷压缩机30和制动设备22,所述制动设备22在示例性的实施方案中采用油压制动器的形式。
膨胀后的流体流23在主换热器9中被加热到约环境温度。热的流体流24可能在加热设备28中被加热之后,被通到(线路25)大气(ATM)中和/或被用作净化装置7中的再生气体26,27。
第二流体流18在顶部冷凝器13中在2至9巴,优选4巴的压力下蒸发,并以气态形式经线路29流入冷压缩机30,在所述冷压缩机30中被再压缩到接近单塔的运行压力。所述再压缩后的流体流31在主换热器9中被冷却而降到塔温度,并最终经线路32返回单塔12的底池。
基本不含重挥发污染物的富氧流36以液态形式从单塔12的中间点排出,该点布置在空气注入点上方的5至25的理论或实际塔板处。合适的是,富氧流36在纯氧塔38的底池蒸发器37中过冷,然后经线路39和节流阀40被输送到纯氧塔38的顶部。纯氧塔38的运行压力(顶部的)在1.3至4巴之间,优选约为2.5巴。
纯氧塔38的底池蒸发器37还被冷却后的进料空气10的第二部分42冷却。然后,进料空气流42至少部分地,例如全部地,被冷凝并流经线路43到达单塔12,在单塔12处其在大约剩余进料空气11的注入高度处被引入。
作为高纯度氧产物的液体馏分41从纯氧塔38的底池中移出,借助泵55升压到2至100巴,优选约12巴,然后经线路56送入主换热器9的冷端,在那里在升高的压力下蒸发,并被加热到约环境温度,最后经线路57作为空气产品(GOX-IC)被获取。
纯氧塔38顶部的气体58和之前所提及的膨胀的第二流体流23混合(参见连接点A)。相关的是,为了防止冷压缩机30喘振,进料空气的一部分经旁通线路59被引入冷压缩机30的入口(这被称为抗喘振控制)。
在必要的时候,可以将液氧作为液体馏分(图中标记为LOX)从设备中泵55的上游和/或下游移出。另外,外部液体,例如液氩、液氮或液氧,可以在主换热器9中与送料空气间接换热后蒸发(图中未显示)。
图2示意地显示了根据本发明特别优选的实施方案的空气分离设备,其整体标记为100。图2中显示的空气分离设备100与图1中显示的空气分离设备110的不同点在于具有多个箱体72(实施例中显示为2个)的箱体装置70。
在所示的实施例中,箱体装置70包括结构相同的两个箱体72,此处仅进一步详细说明左手的箱体72。如上所述,根据本发明的空气分离设备100还可以设计为具有两个以上的箱体72。所述箱体72可以竖式或卧式布置,并且例如可以从上方或下方灌注。所述箱体装置70还包括显示的例子中的对阀71,借助所述对阀71可以交替地或并行地灌注箱体72。要理解的是,如果设有更多个箱体72,则相应地设有更多个阀。
