DE1117616B - Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen

Info

Publication number
DE1117616B
DE1117616B DEG30703A DEG0030703A DE1117616B DE 1117616 B DE1117616 B DE 1117616B DE G30703 A DEG30703 A DE G30703A DE G0030703 A DEG0030703 A DE G0030703A DE 1117616 B DE1117616 B DE 1117616B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
gas
column
pure
regenerator
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.)
Pending
Application number
DEG30703A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Rudolf Becker
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
Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
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 Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG filed Critical Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Priority to DEG30703A priority Critical patent/DE1117616B/de
Priority to US144776A priority patent/US3280574A/en
Priority to FR875992A priority patent/FR1304235A/fr
Publication of DE1117616B publication Critical patent/DE1117616B/de
Pending 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
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04393—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using multiple or multistage gas work expansion
    • 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
    • F25J3/04048—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of cold gaseous streams, e.g. intermediate or oxygen enriched (waste) streams
    • F25J3/0406—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of cold gaseous streams, e.g. intermediate or oxygen enriched (waste) streams of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—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
    • F25J3/04151—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
    • F25J3/04224—Cores associated with a liquefaction or refrigeration cycle
    • 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
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or 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
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04303—Lachmann expansion, i.e. expanded into oxygen producing or low pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04309—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04333—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04351—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen
    • F25J3/04357—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of nitrogen and comprising a gas work expansion loop
    • 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
    • F25J3/04406—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
    • F25J3/0443—A main column system not otherwise provided, e.g. a modified double column flowsheet
    • 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
    • F25J3/04436—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 at least a triple pressure main column system
    • F25J3/04442—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 at least a triple pressure main column system in a double column flowsheet with a high pressure pre-rectifier
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/24—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using regenerators, cold accumulators or reversible heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
    • 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
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/04—Mixing or blending of fluids with the feed stream
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/42—Nitrogen or special cases, e.g. multiple or low purity N2
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/42—Nitrogen or special cases, e.g. multiple or low purity N2
    • F25J2215/44—Ultra high purity nitrogen, i.e. generally less than 1 ppb impurities
    • 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/42—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/50—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being oxygen
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/902—Apparatus
    • Y10S62/909—Regeneration

Description

  • Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Gase bzw. Gaszerlegungsprodukte in Tieftemperatur-Reinigungs-bzw. Zerlegungsanlagen, bei denen der Wärmeaustausch zwischen Rohgas und Reingas in umschaltbaren Wärmeaustauschern, vorzugsweise Regeneratoren, stattfindet.
  • Bei der Luftzerlegung ist es bekannt, reine Zerlegungsprodukte dadurch zu gewinnen, daß der Wärmeaustausch zwischen den reinen Gasen und der zu zerlegenden Luft in Röhren-Wärmeaustauschern stattfindet oder in Regeneratoren, in die Rohrschlaugen eingebettet sind. Um dabei einen guten Wärmeübergang zu erhalten, sind große Heizflächen notwendig. Es ist auch bekannt, den Wärmeaustausch in normalen Regeneratoren durchzuführen; dabei sind komplizierte Schaltanordnungen mit doppelten Ventilen und Zwischenentlüftung notwendig, um den übertritt von Luft in die reinen Zerlegungsprodukte zu verhindern.
  • Besonders beim Gewinnen sehr reiner Gaszerlegungsprodukte ist es notwendig, zu vermeiden, daß in die in der Trennsäule gewonnenen sehr reinen Produkte beim Wärmeaustausch mit zu zerlegendem Gas auch nur kleine Mengen des Rohgases gelangen können, da sonst eine hohe Endreinheit nicht garantiert werden kann.
  • Die Erfindung setzt sich deshalb die Aufgabe, die Verunreinigung der in einer Trennsäule gewonnenen Gaszerlegungsprodukte beim Wärmeaustausch mit dem zu zerlegenden Gas mit Sicherheit zu verhindern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens der Teil des Rohgases, der im Wärmeaustausch mit dem Reingas gebracht werden soll, mit einem geringeren als dem Druck des Reingases durch die umschaltbaren Wärmeaustauscher geführt wird.
  • Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß bei Undichtigkeiten an den Schaltventilen bzw. beim Versagen des Schaltmechanismus das zu zerlegende Gas nicht in das unter höherem Druck stehende reine Gaszerlegungsprodukt übertreten kann.
  • DieserErfindungsgedanke läßt sich in verschiedener Weise realisieren. Gasförmig der Rektifikationssäule entnommene Zerlegungsprodukte können kalt auf einen höheren als den Rohgasdruck komprimiert und dann in den Regeneratoren angewärmt werden. Flüssig abgezogene Zerlegungsprodukte können auf einen höheren Druck gefördert, dann verdampft und in den zur Abkühlung des Rohgases verwendeten Regeneratoren auf Umgebungstemperatur angewärmt werden. Dabei ist es notwendig, die Regeneratoren durch einen besonderen Spültakt von Ablagerungen und -der in den Hohlräumen des Regenerators verbliebenen Menge des zu zerlegenden Gases zu befreien. Dies läßt sich in bekannter Weise beispielsweise durch eine besondere Spülperiode mit einem Teil der Gaszerlegungsprodukte oder durch Absaugen unter stark vermindertem Druck erreichen.
  • Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgedankens kann das Rohgas in zwei Teilströmen verschiedenen Drucks der Anlage zugeführt werden. Das vorzugsweise aus dem Teilstrom mit dem höheren Druck erzeugte reine Gaszerlegungsprodukt wird durch die Regeneratoren aus der Anlage geführt, durch die der Rohgasteilstrom mit dem niedrigeren Druck in die Anlage geführt wurde.
  • Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, die beladenen Regeneratoren durch einen besonderen Spültakt zu reinigen, bevor das reine Produkt diese durchströmt.
  • Wird in der Anlage selbst keine oder nur wenig Kälte erzeugt, so können die Kälteverluste der Anlage durch Zufuhr- flüssiger Gase gedeckt werden. Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgedankens läßt sich hierzu auch das unter höherem Druck gewonnene, besondere reine Zerlegungsprodukt vor seinerWeiterverwendung ausnutzen. Zu diesemZweck kann ein besonderer Kältekreislauf angeschlossen werden, der ebenfalls mit Regeneratoren arbeitet. Das auf Umgebungstemperatur erwärmte, unter Druck stehende, besonders reine Zerlegungsprodukt wird dabei in einem Regenerator wieder abgekühlt, ein Teil davon arbeitsleistend auf einen etwas über dem Atmosphärendruck liegenden Druck entspannt und dann in Wärmeaustausch mit dem anderen Teil dieses Zerlegungsprodukts gebracht. Dieser andere Teil wird dabei verflüssigt und, gegebenenfalls nach Entspannung auf den in der Zerlegungsapparatur herrschenden Druck, in diese zurückgeführt oder flüssig entnommen, während das beim Wärmeaustausch erwärmte, entspannte Gas in einem weiteren Regenerator auf Umgebungstemperatur angewärmt und dann der Anlage entnommen wird.
  • Bei der Erzeugung besonders reinen Stickstoffs, der unter Druck einer Stickstoffwäsche zugeführt wird, können die Kälteverluste durch Zufuhr von flüssigen Gasen gedeckt werden, die aus dieser Stickstoffwäsche abgezogen werden.
  • In den Zeichnungen sind Luftzerlegungsanlagen als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Die Schaltventile der Regeneratoren wurden der Einfachheit halber weggelassen. Ihre Funktion wird innerhalb zusammengehöriger Gruppen zyklisch periodisch vertauscht. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung in einer bestimmten Schaltphase an.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Anlage zur Gewinnung besonders reinen Sauerstoffs dargestellt. Die Funktion der Regeneratoren 1, 2, 3 und 4 wird wie die der Regeneratoren 5 und 6 untereinander zyklisch vertauscht. Durch die Leitung 7 strömen 50 000 Nm3/h Luft in den Kompressor 8 und werden in diesem auf 2 ata verdichtet. Etwa 20 000 Nm3/h werden davon abgezweigt, im Regenerator 1 gekühlt und gereinigt, in der Turbine 9 entspannt und in die Niederdiucksäule 11 eines zweistufigen Rektifikators geleitet. Etwa 30 000 Nm3/h Luft werden im Kompressor 12 auf 7 ata weiterverdichtet, im Regenerator 6 abgekühlt und gereinigt und zum einen Teil in der Turbine 13 auf 5,6 ata entspannt, zum anderen Teil im Wärmeaustauscher 14 gekühl und dabei verflüssigt, dann im Ventil 15 auf 5,6 ata gedrosselt und anschließend gemeinsam mit dem erstgenannten Teil in die Drucksäule 10 der zweistufigen Rektifikationsanordnung geführt. Durch die Leitung 16 wird dieser Säule in bekannter Weise sauerstoffreiche Sumpfflüssigkeit entnommen, auf etwa 1,3 ata gedrosselt und in die Niederdrucksäule 11 eingespeist. Durch die Leitung 17 wird flüssiger Stickstoff vom Kopf der Drucksäule 10 abgezogen und als Waschflüssigkeit in den Kopf der Niederdrucksäule 11 entspannt. Dem Sumpf der Niederdrucksäule 11 wird flüssiger, reiner Sauerstoff entnommen, mit der Pumpe 20 auf einen Druck von 2,4 ata gebracht, im Wärmeaustauscher 14 verdampft, mit der Leitung 21 zum Regenerator 4 geführt und in diesem auf Umgebungstemperatur angewärmt. Ein Teil dieses reinen Sauerstoffs wird anschließend mit der Leitung 22 abgezweigt, durch den Regenerator 3 geführt, um diesen zu spülen, und vor der Turbine 9 der zu zerlegenden Luft zugemischt. Durch die Leitung 23 werden etwa 7000 Nm3/h gasförmigen Sauerstoffs mit einer Reinheit von 99,7% entnommen. Der vom Kopf der Niederdrucksäule 11 abziehende gasförmige Stickstoff wird in den Regeneratoren 2 und 5 angewärmt. Etwa 13 000 Nm3/ h Stickstoff verlassen durch die Leitung 18 etwa 30 000 Nms/h Stickstoff durch die Leitung 19 die Anlage.
  • Durch Variation der Drücke und Mengen . kann dieser Anlage auch flüssiger Sauerstoff entnommen werden. Für die Erzeugung von beispielsweise 800 Nm3/h flüssigem Sauerstoff und 6200 Nm3/h gasförmigem Sauerstoff von 3,7 ata können 44 000 Nm3/h Luft im Kompressor 8 auf 3,5 ata verdichtet werden, von denen 12 000 Nm3/h durch den Regenerator 1 gehen und 32 ÖOÖ Nm3/h im Kompressor 12 auf 10 ata weiterverdichtet werden, bevor sie durch den Regenerator 6 strömen.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Anlage zur Gewinnung besonders reinen Stickstoffs und 98%igen Sauerstoffs. Hier gehören die Regeneratoren 31, 32, 33 und 34, dann 35 und 36 sowie 37 und 38 je zu einer Gruppe, deren Funktion untereinander zyklisch vertauscht wird. Die zu zerlegende Luft wird durch die Leitung 25 der Anlage zugeführt, im Kompressor 26 auf 5,7 ata verdichtet und zum einen Teil im Regenerator 31, zum anderen im Regenerator 38 gekühlt ung gereinigt und in den unteren Teil der Drucksäule 27 eines zweistufigen Rektifikators geführt. Ein Teil der durch den Regenerator 31 zugeführten Luft wird im Wärmeaustauscher 29 verflüssigt. Aus dem Sumpf der Drucksäule 27 wird sauerstoffreiche Flüssigkeit abgezogen, im Wärmeaustauscher 30 unterkühlt und in die Niederdrucksäule 28 entspannt.
  • Mit der Leitung 39 wird reiner gasförmiger Stickstoff dem Kopf der Drucksäule 27 entnommen und auf die beiden Leitungen 40 und 41 verteilt. Der durch die Leitung 40 gehende Teil des Stickstoffs wird im Wärmeaustauscher 43 angewärmt, dann in der Turbine 44 auf etwa 1,2 ata entspannt, im Regenerator 33 angewärmt, wobei er die in diesem abgeschiedenen Verunreinigungen aufnimmt, und durch die Leitung 45 aus der Anlage herausgeführt. Der durch die Leitung 41 strömende Stickstoff wird im Gebläse 42 etwa 5,9 ata verdichtet und dann aufgeteilt in einen Strom, der durch den Regenerator 34 geht und in diesem angewärmt wird, und einen Teil, der zur Turbine 46 geht.
  • Von dem in den Regenerator 34 strömenden Stickstoff wird mit der Leitung 47 ein Teil an einer Zwischenstelle entnommen, im Wärmeaustauscher 43 abgekühlt und ebenfalls zur Turbine 46 geleitet. Der andere Teil dieses Stickstoffs durchströmt den ganzen Regenerator 34, wird dabei auf Umgebungstemperatur angewärmt, durchströmt dann den Regenerator 35 für reinen Stickstoff, wird dabei wieder abgekühlt und dann dem zur Turbine 46 gehenden reinen Stickstoff zugemischt. In dieser Turbine wird der gesamte reine Stickstoff auf 2,7 ata entspannt, dann im Wärmeaustauscher 48 und anschließend im Regenerator 36 angewärmt und verläßt durch die Leitung 49 mit etwa 2,5 ata die Anlage. Gasförmiger Sauerstoff von 98% Reinheit wird dem Fuß der Niederdrucksäule 28 durch die Leitung 50 entnommen, im Regenerator 37 auf Umgebungstemperatur angewärmt und verläßt die Anlage durch die Leitung 51. Gasförmiger unreiner Stickstoff verläßt den Kopf der Niederdrucksäule 28 durch die Leitung 52, wird in den Wärmeaustauschern 30 und 29 und im Regenerator 32 angewärmt und verläßt die Anlage durch die Leitung 53.
  • Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Anlage zur Gewinnung besonders reinen Stickstoffs. Die Funktionen der zu einer Gruppe gehörenden Regeneratoren 61, 62, 63 sowie 64, 65, 66 und 67, 68 werden jeweils untereinander zyklisch vertauscht. Durch die Leitung 54 werden der Anlage 50 000 Nm3/h Luft zugeführt, im Kompressor 55 auf 5,7 ata verdichtet und in zwei Teilströme aufgeteilt. Ein Teilstrom von 23 000 Nm3/h wird im Kompressor 56 auf 6,5 ata weiterverdichtet, anschließend im Regenerator 61 abgekühlt und gereinigt und dann in die Säule 57 eingeführt. Der andere Teilstrom von 27 000 Nm3/h wird im Regenerator 64 abgekühlt und in die Drucksäule 58 eines zweistufigen Rektifikators eingeleitet.
  • Die bei der Rektifikation im Sumpf der Säulen 57 und 58 anfallenden sauerstoffreichen Flüssigkeiten werden getrennt abgezogen, auf etwa 1;2 ata entspannt, dann vereinigt und durch die Leitung 60 in den Kopf der Niederdrucksäule 59 geführt. Vom Kopf der Drucksäule 58 wird flüssiger Stickstoff abgezogen, mit der Pumpe 69 auf einen Druck von etwa 6;3 ata gebracht und als Waschflüssigkeit dem Kopf der Säule 57 aufgegeben. Durch die Leitung 70 wird reiner gasförmiger Stickstoff dem Kopf dieser Säule entnommen. Ein Teil davon kann in der Turbine 71 entspannt und zum Ausspülen und Verdrängen des in der vorhergehenden Periode im Regenerator 65 zurückgebliebenen Stickstoffs verwendet werden, während etwa 20 000 Nms/h reiner Stickstoff im Regenerator 66 auf Umgebungstemperatur angewärmt werden. Dieser reine Stickstoff kann der Anlage durch die Leitung 72 entnommen oder - wie in der Figur dargestellt - zur Kälteerzeugung zunächst noch durch einen Kältekreislauf geführt werden.
  • ^Dieser Kältekreislauf arbeitet in folgender Weise: Der der Leitung 72 zugeführte reine Stickstoff wird im Regenerator 67 abgekühlt und dann aufgespalten in zwei Teilströme, deren einer in der Turbine 73 arbeitsleistend entspannt wird, anschließend im Wärmeaustauscher 74 den anderen Teilstrom verflüssigt und sich dabei erwärmt, dann im Regenerator 68 auf Umgebungstemperatur angewärmt wird und die Anlage durch die Leitung 75 verläßt. Der im Wärmeaustauscher 74 verflüssigte Teil des reinen Stickstoffs wird im Ventil 76 entspannt und mit der Leitung 77 in den Kopf der Drucksäule 58 geführt. Ein Teil des verflüssigten Stickstoffs kann durch das Ventil 83 und die Leitung 84 der Anlage entnommen werden.
  • Dem Fuß der Niederdrucksäule 59 werden 7000-Nm3/h Sauerstoff mit der Leitung 78 entnommen, im Regenerator 63 auf Umgebungstemperatur angewärmt und durch die Leitung 79 aus der Anlage abgeführt. Gasförmiger. unreiner Stickstoff verläßt den Kopf der Niederdrucksäule 59 durch die Leitung 80 und wird zur Kühlung und Spülung der Regeneratoren 62 und 65 verwendet. Anschließend wird er durch die Leitungen 81 und 82 der Anlage entnommen. Mit den in den Figuren dargestellten Anlagen können nicht nur die jeweils beschriebenen reinen Produkte erzeugt werden. In entsprechender Weise läßt sich in jeder der dargestellten Anlagen jedes Zerlegungsprodukt bzw. beide Zerlegungsprodukte rein gewinnen.

Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Gewinnen besonders reiner Gase bzw. Gaszerlegungsprodukte in Tieftemperatur-Reinigungs- bzw. Zerlegungsanlagen, bei denen der Wärmeaustausch zwischen Rohgas und Reingas in umschaltbaren Wärmeaustauschern, vorzugsweise Regeneratoren, stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Teil des Rohgases, der in Wärmeaustausch mit dem Reingas gebracht werden soll, mit einem geringeren als dem Druck des Reingases durch die umschaltbaren Wärmeaustauscher geführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Gaszerlegungsanlage flüssig anfallenden Zerlegungsprodukte auf einen höheren als den Rohgasdruck gefördert, dann verdampft und in Wärmeaustausch mit dem zu zerlegenden Rohgas gebracht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Gaszerlegungsanlage gasförmig anfallenden Zerlegungsprodukte auf einen höheren als den Rohgasdruck komprimiert und dann in Wärmeaustausch mit dem zu zerlegenden Rohgas gebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas in zwei Teilströmen verschiedenen Druckes der Gaszerlegungsanlage zugeführt wird und das aus dem Teilstrom mit dem höheren Druck erzeugte reine Gaszerlegungsprodukt in Wärmeaustausch mit dem Rohgasstrom niedrigeren Druckes gebracht wird. -
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den umschaltbaren Wärmeaustauschern vorhandenes Rohgas vor dem Umschalten auf Reingas durch einen Reingasteilstrom höheren Druckes aus den umschaltbaren Wärmeaustauschern verdrängt und dem Rohgas wieder zugeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Speichermasse der umschaltbaren Wärmeaustauscher niedergeschlagene Verunreinigungen aus dem Rohgas durch unreine Zerlegungsprodukte unter Druck oder unter Vakuum heraussublimiert werden.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den umschaltbaren Wärmeaustauschern vorhandenes Rohgas vor dem Umschalten auf Reingas durch entspanntes reines Gas gespült und das Spülgas abgeblasen wird. B.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des austretenden Reingases in einer Verflüssigungsanlage zur Kälteerzeugung verwendet wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Gewinnung reinen Stickstoffs dieser unter Druck einer Stickstoffwäsche zugeführt wird und Kälteverluste der Zerlegungsanlage durch Zufuhr von flüssigen Gasen aus der Stickstoffwäsche gedeckt werden.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 9; dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erzeugung von besonders reinem Tiefsiedenden zusätzlich zu einer zweistufigen Rektifikationssäule (58, 59) eine einstufige Säule (57) verwendet wird, deren Druck höher als der Druck der Drucksäule (58) der zweistufigen Rektifikationssäule ist, und das in der Drucksäule (58) erzeugte flüssige Tiefsiedende zum Kopf der einstufigen Säule (57) gepumpt wird, während die Sumpfflüssigkeiten beider Drucksäulen (57, 58) entspannt und dem Kopf der Niederdrucksäule(59) aufgegeben werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 8; dadurch gekennzeichnet, daß das auf Umgebungstemperatur angewärmte reine Gas (72) in einem umschaltbaren Wärmeaustauscher, vorzugsweise Regenerator (67), wieder auf Verflüssigungstemperatur abgekühlt und dann in zwei Teilströme aufgespalten wird, deren einer arbeitsleistend entspannt wird (73) und im Wärmeaustausch (74) mit dem anderen Teil diesen verflüssigt, bevor er in einem weiteren umschaltbaren Wärmeaustauscher, vorzugsweise Regenerator (68), wieder auf Umgebungstemperatur angewärmt wird, während der verflüssigte Anteil (77) mindestens teilweise zur Drucksäule (58) zurückgeführt wird.
  12. 12. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, gekennzeichnet durch eine Rektifikationssäule (27, 28) und Regeneratoren (31 bis 38) zur Abkühlung des zu zerlegenden Gases und zur Wiedererwärmung des Zerlegungsproduktes, wobei in die von der Rektifikationssäule zu den Regeneratoren (31 bis 36) führende Leitung (39) für ein reines gasförmiges Zerlegungsprodukt ein Gebläse (42) geschaltet ist.
  13. 13. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine Rektifikationssäule (10, 11) und Regeneratoren (1 bis 6) zur Abkühlung des zu zerlegenden Gases und Wiederanwärmung der Zerlegungsprodukte, wobei in die von der Niederdrucksäule (11) zu den Regeneratoren (5, 6) führende Leitung für ein flüssiges reines Zerlegungsprodukt eine Pumpe (20) und anschließend ein Wärmeaustauscher (14) geschaltet ist.
  14. 14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine zweistufige (58, 59) und eine einstufige Säule (57), eine mit einer Pumpe (69) versehene Leitung für flüssiges Tiefsiedendes vom Kopf der Drucksäule (58) der zweistufigen zum Kopf der einstufigen Säule (57) und mit Ventilen versehene Leitungen (60) vom Sumpf beider Drucksäulen (57, 58) zum Kopf der Niederdrucksäule (59).
  15. 15. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zwei umschaltbare Regeneratoren (67, 68); eine Turbine (73) und einen Wärmeaustauscher (74), wobei das warme Ende des Regenerators (67) mit dem warmen Ende eines Regenerators (66) für ein reines Zerlegungsprodukt der Gaszerlegungsanlage und das kalte Ende des Regenerators (67) mit der Eintrittsseite der Turbine (73) und dem einen Querschnitt des Wärmeaustauschers (74) verbunden ist, von dessen Austrittsseite eine Leitung (77) zu der Rektifikationseinrichtung führt, und wobei das kalte Ende des anderen Regenerators (68) mit der Eintrittsseite des zweiten Querschnitts des Wärmeaustauschers (74) verbunden ist, an dessen Austrittsseite der Auspuff der Turbine (73) angeschlossen ist.
DEG30703A 1960-10-14 1960-10-14 Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen Pending DE1117616B (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEG30703A DE1117616B (de) 1960-10-14 1960-10-14 Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen
US144776A US3280574A (en) 1960-10-14 1961-10-12 High pressure pure gas for preventing contamination by low pressure raw gas in reversing regenerators
FR875992A FR1304235A (fr) 1960-10-14 1961-10-14 Procédé et appareil pour obtenir des produits particulièrement purs dans les appareils de décomposition des gaz à basse température

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEG30703A DE1117616B (de) 1960-10-14 1960-10-14 Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1117616B true DE1117616B (de) 1961-11-23

Family

ID=7124078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEG30703A Pending DE1117616B (de) 1960-10-14 1960-10-14 Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US3280574A (de)
DE (1) DE1117616B (de)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3307181A1 (de) * 1983-03-01 1984-09-06 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von luft
FR2578532A1 (fr) * 1985-03-11 1986-09-12 Air Liquide Procede et installation de production d'azote
FR2789162A1 (fr) * 1999-02-01 2000-08-04 Air Liquide Procede de separation d'air par distillation cryogenique
DE102007031759A1 (de) 2007-07-07 2009-01-08 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Druckprodukt durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102007031765A1 (de) 2007-07-07 2009-01-08 Linde Ag Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102009034979A1 (de) 2009-04-28 2010-11-04 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Drucksauerstoff
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
DE102012017488A1 (de) 2012-09-04 2014-03-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Erstellung einer Luftzerlegungsanlage, Luftzerlegungsanlage und zugehöriges Betriebsverfahren
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
EP2963370A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963369A1 (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

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3699695A (en) * 1965-10-29 1972-10-24 Linde Ag Process of separating air into an oxygen-rich fraction suitable for blast furnace operation
DE2535488A1 (de) * 1975-08-08 1977-02-10 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
DE2854508C2 (de) * 1978-12-16 1981-12-03 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemisches
DE3610973A1 (de) * 1986-04-02 1987-10-08 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von stickstoff
DE3817244A1 (de) * 1988-05-20 1989-11-23 Linde Ag Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft
US5114452A (en) * 1990-06-27 1992-05-19 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic air separation system for producing elevated pressure product gas
US5098456A (en) * 1990-06-27 1992-03-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic air separation system with dual feed air side condensers
US5108476A (en) * 1990-06-27 1992-04-28 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic air separation system with dual temperature feed turboexpansion
US5148680A (en) * 1990-06-27 1992-09-22 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Cryogenic air separation system with dual product side condenser
FR2915271A1 (fr) * 2007-04-23 2008-10-24 Air Liquide Procede et appareil de separation des gaz de l'air par distillation cryogenique
EP3771873A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-03 Linde GmbH Verfahren und anlage zur tieftemperaturzerlegung von luft

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2239883A (en) * 1941-04-29 Expansion engine
US1604249A (en) * 1919-12-02 1926-10-26 Air Reduction Apparatus for liquefaction and rectification of gases
US1607321A (en) * 1923-01-31 1926-11-16 Air Reduction Liquefaction and separation of gaseous mixtures
US1976388A (en) * 1932-06-20 1934-10-09 Carbo Oxygen Company Apparatus for producing oxygen from liquid air
DE752439C (de) * 1943-02-11 1953-01-05 Messer & Co G M B H Verfahren zur Erzeugung von komprimiertem Sauerstoff
US2648205A (en) * 1948-03-30 1953-08-11 Hydrocarbon Research Inc Rectification of mixed gases
DE880893C (de) * 1949-04-08 1953-06-25 Adolf Messer G M B H Verfahren zur Zerlegung von Luft bei gleichzeitiger Gewinnung von fluessigem oder komprimiertem Sauerstoff
US2709348A (en) * 1949-05-20 1955-05-31 Union Carbide & Carbon Corp Process of and apparatus for separating gas mixtures
US2653455A (en) * 1950-01-04 1953-09-29 Air Liquide Process for cold separation of gaseous mixtures
US2711085A (en) * 1950-06-15 1955-06-21 Air Prod Inc Apparatus for pumping volatile liquids
US2873583A (en) * 1954-05-04 1959-02-17 Union Carbide Corp Dual pressure cycle for air separation
FR1148546A (fr) * 1956-09-27 1957-12-11 Air Liquide Procédé de séparation de l'air en ses éléments

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3307181A1 (de) * 1983-03-01 1984-09-06 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von luft
FR2578532A1 (fr) * 1985-03-11 1986-09-12 Air Liquide Procede et installation de production d'azote
US4717410A (en) * 1985-03-11 1988-01-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process and installation for producing nitrogen under pressure
FR2789162A1 (fr) * 1999-02-01 2000-08-04 Air Liquide Procede de separation d'air par distillation cryogenique
EP1026464A1 (de) * 1999-02-01 2000-08-09 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Luftzerlegungverfahren durch Tieftemperaturrektifikation
US6295835B1 (en) 1999-02-01 2001-10-02 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for air separation by cryogenic distillation
DE102007031759A1 (de) 2007-07-07 2009-01-08 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Druckprodukt durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102007031765A1 (de) 2007-07-07 2009-01-08 Linde Ag Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2015013A2 (de) 2007-07-07 2009-01-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Druckprodukt durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2015012A2 (de) 2007-07-07 2009-01-14 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE102009034979A1 (de) 2009-04-28 2010-11-04 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Drucksauerstoff
EP2312248A1 (de) 2009-10-07 2011-04-20 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung Gewinnung von Drucksauerstoff und Krypton/Xenon
DE102010052545A1 (de) 2010-11-25 2012-05-31 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2458311A1 (de) 2010-11-25 2012-05-30 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
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
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
DE102012017488A1 (de) 2012-09-04 2014-03-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Erstellung einer Luftzerlegungsanlage, Luftzerlegungsanlage und zugehöriges Betriebsverfahren
WO2014154339A2 (de) 2013-03-26 2014-10-02 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur luftzerlegung und luftzerlegungsanlage
EP2784420A1 (de) 2013-03-26 2014-10-01 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
EP2963370A1 (de) 2014-07-05 2016-01-06 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2963369A1 (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

Also Published As

Publication number Publication date
US3280574A (en) 1966-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1117616B (de) Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen
DE1226616B (de) Verfahren und Einrichtung zur Gewinnung von gasfoermigem Drucksauerstoff mit gleichzeitiger Erzeugung fluessiger Zerlegungsprodukte durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE2051476C3 (de) Verfahren zur Herstellung von gasförmigem und/oder flüssigem Stickstoff von überatmosphärischem Druck
DE1124529B (de) Verfahren und Einrichtung zur Durchfuehrung von Waermeaustauschvorgaengen in einer mit vorgeschalteten Regeneratoren arbeitenden Gaszerlegungsanlage
DE1258882B (de) Verfahren und Anlage zur Luftzerlegung durch Rektifikation unter Verwendung eines Hochdruckgas-Kaeltekreislaufes zur Druckverdampfung fluessigen Sauerstoffs
EP2313724A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
DE2646690A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mischung von sauerstoff und wasserdampf unter druck
DE10228111A1 (de) Luftzerlegungsverfahren und -anlage mit Mischsäule und Krypton-Xenon-Gewinnung
DE102011014678A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms
DE1159971B (de) Verfahren zur Gewinnung von gasfoermigem und unter Druck stehendem Sauerstoff durch Zerlegung von Luft
DE60016874T2 (de) Luftzerlegung
DE1235346B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Auswaschung von Verunreinigungen aus wasserstoffreichen Gasgemischen mittels fluessigen Stickstoffs
DE2335096C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff und gasförmigem Stickstoff
DE1135020B (de) Verfahren und Einrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines wasserstoffreichen Gasgemisches
DE1135935B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Sauerstoff geringer Reinheit durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE1023061B (de) Verfahren zur Zerlegung von Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen, insbesondere Koksofengas, und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1911765C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE1259363B (de) Verfahren zum Herstellen von Sauerstoff und mit Sauerstoff auf etwa 70 Prozent angereicherter Luft
DE1124984B (de) Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines reinen Gases durch Abscheiden von kondensierbaren Bestandteilen aus Gasgemischen
DE1112095B (de) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung fluessiger Gaszerlegungs-produkte
DE955867C (de) Verfahren zum Trennen eines verdichteten, wasserstofreichen Gasgemisches
DE2131341C3 (de) Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen
DE921809C (de) Verfahren zur Erzeugung von reinem Sauerstoff neben der Gewinnung von Sauerstoff geringerer Reinheit
DE1751235A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon
DE1046640B (de) Verfahren und Einrichtung zur Kaelteerzeugung durch arbeitsleistende Entspannung