DE102016006714A1 - Multi-column method and apparatus for cryogenic decomposition - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren dient zur Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destillationssäulensystem mit einem ersten Zweisäulensystem, das eine erste Hochdrucksäule (11), eine erste Niederdrucksäule (12) und einen ersten Hauptkondensator (13) aufweist, und mit einem zweiten Säulen-System, das eine zweite Hochdrucksäule (21), eine zweite Niederdrucksäule (22) und einen zweiten Hauptkondensator (23) aufweist, Gasförmige Einsatzluft (1) wird in den unteren Bereich der ersten Hochdrucksäule (11) eingeleitet. Vom Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) wird ein erstes flüssiges Sauerstoffprodukt (16) abgezogen, vom Kopf der ersten Niederdrucksäule (12) ein gasförmiges Stickstoffprodukt (18). Der Kopf der zweiten Hochdrucksäule (21) wird mit einer höheren Stickstoffkonzentration betrieben als der Kopf der ersten Hochdrucksäule (11). Der Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) wird mit einem höheren Druck als der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule (22) betrieben.The method is for the cryogenic separation of air in a distillation column system with a first two-column system having a first high pressure column (11), a first low pressure column (12) and a first main condenser (13), and a second column system comprising a second high pressure column (21), a second low-pressure column (22) and a second main condenser (23), Gaseous feed air (1) is introduced into the lower region of the first high-pressure column (11). From the bottom of the first low pressure column (12), a first liquid oxygen product (16) is withdrawn, from the top of the first low pressure column (12) a gaseous nitrogen product (18). The head of the second high-pressure column (21) is operated with a higher nitrogen concentration than the head of the first high-pressure column (11). The sump of the first low-pressure column (12) is operated at a higher pressure than the sump of the second low-pressure column (22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrsäulenverfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Verfahren und Vorrichtungen zur Tieftemperaturzerlegung von Luft sind zum Beispiel aus Hausen/Linde, Tieftemperaturtechnik, 2. Auflage 1985, Kapitel 4 (Seiten 281 bis 337) bekannt.The invention relates to a multi-column method for the cryogenic separation of air according to the preamble of claim 1. Methods and apparatus for the cryogenic separation of air are, for example Hausen / Linde, Tiefftemperaturtechnik, 2nd edition 1985, chapter 4 (pages 281 to 337) known.

Ein entsprechendes Säulensystem kann als Zweisäulensystem (zum Beispiel als klassisches Linde-Doppelsäulensystem) ausgebildet sein, oder auch als Drei- oder Mehrsäulensystem. Es kann zusätzlich zu den Kolonnen zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung weitere Vorrichtungen zur Gewinnung hochreiner Produkte und/oder anderer Luftkomponenten, insbesondere von Edelgasen aufweisen, beispielsweise eine Argongewinnung und/oder eine Krypton-Xenon-Gewinnung.A corresponding column system can be designed as a two-column system (for example as a classic Linde double column system), or as a three-column or multi-column system. It may in addition to the columns for nitrogen-oxygen separation, further devices for obtaining high purity products and / or other air components, in particular of noble gases, for example, an argon production and / or a krypton-xenon recovery.

Der Hauptkondensator und die übrigen Verdampfer zum Aufkochen in Trennsäulen, die in der Erfindung verwendet werden, sind als Kondensator-Verdampfer ausgebildet. Als ”Kondensator-Verdampfer” wird ein Wärmetauscher bezeichnet, in dem ein erster, kondensierender Fluidstrom in indirekten Wärmeaustausch mit einem zweiten, verdampfenden Fluidstrom tritt. Jeder Kondensator-Verdampfer weist einen Verflüssigungsraum und einen Verdampfungsraum auf, die aus Verflüssigungspassagen beziehungsweise Verdampfungspassagen bestehen. In dem Verflüssigungsraum wird die Kondensation (Verflüssigung) des ersten Fluidstroms durchgeführt, in dem Verdampfungsraum die Verdampfung des zweiten Fluidstroms. Verdampfungs- und Verflüssigungsraum werden durch Gruppen von Passagen gebildet, die untereinander in Wärmeaustauschbeziehung stehen.The main condenser and the remaining boilers in the separation columns used in the invention are designed as condenser-evaporators. The term "condenser-evaporator" refers to a heat exchanger in which a first condensing fluid stream undergoes indirect heat exchange with a second evaporating fluid stream. Each condenser-evaporator has a liquefaction space and an evaporation space, which consist of liquefaction passages or evaporation passages. In the liquefaction space, the condensation (liquefaction) of the first fluid flow is performed, in the evaporation space the evaporation of the second fluid flow. Evaporation and liquefaction space are formed by groups of passages that are in heat exchange relationship with each other.

Es ist bekannt, zwei Zweisäulensysteme innerhalb einer Anlage beziehungsweise eines Anlagenstrangs zu kombinieren, um – bei vorgegebenen Transportbreiten – eine höhere Kapazität pro Strang zu erzielen. Ein Beispiel ist in EP 2489968 A1 dargestellt.It is known to combine two two-pillar systems within a plant or a plant strand in order to achieve a higher capacity per strand for given transport widths. An example is in EP 2489968 A1 shown.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Verfahren neben der Kapazitätserhöhung auch eine Energieeinsparung zu erzielen.The invention has for its object to achieve in such a method in addition to the increase in capacity and energy savings.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of patent claim 1.

Obwohl sie grundsätzlich gleich oder ähnlich aufgebaut sein können, werden die beiden Doppelsäulen unterschiedlich betrieben, nämlich mit unterschiedlicher Stickstoffkonzentration an den Köpfen der Hochdrucksäulen. Dadurch ist es möglich, trotz gleicher oder ähnlicher Sauerstoffkonzentration im Sumpf der Niederdrucksäulen dort unterschiedliche Drücke einzustellen, ohne die dazu besonders hohe Heizfläche an einem der Hauptkondensatoren einbauen zu müssen. Hierdurch ergibt sich ein energetisch besonders günstiges System.Although they can basically be the same or similar, the two double columns are operated differently, namely with different nitrogen concentration at the heads of the high-pressure columns. This makes it possible to set different pressures despite the same or similar oxygen concentration in the bottom of the low-pressure columns there, without having to install the particularly high heating surface on one of the main capacitors. This results in a particularly favorable energy system.

Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass unreiner Stickstoff bei höheren Temperaturen als reiner Stickstoff kondensiert. Auf der verdampfenden Seite wird parallel dazu das Gesetz von Clausius-Clapeyron ausgenutzt; diese besagt, dass die Siedetemperatur einer Flüssigkeit sich mit der Erhöhung des Drucks erhöht beziehungsweise mit der Verminderung der Drucks erniedrigt. Der Druck in der ersten Niederdrucksäule muss so hoch gewählt werden, dass die Druckverluste der unreinen und reinen Stickstoffströme gegen die Atmosphäre kompensiert werden. Der Betriebsdruck im Sumpf der ersten Niederdrucksäule beträgt beispielsweise 1,2 bis 1,6 bar, vorzugsweise 1,3 bis 1,4 bar. Der Druck der zweiten Niederdrucksäule kann dadurch geringer gewählt werden, dass das Überkopfgas in der Regel zu einem niedrigeren Druck abgegeben werden muss. Der Betriebsdruck im Sumpf der zweiten Niederdrucksäule beträgt beispielsweise: 1,05 bis 1,4 bar, vorzugsweise 1,1 bis 1,2 bar.The effect is exploited that impure nitrogen condenses at higher temperatures than pure nitrogen. On the evaporating side, the law of Clausius-Clapeyron is exploited in parallel; this states that the boiling temperature of a liquid increases with the increase of the pressure or decreases with the reduction of the pressure. The pressure in the first low-pressure column must be set so high that the pressure losses of the impure and pure nitrogen streams are compensated for the atmosphere. The operating pressure in the bottom of the first low-pressure column is, for example, 1.2 to 1.6 bar, preferably 1.3 to 1.4 bar. The pressure of the second low pressure column can be chosen to be lower, that the overhead gas must be discharged usually to a lower pressure. The operating pressure in the bottom of the second low-pressure column is, for example: 1.05 to 1.4 bar, preferably 1.1 to 1.2 bar.

Beide Hochdrucksäulen werden aus dem gleichen Luftstrom gespeist. Dabei kann die zweite Hochdrucksäule indirekt mit Einsatzgas versorgt werden, indem ein Gasstrom aus der ersten Hochdrucksäule entnommen wird und einen Einsatzstrom für die zweite Hochdrucksäule bildet, der insbesondere der zweiten Hochdrucksäule am Sumpf zugeführt wird.Both high-pressure columns are fed from the same air flow. In this case, the second high-pressure column can be supplied indirectly with feed gas by a gas stream from the first high-pressure column is removed and forms a feed stream for the second high-pressure column, which is supplied in particular to the second high-pressure column at the bottom.

Die Sauerstoffkonzentration in den Sümpfen der Niederdrucksäulen kann gleich oder verschieden sein im Rahmen des vorgegebenen Wertebereichs. Unter einer ”gleichen Konzentration” wird hier eine Situation verstanden, in der die beiden Konzentrationswerte um weniger als 1 mol-% abweichen, vorzugsweise um weniger als 0,2 mol-%. Bei derart gleichen Konzentrationen kann flüssiger Sauerstoff aus beiden Sümpfen zusammengeführt werden, beispielsweise indem flüssiger Sauerstoff aus dem Sumpf einer der beiden Niederdrucksäulen in den Sumpf der anderen Niederdrucksäule eingeleitet und die beiden Sumpffraktionen von dort gemeinsam entnommen werden. Alternativ können die Sumpfflüssigkeiten separat aus den Niederdrucksäulen entnommen, außerhalb der Säulen vereinigt und schließlich über eine gemeinsame Rohrleitung weitergeführt werden.The oxygen concentration in the bottoms of the low pressure columns may be the same or different within the given range of values. By "equal concentration" is meant here a situation in which the two concentration values deviate by less than 1 mol%, preferably by less than 0.2 mol%. At such similar concentrations, liquid oxygen from both sumps can be combined, for example, by liquid oxygen from the bottom of one of the two low-pressure columns introduced into the bottom of the other low-pressure column and the two sump fractions are taken from there together. Alternatively, the bottoms liquids may be separately withdrawn from the low pressure columns, pooled outside the columns, and finally continued through a common pipeline.

Vom Kopf der ersten Niederdrucksäule wird vorzugsweise ein reines oder unreines Stickstoffprodukt abgezogen.From the top of the first low-pressure column, a pure or impure nitrogen product is preferably withdrawn.

Die zweite Niederdrucksäule kann auch als Rohargonsäule oder Argonausschleussäule betrieben werden. Dann wird an ihrem Kopf ein argonangereichertes Produkt gewonnen. Dieses Argonprodukt kann rein oder unrein und in gasförmigem oder in flüssigem Zustand gewonnen werden.The second low-pressure column can also be operated as a crude argon column or argon discharge column. Then she gets involved in her head recovered argon enriched product. This argon product may be pure or impure and recovered in gaseous or liquid state.

Insbesondere in letzterem Fall weist die zweite Niederdrucksäule vorzugsweise einen Kopfkondensator (Argonkondensator) auf, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist und von flüssigem Rohsauerstoff aus einer der Hochdrucksäulen oder aus beiden Hochdrucksäulen gekühlt wird.Particularly in the latter case, the second low-pressure column preferably has a top condenser (argon condenser), which is designed as a condenser-evaporator and is cooled by liquid crude oxygen from one of the high-pressure columns or from both high-pressure columns.

Oberhalb des Niederdrucksäulen-Kopfkondensators können ein oder mehrere Stoffaustauschabschnitte angeordnet sein, die aus dem Verdampfungsraum des Niederdrucksäulen-Kopfkondensators mit aufsteigendem Dampf versorgt werden.Above the low-pressure column top condenser, one or more mass transfer sections can be arranged which are supplied with rising steam from the evaporation space of the low-pressure column top condenser.

In einer ersten Variante sind die beiden Hochdrucksäulen parallel geschaltet. Beide Hochdrucksäulen werden dann mit Luft oder einem Gas ähnlicher Zusammensetzung am Sumpf beaufschlagt. In einer zweiten Variante sind die erste Hochdrucksäule und die zweite Hochdrucksäule jedoch seriell verbunden, wie es im Anspruch 8 beschrieben ist.In a first variant, the two high-pressure columns are connected in parallel. Both high pressure columns are then pressurized with air or a gas of similar composition at the bottom. In a second variant, however, the first high-pressure column and the second high-pressure column are connected in series, as described in claim 8.

Hier werden die beiden Hochdrucksäulen seriell miteinander verbunden. Es wird keine Luft direkt in die zweite Hochdrucksäule eingeleitet, sondern die gesamte gasförmige Einsatzluft strömt in die erste Hochdrucksäule. Dort wird die Luft nicht zu reinem Stickstoff rektifiziert, sondern lediglich zu unreinem Stickstoff mit einer Stickstoffkonzentration von beispielsweise 90 bis 95%, vorzugsweise 91 bis 93%. Dieser unreine Stickstoff wird dem Sumpfbereich der zweiten Hochdrucksäule zugeleitet und erst dort zu reinem Stickstoff einer Reinheit von beispielsweise größer als 99,9%, vorzugsweise größer als 99,99% destilliert. Alle Prozentwerte sind in dieser Anmeldung molar zu verstehen, soweit im Einzelfall nichts Anderes gesagt ist.Here, the two high-pressure columns are connected in series. No air is introduced directly into the second high-pressure column, but the entire gaseous feed air flows into the first high-pressure column. There, the air is not rectified to pure nitrogen, but only to impure nitrogen with a nitrogen concentration of, for example, 90 to 95%, preferably 91 to 93%. This impure nitrogen is fed to the bottom region of the second high-pressure column and only there distilled to pure nitrogen having a purity of, for example, greater than 99.9%, preferably greater than 99.99%. All percentages in this application are to be understood molar, unless otherwise stated in a particular case.

Hierdurch ist der Druck in der ersten Hochdrucksäule besonders gering, der Luftdruck kann entsprechend abgesenkt und damit Energie gespart werden.As a result, the pressure in the first high pressure column is particularly low, the air pressure can be lowered accordingly and thus energy saved.