例如,箱体装置70可以在测量学上布置在纯氧塔38的移出点下方,因此这种情况下就是在纯氧塔38的最低点的下方,其目的在于帮助液体馏分41转移到箱体装置70中。然而,通常纯氧塔38的运行压力例如是3巴,这会确保液体馏分41转移到箱体装置70中。
在所示的实施例中,每个箱体72配有增压蒸发器73。增压蒸发器73以基本已知的方式运行。在各种情形下,对应箱体72中存在的少量氧产物41从箱体72的底部区域被移出,然后被加热,再借助未详细显示的阀注入到箱体的顶部。增压过程增加了箱体72内的蒸发。借助于增压蒸发,箱体装置70可以完全代替前述泵55,然而作为替换,也可以在泵55以外附加设置箱体装置70(图2中未显示)。
如已说明的,根据发明的空气分离设备100中的箱体72交替地运行,其中,如所说明的,液体馏分41被送入至少一个箱体72和/或从至少一个箱体72中被移出,但是在这种情况下,不同时将液体馏分41送入箱体72之一和从中移出以提供空气产品。
例如,在这种情况下,任何时候所述对阀71中都只有一个阀打开。因此,与对应阀相关的箱体72被灌注。对应的底侧阀74关闭。同时地,或者只有在对应箱体72被充分灌注之后,相应箱体72内的压力借助于增压蒸发器73被升高。一旦对应箱体72被完全充满,且处于理想压力时,对阀71的对应阀关闭(相应的另一个打开),然后箱体72底侧的阀74打开(相应的另一个关闭)。所以,如上所述,箱体72中容纳的纯氧,经线路56流入主换热器9的冷端,其中其在升高的压力下蒸发且被加热到约环境温度,最后经线路57被移出。同时,另一箱体72被灌注。
在这种情况下证明根据发明设有箱体装置70的空气分离设备100是特别有利的,因为在各种情形下都存在于对应的箱体72中的液氧不直接输送到设备边界处,即特别地不需要进一步的监测。借助于控制装置75还可以提供对相应箱体72中氧的纯度的连续或间歇监测,在所示的实施例中,仅能看到右手的箱体72上的控制装置75。然后,布置在对应箱体72上的阀74仅在对应箱体72中的氧纯度足够之后才打开。如果情况不是如此,箱体72的内容物可被丢弃或经未显示的线路重新循环,例如进入纯氧塔38。这确保总是有高纯度、特别是特定纯度的氧被输送到设备边界处。这在传统设备中是不可能的,因为如所说明的,有对应泵55的话,氧被连续地输送。
经线路57在设备边界处连续提供增压的氧仍能被确保,因为箱体72可以如所述的交替地运行。所以,总是可能经装置在底侧的阀74从两个箱体72之一中移出氧,同时相应的另一箱体42被灌注,并被控制装置75监测。
任何已知的现有技术中的控制装置75可以用于监测纯度。纯度监测优选由气体色谱法来实施。
如所说明的,根据本发明的空气分离设备100的其它优点方面在于:与借助泵55的压缩相比,侵入箱体装置70的污染物显著减少。在有泵的情况下的已知污染源包括泵的密封件,而这在箱体装置70中是完全不需要的。

Claims (11)

1.一种在空气分离设备(100)中获取空气产品(GOX-IC)的方法,其中,从进料空气(8)中获取的液体馏分(41)至少部分被用于提供空气产品(GOX-IC),其中所述液体馏分(41)被临时储存在具有至少两个箱体(72)的箱体装置(70)中,其中所述液体馏分(41)被送入至少一个箱体(72)和/或从至少一个箱体(72)中移出以提供空气产品(GOX-IC),在这种情形下,液体馏分(41)不被同时送入和移出其中一个箱体(72),其特征在于,在各种情况下,在从箱体(72)中移出液体馏分(41)之前确定箱体(72)中的液体馏分(41)的组成。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述用于提供空气产品(GOX-IC)的液体馏分(41)的压力,在液态形式下被提升到目标压力,然后该液体馏分因传热介质(8)蒸发,并最终以气态形式被排放作为空气产品(GOX-IC)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述液体馏分(41)的压力在箱体装置(70)中通过增压蒸发而升高。
4.根据权利要求3所述的方法,其中当箱体(72)中测定的液体馏分(41)的组成符合设定值,则所述液体馏分(41)用于提供空气产品(GOX-IC)。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中所述进料空气(8)在主换热器(9)中被冷却,并被注入(11,43)空气分离设备(100)的第一分离塔(12)中,其中,在第二分离塔(38)中,至少由来自第一分离塔(12)的富氧流(36),以液体馏分(41)的形式获取纯氧,其中纯氧被临时储存在箱体装置(70)中,并被增压,以及在主换热器(9)中因作为传热介质的至少部分进料空气(8)而蒸发,从而以气态形式作为空气产品(GOX-IC)排放。
6.根据权利要求5所述的方法,其中流体从第一分离塔(12)中被移出,并在第一分离塔(12)的顶部冷凝器(13)中被加热,从那里第一流体流(14)被进一步在主换热器(9)中加热,然后在膨胀机(21)中膨胀,而第二流体流(18)在与膨胀机(21)联结的压缩机(30)中被压缩,然后在主换热器(9)中被冷却,并最后被再次注入第一分离塔(12)。
7.一种为了实施前述任一权利要求所述的方法而建立的空气分离设备(100),其具有设计为从进料空气(8)中获取液体馏分(41)的分离系统(12,13,38),并且具有设计为使用至少部分所述液体馏分(41)以提供空气产品(GOX-IC)的排放系统(70,9),其中所述排放系统(70,9)包括具有至少两个箱体(72)的箱体装置(70),所述箱体装置(70)建立用于临时储存液体馏分(41),且可以运行为使得所述液体馏分(41)可以被送入至少一个箱体(72)和/或可以从至少一个箱体(72)中移出以提供空气产品(GOX-IC),并且在这种情形下不会同时被送入和移出其中一个箱体(72),其中还设有控制装置(75),通过控制装置(75),每次在从箱体(72)中移出液体馏分(41)以提供空气产品(GOX-IC)之前,都可以测定箱体(72)内的液体馏分(41)的组成。
8.根据权利要求7所述的空气分离设备(100),其被设计为在液态形式下将液体馏分(41)的压力升高到目标压力,以及因传热介质(8)而将液体馏分(41)蒸发,并将其作为气态空气产品(GOX-IC)排放。
9.根据权利要求7或8所述的空气分离设备(100),具有至少一个主换热器(9),在其中进料空气(8)可以被冷却,以及进料空气(8)所注入(11,43)的第一分离塔(12),其中还设有第二分离塔(12),其被设计为从来自第一分离塔(12)的富氧流(36)中获取液体馏分(41)形式的纯氧,其中纯氧在临时储存在箱体装置(70)中并增压之后,在主换热器(9)中因作为传热介质的至少部分进料空气(8)而蒸发,并可以在气态形式下被排放作为空气产品(GOX-IC)。
10.根据权利要求9所述的空气分离设备(100),其中流体可以从第一分离塔(12)中移出,且可以在第一分离塔(12)的顶部冷凝器(13)中被加热,从那里第一流体流(14)可以进一步在主换热器(9)中加热,然后可以在膨胀机(21)中膨胀,而第二流体流(18)可以在联结于膨胀机(21)的压缩机(30)中被压缩,然后可以在主换热器(9)中被冷却,最后可以被再次注入第一分离塔(12)。
11.根据权利要求7至10任一项所述的空气分离设备(100),其中所述液体馏分(41)可以在移出点处从分离系统(12,13,38)中被移出,所述移出点在测量学上位于进入箱体装置(70)的注入点之上。
CN201480023511.3A 2013-04-25 2014-04-08 从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统 Active CN105229400B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13002196 2013-04-25
EP13002196.7 2013-04-25
PCT/EP2014/000937 WO2014173496A2 (de) 2013-04-25 2014-04-08 Verfahren zur gewinnung eines luftprodukts in einer luftzerlegungsanlage mit zwischenspeicherung und luftzerlegungsanlage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105229400A true CN105229400A (zh) 2016-01-06
CN105229400B CN105229400B (zh) 2018-03-27

Family

ID=48190058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480023511.3A Active CN105229400B (zh) 2013-04-25 2014-04-08 从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10533795B2 (zh)
EP (1) EP2989400B1 (zh)
CN (1) CN105229400B (zh)
WO (1) WO2014173496A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI712770B (zh) * 2016-01-14 2020-12-11 德商林德股份公司 在空氣分離廠中獲取空氣產品之方法及空氣分離廠

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106195623A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 安徽淮化股份有限公司 一种空分装置氮气密封气线路改造方法
JP6900241B2 (ja) * 2017-05-31 2021-07-07 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード ガス製造システム
CN109307724A (zh) * 2018-12-18 2019-02-05 同方威视技术股份有限公司 气相色谱-离子迁移谱联用设备
EP4081747A1 (de) 2019-12-23 2022-11-02 Linde GmbH Verfahren und anlage zur bereitstellung eines sauerstoffprodukts
JP2024058676A (ja) 2022-09-06 2024-04-26 レール・リキード-ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 空気分離装置および空気分離方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058644A (zh) * 1990-06-27 1992-02-12 联合碳化工业气体技术公司 具有双产品侧冷凝器的低温空气分离系统
CN1438465A (zh) * 2002-02-13 2003-08-27 林德股份公司 低温空气分离方法
CN101311653A (zh) * 2007-05-24 2008-11-26 林德股份公司 用于低温空气分离的方法和设备
JP2010159890A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Taiyo Nippon Sanso Corp 空気分離方法及び装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE676616C (de) * 1936-09-04 1939-06-08 Messer & Co Gmbh Verfahren zur Erzeugung von unter Druck stehendem gasfoermigem Sauerstoff
DE1138257B (de) 1961-08-16 1962-10-18 Linde Eismasch Ag Vorrichtung zur Probenahme verfluessigter Gase zwecks analytischer Ermittlung ihrer Zusammensetzung
JP2967422B2 (ja) * 1990-03-30 1999-10-25 日本酸素株式会社 空気液化分離装置及びその制御方法
US6295840B1 (en) * 2000-11-15 2001-10-02 Air Products And Chemicals, Inc. Pressurized liquid cryogen process
EP1544559A1 (de) 2003-12-20 2005-06-22 Linde AG Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
US8795409B2 (en) * 2011-08-25 2014-08-05 Praxair Technology, Inc. Air separation plant control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058644A (zh) * 1990-06-27 1992-02-12 联合碳化工业气体技术公司 具有双产品侧冷凝器的低温空气分离系统
CN1438465A (zh) * 2002-02-13 2003-08-27 林德股份公司 低温空气分离方法
CN101311653A (zh) * 2007-05-24 2008-11-26 林德股份公司 用于低温空气分离的方法和设备
JP2010159890A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Taiyo Nippon Sanso Corp 空気分離方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI712770B (zh) * 2016-01-14 2020-12-11 德商林德股份公司 在空氣分離廠中獲取空氣產品之方法及空氣分離廠

Also Published As

Publication number Publication date
US20160069611A1 (en) 2016-03-10
EP2989400B1 (de) 2021-12-29
WO2014173496A3 (de) 2015-08-20
WO2014173496A2 (de) 2014-10-30
CN105229400B (zh) 2018-03-27
US10533795B2 (en) 2020-01-14
EP2989400A2 (de) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105229400A (zh) 从带有临时储存器的空气分离系统中获取空气产品的方法以及空气分离系统
US6962062B2 (en) Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
CN101479550B (zh) 低温空气分离系统
US20090078001A1 (en) Cryogenic Distillation Method and System for Air Separation
CN105026862B (zh) 空气分离设备、获得含氩产品的方法及构建空气分离设备的方法
US20080223076A1 (en) Cryogenic Distillation Method and Installation for Air Separation
EP1767884A1 (en) Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
US20080289362A1 (en) Process and apparatus for low-temperature air fractionation
CN104755360B (zh) 用于通过低温蒸馏进行空气分离的方法和设备
JP2009030966A (ja) 空気低温分離によるアルゴンの製造方法及び装置
CN107076511A (zh) 在具有冷存储单元的空气分离设备中生产空气产物
CN103998883B (zh) 低温分离空气的方法和设备
CN101424478A (zh) 用于低温空气分馏的方法
CN107238255B (zh) 在空气分离设备中获得空气产品的方法和空气分离设备
AU2013288574A1 (en) Process for storing liquid rich in carbon dioxide in solid form
CN105143801A (zh) 以可变能量消耗产生气态压缩氧的方法和设备
JP2011519010A (ja) 低温蒸留によって空気を分離する装置および方法
CN1121172A (zh) 空气蒸馏制氧的方法和设备
CN101595356A (zh) 通过低温蒸馏分离气体混合物的方法和装置
EP3196574B1 (en) Process and apparatus for producing pressurized gaseous nitrogen by cryogenic separation of air
US20160161181A1 (en) Method and device for producing compressed nitrogen
US20230043513A1 (en) Process and plant for provision of oxygen product
CN102997617A (zh) 通过低温空气分离得到压缩氧气的方法和设备
US20170211881A1 (en) Method and system for providing auxiliary refrigeration to an air separation plant
CN117581074A (zh) 用于提供氮产品、氧产品和氢产品的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant