DE1232174B - Verfahren zum Verdampfen von fluessigem Methan unter Verfluessigung von gasfoermigem Stickstoff aus einer Luftzerlegungssaeule - Google Patents

Verfahren zum Verdampfen von fluessigem Methan unter Verfluessigung von gasfoermigem Stickstoff aus einer Luftzerlegungssaeule

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DE1232174B
DE1232174B DEC24381A DEC0024381A DE1232174B DE 1232174 B DE1232174 B DE 1232174B DE C24381 A DEC24381 A DE C24381A DE C0024381 A DEC0024381 A DE C0024381A DE 1232174 B DE1232174 B DE 1232174B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
F25j
Deutsche Kl.: 17 g-5/02
Nummer: 1232174
Aktenzeichen: C 243811 a/17 g
Anmeldetag: 15. Juni 1961
Auslegetag: 12. Januar 1967
Ein Verfahren zur Verflüssigung von in einer Lufttrennanlage gewonnenem Stickstoff unter Rückvergasung von verflüssigtem Methan, bei dem das flüssige Methan in mittelbarem Wärmeaustausch mit auf etwa 20 at verdichtetem gasförmigem Stickstoff vergast und hierbei der Stickstoff verflüssigt wird, ist bekannt. Man hat ebenfalls schon bei einem Verflüssigungsverfahren das zur Verfügung stehende kalte Kühlmittel diesen Verfahrensschritten zum Zwecke der Energieerzeugung unterworfen. Demgegenüber wird mit der vorliegenden Erfindung ein rationeller Weg gewiesen, wie die verschiedenen Expansionsund Kompressionsstufen miteinander kombiniert werden müssen, um auf möglichst wirtschaftliche Weise die Rückvergasung von Methan in Verbindung mit einer Lufizerlegungsanlage durchzuführen.
Unter Methan ist sowohl reines Methan als auch jedes Gasgemisch zu verstehen, dessen Hauptbestandteil Methan ist.
Das Verfahren zum Verdampfen von flüssigem Methan durch Wärmeaustausch mit aus dem Kopf einer Luftzerlegungssäule entnommenem gasförmigem, verdichtetem Stickstoff, welcher dabei verflüssigt wird, ist erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, daß ein Teil des flüssigen Methans auf erhöhten Druck gepumpt und in zwei Teilströmen im Wärmeaustausch mit gasförmigem Stickstoff vor dessen Verflüssigung und mit der Luftzerlegungssäule zuzuführender, auf Umgebungstemperatur befindlicher Luft verdampft wird, worauf die Teilströme wieder vereinigt, erhitzt und arbeitsleistend entspannt werden, während die durch Wärmeaustausch mit gasförmigem Stickstoff aus der Luftzerlegungssäule vor dessen Wiederabkühlung durch das verdampfende Methan weiter gekühlte Luft der Säule zugeführt, der bei der Verdampfung des anderen Teils des flüssigen Methans erhaltene flüssige Stickstoff entspannt und ein Teil des bei der Entspannung des kalten flüssigen Stickstoffs verbliebenen flüssigen Stickstoffs, gegebenenfalls nach weiterer Abkühlung, als Rücklauf der Luftzerlegungssäule wieder zugeführt wird.
Der gasförmige Stickstoff wird einer Luftzerlegungssäule entnommen, die mit einer Verdampfungsanlage für flüssiges Methan vereinigt ist und zusammen mit ihr betrieben wird. Der Verfahrensablauf in einer solchen kombinierten Anlage gestaltet sich wie folgt:
a) Der dem oberen Ende der Luftzerlegungssäule entnommene und verdichtete gasförmige Stickstoff wird durch indirekten Wärmeaustausch mit unter Druck stehendem flüssigem Methan abgekühlt, wobei gasförmiges Methan entsteht.
Verfahren zum Verdampfen von flüssigem
Methan unter Verflüssigung von gasförmigem
Stickstoff aus einer Luftzerlegungssäule
Anmelder:
Conch International Methane Limited,
Nassau (Bahama-Inseln)
Vertreter:
Dipl.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. E. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Hadi Hashemi-Tafreshi, London
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Juni 1960 (36 643)
b) Der in Stufe a) erhaltene kalte gasförmige Stickstoff wird weiter verdichtet.
c) Der in Stufe b) erhaltene kalte verdichtete gasförmige Stickstoff wird durch indirekten Wärmeaustausch mit weiterem flüssigem Methan kondensiert, wodurch flüssiger Stickstoff und gasförmiges Methan entsteht.
d) Die der Luftzerlegungssäule zuzuführende Luft wird durch indirekten Wärmeaustausch ebenfalls mit dem unter Druck stehenden flüssigen Methan abgekühlt, wobei ebenfalls gasförmiges Methan entsteht.
e) Das in den Stufen a) und d) erhaltene gasförmige Methan wird erhitzt und arbeitsleistend entspannt.
f) Die in Stufe d) erhaltene kalte Luft wird durch erneuten Wärmeaustausch mit kaltem Stickstoff und/oder Sauerstoff aus der Luftzerlegungssäule weiter gekühlt und der Luftzerlegungssäule zugeführt, der dann am oberen Ende gasförmiger Stickstoff entnommen wird.
'g) Der Druck des in Stufe c) erhaltenen flüssigen Stickstoffs wird vermindert, wobei man flüssigen Stickstoff von niedrigerem Druck und kalten gasförmigen Stickstoff erhält.
h) Ein Teil des in Stufe c) und/oder Stufe g) erhaltenen flüssigen Stickstoffes wird als Rücklauf für die Luftzerlegungssäule verwendet.
609 757/62
Man erkennt, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist, unter Verwendung von flüssigem Methan und Luft als Ausgangsstoffen gasförmiges Methan als Produkt der Stufen c) und e) sowie flüssigen Stickstoff als Produkt der Stufe g) zu erzeugen, wobei nur während der Stufe e) äußere Energie in Form von Wärme zugeführt wird. Ferner fällt, wie weiter unten noch erläutert wird, auch gasförmiger und/oder flüssiger Sauerstoff an.
Die in der Stufe e) erzeugte Energie kann für den Antrieb der bei der Durchführung des Verfahrens benötigten Verdichter verwendet werden, so daß als einzige von außen zuzuführende Energie die dem System während der Stufe e) zugeführte Wärme zu nennen ist. Diese Wärmeenergie kann mit sehr geringen Kosten heißen Abwässern entnommen werden. Die gesamte Kälteerzeugung, die zur Gewinnung des flüssigen Stickstoffs bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich ist, kann mit Hilfe von flüssigem Methan bewirkt werden, so daß keine andere Kältequelle benötigt wird. Die bei dem erfmdungsgemäßen Verfahren benötigte Verdichtungsleistung wird dadurch auf ein Mindestmaß herabgesetzt, daß man dafür sorgt, daß die Einlaßtemperaturen bei den verschiedenen Verdichtern möglichst niedrig sind.
Es ist vorteilhaft, den zu entspannenden kalten flüssigen Stickstoff zweistufig zu entspannen und den bei der ersten Entspannung erhaltenen kalten gasförmigen Stickstoff als Heizmedium für den Inhalt der Destillationsblase der Luftzerlegungssäule zu verwenden und ihn dabei zu verflüssigen. Auf diese Weise läßt sich die Wärmezufuhr zur Luftzerlegungssäule und die Wärmeabfuhr und Verflüssigung des bei der Entspannung entstehenden gasförmigen Stickstoffs in besonders einfacher Weise miteinander verbinden.
Den bei der zweiten Entspannung des kalten flüssigen Stickstoffs erhaltenen kalten gasförmigen Stickstoff vereinigt man vorteilhafterweise mit dem am Kopf der Luftzerlegungssäule abgezogenen kalten gasförmigen Stickstoff, um ihn so zusammen mit letzterem zu verflüssigen. Dies hat den Vorteil, daß gesonderte Apparaturen zur Verflüssigung entfallen können.
Am günstigsten ist es, den in der Destillationsblase verflüssigten Stickstoff der Luftzerlegungssäule als Rücklauf zuzuführen.
Legt man großen Wert auf die Gewinnung möglichst vielen flüssigen Stickstoffs, so ist es zweckmäßig, wenigstens einen Teil des aus der Luftzerlegungssäule abgezogenen kalten Sauerstoffs zum Kühlen der in die Luftzerlegungssäule eingeführten Luft zu verwenden.
Es ist zweckmäßig, die Möglichkeit vorzusehen, daß ein Teil des bei der Verdampfung des anderen Teils des flüssigen Methans erhaltenen flüssigen Stickstoffs unmittelbar der Luftzerlegungssäule als Rücklauf zugeführt wird und nicht aller verflüssigter Stickstoff entspannt wird. Wünscht man nämlich mehr flüssigen Stickstoff herzustellen, dann wird aller Stickstoffdampf durch Wärmeaustausch mit verdampfendem flüssigem Methan verflüssigt. Würde aller flüssiger Stickstoff in die Entspannungsbehälter eingeleitet werden, entstünde zuviel Stickstoffdampf. Man leitet dann deshalb zweckmäßig einen Teil des flüssigen Stickstoffs an den Entspannungsstufen vorbei direkt in die Luftzerlegungssäule.
Der zur Abkühlung der der Anlage, zuströmenden Luft und des verdichteten gasförmigen Stickstoffs verwendete Anteil des dem System zugeführten flüssigen Methans weist nach seiner Verdampfung noch eine verhältnismäßig weit unterhalb der Umgebungstemperatur liegende Temperatur auf. Zur zusätzlichen Energieerzeugung kann daher das noch unter Druck stehende gasförmige Methan in einem äußeren geschlossenen Wärmekraftprozeß als Kühlmedium im Kondensator verwendet werden. Da auf diese Weise eine sehr niedrige Kondensationstemperatur erreicht wird, lassen sich gute Wirkungsgrade bereits bei Verwendung von heißen Abwässern zur Wärmezufuhr erzielen. Als Arbeitsmittel für den geschlossenen Wärmekraftprozeß kommen beispielsweise Propan oder Äthan in Betracht.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von schematischen Fließbildern an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Gemäß F i g. 1 tritt verflüssigtes Methan, das sich bei atmosphärischem Druck auf einem Siedepunkt von —161° C befindet, in das System über die Leitung 20 ein und wird in 2 Teile aufgeteilt. Der durch die Leitung 21 strömende Teil wird in der Pumpe 22 auf 105 ata gebracht und in zwei Teilströme unterteilt, von denen der eine die Leitung 23 und der andere die Leitung 24 passiert. Der die Leitung 23 passierende Teilstrom dient dazu, im Wärmeaustauscher 25 die der Luftzerlegungssäule 42 zuzuführende Luft vorzukühlen. Hierbei erhöht sich die Temperatur des in den gasförmigen Zustand übergehenden Methans auf etwa 4,5° C. Das in die Leitung 24 eintretende flüssige Methan dient im Wärmeaustauscher 26 zum Kühlen von verdichtetem gasförmigem Stickstoff vor dessen Verflüssigung, wobei das flüssige Methan verdampft und eine Temperatur von —73° C annimmt. Die Temperatur dieses gasförmigen Methans wird im Kondensator 27 einer geschlossenen Wärmekraftanlage auf —45° C erhöht. Ein Teil des gasförmigen Methans mit einer Temperatur von —73° C kann vor dem Kondensator 27 abgezweigt und über eine Leitung 62 dem Wärmeaustauscher 25 zugeführt werden.
