DE10302389A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft

Info

Publication number
DE10302389A1
DE10302389A1 DE2003102389 DE10302389A DE10302389A1 DE 10302389 A1 DE10302389 A1 DE 10302389A1 DE 2003102389 DE2003102389 DE 2003102389 DE 10302389 A DE10302389 A DE 10302389A DE 10302389 A1 DE10302389 A1 DE 10302389A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure column
condenser
low
evaporator
section
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.)
Withdrawn
Application number
DE2003102389
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Kunz
Dietrich Rottmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE2003102389 priority Critical patent/DE10302389A1/de
Publication of DE10302389A1 publication Critical patent/DE10302389A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04218—Parallel arrangement of the main heat exchange line in cores having different functions, e.g. in low pressure and high pressure cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04303—Lachmann expansion, i.e. expanded into oxygen producing or low pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04872—Vertical layout of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, heat exchangers etc.
    • F25J3/04878—Side by side arrangement of multiple vessels in a main column system, wherein the vessels are normally mounted one upon the other or forming different sections of the same column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/42—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/04—Down-flowing type boiler-condenser, i.e. with evaporation of a falling liquid film
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/10—Boiler-condenser with superposed stages

Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Tieftemperaturzerlegung von Luft. Verdichtete und vorgereinigte Einsatzluft (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 18, 28) wird in ein Rektifiziersystem zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung eingeleitet. Das Rektifiziersystem weist eine Hochdrucksäule (10), eine neben der Hochdrucksäule (10) angeordnete Niederdrucksäule (11) und ein Kondensator-Verdampfer-System (12, 13) zur Beheizung der Niederdrucksäule (11) auf. Das Kondensator-Verdampfer-System weist einen ersten Abschnitt (12) und einen zweiten Abschnitt (13) auf. Der erste Abschnitt (12) des Kondensator-Verdampfer-Systems ist als Fallfilmverdampfer ausgebildet. Der zweite Abschnitt (13) des Kondensator-Verdampfer-Systems ist mindestens teilweise als Umlaufverdampfer ausgebildet. Eine erste sauerstoffreiche Flüssigkeit aus der Niederdrucksäule (11) wird in die Verdampfungspassagen des Fallfilmverdampfers (12) eingeleitet und dort teilweise verdampft. Dabei werden ein sauerstoffreicher Dampf und eine zweite sauerstoffreiche Flüssigkeit gebildet. Die zweite sauerstoffreiche Flüssigkeit wird mindestens teilweise zu den Verdampfungspassagen des zweiten Abschnitts (13) des Kondensator-Verdampfer-Systems geleitet. Der erste und der zweite Abschnitt (12, 13) des Kondensator-Verdampfer-Systems sind im Inneren der Niederdrucksäule (11) oder unterhalb der Niederdrucksäule angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein derartiger Zwei-Säulen-Prozess mit nebeneinander angeordneten Säulen und kombiniertem Kondensator-Verdampfer-System ist aus EP 1094286 A1 bekannt. Hier ist der zweite Abschnitt des Kondensator-Verdampfer-Systems, der einen Umlaufverdampfer aufweist, oberhalb der Hochdrucksäule angeordnet; nur der erste Abschnitt befindet sich in der Niederdrucksäule.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das wirtschaftlich besonders günstig zu betreiben ist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der erste und der zweite Abschnitt des Kondensator-Verdampfer-Systems im Inneren der Niederdrucksäule oder unterhalb der Niederdrucksäule angeordnet sind. Hierdurch kann auf eine Sauerstoffpumpe verzichtet werden. Der Energieverbrauch des Prozesses sinkt entsprechend. Auch der Wärmeeintrag, der mit dem Betrieb einer Tieftemperatur-Pumpe verbunden ist, fällt weg; entsprechend niedriger ist der Kältebedarf des Verfahrens.
  • Das Kondensator-Verdampfer-System kann dabei beispielsweise im Inneren der Niederdrucksäule angeordnet sein, das heißt Niederdrucksäule und Kondensator- Verdampfer-System werden von einem gemeinsamen Behälter umschlossen. Das Kondensator-Verdampfer-System sitzt dann unterhalb der Stoffaustauschelemente (Packung und/oder Rektifizierböden) der Niederdrucksäule.