Um das erfindungsgemäße Ziel zu erreichen und außerdem eine Argonsäule einzubinden ist das zweite Säulensystem als Dreifachsäule ausgebildet, die von oben eine Zusatzsäule zur Sauerstoff-Stickstoff-Trennung die zweite Niederdrucksäule, den Argonkondensator, die Argonsäule, den Hochdrucksäulen-Kopfkondensator und die zweite Hochdrucksäule umfasst. Grundsätzlich können die Säulen des zweiten Säulensystems und die des ersten Zweisäulensystems auch nebeneinander angeordnet werden.In order to achieve the object according to the invention and also to incorporate an argon column, the second column system is designed as a triple column comprising from the top an additional column for oxygen-nitrogen separation, the second low-pressure column, the argon condenser, the argon column, the high-pressure column overhead condenser and the second high-pressure column. In principle, the columns of the second column system and those of the first two-column system can also be arranged side by side.

Die Argonsäule kann als Argonausschleussäule, als vollwertige Rohargonsäule oder als jede andere Art von Argon-Sauerstoff-Trennsäule ausgebildet sein. Unter einer ”Argonausschleussäule” wird hier eine Trennsäule zur Argon-Sauerstoff-Trennung bezeichnet, die nicht zur Gewinnung eines reinen Argonprodukts, sondern zur Ausschleusung von Argon der in Hochdrucksäule und Niederdrucksäule zu zerlegenden Luft dient. Ihre Schaltung unterscheidet sich nur wenig von der einer klassischen Rohargonsäule, allerdings enthält sie deutlich weniger theoretische Böden, nämlich weniger als 40, insbesondere zwischen 15 und 30. Wie eine Rohargonsäule ist der Sumpfbereich oder ein Zwischenbereich einer Argonausschleussäule mit einer Zwischenstelle der Niederdrucksäule verbunden und die Argonausschleussäule wird durch einen Kopfkondensator gekühlt, auf dessen Verdampfungsseite entspannte Sumpfflüssigkeit aus der Hochdrucksäule eingeleitet wird.The argon column may be designed as an argon discharge column, as a full-strength crude argon column or as any other type of argon-oxygen separation column. An "argon discharge column" here refers to a separation column for argon-oxygen separation, which is not used for obtaining a pure argon product but for discharging argon of the air to be separated into the high-pressure column and low-pressure column. Their circuit differs only slightly from that of a classical crude argon column, but it contains significantly less theoretical plates, namely less than 40, especially between 15 and 30. Like a crude argon column, the sump region or an intermediate region of an argon discharge column is connected to an intermediate point of the low pressure column and the Argon discharge column is cooled by a top condenser, on the evaporation side of which relaxed bottom liquid is introduced from the high-pressure column.

Im Rahmen der Erfindung ist die Argonsäule vorzugsweise als Argonausschleussäule ausgebildet, die weniger als 40 theoretische Böden aufweist, insbesondere 15 bis 30 theoretische Böden.In the context of the invention, the argon column is preferably designed as an argon discharge column which has less than 40 theoretical plates, in particular 15 to 30 theoretical plates.

Die mittlere Temperaturdifferenz am Hochdrucksäulen-Kopfkondensator kann niedriger als am Hauptkondensator sein. Alternativ kann sie auch gleich oder höher als die mittlere Temperaturdifferenz am Hauptkondensator sein.The mean temperature difference at the high pressure column top condenser may be lower than at the main condenser. Alternatively, it may be equal to or higher than the average temperature difference on the main condenser.

Soll das Argon als wertvolles Produkt gewonnen und beispielsweise in einer Reinargonsäule weiter gereinigt und insbesondere von Stickstoff befreit werden, kann zusätzlich zu der Argonausschleussäule eine separate Rohargonsäule eingesetzt werden. (Die zweite Niederdrucksäule ist dann als geteilte Säule ausgebildet und besteht aus der Kombination aus Argonausschleussäule und Rohargonsäule.) Das Gas vom Kopf der Argonausschleussäule wird unten in die Rohargonsäule geführt, um dort den Sauerstoff weiter zu entfernen. Die im Sumpf der Rohargonsäule anfallende Flüssigkeit wird als Rücklauf auf die Argonausschleussäule gegeben. Die Rohargonsäule wird parallel zu der Argonausschleussäule (die über der zweiten Hochdrucksäule installiert ist) angeordnet. Dadurch wird bei dieser Ausführung der Erfindung insgesamt Coldbox-Höhe eingespart und das Gesamtkonzept kann ideal modular aufgebaut werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mehrere parallele Stränge mit und ohne Argongewinnung betrieben werden sollen. Ein solches System wird in Anspruch 12 beansprucht.If the argon is to be recovered as a valuable product and, for example, further purified in a pure argon column and, in particular, freed of nitrogen, a separate crude argon column can be used in addition to the argon discharge column. (The second low-pressure column is then in the form of a split column and consists of the combination of argon discharge column and crude argon column.) The gas from the top of the argon discharge column is led down into the crude argon column to further remove the oxygen there. The liquid obtained in the bottom of the crude argon column is added as reflux to the argon discharge column. The crude argon column is placed parallel to the argon discharge column (which is installed above the second high pressure column). As a result, total coldbox height is saved in this embodiment of the invention and the overall concept can be ideally modular. This is particularly advantageous when several parallel strands are to be operated with and without argon recovery. Such a system is claimed in claim 12.

Die unreine Stickstoffflüssigkeit aus dem Hauptkondensator oder vom Kopf der ersten Hochdrucksäule kann der ersten Niederdrucksäule an einer Zwischenstelle zugeführt werden. Reiner Stickstoff wird erfindungsgemäß nicht in der ersten Hochdrucksäule, sondern erst in der zweiten Hochdrucksäule erzeugt.The impure nitrogen liquid from the main condenser or from the top of the first high-pressure column can be fed to the first low-pressure column at an intermediate point. Pure nitrogen is inventively not generated in the first high-pressure column, but only in the second high-pressure column.

Während der erste Teil auf den Kopf der zweiten Niederdrucksäule aufgegeben wird, kann ein zweiter Teil der stickstoffreichen Sumpfflüssigkeit aus der zweiten Hochdrucksäule in die erste Niederdrucksäule eingeleitet werden. While the first part is applied to the top of the second low-pressure column, a second part of the nitrogen-rich bottoms liquid from the second high-pressure column can be introduced into the first low-pressure column.