Hinter den Wärmeaustauschern 25 und 27 werden die Teilströme des gasförmigen Methans in der Leitung 28 vereinigt und im Wärmeaustauscher 29 mit Hilfe von heißem Wasser auf 71° C erwärmt. Das gasförmige Methan mit einer Temperatur von 71° C und einem Druck von 105 ata wird in einer Turbine
30 arbeitsleistend auf einen Zwischendruck von 28 ata entspannt, anschließend im Wärmeaustauscher
31 mit Hilfe von heißem Wasser auf 71° C erwärmt und in einer weiteren Turbine 32 nochmals arbeitsleistend auf den Fernleitungsdruck von 8 ata entspannt.
Der geschlossene Wärmekraftprozeß ist ein geschlossener Propankreislauf, der wie folgt arbeitet: Gasförmiges Propan unter einem Druck von 1,05 ata und mit einer Temperatur von —42° C wird im Kondensator 27 zu flüssigem Propan kondensiert und mit der Pumpe 34 auf 28 ata gebracht. Das flüssige Propan wird dann in einem Wärmeaustauscher 35 mit Hilfe von v/armem Wasser auf 93° C verdampft und in einer Turbine 36 arbeitsleistend auf 1,05 ata entspannt und schließlich im Kondensator 27 wieder kondensiert.
Der zweite Teil des in das System über die Leitung 20 eintretenden flüssigen Methans strömt durch den
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Wärmeaustauscher 37, wo das Methan bei atmo- einigt, der aus dem oberen Ende der Luftzerlegungs-
sphärischem Druck verdampft wird und zum Kühlen säule 42 über die Leitung 43 austritt. Im Entspan-
und Verflüssigen von verdichtetem Stickstoff dient. Das nungsbehälter 53 sammelt sich flüssiger Stickstoff von
gasförmige Methan kann in dem Verdichter 38 auf —196° C unter einem Druck von 1,05 ata, der über den Fernleitungsdruck von 8 ata gebracht werden. 5 die Leitung 55 als Endprodukt abgezogen wird. Ein
Als nächstes ist der Strömungsweg der Luft, des Teil des dem Entspannungsbehälter SO entnomme-
Sauerstoffs und des Stickstoffs beschrieben. Die über nen flüssigen Stickstoffs kann über die Leitung 61 und
die Leitung 39 angesaugte, unter atmosphärischem die flüssigen Stickstoff führende Leitung 47 der Luf t-
Druck stehende Luft wird im Verdichter 40 auf Zerlegungssäule 42 als Rücklauf oben wieder zuge-
1,25 ata verdichtet und im Wärmeaustauscher 25 mit io führt werden.
Hilfe von flüssigem Methan und kaltem Sauerstoff aus Flüssiger Stickstoff kann der Luftzerlegungssäule der Luftzerlegungssäule 42 von 15,5° C auf —151° C 42 über ein Ventil 57 entnommen werden, doch verabgekühlt. Die Luft durchströmt dann einen weite- läßt der größte Teil des Sauerstoffs bei diesem ren Wärmeaustauscher 41, wo sie mit Hilfe von kai- Ausführungsbeispiel die Säule als gesättigter Dampf tem Stickstoff und kaltem Sauerstoff aus der Luftzer- 15 über die Leitung 58 und dient in den Wärmeaustaulegungssäule auf —178° C abgekühlt wird. Diese schern 41 und 25 zum Kühlen der einströmenden Luft tritt mit —178° C in der Mitte der Luftzerle- Luft.
gungssäule 42 zur Rektifizierung ein. In der Luftzer- Wenn als Endprodukt eine größere Menge flüssigen legungssäule 42 fällt der flüssige Sauerstoff am Bo- Sauerstoffs erzeugt werden soll, kann man auf das den an, während im wesentlichen reiner Stickstoff im 20 Abziehen von kaltem Sauerstoffdampf zu den Wärmeoberen Teil der Einrichtung über die Leitung 43 ab- austauschen! 41 und 25 verzichten, so daß man über gezogen werden kann. Der abgezogene Stickstoff- das Ventil 57 mehr flüssigen Sauerstoff entnehmen strom befindet sich auf einer Temperatur von kann. In diesem Fall muß man einen Teil des Stick- -1960C und unter einem Druck von 1,03 ata. Die- Stoffs oder die gesamte Stickstoffmenge aus dem ser Stickstoff kühlt in einem Wärmeaustauscher 44 25 System als Gas abführen, nachdem ein Wärmeausflüssigen Stickstoff ab, der als Rücklauf der Luftzer- tausch im Wärmeaustauscher 25 stattgefunden hat, legungssäule oben wieder aufgegeben wird, und er- oder man benötigt eine äußere Energiequelle. Dieses wärmt sich dabei auf —181° C. Dann strömt der Verfahren wird nachstehend an Hand von F i g. 2 beStickstoff durch den Wärmeaustauscher 41 und von schrieben.
dort zu dem Verdichter 45, der eine Verdichtung auf 30 Flüssiges Methan von —161° C tritt unter atmo-5,6 ata bewirkt. Der verdichtete Stickstoff passiert sphärischem Druck über die Leitung 70 in das System dann den Wärmeaustauscher 26, in dem er sich auf nach F i g. 2 ein und wird in 2 Teile unterteilt. Der —151° C abkühlt, wobei das flüssige Methan ver- die Leitung 71 passierende Teil wird in der Pumpe dampft. Der Stickstoffstrom mit einer Temperatur 72 auf 105 ata gebracht und nochmals in zwei Teilvon --1510C wird anschließend im Verdichter 46 35 ströme unterteilt, von denen der eine in die Leitung auf 22,5 ata verdichtet und erneut durch den Wärme- 73 und der ,andere in die Leitung 74 einströmt. Der austauscher 26 geleitet, um auf —151° C abgekühlt die Leitung 73 passierende Teilstrom dient dazu, im zu werden. Der verdichtete gasförmige Stickstoff wird Wärmeaustauscher 75 die der Luftzerlegungssäule dann bei —151° C und 22,5 ata durch den Wärme- zuzuführende Luft zu kühlen, wobei die Temperatur austauscher 37 geleitet, wo er den anderen Teil des 40 des Methans auf 4,5° C erhöht wird und dessen Verdem System zugeleiteten Methans verdampft und sich dampfung erfolgt. Das die Leitung 74 passierende selbst gleichzeitig verflüssigt. Ein Teil des verflüssig- flüssige Methan wird im Wärmeaustauscher 76 verten Stickstoffs wird als Rücklauf über die Leitung 47, wendet, um verdichteten gasförmigen Stickstoff zu die Wärmeaustauscher 41 und 44 und die Leitung 48 kühlen; auch hierbei verdampft das flüssige Methan; zur Luftzerlegungssäule 42 zurückgeleitet. Ein Teil 45 es nimmt eine Temperatur von —73° C an. Ein Teil des verflüssigten Stickstoffs kann über die Leitung 47, des gasförmigen Methans kann über eine Leitung 77 die Wärmeaustauscher 41 und 44 sowie die Leitung abgezweigt und dem Wärmeaustauscher 75 zugeführt 56 auch einem Entspannungsbehälter 53 zugeführt werden, der Rest wird mit dem aus dem Wärmeauswerden, tauscher 75 in die Leitung 78 gelangenden gasförmi-
Der andere Teil des verflüssigten Stickstoffs wird 50 gen Methans vereinigt und dann im Wärmeaustauüber die Leitung 49 einem Entspannungsbehälter 5® scher 79 mit Hilfe von heißem Wasser auf 71° C erzugeführt, wo er auf einen Zwischendruck von 5,6 ata wärmt. Das gasförmige Methan von 71° C und 105 ata entspannt wird. Dabei entsteht gasförmiger Stickstoff wird in der Turbine Sß auf einen Druck von 28 ata von —178° C, der über die Leitung 51 den Heiz- arbeitsleistend entspannt. Hierauf wird das Methan schlangen 59 im unteren Teil der Luftzerlegungssäule 55 im Wärmeaustauscher 81 mit Hilfe von heißem Was-42 als Heizmedium zugeführt wird. In den Heiz- ser erneut auf 71° C erwärmt und wiederum arbeitsschlangen wird der Stickstoff verflüssigt und dann leistend in der Turbine 82 auf den Gasleitungsdruck über die Leitung 60 in die flüssigen Stickstoff füh- von 8 ata entspannt.
rende Leitung 47 hinter dem Wärmeaustauscher 41 Der zweite Teil des über die Leitung 70 in das
eingeleitet. 60 System eintretenden flüssigen Methans strömt durch
Flüssiger Stickstoff von —178° C sammelt sich am den Wärmeaustauscher 87, in dem das Methan bei
Boden des Entspannungsbehälters 50 und wird von atmosphärischem Druck verdampft und zum Kühlen
dort aus über die Leitung 52 einem zweiten Entspan- und Verflüssigen von verdichtetem Stickstoff dient,
nungsbehälter 53 zugeführt, wo der Druck auf Das gasförmige Methan kann im Verdichter 88 auf
1,05 ata herabgesetzt wird, was zur Bildung von gas- 65 den Gasleitungsdruck von 8 ata gebracht werden,
förmigem Stickstoff mit einer Temperatur von Luft wird unter atmosphärischem Druck von einer
—-196° C führt; dieser Stickstoff wird über die Lei- Leitung 89 aus durch den Wärmeaustauscher 75 ge-
tung 54 entnommen und mit dem Stickstoffstrom ver- leitet, in dem sie durch flüssiges Methan und kalten
Stickstoff aus der Luftzerlegungssäule 92 von 15,5° C auf —151° C abgekühlt wird. Die Luft strömt dann durch einen weiteren Wärmeaustauscher 91, in dem sie durch weiteren der Luftzerlegungssäule entnommenen kalten Stickstoff auf -1780C abgekühlt wird. Die Luft tritt dann mit —178° C in den mittleren Teil der Luftzerlegungssäule 92 zur Rektifizierung ein, an deren Boden flüssiger Sauerstoff und an deren Kopf im wesentlichen reiner Stickstoff anfällt. Der über die Leitung 93 abgezogene Stickstoff befindet sich auf einer Temperatur von —196° C und einem Druck von 1,03 ata. Er kühlt im Wärmeaustauscher 94 den flüssigen Rücklaufstickstoff. Dann strömt er durch den Wärmeaustauscher 91 und wird in zwei Teilströme unterteilt. Ein Teilstrom passiert den Wärmeaustauscher 75 und gelangt in die Atmosphäre, während der andere Teil im Verdichter 95 auf 5,6 ata verdichtet wird. Der verdichtete Stickstoff dient im Wärmeaustauscher 76 zum Verdampf en von flüssigem Methan, wobei er sich auf —151° C abkühlt. Hierauf ao wird der Stickstoffstrom mit einer Temperatur von
— 151° C in zwei Teilströme unterteilt, von denen der eine im Verdichter 96 auf 22,5 ata verdichtet und im Wärmeaustauscher 76 weiter auf —151° C abgekühlt wird, woraufhin er im Wärmeaustauscher 87 zum Verdampfen von Methan dient und sich dabei verflüssigt. Der andere Teilstrom wird über die Leitung 97 und den Wärmeaustauscher 91 sowie durch die Leitung 110 den Rohrschlangen 109 im unteren Teil der Luftzerlegungssäule 92 zugeführt, um dort als Heizmedium zu dienen und sich verflüssigen.
Der im Wärmeaustauscher 87 verflüssigte Stickstoff wird über die Leitung 99 zum ersten Entspannungsbehälter 100 geleitet und auf einen Druck von 5,35 ata entspannt, wobei Stickstoffgas von —178° C entsteht. Auch dieser gasförmige Stickstoff wird über die Leitungen 101 und 110 den Rohrschlangen 109 der Luftzerlegungssäule 92 zugeführt und dort verflüssigt. In diesen Rohrschlangen wird der Stickstoff verflüssigt, um schließlich als Rücklauf über die Leitungen 108 und 98 dem oberen Teil der Säule zugeleitet zu werden. Der am Boden des Entspannungsbehälters 100 anfallende flüssige Stickstoff mit einer Temperatur von —178° C wird über die Leitung 102 einem zweiten Entspannungsbehälter 103 zugeführt, wo der Druck auf 1,05 ata herabgesetzt wird und wobei gasförmiger Stickstoff von —196° C entsteht, der über die Leitung 104 entnommen und mit dem Stickstoffstrom aus dem oberen Teil der Luftzerlegungssäule in der Leitung 93 vereinigt wird. Im Entspannungsbehälter 103 sammelt sich flüssiger Stickstoff von
— 196° C und 1,05 ata, der über die Leitung 105 als Endprodukt abgezogen werden kann. Ein Teil des flüssigen Stickstoffs kann aus dem Entspannungsbehälter ICO über die Leitung 111 zur Leitung 98 und von dort aus als Rücklauf zur Luftzerlegungssäule 92 zurückgeleitet werden.
Flüssiger Sauerstoff als Endprodukt wird der Luftzerlegungssäule 92 über die Leitung 107 entnommen. Wenn das Methan einem Oxydationsprozeß unterzogen werden muß, steht der Sauerstoff für diesen Zweck zur Verfügung.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Verdampfen von flüssigem Methan durch Wärmeaustausch mit aus dem Kopf einer Luftzerlegungssäule entnommenem gasförmigem verdichtetem Stickstoff, welcher dabei verflüssigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des flüssigen Methans auf erhöhten Druck gepumpt und in zwei Teilströmen im Wärmeaustausch mit gasförmigem Stickstoff vor dessen Verflüssigung und mit der Luftzerlegungssäule zuzuführender, auf Umgebungstemperatur befindlicher Luft verdampft wird, worauf die Teilströme wieder vereinigt, erhitzt und arbeitsleistend entspannt werden, während die durch Wärmeaustausch mit gasförmigem Stickstoff aus der Luftzerlegungssäule vor dessen Wiederabkühlung durch das verdampfende Methan weiter gekühlte Luft der Säule zugeführt, der bei der Verdampfung des anderen Teils des flüssigen Methans erhaltene flüssige Stickstoff entspannt und ein Teil des bei der Entspannung des kalten flüssigen Stickstoffs verbliebenen flüssigen Stickstoffs, gegebenenfalls nach weiterer Abkühlung, als Rücklauf der Luftzerlegungssäule wieder zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu entspannende kalte flüssige Stickstoff zweistufig entspannt wird und der bei der ersten Entspannung erhaltene kalte gasförmige Stickstoff als Heizmedium für den Inhalt der Destillationsblase der Luftzerlegungssäule verwendet und dabei verflüssigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der zweiten Entspannung des kalten flüssigen Stickstoffs erhaltene kalte gasförmige Stickstoff mit dem am Kopf der Luftzerlegungssäule abgezogenen kalten gasförmigen Stickstoff vereinigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Destillationsblase verflüssigte Stickstoff der Luftzerlegungssäule als Rücklauf zugeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des aus der Luftzerlegungssäule abgezogenen kalten Sauerstoffs zum Kühlen der in die Luftzerlegungssäule einzuführenden Luft verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des bei der Verdampfung des anderen Teils des flüssigen Methans erhaltenen flüssigen Stickstoffs unmittelbar der Luftzerlegungssäule als Rücklauf zugeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Druck stehende gasförmige nach Wärmeaustausch mit dem gasförmigen Stickstoff vor dessen Verflüssigung in einem äußeren geschlossenen Wärmekraftprozeß als Kühlmedium verwendet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 051299,
011, 1126435;
französische Patentschrift Nr. 1221045;
USA.-Patentschrift Nr. 2 909 906.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 757/62 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
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