  • Alternativ dazu kann das Kondensator-Verdampfer-System einen separaten Behälter aufweisen, ist dann aber ebenfalls unterhalb des unteren Endes der Stoffaustauschelemente der Niederdrucksäule angeordnet.
  • Jeder "Kondensator-Verdampfer" weist einen Verflüssigungsraum und einen Verdampfungsraum auf, die aus Verflüssigungspassagen beziehungsweise Verdampfungspassagen bestehen. In dem Verflüssigungsraum wird die Kondensation eines ersten Fluidstroms durchgeführt, in dem Verdampfungsraum die Verdampfung eines zweiten Fluidstroms. Die beiden Fluidströme stehen dabei in indirektem Wärmeaustausch. Verdampfungs- und Verflüssigungsraum werden durch Gruppen von Passagen gebildet, die untereinander in Wärmeaustauschbeziehung stehen.
  • Bei einem "Fallfilmverdämpfer" strömt das zu verdampfende Fluid von oben nach unten durch den Verdampfungsraum und wird dabei teilweise verdampft. Bei einem "Umlaufverdampfer" (auch Flüssigkeitsbadverdampfer genannt) steht der Wärmetauscherblock in einem Flüssigkeitsbad des zu verdampfenden Fluids. Dieses strömt mittels des Thermosiphon-Effekts von unten nach oben durch die Verdampfungspassagen und tritt oben als Zwei-Phasen-Gemisch wieder aus. Die verbleibende Flüssigkeit strömt außerhalb des Wärmetauscherblocks in das Flüssigkeitsbad zurück. (Bei einem Umlaufverdampfer kann der Verdampfungsraum sowohl die Verdampfungspassagen als auch den Außenraum um den Wärmetauscherblock umfassen.)
  • Das Kondensator-Verdampfer-System der Erfindung besteht aus zwei oder mehr Kondensator-Verdampfern, die untereinander verbunden sind.
  • Vorzugsweise wird in den Verflüssigungspassagen des Kondensator-Verdampfer- Systems gasförmiger Stickstoff kondensiert. Mindestens ein Teil des dabei gewonnenen flüssigen Stickstoffs wird mittels einer Pumpe in die Hochdrucksäule eingeleitet.
  • Diese Pumpe weist selbstverständlich die üblichen verfahrenstechnischen Nachteile einer Tieftemperatur Pumpe auf. Allerdings ist die gepumpte Menge (und damit Energieverbrauch und Wärmeeintrag) geringer als bei Verwendung einer Sauerstoffpumpe. Die durch das Kondensator-Verdampfer-System strömende Sauerstoffmenge ist nämlich höher, da die Verdampfungspassagen des Fallfilmverdampfers mit Flüssigkeitsüberschuss betrieben werden müssen.
  • Außerdem muss regelmäßig nur etwa die Hälfte des im Kondensator-Verdampfer- System kondensierten Stickstoffs gepumpt werden; der Rest strömt in die Niederdrucksäule, in der Regel auf Grund des natürlichen Druckgefälles zwischen Hochdrucksäule und Niederdrucksäule. In diesem Fall verringern sich Größe, Energieverbrauch und Wärmeeintrag der Tieftemperatur-Pumpe um etwa die Hälfte verglichen mit einer Anlage, bei der das Kondensator-Verdampfer-System vollständig am Kopf der Hochdrucksäule angeordnet ist.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß Patentanspruch 3 beziehungsweise 4.
  • Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Gasförmige Einsatzluft die zuvor verdichtet und gereinigt wurde, wird über Leitung 1 herangeführt und in insgesamt vier Teilströme (2-3, 2-4, 5-6, 5-7) verzweigt. Alle Luftströme werden in einem Hauptwärmetauschersystem in indirektem Wärmeaustausch mit Produktströmen abgekühlt. Das Hauptwärmetauschersystem besteht in dem Beispiel aus zwei Wärmetauscherblöcken 8a, 8b.
  • Der erste Teilstrom 2, 3 der Einsatzluft wird im Wärmeaustauscher 8b auf etwa Taupunkt abgekühlt und strömt über Leitung 9 im Wesentlichen gasförmig in die Hochdrucksäule 10 ein. Die Hochdrucksäule ist Teil des Rektifiziersystems zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung, das außerdem eine Niederdrucksäule 11 und ein Kondensator-Verdampfer-System aufweist. Das Kondensator-Verdampfer-System besteht in dem Ausführungsbeispiel aus einem Fallfilmverdampfer 12 ("erster Abschnitt") und einem Umlaufverdampfer 13 ("zweiter Abschnitt").
  • Ein zweiter Luftteilstrom 4,14 dient als Ausgleichsstrom für das Hauptwärmetauschersystem. Der dritte Teilstrom 6 der Luft wird in einem Nachverdichter 15 mit Nachkühler 16 auf deutlich über Hochdrucksäulendruck weiterverdichtet und strömt über Leitung 17 dem warmen Ende des Wärmeaustauschers 8a zu. Dort wird er verflüssigt oder (im Fall überkritischen Drucks) abgekühlt und über ein nicht dargestelltes Drosselventil und Leitung 18 der Hochdrucksäule 10 zugeführt, und zwar einige Böden oberhalb der Einleitung der gasförmigen Luft 9. Mindestens ein Teil der Flüssigluft wird an derselben Stelle aus der Hochdrucksäule entnommen (Leitung 19) und nach Unterkühlung in einem Unterkühlungs-Gegenströmer 20 über Drosselventil 21 und Leitung 22 der Niederdrucksäule 11 an einer Zwischenstelle zugeleitet.
  • Ein vierter Luftstrom 7 dient zur Erzeugung von Kälte zum Ausgleich von Austausch- und Isolationsverlusten. Er wird in einem weiteren Nachverdichter 23 mit Nachkühler 24 weiterverdichtet und über Leitung 25 dem Wärmeaustauscher 8a zugeleitet und dort auf eine Zwischentemperatur abgekühlt. Anschließend wird er über Leitung 26 einer arbeitsleistenden Entspannung 27 zugeführt. Die dabei erzeugte mechanische Energie treibt den Nachverdichter 23 an. Der auf etwa Niederdrucksäulendruck entspannte vierte Teilstrom fließt schließlich über Leitung 28 direkt in die Niederdrucksäule 11.
  • Die sauerstoffangereicherte Sumpfflüssigkeit 29 der Hochdrucksäule 10 wird im Unterkühlungs-Gegenströmer 20 unterkühlt und in die Niederdrucksäule eingedrosselt (30, 31). Gasförmiger Stickstoff 32 vom Kopf der Hochdrucksäule 10 wird parallel in die Verflüssigungspassagen der beiden Abschnitte 12, 13 des Kondensator-Verdampfer- Systems eingeführt und dort im Wesentlichen vollständig kondensiert. Dabei erzeugter flüssiger Stickstoff wird zu einem ersten Teil 34 mittels einer Pumpe 35 auf den Kopf der Hochdrucksäule gefördert. Der Rest 36 wird über Unterkühlungs-Gegenströmer 20 und Leitung 37 als Rücklauf auf den Kopf der Niederdrucksäule 11 aufgegeben.
  • Am Kopf der Niederdrucksäule 11 wird unreiner Stickstoff 38 gasförmig abgezogen und wird nach Anwärmung im Unterkühlungs-Gegenströmer 20 und in den Wärmeaustauschern 8a und 8b über Leitung 39 als Restgas abgegeben; er kann beispielsweise als Regeneriergas für die nicht dargestellte Einrichtung zur Reinigung der Einsatzluft eingesetzt werden.
  • Vom Sumpf der Niederdrucksäule, genauer aus dem Verdampfungsraum des zweiten Abschnitts 13 des Kondensator-Verdampfer-Systems wird flüssiger Sauerstoff 40 entnommen, in einer Pumpe auf den gewünschten Produktdruck gebracht, über Leitung 42 zum Wärmeaustauscher 8a geführt, dort (im Falle unterkritischen Drucks verdampft und) angewärmt und schließlich über Leitung 43 als gasförmiges Druckprodukt entnommen (so genannte Innenverdichtung).

Claims (4)

1. Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft bei dem verdichtete und vorgereinigte Einsatzluft (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 18, 28) in ein Rektifiziersystem zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung eingeleitet wird, das
eine Hochdrucksäule (10),
eine neben der Hochdrucksäule (10) angeordnete Niederdrucksäule (11) und ein Kondensator-Verdampfer-System (12, 13) zur Beheizung der Niederdrucksäule (11)
aufweist, wobei
das Kondensator-Verdampfer-System einen ersten Abschnitt (12) und einen zweiten Abschnitt (13) aufweist,
der erste Abschnitt (12) des Kondensator-Verdampfer-Systems als Fallfilmverdampfer ausgebildet ist,
der zweite Abschnitt (13) des Kondensator-Verdampfer-Systems mindestens teilweise als Umlaufverdampfer ausgebildet ist,
eine erste sauerstoffreiche Flüssigkeit aus der Niederdrucksäule (11) in die Verdampfungspassagen des Fallfilmverdampfers (12) eingeleitet und dort teilweise verdampft wird, wobei ein sauerstoffreicher Dampf und eine zweite sauerstoffreiche Flüssigkeit gebildet werden, und wobei
die zweite sauerstoffreiche Flüssigkeit mindestens teilweise zu den Verdampfungspassagen des zweiten Abschnitts (13) des Kondensator- Verdampfer-Systems geleitet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Abschnitt (12, 13) des Kondensator-Verdampfer-Systems im Inneren der Niederdrucksäule (11) oder unterhalb der Niederdrucksäule angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verflüssigungspassagen des Kondensator-Verdampfer-Systems (12, 13) gasförmiger Stickstoff (32) kondensiert wird und mindestens ein Teil (34) des dabei gewonnenen flüssigen Stickstoffs (33) mittels einer Pumpe (35) in die Hochdrucksäule (10) eingeleitet wird.
3. Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft mit einem Rektifiziersystem zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung, das
eine Hochdrucksäule (10),
eine neben der Hochdrucksäule (10) angeordnete Niederdrucksäule (11) und
ein Kondensator-Verdampfer-System (12, 13) zur Beheizung der Niederdrucksäule (11)
aufweist, wobei
das Kondensator-Verdampfer-System einen ersten Abschnitt (12) und einen zweiten Abschnitt (13) aufweist,
der erste Abschnitt (12) des Kondensator-Verdampfer-Systems als Fallfilmverdampfer ausgebildet ist,
der zweite Abschnitt (13) des Kondensator-Verdampfer-Systems mindestens teilweise als Umlaufverdampfer ausgebildet ist, und mit
einer Einsatzluftleitung (1-2-3-9; 1-5-6-17-18-28) zur Einleitung verdichteter und vorgereinigter Einsatzluft in die Hochdrucksäule (10),
Mitteln zur Zuführung einer ersten sauerstoffreichen Flüssigkeit aus der Niederdrucksäule (11) in die Verdampfungspassagen des Fallfilmverdampfers (12) und
mit Mitteln zur Einleitung einer zweiten sauerstoffreichen Flüssigkeit aus den Verdampfungspassagen des Fallfilmverdampfers (12) zu den Verdampfungspassagen des zweiten Abschnitts (13) des Kondensator- Verdampfer-Systems aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Abschnitt (12, 13) des Kondensator-Verdampfer-Systems im inneren der Niederdrucksäule (11) oder unterhalb der Niederdrucksäule angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsleitung (33, 34) zur Einführung flüssigen Stickstoffs aus dem Verflüssigungspassagen des Kondensator-Verdampfer-Systems (12, 13) in die Hochdrucksäule (10), wobei die Flüssigkeitsleitung eine Pumpe (35) aufweist.
DE2003102389 2003-01-22 2003-01-22 Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft Withdrawn DE10302389A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003102389 DE10302389A1 (de) 2003-01-22 2003-01-22 Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003102389 DE10302389A1 (de) 2003-01-22 2003-01-22 Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10302389A1 true DE10302389A1 (de) 2003-06-18

Family

ID=7715492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003102389 Withdrawn DE10302389A1 (de) 2003-01-22 2003-01-22 Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10302389A1 (de)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2312248A1 (de) 2009-10-07 2011-04-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung Gewinnung von Drucksauerstoff und Krypton/Xenon
EP2458311A1 (de) 2010-11-25 2012-05-30 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102010052544A1 (de) 2010-11-25 2012-05-31 Linde Ag Verfahren zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2520886A1 (de) 2011-05-05 2012-11-07 Linde AG Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2568242A1 (de) 2011-09-08 2013-03-13 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stahl
EP2600090A1 (de) 2011-12-01 2013-06-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Drucksauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102011121314A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102013017590A1 (de) 2013-10-22 2014-01-02 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Gewinnung eines Krypton und Xenon enthaltenden Fluids und hierfür eingerichtete Luftzerlegungsanlage
EP2784420A1 (de) 2013-03-26 2014-10-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Luftzerlegung und Luftzerlegungsanlage
WO2014154339A2 (de) 2013-03-26 2014-10-02 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur luftzerlegung und luftzerlegungsanlage
EP2801777A1 (de) 2013-05-08 2014-11-12 Linde Aktiengesellschaft Luftzerlegungsanlage mit Hauptverdichterantrieb
EP2963367A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft mit variablem Energieverbrauch
EP2963369A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963370A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963371A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines druckgasprodukts durch tieftemperaturzerlegung von luft

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2312248A1 (de) 2009-10-07 2011-04-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung Gewinnung von Drucksauerstoff und Krypton/Xenon
EP2458311A1 (de) 2010-11-25 2012-05-30 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102010052544A1 (de) 2010-11-25 2012-05-31 Linde Ag Verfahren zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102010052545A1 (de) 2010-11-25 2012-05-31 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2466236A1 (de) 2010-11-25 2012-06-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tiefemperaturzerlegung von Luft
EP2520886A1 (de) 2011-05-05 2012-11-07 Linde AG Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2568242A1 (de) 2011-09-08 2013-03-13 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stahl
DE102011112909A1 (de) 2011-09-08 2013-03-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stahl
EP2600090A1 (de) 2011-12-01 2013-06-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Drucksauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102011121314A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2784420A1 (de) 2013-03-26 2014-10-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Luftzerlegung und Luftzerlegungsanlage
WO2014154339A2 (de) 2013-03-26 2014-10-02 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur luftzerlegung und luftzerlegungsanlage
EP2801777A1 (de) 2013-05-08 2014-11-12 Linde Aktiengesellschaft Luftzerlegungsanlage mit Hauptverdichterantrieb
DE102013017590A1 (de) 2013-10-22 2014-01-02 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Gewinnung eines Krypton und Xenon enthaltenden Fluids und hierfür eingerichtete Luftzerlegungsanlage
EP2963367A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft mit variablem Energieverbrauch
EP2963369A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963370A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963371A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines druckgasprodukts durch tieftemperaturzerlegung von luft
WO2016005031A1 (de) 2014-07-05 2016-01-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft mit variablem energieverbrauch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19904527B4 (de) Luftdestillationsanlage mit mehreren kryogenen Destillationseinheiten des gleichen Typs
EP1243882B1 (de) Argongewinnung mit einem Drei-Säulen-System zur Luftzerlegung und einer Rohargonsäule
EP0716280B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1284404A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1376037B1 (de) Luftzerlegungsverfahren und -anlage mit Mischsäule und Krypton-Xenon-Gewinnung
DE10153252A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2235460A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperatur-luftzerlegung
DE10302389A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1357342A1 (de) Drei-Säulen-System zur Tieftemperaturzerlegung mit Argongewinnung
DE10332863A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2758734B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP0768503B1 (de) Dreifachsäulenverfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
WO2020169257A1 (de) Verfahren und anlage zur tieftemperaturzerlegung von luft
WO2015003809A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur sauerstoffgewinnung durch tieftemperaturzerlegung von luft mit variablem energieverbrauch
EP2551619A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Druckstickstoff und Drucksauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1750074A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE10232430A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE10153919A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung hoch reinen Sauerstoffs aus weniger reinem Sauerstoff
DE10332862A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung
DE19950570A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE10251485A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Argongewinnung durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE19543395A1 (de) Doppelsäulenverfahren und -vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE10058332A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoff und Stickstoff
EP2503270A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Sauerstoffprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1094286A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
8139 Disposal/non-payment of the annual fee