Außerdem kann eine Zwischenflüssigkeit aus der zweiten Hochdrucksäule abgezogen und der ersten Niederdrucksäule an einer Zwischenstelle zugeführt werden. Durch die stickstoffreiche Flüssigkeit können Sauerstoffverluste im unreinen Stickstoffstrom aus der ersten Niederdrucksäule reduziert werden.In addition, an intermediate liquid can be withdrawn from the second high-pressure column and fed to the first low-pressure column at an intermediate point. Due to the nitrogen-rich liquid, oxygen losses in the impure nitrogen flow from the first low-pressure column can be reduced.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Druck am Kopf der zweiten Hochdrucksäule vorzugsweise gleich oder niedriger als am Kopf der ersten Hochdrucksäule. Der Druckunterschied liegt bei beispielsweise 0,0 bis 0,2 bar, vorzugsweise 0,05 bis 0,10 bar und beträgt in einem konkreten Beispiel 0,10 bar. Die absoluten Zahlenwerte liegen in folgenden Bereichen:

Kopf der ersten Hochdrucksäule:
Beispielsweise 4,8 bis 5,5 bar, vorzugsweise 4,9 bis 5,1 bar

Kopf der zweiten Hochdrucksäule:
Beispielsweise 4,78 bis 5,49 bar, vorzugsweise 4,8 bis 5,0 bar
In the method according to the invention, the pressure at the top of the second high pressure column is preferably equal to or lower than at the top of the first high pressure column. The pressure difference is, for example, 0.0 to 0.2 bar, preferably 0.05 to 0.10 bar and in a specific example is 0.10 bar. The absolute numbers are in the following areas:

Head of the first high-pressure column:
For example, 4.8 to 5.5 bar, preferably 4.9 to 5.1 bar

Head of the second high-pressure column:
For example, 4.78 to 5.49 bar, preferably 4.8 to 5.0 bar

Außerdem ist es günstig, wenn der Druck am Sumpf der zweiten Niederdrucksäule niedriger ist als am Sumpf der ersten Niederdrucksäule. Der Druckunterschied liegt bei beispielsweise 0,1. bis 0,3 bar, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 bar und beträgt in einem konkreten Beispiel 0,20 bar. Die absoluten Zahlenwerte liegen beispielsweise in folgenden Bereichen:
Erste Niederdrucksäule 1,3 bis 1,6 bar
Zweite Niederdrucksäule 1,05 bis 1,4 bar
It is also advantageous if the pressure at the bottom of the second low-pressure column is lower than at the bottom of the first low-pressure column. The pressure difference is for example 0.1. to 0.3 bar, preferably 0.15 to 0.25 bar and is 0.20 bar in a specific example. The absolute numbers are for example in the following areas:
First low-pressure column 1.3 to 1.6 bar
Second low-pressure column 1.05 to 1.4 bar

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention and further details of the invention are explained in more detail below with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. Hereby show:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit vier Trennsäulen, 1 a first embodiment with four separation columns,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit fünf Trennsäulen und 2 a second embodiment with five columns and separation

3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit geteilter zweiter Niederdrucksäule. 3 a third embodiment with divided second low-pressure column.

In den vereinfachten Zeichnungen wurden insbesondere Luftverdichtung, Vorkühlung, Luftreinigung und Hauptwärmetauscher mit Turbine(n) weggelassen.In the simplified drawings, in particular air compression, pre-cooling, air cleaning and main heat exchanger with turbine (s) have been omitted.

In dem Verfahren von 1 strömt abgekühlte gereinigte Luft 1 als gasförmige Einsatzluft in den Sumpf der ersten Hochdrucksäule 11. Neben der ersten Hochdrucksäule 11 bilden die erste Niederdrucksäule 12 und der Hauptkondensator 13 das ”erste Zweisäulensystem”. Der Kopf der ersten Hochdrucksäule steht über den ersten Hauptkondensator in wärmetauschender Verbindung mit dem Sumpf der ersten NiederdrucksäuleIn the process of 1 flows cooled, purified air 1 as gaseous feed air into the bottom of the first high-pressure column 11 , Next to the first high pressure column 11 form the first low-pressure column 12 and the main capacitor 13 the "first two-pillar system". The head of the first high-pressure column is in heat-exchanging connection with the bottom of the first low-pressure column via the first main condenser

Ein zweiter Luftstrom 2, der ganz oder teilweise flüssig ist, wird der ersten Hochdrucksäule (11) an einer unteren Zwischenstelle zugeleitet. Sauerstoffreiche Sumpfflüssigkeit 3 aus der ersten Hochdrucksäule (Sauerstoffgehalt etwa 35%) wird in den Verdampfungsraum eines Niederdrucksäulen-Kopfkondensators beziehungsweise Argonkondensators 25 eingeleitet. Der Argonkondensator 25 ist Teil des ”zweiten Säulensystems”, das außerdem eine zweite Hochdrucksäule 21, einen zweiten Hauptkondensator 23 und eine zweite Niederdrucksäule 22 umfasst.A second airflow 2 which is wholly or partially liquid, the first high-pressure column ( 11 ) at a lower intermediate point. Oxygen rich bottoms liquid 3 from the first high-pressure column (oxygen content about 35%) is in the evaporation chamber of a low-pressure column top condenser or argon condenser 25 initiated. The argon capacitor 25 is part of the "second column system", which also has a second high-pressure column 21 , a second main capacitor 23 and a second low pressure column 22 includes.

Vom Sumpf der ersten Niederdrucksäule 12 wird ein erstes flüssiges Sauerstoffprodukt 16 abgezogen, an ihrem Kopf ein gasförmiges Stickstoffprodukt 18, das in dem Beispiel eine Reinheit von 99,9% aufweist.From the bottom of the first low-pressure column 12 becomes a first liquid oxygen product 16 subtracted, at their head a gaseous nitrogen product 18 which has a purity of 99.9% in the example.

Ein Teil der gasförmigen Einsatzluft 1 wird der ersten Hochdrucksäule 11 gleich wieder entnommen und über Leitung 34 dem Sumpf der zweiten Hochdrucksäule 21 zugeführt. Die Leitung 34 enthält kein Drosselorgan, sodass am Sumpf beider Hochdrucksäulen 11, 21 praktisch der gleiche Druck herrscht. ”Praktisch gleich” sind zwei Drücke hier, wenn ihre Differenz weniger als 50 mbar beträgt. In der zweiten Hochdrucksäule 21 wird reiner Stickstoff mit einer Reinheit von 99,99% (am Kopf) gewonnen.Part of the gaseous feed air 1 becomes the first high-pressure column 11 taken immediately again and via line 34 the bottom of the second high-pressure column 21 fed. The administration 34 does not contain a throttling device, so that at the bottom of both high-pressure columns 11 . 21 practically the same pressure prevails. "Practically equal" are two pressures here if their difference is less than 50 mbar. In the second high pressure column 21 pure nitrogen is obtained with a purity of 99.99% (at the top).

Vom Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21 wird flüssiger Stickstoff 5 abgezogen. Der flüssige reine Stickstoff 5 wird auf den Kopf der ersten Niederdrucksäule 12 aufgegeben. Die stickstoffhaltige Sumpfflüssigkeit 6 aus der zweiten Hochdrucksäule 21 enthält etwa 35% Sauerstoff; sie wird gemeinsam mit der Sumpfflüssigkeit 3 aus der ersten Hochdrucksäule 11 in den Verdampfungsraum des Niederdrucksäulen-Kopfkondensators (Argonkondensators) 25 eingespeist. In dem Verdampfungsraum gebildeter Dampf 9 sowie die dort flüssig verbliebene Fraktion 32 werden in die erste Niederdrucksäule 12 eingeleitet.From the head of the second high-pressure column 21 becomes liquid nitrogen 5 deducted. The liquid pure nitrogen 5 gets upside down the first low-pressure column 12 given up. The nitrogen-containing bottoms liquid 6 from the second high pressure column 21 contains about 35% oxygen; it will be shared with the bottoms liquid 3 from the first high-pressure column 11 into the evaporation space of the low-pressure column overhead condenser (argon condenser) 25 fed. Steam formed in the evaporation space 9 as well as the remaining liquid there fraction 32 be in the first low-pressure column 12 initiated.

Der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 22 steht über den zweiten Hauptkondensator 23 mit dem Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21 in wärmetauschender Verbindung. Eine argonhaltige Flüssigkeit 30 aus der ersten Niederdrucksäule 12 wird in die zweite Niederdrucksäule 22 eingeleitet. Vom Kopf der zweiten Niederdrucksäule 22 wird eine argonreiche Fraktion 31 als Gas mit einer Argonkonzentration von 96% abgezogen.The bottom of the second low-pressure column 22 is above the second main capacitor 23 with the head of the second high-pressure column 21 in heat exchanging connection. An argon-containing liquid 30 from the first low-pressure column 12 becomes the second low-pressure column 22 initiated. From the head of the second low-pressure column 22 becomes one Argon-rich faction 31 withdrawn as gas with an argon concentration of 96%.

Der flüssige Sauerstoff im Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 22 weist einen Sauerstoffgehalt von 99,5% auf. Er wird über Leitung 26 abgezogen und entweder gemeinsam mit der Sumpfflüssigkeit 16 der ersten Niederdrucksäule 12 (ebenfalls 99,5% Sauerstoff) über die Produktleitung 36 abgeführt oder alternativ getrennt von dieser. In beiden Fällen ist es günstig, wenn die Sauerstoffflüssigkeit(en) einer Innenverdichtung unterworfen werden, das heißt in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht, im Hauptwärmetauscher gegebenenfalls verdampft, auf jeden Fall aber angewärmt und schließlich als gasförmiges Druckprodukt abgezogen werden.The liquid oxygen in the bottom of the second low-pressure column 22 has an oxygen content of 99.5%. He will be lead over 26 deducted and either together with the bottoms liquid 16 the first low-pressure column 12 (also 99.5% oxygen) over the product line 36 dissipated or alternatively separated from this. In both cases, it is advantageous if the oxygen liquid (s) are subjected to internal compression, that is brought to an elevated pressure in the liquid state, optionally evaporated in the main heat exchanger, but in any case heated and finally withdrawn as a gaseous pressure product.

Vom Kopf der ersten Niederdrucksäule 12 wird reiner gasförmiger Stickstoff 18 abgezogen, von einer Zwischenstelle gasförmiger unreiner Stickstoff 19 mit einem Stickstoffgehalt von 98%.From the head of the first low-pressure column 12 becomes pure gaseous nitrogen 18 deducted, from an intermediate point gaseous impure nitrogen 19 with a nitrogen content of 98%.

Über Leitung 17 wird flüssiger unreiner Stickstoff aus der ersten Hochdrucksäule 11 beziehungsweise aus dem Verflüssigungsraum des ersten Hauptkondensators 13 der ersten Niederdrucksäule 12 an einer Zwischenstelle zugeführt.Via wire 17 becomes liquid impure nitrogen from the first high-pressure column 11 or from the liquefaction space of the first main capacitor 13 the first low-pressure column 12 supplied at an intermediate point.

Flüssiger unreiner Stickstoff 33 einer Reinheit von 98 bis 99% wird an einer Zwischenstelle der zweiten Hochdrucksäule 21 entnommen und einer Zwischenstelle der ersten Niederdrucksäule 12 zugeführt.Liquid impure nitrogen 33 a purity of 98 to 99% is at an intermediate point of the second high-pressure column 21 taken and an intermediate point of the first low-pressure column 12 fed.

Die Drücke in den Säulen betragen bei dem Ausführungsbeispiel:

  • – 4,9 bar am Kopf der ersten Hochdrucksäule 11
  • – 4,8 bar am Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21
  • – 1,4 bar am Sumpf der ersten Niederdrucksäule 12
  • – 1,2 bar am Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 22
The pressures in the columns are in the embodiment:
  • - 4.9 bar at the top of the first high-pressure column 11
  • - 4.8 bar at the top of the second high-pressure column 21
  • - 1.4 bar at the bottom of the first low-pressure column 12
  • - 1.2 bar at the bottom of the second low-pressure column 22

In dem Verfahren von 2 strömt abgekühlte gereinigte Luft 1 als gasförmige Einsatzluft in den Sumpf der ersten Hochdrucksäule 11. Neben der ersten Hochdrucksäule 11 bilden die erste Niederdrucksäule 12 und der Hauptkondensator 13 das ”erste Zweisäulensystem”. Der Kopf der ersten Hochdrucksäule steht über den ersten Hauptkondensator in wärmetauschender Verbindung mit dem Sumpf der ersten NiederdrucksäuleIn the process of 2 flows cooled, purified air 1 as gaseous feed air into the bottom of the first high-pressure column 11 , Next to the first high pressure column 11 form the first low-pressure column 12 and the main capacitor 13 the "first two-pillar system". The head of the first high-pressure column is in heat-exchanging connection with the bottom of the first low-pressure column via the first main condenser

Ein zweiter Luftstrom 2, der ganz oder teilweise flüssig ist, wird der ersten Hochdrucksäule (11) an einer unteren Zwischenstelle zugeleitet. Sauerstoffreiche Sumpfflüssigkeit 3 aus der ersten Hochdrucksäule (Sauerstoffgehalt etwa 35%) wird in den Verdampfungsraum eines Niederdrucksäulen-Kopfkondensators beziehungsweise Argonkondensators 25 eingeleitet. Der Argonkondensator 25 und die darüber angeordnete Zusatzsäule 24 sind Teil des ”zweiten Säulensystems”, das außerdem eine zweite Hochdrucksäule 21, einen zweiten Hauptkondensator 23 und eine zweite Niederdrucksäule 22 umfasst.A second airflow 2 which is wholly or partially liquid, the first high-pressure column ( 11 ) at a lower intermediate point. Oxygen rich bottoms liquid 3 from the first high-pressure column (oxygen content about 35%) is in the evaporation chamber of a low-pressure column top condenser or argon condenser 25 initiated. The argon capacitor 25 and the additional column arranged above 24 are part of the "second column system", which also has a second high-pressure column 21 , a second main capacitor 23 and a second low pressure column 22 includes.

Vom Sumpf der ersten Niederdrucksäule 12 wird ein erstes flüssiges Sauerstoffprodukt 16 abgezogen, an ihrem Kopf ein gasförmiges Stickstoffprodukt 18, das in dem Beispiel eine Reinheit von 99,9% aufweist.From the bottom of the first low-pressure column 12 becomes a first liquid oxygen product 16 subtracted, at their head a gaseous nitrogen product 18 which has a purity of 99.9% in the example.

Als Kopfprodukt der ersten Hochdrucksäule 11 wird unreines Stickstoffgas 4 mit einer Reinheit von 92% entnommen und dem Sumpf der zweiten Hochdrucksäule 21 zugeleitet. Grundsätzlich muss diese Einsatzfraktion der zweiten Hochdrucksäule 21 nicht vom Kopf der ersten Hochdrucksäule 11 abgezogen werden, sondern von einer Zwischenstelle; ihre Entnahme aus der ersten Hochdrucksäule muss jedoch mehr als 10 praktische beziehungsweise theoretische Böden oberhalb des Sumpfs der ersten Hochdrucksäule 11 durchgeführt werden; auch in diesem Fall wird die (unreinere) gasförmige Stickstofffraktion dem Sumpfbereich der zweiten Hochdrucksäule 21 zugeführt. In der zweiten Hochdrucksäule 21 wird die Stickstoffreinheit weiter erhöht bis auf 99,99% (am Kopf).As the top product of the first high-pressure column 11 becomes impure nitrogen gas 4 taken with a purity of 92% and the bottom of the second high-pressure column 21 fed. Basically, this feed fraction of the second high-pressure column 21 not from the head of the first high-pressure column 11 be deducted, but from an intermediary; however, their removal from the first high-pressure column requires more than 10 practical or theoretical plates above the sump of the first high-pressure column 11 be performed; Also in this case, the (impure) gaseous nitrogen fraction becomes the bottom region of the second high-pressure column 21 fed. In the second high pressure column 21 the nitrogen purity is further increased up to 99.99% (at the head).

Vom Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21 wird flüssiger Stickstoff 5 abgezogen, der eine höhere Stickstoffkonzentration aufweist als das unreine Stickstoffgas 4, nämlich 99,99%. Der flüssige reine Stickstoff 5 wird auf den Kopf der ersten Niederdrucksäule 12 aufgegeben. Die stickstoffreiche Sumpfflüssigkeit 6 aus der zweiten Hochdrucksäule 21 enthält 4% Sauerstoff; sie wird zu einem ersten Teil 7 auf den Kopf der Zusatzsäule 24 aufgegeben und zu einem zweiten Teil 8 der ersten Niederdrucksäule 12 an einer Zwischenstelle zugeführt. Das stickstoffreiche Kopfgas (Stickstoffgehalt 95%) der Zusatzsäule 24 wird ebenfalls in die erste Niederdrucksäule 12 eingeleitet. Die sauerstoffangereicherte Sumpfflüssigkeit der Zusatzsäule 24 weist einen Sauerstoffgehalt von 40% auf. Sie wird über Leitung 32 der ersten Niederdrucksäule 12 ebenfalls an einer Zwischenstelle zugeleitet.From the head of the second high-pressure column 21 becomes liquid nitrogen 5 deducted, which has a higher nitrogen concentration than the impure nitrogen gas 4 namely 99.99%. The liquid pure nitrogen 5 gets upside down the first low-pressure column 12 given up. The nitrogen-rich bottoms liquid 6 from the second high pressure column 21 contains 4% oxygen; she becomes a first part 7 on the head of the additional column 24 abandoned and a second part 8th the first low-pressure column 12 supplied at an intermediate point. The nitrogen-rich overhead gas (nitrogen content 95%) of the additional column 24 is also in the first low-pressure column 12 initiated. The oxygen-enriched bottom liquid of the additional column 24 has an oxygen content of 40%. She is being lead 32 the first low-pressure column 12 also forwarded to an intermediate body.

Über den Argonkondensator 25, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist, steht der Kopf der zweiten Niederdrucksäule 22 mit dem Sumpf der Zusatzsäule 24 in wärmetauschender Verbindung. Der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 22 steht über den zweiten Hauptkondensator 23 mit dem Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21 in wärmetauschender Verbindung. Eine argonhaltige Flüssigkeit 30 aus der ersten Niederdrucksäule 12 wird in die zweite Niederdrucksäule 22 eingeleitet. Vom Kopf der zweiten Niederdrucksäule 22 wird eine argonreiche Fraktion 31 als Gas mit einer Argonkonzentration von 96% abgezogen.About the argon capacitor 25 , which is designed as a condenser-evaporator, is the head of the second low-pressure column 22 with the sump of the additional column 24 in heat exchanging connection. The bottom of the second low-pressure column 22 is above the second main capacitor 23 with the head of the second high-pressure column 21 in heat exchanging connection. An argon-containing liquid 30 from the first low-pressure column 12 becomes the second low-pressure column 22 initiated. From the head of the second low-pressure column 22 becomes an argon rich fraction 31 withdrawn as gas with an argon concentration of 96%.

Der flüssige Sauerstoff im Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 24 weist einen Sauerstoffgehalt von 99,5% auf. Er wird über Leitung 26 abgezogen und entweder gemeinsam mit der Sumpfflüssigkeit 16 der ersten Niederdrucksäule 12 (ebenfalls 99,5% Sauerstoff) über die Produktleitung 36 abgeführt oder alternativ getrennt von dieser. In beiden Fällen ist es günstig, wenn die Sauerstoffflüssigkeit(en) einer Innenverdichtung unterworfen werden, das heißt in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht, im Hauptwärmetauscher gegebenenfalls verdampft, auf jeden Fall aber angewärmt und schließlich als gasförmiges Druckprodukt abgezogen werden.The liquid oxygen in the bottom of the second low-pressure column 24 has an oxygen content of 99.5%. He will be lead over 26 deducted and either together with the bottoms liquid 16 the first low-pressure column 12 (also 99.5% oxygen) over the product line 36 dissipated or alternatively separated from this. In both cases, it is advantageous if the oxygen liquid (s) are subjected to internal compression, that is brought to an elevated pressure in the liquid state, optionally evaporated in the main heat exchanger, but in any case heated and finally withdrawn as a gaseous pressure product.

Vom Kopf der ersten Niederdrucksäule 12 wird reiner gasförmiger Stickstoff 18 abgezogen, von einer Zwischenstelle gasförmiger unreiner Stickstoff 19 mit einem Stickstoffgehalt von 98%.From the head of the first low-pressure column 12 becomes pure gaseous nitrogen 18 deducted, from an intermediate point gaseous impure nitrogen 19 with a nitrogen content of 98%.

Über Leitung 17 wird flüssiger unreiner Stickstoff aus der ersten Hochdrucksäule 11 beziehungsweise aus dem Verflüssigungsraum des ersten Hauptkondensators 13 der ersten Niederdrucksäule 12 an einer Zwischenstelle zugeführt.Via wire 17 becomes liquid impure nitrogen from the first high-pressure column 11 or from the liquefaction space of the first main capacitor 13 the first low-pressure column 12 supplied at an intermediate point.

Flüssiger unreiner Stickstoff 33 einer Reinheit von 98 bis 99% wird an einer Zwischenstelle der zweiten Hochdrucksäule 21 entnommen und einer Zwischenstelle der ersten Niederdrucksäule 22 zugeführt.Liquid impure nitrogen 33 a purity of 98 to 99% is at an intermediate point of the second high-pressure column 21 taken and an intermediate point of the first low-pressure column 22 fed.

Die Drücke in den Säulen betragen bei dem Ausführungsbeispiel:

  • – 4,9 bar am Kopf der ersten Hochdrucksäule 11
  • – 4,8 bar am Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21
  • – 1,4 bar am Sumpf der ersten Niederdrucksäule 12
  • – 1,1 bar am Sumpf der zweiten Niederdrucksäule 22
The pressures in the columns are in the embodiment:
  • - 4.9 bar at the top of the first high-pressure column 11
  • - 4.8 bar at the top of the second high-pressure column 21
  • - 1.4 bar at the bottom of the first low-pressure column 12
  • - 1.1 bar at the bottom of the second low-pressure column 22

3 entspricht weitgehend 1, allerdings ist die zweite Niederdrucksäule 22 als geteilte Säule mit zwei Abschnitten 22a, 22b ausgebildet. Dadurch kann an ihrem Kopf eine argonreiche Fraktion 31 mit einem besonders niedrigen Sauerstoffgehalt von beispielsweise 1 ppm gewonnen werden. In dem Ausführungsbeispiel enthält die zweite Niederdrucksäule 22 etwa 150 theoretische Böden. 3 corresponds largely 1 , however, is the second low-pressure column 22 as a split column with two sections 22a . 22b educated. This can cause an argon-rich faction on her head 31 be obtained with a particularly low oxygen content of, for example, 1 ppm. In the embodiment, the second low-pressure column contains 22 about 150 theoretical plates.

Der Sumpf des ersten Abschnitts 22a steht über den zweiten Hauptkondensator 23 mit dem Kopf der zweiten Hochdrucksäule 21 in wärmetauschender Verbindung. Der zweite Abschnitt 22b weist den Niederdrucksäulen-Kopfkondensator 25 auf, der als Argonkondensator wirkt und als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist. Er wird wie in 1 von sauerstoffangereicherter Sumpfflüssigkeit 6 aus den beiden Hochdrucksäulen gekühlt. Ebenfalls wie in 1 wird eine argonhaltige Flüssigkeit 30 aus der ersten Niederdrucksäule 12 in die zweite Niederdrucksäule 22 eingeleitet. Über die Gasleitung 22c wird Kopfdampf des ersten Abschnitts 22a in den zweiten Abschnitt 22b eingeleitet. Umgekehrt strömt die Sumpfflüssigkeit des zweiten Abschnitts, gegebenenfalls gefördert durch eine Pumpe, über die Flüssigkeitsleitung 22d zurück auf den Kopf des ersten Abschnitts 22a.The swamp of the first section 22a is above the second main capacitor 23 with the head of the second high-pressure column 21 in heat exchanging connection. The second section 22b has the low pressure column top condenser 25 on, which acts as an argon condenser and is designed as a condenser-evaporator. He will be like in 1 of oxygenated bottoms liquid 6 cooled from the two high-pressure columns. Likewise in 1 becomes an argon-containing liquid 30 from the first low-pressure column 12 in the second low-pressure column 22 initiated. About the gas line 22c becomes head-steam of the first section 22a in the second section 22b initiated. Conversely, the bottom liquid of the second section, possibly conveyed by a pump, flows via the liquid line 22d back to the head of the first section 22a ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2489968 A1 [0004] EP 2489968 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Hausen/Linde, Tieftemperaturtechnik, 2. Auflage 1985, Kapitel 4 (Seiten 281 bis 337) [0001] Hausen / Linde, Tiefftemperaturtechnik, 2nd Edition 1985, Chapter 4 (pages 281 to 337) [0001]

Claims (12)

Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destillationssäulensystem mit – einem ersten Zweisäulensystem, das eine erste Hochdrucksäule (11), eine erste Niederdrucksäule (12) und einen ersten Hauptkondensator (13) aufweist, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist, – einem zweiten Säulen-System, das eine zweite Hochdrucksäule (21), eine zweite Niederdrucksäule (22) und einen zweiten Hauptkondensator (23) aufweist, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist, wobei – gasförmige Einsatzluft (1) in den unteren Bereich der ersten Hochdrucksäule (11) eingeleitet wird, – der Kopf der ersten Hochdrucksäule (11) über den Hauptkondensator (13) in wärmetauschender Verbindung mit dem Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) steht, – vom Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) ein erstes flüssiges Sauerstoffprodukt (16) abgezogen wird, – vom Kopf der ersten Niederdrucksäule (12) ein gasförmiges Stickstoffprodukt (18) abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – eine argonhaltige Flüssigkeit (30) aus der ersten Niederdrucksäule (12) in die zweite Niederdrucksäule (22) eingeleitet wird. – der Kopf der zweiten Hochdrucksäule (21) mit einer höheren Stickstoffkonzentration betrieben wird als der Kopf der ersten Hochdrucksäule (11), – der Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) mit einer Sauerstoffkonzentration von mehr als 95%, insbesondere von mehr als 99% betrieben wird, – der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule (22) mit einer Sauerstoffkonzentration von mehr als 95%, insbesondere von mehr als 99% betrieben wird, – der Sumpf der ersten Niederdrucksäule (12) mit einem höheren Druck als der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule (22) betrieben wird.A process for the cryogenic separation of air in a distillation column system comprising - a first two-column system comprising a first high-pressure column ( 11 ), a first low-pressure column ( 12 ) and a first main capacitor ( 13 ), which is designed as a condenser-evaporator, - a second column system, the second high-pressure column ( 21 ), a second low-pressure column ( 22 ) and a second main capacitor ( 23 ), which is designed as a condenser-evaporator, wherein - gaseous feed air ( 1 ) in the lower region of the first high-pressure column ( 11 ), - the head of the first high-pressure column ( 11 ) via the main capacitor ( 13 ) in heat exchanging connection with the bottom of the first low pressure column ( 12 ), - from the bottom of the first low-pressure column ( 12 ) a first liquid oxygen product ( 16 ), - from the top of the first low-pressure column ( 12 ) a gaseous nitrogen product ( 18 ), characterized in that - an argon-containing liquid ( 30 ) from the first low-pressure column ( 12 ) in the second low-pressure column ( 22 ) is initiated. The head of the second high-pressure column ( 21 ) is operated with a higher nitrogen concentration than the head of the first high-pressure column ( 11 ), - the bottom of the first low-pressure column ( 12 ) is operated with an oxygen concentration of more than 95%, in particular of more than 99%, - the bottom of the second low-pressure column ( 22 ) is operated with an oxygen concentration of more than 95%, in particular more than 99%, - the bottom of the first low-pressure column ( 12 ) at a higher pressure than the bottom of the second low-pressure column ( 22 ) is operated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasstrom (34; 4) aus der ersten Hochdrucksäule (11) entnommen wird und einen Einsatzstrom für die zweite Hochdrucksäule (21) bildet, der insbesondere der zweiten Hochdrucksäule (21) am Sumpf zugeführt wird.Process according to claim 1, characterized in that a gas stream ( 34 ; 4 ) from the first high-pressure column ( 11 ) and a feed stream for the second high-pressure column ( 21 ), in particular the second high-pressure column ( 21 ) is fed to the sump. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauerstoffkonzentrationen in den Sümpfen der ersten und der zweiten Niederdrucksäule (12, 22) die gleiche Sauerstoffkonzentration herrscht und flüssiger Sauerstoff aus beiden Sümpfen zusammengeführt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the oxygen concentrations in the sumps of the first and the second low-pressure column ( 12 . 22 ) the same oxygen concentration prevails and liquid oxygen from both marshes is brought together. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vom Kopf der ersten Niederdrucksäule (12) ein reines oder unreines Stickstoffprodukt (18) abgezogen wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that from the head of the first low-pressure column ( 12 ) a pure or impure nitrogen product ( 18 ) is deducted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopf der zweiten Niederdrucksäule (22) ein argonangereicherte oder argonreiche Fraktion (31) gewonnen wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the top of the second low-pressure column ( 22 ) an argon-enriched or argon-rich fraction ( 31 ) is won. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – vom Kopf der ersten Hochdrucksäule (11) unreines Stickstoffgas (4) abgezogen und dem Sumpf der zweiten Hochdrucksäule (21) zugeleitet wird, – flüssiger Stickstoff (5), der eine höhere Stickstoffkonzentration aufweist als das unreine Stickstoffgas (4), aus dem Hochdrucksäulen-Kopfkondensator (23) oder vom Kopf der zweiten Hochdrucksäule (21) abgezogen und auf den Kopf der ersten Niederdrucksäule (12) aufgegeben wird, und insbesondere – stickstoffreiche Sumpfflüssigkeit (6) aus der zweiten Hochdrucksäule (21) mindestens zu einem ersten Teil (7) auf den Kopf einer Zusatzsäule (24) aufgegeben wird, – stickstoffreiches Kopfgas (9) der Zusatzsäule (24) in die erste Niederdrucksäule (12) eingeleitet wird, – die zweite Niederdrucksäule (22) einen Niederdrucksäulen-Kopfkondensator (25) aufweist, der als Argonkondensator (25) wirkt, als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist und über den der Kopf der zweiten Niederdrucksäule (22) mit dem Sumpf der Zusatzsäule (24) in wärmetauschender Verbindung steht, – eine argonhaltige Flüssigkeit (30) aus der ersten Niederdrucksäule (12) in die zweite Niederdrucksäule (22) eingeleitet wird, – vom Kopf der zweiten Niederdrucksäule (22) eine argonreiche Fraktion (31) abgezogen wird, – der Sumpf der zweiten Niederdrucksäule (22) über den zweiten Hauptkondensator (23) mit dem Kopf der zweiten Hochdrucksäule (21) in wärmetauschender Verbindung steht und – sauerstoffangereicherte Sumpfflüssigkeit (26) der zweiten Niederdrucksäule (22) als zweites flüssiges Sauerstoffprodukt (26) abgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that - from the head of the first high-pressure column ( 11 ) impure nitrogen gas ( 4 ) and the bottom of the second high-pressure column ( 21 ), - liquid nitrogen ( 5 ), which has a higher nitrogen concentration than the impure nitrogen gas ( 4 ), from the high pressure column top condenser ( 23 ) or from the head of the second high-pressure column ( 21 ) and to the top of the first low-pressure column ( 12 ), and in particular - nitrogen-rich bottoms liquid ( 6 ) from the second high pressure column ( 21 ) at least to a first part ( 7 ) on the head of an additional column ( 24 ), - nitrogen-rich top gas ( 9 ) of the additional column ( 24 ) in the first low-pressure column ( 12 ), - the second low-pressure column ( 22 ) a low pressure column top condenser ( 25 ), which is used as argon condenser ( 25 ) acts as a condenser-evaporator is formed and via which the head of the second low-pressure column ( 22 ) with the sump of the additional column ( 24 ) is in heat-exchanging connection, - an argon-containing liquid ( 30 ) from the first low-pressure column ( 12 ) in the second low-pressure column ( 22 ), - from the top of the second low-pressure column ( 22 ) an argon-rich fraction ( 31 ), - the bottom of the second low-pressure column ( 22 ) via the second main capacitor ( 23 ) with the head of the second high-pressure column ( 21 ) is in heat exchanging connection and - oxygen-enriched bottoms liquid ( 26 ) of the second low-pressure column ( 22 ) as a second liquid oxygen product ( 26 ) is discharged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass unreine Stickstoffflüssigkeit (17) aus dem Hauptkondensator (13) oder aus der ersten Hochdrucksäule (11) abgezogen und der ersten Niederdrucksäule (12) an einer Zwischenstelle zugeführt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that impure nitrogen liquid ( 17 ) from the main capacitor ( 13 ) or from the first high-pressure column ( 11 ) and the first low-pressure column ( 12 ) is supplied at an intermediate point. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Teil (8) der stickstoffreichen Sumpfflüssigkeit (6) aus der zweiten Hochdrucksäule (21) in die erste Niederdrucksäule (12) eingeleitet wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a second part ( 8th ) of the nitrogen-rich bottoms liquid ( 6 ) from the second high pressure column ( 21 ) in the first low-pressure column ( 12 ) is initiated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenflüssigkeit (33) aus der zweiten Hochdrucksäule (21) abgezogen und der ersten Niederdrucksäule (12) an einer Zwischenstelle zugeführt wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a Intermediate liquid ( 33 ) from the second high pressure column ( 21 ) and the first low-pressure column ( 12 ) is supplied at an intermediate point. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Temperaturdifferenz am Hochdrucksäulen-Kopfkondensator (23) niedriger ist als am Hauptkondensator (13).Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the average temperature difference at the high-pressure column head capacitor ( 23 ) is lower than at the main capacitor ( 13 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sauerstoffreiche Sumpfflüssigkeit (3) aus der ersten Hochdrucksäule (11) direkt oder indirekt in die zweite Niederdrucksäule (22) eingeleitet wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that oxygen-rich bottoms liquid ( 3 ) from the first high-pressure column ( 11 ) directly or indirectly into the second low-pressure column ( 22 ) is initiated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Niederdrucksäule 22 als geteilte Säule mit mindestens zwei Abschnitten (22a, 22b) ausgebildet ist, wobei – der Sumpf des ersten Abschnitts (22a) über den zweiten Hauptkondensator (23) mit dem Kopf der zweiten Hochdrucksäule (21) in wärmetauschender Verbindung steht, – der zweite Abschnitt (22b) einen Niederdrucksäulen-Kopfkondensator (25) aufweist, der als Argonkondensator (25) wirkt und als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist, – eine argonhaltige Flüssigkeit (30) aus der ersten Niederdrucksäule (12) in die zweite Niederdrucksäule (22) eingeleitet wird, und – vom Kopf der zweiten Niederdrucksäule (22) eine argonreiche Fraktion (31) abgezogen wird.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that - the second low-pressure column 22 as a split column with at least two sections ( 22a . 22b ), wherein - the sump of the first section ( 22a ) via the second main capacitor ( 23 ) with the head of the second high-pressure column ( 21 ) is in heat exchanging connection, - the second section ( 22b ) a low pressure column top condenser ( 25 ), which is used as argon condenser ( 25 ) and is designed as a condenser-evaporator, - an argon-containing liquid ( 30 ) from the first low-pressure column ( 12 ) in the second low-pressure column ( 22 ), and - from the top of the second low-pressure column ( 22 ) an argon-rich fraction ( 31 ) is deducted.
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