DE1501732C3 - Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten - Google Patents

Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten

Info

Publication number
DE1501732C3
DE1501732C3 DE1501732A DE1501732A DE1501732C3 DE 1501732 C3 DE1501732 C3 DE 1501732C3 DE 1501732 A DE1501732 A DE 1501732A DE 1501732 A DE1501732 A DE 1501732A DE 1501732 C3 DE1501732 C3 DE 1501732C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nitrogen
oxygen
air
decomposition products
liquefaction
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.)
Expired
Application number
DE1501732A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1501732A1 (de
DE1501732B2 (de
Inventor
Martin Dipl.-Phys. 7732 Niedereschbach Streich
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
Publication of DE1501732A1 publication Critical patent/DE1501732A1/de
Publication of DE1501732B2 publication Critical patent/DE1501732B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1501732C3 publication Critical patent/DE1501732C3/de
Expired 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
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04812—Different modes, i.e. "runs" of operation
    • 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
    • F25J3/04278—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using external refrigeration units, e.g. closed mechanical or regenerative refrigeration units
    • 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
    • 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
    • F25J3/04375—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
    • F25J3/04406—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
    • F25J3/04951—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/24—Multiple compressors or compressor stages in parallel
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/42—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/50—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/40—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being air
    • 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
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Landscapes

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten.
Das Verfahren soll in solchen Fällen zur Anwendung kommen, in denen neben dem Bedarf an gasförmigen Zerlegungsprodukten zugleich, aber nicht unbedingt gleichzeitig, auch Bedarf an flüssigen Zerlegungsprodukten besteht. Es ist insbesondere für Stahlwerke und solche chemische Betriebe gedacht, weiche an Wochenenden und Feiertagen ihre Anlagen stillsetzen. In der Regel werden während dieser Zeit auch die Luftzerlegungsanlagen abgestellt, ihr Stillstand sowie die Verluste während des mehrstündigen Wiederanfahrens bereiten erhebliche Unkosten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Vorkehrungen zu treffen, um eine kontinuierliche, wirtschaftliche Betriebsweise von Luftzerlegungsanlagen auch bei Schwankungen in der Abnahme oder bei längeren Abnahmepausen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Anteil an Luft, der nicht zur Zerlegung benötigt wird, oder unter Druck stehender Produktstickstoff Kälte durch arbeitsleistende Entspannung in zumindest zwei Turbinen erzeugen, welche parallel auf verschiedenem Temperaturniveau arbeiten, wobei der erzeugte Sauerstoff oder Stickstoff nach Anwärmung auf etwa Umgebungstemperatur verdichtet, ein Teil davon im Gegenstrom zu in den Turbinen zu entspannender Luft oder Stickstoff abgekühlt und verflüssigt sowie anschließend durch Wärmeaustausch mit in der kälteren Turbine entspannter Luft oder Stickstoff tiefgekühlt wird.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Zerlegungsanlagen kontinuierlich zu betreiben und in den Zeiten, in denen kein oder ein geringer Bedarf an gasförmigem Zerlegungsprodukt besteht, die überschüssigen Zerlegungsprodukte in flüssiger Form abzuliefern. Weiter bietet das Verfahren die Möglichkeit, sich in wirtschaftlicher Weise an die unterschiedlichen Tarife für Tag- und Nachtstrom anzupassen, indem vorzugsweise tagsüber gasförmige und während der Nacht flüssige Produkte hergestellt werden.
Besonders zweckmäßig ist es in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung, wenn der zu verflüssigende Sauerstoff oder Stickstoff vor dem Wärmeaustausch mit Luft oder Stickstoff durch Fremdkälte abgekühlt wird.
In einer bekannten Anlage wird bei Verringerung der Menge des entnommenen gasförmigen Sauerstoffes die Kälteerzeugung ohne Verluste den Schwankungen der gasförmigen Entnahme dadurch angepaßt, daß als Anwärmgas ein Teil des Sauerstoffes dient, der nach Erwärmung auf Umgebungstemperatur gemeinsam mit dem zur gasförmigen Entnahme bestimmten Teil des Sauerstoffes auf einen für den Verbrauch erforderlichen Druck zwischen 5 und 50 ata verdichtet und anschließend abgekühlt wird und in indirektem Wärmeaustausch das zu entspannende Gas erwärmt.
Bei diesem Verfahren wird also die Überschußkapazität des Sauerstoffverdichters zur Beschickung eines Kreislaufes genutzt, welcher einmal zur Anwärmung des arbeitsleistend zu entspannenden Gases (Luft oder Stickstoff) dient und zum anderen das Rücklaufverhältnis in der Reinsauerstoffkolonne einstellt. Für die Kälteerzeugung ist nur eine Turbine vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht dagegen vor, nur so viel komprimiertes Produktgas (Sauerstoff oder Stickstoff) in den Kälteteil der Anlage zurückzuführen, wie verflüssigt werden soll. Es sieht zum anderen die kälteerzeugende Entspannung auf mehreren Temperaturniveaus vor und verringert dadurch den Energiebedarf für das flüssige Produkt. Weiter wird im erfindungsgemäßen Verfahren das zu entspannende Gas nicht ausschließlich durch verdichteten Sauerstoff angewärmt.
In der Zeichnung sind in schematischer Form zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
A b b. 1 eine Luftzeriegungsanlage und
A b b. 2 eine Abwandlung der Zerlegungsanlage nach A b b. 1.
Mit 1 ist der Luftverdichter, mit 2 der Sauerstoffverdichter, mit 3 der Luft- und mit 4 der Sauerstoffnachkühler, mit 5 der Luftwärmeaustauscher, mit 6 eine zusätzliche Kälteanlage zur Abführung des Wärmeinhaltes des zu verflüssigenden Sauerstoffes bis z. B. — 45°C, mit 7 der Sauerstoffwärmeaustauscher, mit 8 der Sauerstofftiefkühler, mit 9 und 10 Expansionsturbinen und mit 11 die Rektifikationskolonne bezeichnet.
Die im Luftverdichter 1 auf etwa 6 ata verdichtete Luft wird im Luftnachkühler 3 auf Umgebungstemperatur zurückgekühlt und im Wärmeaustauscher 5 gegen Zerlegungsprodukte und rückströmende Luft abgekühlt. Dieser Wärmeaustauscher kann ein umschaltbarer Austauscher oder eine Regenerator-Paar sein, welcher zugleich die Reinigung der Luft von Wasser und Kohlendioxid besorgt.
Auf dem Wege zur Rektifikationskolonne 11 wird ein Teil der kalten Luft bei 14 abgezweigt und nach Anwärmung in den Wärmeaustauschern 5 und 7 den Expansionsturbinen 9 und 10, die sich auf verschiedenem Temperaturniveau befinden, zugeführt. Die in der kälteren Turbine 10 entspannte Luft geht teilweise zur Kolonne und teilweise zum Sauerstofftiefkühler 8. Die in der Turbine 9 entspannte Luft ist dagegen noch zu warm, um dem von der Kolonne 11 kommenden und in den Tiefkühiern 18 und 19 auf etwa - 173°C angewärmten Stickstoff zugemischt zu werden. Die entspannte Luft wird deshalb an geeigneter Stelle in den
Wärmeaustauscher 7 zurückgeführt und dort wieder abgekühlt.
Der verdichtete und nachgekühlte Sauerstoff wird bei 15 gasförmig entnommen. Der nicht verbrauchte Sauerstoff wird in der Kälteanlage 6 vorgekühlt und tritt nach weiterer Abkühlung in den Wärmeaustauschern 7 und 8 bei 16 in flüssiger Form aus.
Stickstoff und rückströmende Luft werden bei 17 abgeblasen. Die in den Turbinen 9 und 10 entspannte Luftmenge bestimmt die Kälteleistung der Anlage und damit die Menge an Flüssigprodukten. Durch Variieren dieser Menge läßt sich also auch die Flüssig-Produktion in weiten Grenzen verändern.
Das Verfahren nach A b b. 2 unterscheidet sich von dem nach A b b. 1 im wesentlichen in zwei Punkten. Einmal wird hier die Kälte durch Entspannung von Stickstoff erzeugt, und zum anderen wird während Zeiten geringer Abnahme an gasförmigen Produkten flüssiger Stickstoff produziert
Der zu verflüssigende Stickstoff wird entsprechend der A b b. 2 aus der Drucksäule der Rektifikationskolonne 11 abgezogen. Er kann jedoch auch aus der drucklosen Zone entnommen, in in der Zeichnung nicht dargestellten Passagen des Wärmeaustauschers 5 angewärmt und anschließend verdichtet werden. Der zu verflüssigende Stickstoff wird nach Erwärmung im Wärmeaustauscher 5 im Stickstoffkompressor 2a verdichtet und anschließend, wie vorher für den Sauerstoff beschrieben, verflüssigt. Wenn überhaupt kein Sauerstoff gebraucht wird, kann der Sauerstoffverdichter 2 zusätzlich oder allein zur Verdichtung des Stickstoffes eingesetzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Luft, der nicht zur Zerlegung benötigt wird, oder unter Druck stehender Produktstickstoff Kälte durch arbeitsleistende Entspannung in zumindest zwei Turbinen erzeugen, welche parallel auf verschiedenem Temperaturniveau arbeiten, wobei der erzeugte Sauerstoff oder Stickstoff nach Anwärmung auf etwa Umgebungstemperatur verdichtet, ein Teil davon im Gegenstrom zu in den Turbinen zu entspannender Luft oder Stickstoff abgekühlt und verflüssigt sowie anschließend durch Wärmeaustausch mit in der kälteren Turbine entspannter Luft oder Stickstoff tiefgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verflüssigende Sauerstoff oder Stickstoff vor dem Wärmeaustausch mit Luft oder Stickstoff durch Fremdkälte abgekühlt wird.
DE1501732A 1966-04-27 1966-04-27 Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten Expired DE1501732C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM0069298 1966-04-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1501732A1 DE1501732A1 (de) 1969-11-27
DE1501732B2 DE1501732B2 (de) 1974-10-24
DE1501732C3 true DE1501732C3 (de) 1975-06-12

Family

ID=7312963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1501732A Expired DE1501732C3 (de) 1966-04-27 1966-04-27 Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1501732C3 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2335096C2 (de) * 1973-07-10 1982-03-18 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff und gasförmigem Stickstoff
CN112361716A (zh) * 2020-10-26 2021-02-12 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 用于从空气分离装置中制备高压气体的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE1501732A1 (de) 1969-11-27
DE1501732B2 (de) 1974-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69937127T2 (de) Station und Verfahren zur Verteilung von Gas
DE1117616B (de) Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen
DE2543291A1 (de) Verfahren zur aufbereitung eines erdgasstromes
DE2164795A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
EP1067345A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE2800742A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen von kaelte oder zum verfluessigen von gasen
DE2544340A1 (de) Verfahren zur luftzerlegung
EP2313724A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
DE69819366T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur verflüssigung
DE1551557C3 (de) Verfahren zur Anpassung eines im Normalbetrieb mit konstanter Menge gelieferten Produktgases an schwankenden Bedarf und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3709588C2 (de)
DE1501732C3 (de) Verfahren zur Verflüssigung von durch Luft-Rektifikation gewonnenem Sauerstoff oder Stickstoff bei wechselndem Bedarf an Zerlegungsprodukten
EP0795727A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung eines tiefsiedenden Gases
DE1815532A1 (de) Verfahren zum Erzeugen von Kaelte
DE2335096C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff und gasförmigem Stickstoff
EP1300640A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von hoch reinem Stickstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2770286B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Hochdruck-Sauerstoff und Hochdruck-Stickstoff
DE884203C (de) Anordnung zur Gaszerlegung
DE1911765C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE921809C (de) Verfahren zur Erzeugung von reinem Sauerstoff neben der Gewinnung von Sauerstoff geringerer Reinheit
DE10045128A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung hoch reinen Stickstoffs durch Tieftemperatur-Luftzerlegung
DE2702226A1 (de) Verfahren zum verfluessigen eines gases mit hilfe von fluessigem erdgas
DE2131341C3 (de) Verfahren zur Zerlegung von Gasgemischen
DE1751235A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Helium und Neon
DE2518557B2 (de) Verfahren zur Luftzerlegung mit Flüssigkeitserzeugung durch Tieftemperaturrektifikation

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee