DE1592318A1 - Process for the extraction of oxygen and nitrogen in pure form under high pressure from air for the production and purification of a mixture of hydrogen and nitrogen at low temperature - Google Patents
Process for the extraction of oxygen and nitrogen in pure form under high pressure from air for the production and purification of a mixture of hydrogen and nitrogen at low temperatureInfo
- Publication number
- DE1592318A1 DE1592318A1 DE1967A0056912 DEA0056912A DE1592318A1 DE 1592318 A1 DE1592318 A1 DE 1592318A1 DE 1967A0056912 DE1967A0056912 DE 1967A0056912 DE A0056912 A DEA0056912 A DE A0056912A DE 1592318 A1 DE1592318 A1 DE 1592318A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nitrogen
- air
- pressure
- liquid
- pure
- 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.)
- Ceased
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
- F25J3/0204—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 characterised by the feed stream
- F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
-
- 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
- F25J3/0228—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 characterised by the separated product stream
- F25J3/0276—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 characterised by the separated product stream separation of H2/N2 mixtures, i.e. of ammonia synthesis gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
- F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
- F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04333—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
- F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
- F25J3/04563—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating
- F25J3/04587—Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating for the NH3 synthesis, e.g. for adjusting the H2/N2 ratio
-
- 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
- F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
- F25J3/04612—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04872—Vertical layout of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, heat exchangers etc.
- F25J3/04878—Side by side arrangement of multiple vessels in a main column system, wherein the vessels are normally mounted one upon the other or forming different sections of the same column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
- F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
-
- 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
- F25J2210/42—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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/50—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid 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
- F25J2260/00—Coupling of processes or apparatus to other units; Integrated schemes
- F25J2260/02—Integration in an installation for exchanging heat, e.g. for waste heat recovery
-
- 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
- F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas 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
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/42—Quasi-closed internal or closed external nitrogen refrigeration cycle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
L1AIr Liquide Soeiet* Anonyme peur 1'Exploitation des Procedis Georges Claude, 75, Quai d'Orsay,L 1 AIr Liquide Soeiet * Anonyme peur 1'Exploitation des Procedis Georges Claude, 75, Quai d'Orsay,
Paris (7·)Paris (7)
Verfahren zur Gewinnung τοη Sauerstoff und Stickstoff in reiner Form unter hohem Druck aus Luft für die Herstellung u.Reinigung einer Mischung τοη Wasserstoff u« Stickstoff bei tiefer TAempwnturProcess for obtaining τοη oxygen and nitrogen in pure Mold under high pressure from air for manufacturing and cleaning a mixture of τοη hydrogen and nitrogen at low temperature
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mr Herstellung von Ammoniak« synthesegas bei dem man den Wasserstoff durch Krackung Ton Kohlen« Wasserstoffen mit Hilfe eines säuerttoffroichen Gases, anschiles« sende teilweise Transfermieruag «on Kohlenoxyd und entfernung τοη Kohlendioxyd herstellt, worauf man es abkühlt und mit Hilfe flüssigen Stickstoffs in solcher Voiso wäscht» daß man eine Mischung τοη reinem Wasserstoff umd Stickstoff erhält, das sauerstoffreiche Gas und den Stickstoff durch Verflüssigung und Rektifixierung τοη Luft bei tiefer Temperatur gewinnt und mindestens ein Teil des für die Waschung des Wasserstoff· dienenden flüssigen StickstoffesThe invention relates to a method mr production of ammonia « synthesis gas in which the hydrogen is produced by cracking clay coals " Hydrogen with the help of an acidic gas, ankle " send partial transfer of carbon monoxide and removal τοη Carbon dioxide is produced, after which it is cooled and washed with the aid of liquid nitrogen in such a volume that it becomes a mixture τοη pure hydrogen and nitrogen, which is rich in oxygen Gas and nitrogen by liquefaction and rectification τοη Air at low temperature wins and at least part of the liquid nitrogen used for scrubbing the hydrogen
009850/1678009850/1678
BADBATH
2 - 2 -
durch Abkühlung eines reinen Stickstoffstromes unter ·1η·Μ Druck mindestens gleich demjenigen der Wasserstoffwaschung in indirektes Wärmeaustausch «it mindestens einem Teil der sauerstoffreichen Flüssigkeit erhalten wird, die in der Rek~ tifisierkelonne unter dem niedrigstem Druck abgetrennt wird, nachdem iie vorher bei dem gewünschten Druck für die Krackung der Kohlenwasserstoffe in flüssige Phase gebracht worden ist·by cooling a pure nitrogen stream below · 1η · Μ Pressure at least equal to that of hydrogen scrubbing in indirect heat exchange with at least part of the oxygen-rich liquid is obtained, which is separated in the rectifying cell under the lowest pressure, after iie previously at the desired pressure for cracking the hydrocarbons have been brought into the liquid phase
In der frans«eiseheη Patentschrift 1 338 9*5 *·? Anmelderin ▼em 22· August I962 ist ein Verfahren dieser Art beschrieben, bei dem die Rektifisierung der Luft in mindestens swei Kolon»In the French patent 1 338 9 * 5 * ·? Applicant ▼ em 22 August 1962 a procedure of this kind is described, in which the rectification of the air in at least two colon »
im
nen unter verschiedenen Drücken wechselseitigen Wärmeaustausch mittels einea Kondensator-Verdampfers erfelgt, der die Kondensat
ien eines Teils des an der Spitze der Hochdruckkelenne abgetrennten
Sticksteffs bewirkt· Dieses Verfahren gestattet, in
beträchtlichem Ausmaß den Energieverbrauch herabsuaetsen, der
fur die Zerlegung 4er Luft und die Reinigung des Vassersteffes
durch Vaschung mit flüssigem Stiokateff erforderlich ist, gegenüber
der Summe dea Energieaufwandes der Geräte für die Luftserlegung
und Vassersteffwaschung mit flüasigem Stickstoff unabhängig
reneinander· Das Verfahren nach dieser Patentschrift umfalt
jedooh noch eine Abkühlung eines Toila der su serlegenden
Luft im einer besonderen Värmeaustauschleitumg mit deren ansohl!eilender
Entspannung unter MuAerer Arbeitaleistung und ihre linblaamng im eine Rektifisierkolomne für die Luft unter Niederdruok«
Dadurch wird in gewissem MaBe die Värmeaustauacheinrichtung kemplisiert und die Gewinnung Tom sehr reinem Stickstoff
durch die Rekkifisierung erschwert und die Steuerung der gesamten
Arbeitarorgämgo schwieriger gemacht*in the
The heat exchange takes place under different pressures by means of a condenser-evaporator, which causes the condensates of part of the nitrogen separated at the top of the high-pressure cylinder Vassersteffes by vasification with liquid Stiokateff is necessary, compared to the sum of the energy expenditure of the devices for the air separation and Vassersteffwaschung with liquid nitrogen independently of each other.The process according to this patent specification, however, also includes a cooling of a toilet of the su serlegend air in a special Värmeaustauschleitumg with their soles ! hurried relaxation under MuAerer work and their linblaamng in a rectification column for the air under low pressure «This is to a certain extent the heat exchange device and the extraction of very pure nitrogen through made the reclamation more difficult and the control of the entire work organization more difficult *
BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL
009850/1676 3 ~009850/1676 3 ~
Daa Verfahren nach der Erfindung hat die Beseitigung dieaer Mängel zur Aufgabe, Ea verkettet die Vorgänge der Luftserlegung und der WasserstoffWaschung mit flüaaigeai Stickstoff und geatattet bei gleichseitiger Verminderung dea Energieaufwandes die suTorläaaige Krackung der Kohlenwasserstoffe unter hohem Druck der 70 Bar oder aolbat 120 bia 150 Bar erreichen kann, und dio Vaeaerateffwaschung mit flüasigem Stickstoff unter demaelben hohen Druck ohne vorherige Viederrerdichtmng· Die Verminderung dea Energieaufwandes ergibt aich grundsätzlich daraus, daß die Vordichtung auf hohen Druck insgesamt auf die Kohlenwasserstoffe und nicht teilweise auf daa «u reinigende wasserstoffreiche Gas von hohem Molvolumen angewandt wird· Daa Verfahren ist äußeret einfach, da die su zerlegende Luft unter einem einheitlichen relativ niedrigen Druck bleibt mad infolgedessen die Kontrollo sehr leicht ist. Ea goatattet schließlich dio Verdichtungen der Gaae ausschließlich mittels Turbokempresseren, alao billigeren Maachinen von oiaor aichereren Funktion ala Kolbenverdichter vorzunehmen»The task of the method according to the invention is to eliminate these deficiencies; Ea concatenates the air separation processes and hydrogen washing with flüaaigeai nitrogen and allowed with a simultaneous reduction of the energy expenditure the excessive cracking of hydrocarbons under high pressure of 70 bar or aolbat 120 to 150 bar can, and dio Vaeaerateffwaschung with liquid nitrogen under the same high pressure without prior sealing The reduction of the energy consumption basically results from the fact that the pre-seal is subject to high pressure overall on the Hydrocarbons and not partially applied to the purifying hydrogen-rich gas of high molar volume. The process is outwardly simple, since the su decomposing air under a uniform relatively low pressure remains mad as a result the control is very light. Ea goatatted finally the condensation of the Gaae exclusively by means of Turbo compressors, alao cheaper machines from oiaor saichereren Perform function ala piston compressor »
Daa Verfahrest nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet f daß die Gesamtheit dor für die Vaesersteffwaschmng mit flüssig·« Stickstoff und mlndoatona der Hauptteil dor fur dio Luftserlegung bei niedriger Temperatur erforderliche Kälteerzeugung dureh eisten reisten Stiekatoffgaakreia gewährleiatet wird« dar am Kopf oiaor Rektifisierkolenne dor Luft abgezweigt und verdicktet wird, wovon oia Toll mater äußerer Arbeitaleiatung ontapaaat aad «in · zweiter Toll verfläasigt «ad zum oiaon Anteil zur Vasserstoffwaaehung gesohiokt und smm anderen Anteil ia mindestens eine Rektifisiorsoae der Luft zurückgeschickt wird.Daa Verfahrest according to the invention is f characterized in that the whole dor for Vaesersteffwaschmng with liquid · "nitrogen and mlndoatona the main part dor for dio Luftserlegung at low temperature required refrigeration dureh Eisten traveled Stiekatoffgaakreia is gewährleiatet" represents oiaor head Rektifisierkolenne dor air diverted and What is thickened is what oia Toll mater of external work distribution aad "in second Toll verfläasigt" ad to the oiaon portion for hydrogen monitoring and to the other portion generally at least one rectifisiorsoae of the air is sent back.
009850/1676 bAd009850/1676 bA d
Di· Erfindung «»faßt andererseits die folgenden Ausführungsmerkmal·* die getrennt oder genein·am zur Anwendung kommen können »On the other hand, the invention includes the following features which are used separately or in parallel can "
a) Reines Stickstoffgas des Kreises wird an der Spitze einer Hochdruckzone der Luftrektifizierung abgezogen·a) Pure nitrogen gas of the circle is at the top of a High pressure zone of air rectification removed
b) Die Luftrektifizierzone, in welche der andere Teil des flüssigen Stickstoffes zurückgeschickt wird, ist die Hochdruckzone, b) The air rectification zone, into which the other part of the liquid nitrogen is sent back, is the high pressure zone,
c) Die Verdichtung des Kreislaufstickstoffes erfolgt in einem Turbokompressor in zwei Stufen, und der unter äußerer Arbeitsleistung entspannte Stickstoff wird mit dem Stickstoff rereinigt, der aus der erstem Stufe des Turbokompressorβ austritt. c) The compression of the circulatory nitrogen takes place in a turbo compressor in two stages, and the one under outer Nitrogen that is relaxed at work is cleaned with the nitrogen that comes out of the first stage of the turbo compressor.
d) Die Wasserstoffwaschung erfolgt unter einem höheren Druck als der kritische Druck des Stickstoffs.d) The hydrogen scrubbing takes place under a higher pressure than the critical pressure of the nitrogen.
Nachstehend wird beispielshalber anhand der Zeichnung eine kombinierte Anlage zur Lufttrennung und Vaseerstoffwaschung mit flüssigem Stickstoff gemäfl der Erfindung erläutert. Bei dieser Anlage soll an erster Stelle die Luftzerlegungsanlage und dann .die Wascheinrichtung für Wasserstoff mit flüssigem Stickstoff ■owie schließlich der einzige Kältekreis beschrieben werden, der die Funktion der beiden Apparaturen gewährleistet.Below is a combined example based on the drawing System for air separation and vase washing with liquid nitrogen according to the invention explained. At this The plant should first be the air separation plant and then the washing facility for hydrogen with liquid nitrogen ■ how finally the only refrigeration cycle is described which ensures the function of the two devices.
Die su zerlegende entstaubt· Luft wird durch Leitung 1 dem Türbokompressor S zugeführt und dort auf einen Druck von 6,6 Bar \The dedusted air to be decomposed is passed through line 1 to the turbo compressor S supplied and there to a pressure of 6.6 bar \
009850/1676 bad original009850/1676 bad original
absolut gebracht. An ι·1η·> Ausgang wird al· in ·1η·Η nicht dargestellten Vaaserkühler und dann in einer Kältemaschine 3 üblicher Art, beispielsweise mit Ua lauf το η flü· β ig·« Asuaeniak in der Verdampfung*stufe in einest Rohrbündel des Wärmeaustauschers 4 abgekühlt, der ihre Temperatur auf +5°C bringt. Das kondensierte Wasser wird im Abscheider 5 durch Ventil 6 abgezapft· Dann geht die Luft in die Batterie 7a» 7b mit Adsorbensmasse für Trocknung und K?hl ens lure entfernung, τ© η denen in üblicher Weise die eine in Betrieb steht, während die andere sich in der Regenerierung befindet. Diese Adserbensmassen ent·· halten beispielsweise eine erste Schicht aus aktiver Tenerde, welche die Trocknung bewirkt, während eine folgende Schicht aus künstlichem Zeelith wie ein nach dem, französischen Patent· schriften 1 369 377 ▼·■ 29. April 19©"3 und 1 4ll 793 ▼·■ 21. Juli 1964 der Anmelderin sichergestellter Zeolith, der die Kehlen·» dioxydentfernung und -Beseitigung veη Spuren der Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Azetylen, bewirkt. Ein Ventilspiel 8a,8b,9a,9* gestattet, die zu «erlegende Luft auf die in Betrieb stehende Adsorbensmasse au lenken f und die andere abzutrennen.absolutely brought. At ι · 1η ·> output is al · in · 1η · Η not shown Vaaser cooler and then in a refrigeration machine 3 of the usual type, for example with Ua running το η liquid · «Asuaeniak in the evaporation * stage in a tube bundle of the heat exchanger 4 cooled, which brings their temperature to + 5 ° C. The condensed water is tapped in the separator 5 through valve 6. Then the air goes into the battery 7a »7b with adsorbent mass for drying and cooling acid removal, τ © η of which one is in operation in the usual way, while the other is in the process of regeneration. These adsorbent masses contain, for example, a first layer of active tenerde, which brings about the drying, while a subsequent layer of artificial zealite such as one according to French patent 1 369 377 29 April 19 © "3 and 1 4ll 793 Zeolite seized from the applicant on July 21, 1964, which causes the throats · »removal and elimination of traces of hydrocarbons, especially acetylene f direct air to the in-operation adsorbent au and separate the other.
a ick
teff mmd Stickstoff unter mlherema ick
teff mmd nitrogen under mlherem
Druck,«er aus den Hektifiaierkelennen stammt, abkühlt. Dl· Luft geht dann durch Leitmmg 12 in den Vlrmeaustauscher 13, v· ·!· sieh welter bis nahe am den Taupunkt lsi Wärmeaustausch »it dem« selben Strömungsmitteln abküklt. Bamm wird el· dmreh Leitmmg Xk am ledern der Eeekdrmokmelenme 15 eimgeflmrt. Letzter« ist aa oberen lud· Bit eimern l«mde«sater-Yerdam»fer It amsgeHlstet, der mit eimern Amt eil «et im der MMertmkrektifizierk·!·»*· *»§*-Pressure, «it comes from the hectic races, cools down. The air then passes through the duct 12 into the heat exchanger 13, and the heat exchange "with the" same fluid cools down until it is close to the dew point. Bamm is flamed el · dmreh Leitmmg Xk on the leather of the Eeekdrmokmelenme 15. The last "is aa upper lud · bit bucket l" tired "sater-Yerdam" fer It amsgeHlstet, who rushes with buckets of office in the MMertmkrektifikierk ·! · »* · *» § * -
Ο09βΒ0/1β7βΟ09βΒ0 / 1β7β
trennten flueeigen Sauereteffβ gespeist wird. Dieeer Kondensat errerdampfer liefert den Sticketeffrückflufl in der Kolenne 15·separated liquid Sauereteffβ is fed. The condensate errerdampfer delivers the sticketeff reflufl in the kolenne 15 ·
Der am Kentakt dee Kendeneatere 16 rerflüesigte und in den Boden der Kolonne abeinkende Sticketeff wird zum Teil in den Mulden 17 aufgefangen, die etwas unterhalb der Spitze der Ko-Ieline angeordnet eind. Der Sticketoff geht durch Leitung 28 au» Unterldihlungeauetaueeher 29· deeeen kaltββ St röarang »Mittel au· an der Spitze der Niederdruckkolonne 31 abgetrennte« Stiekatoffga» beateht. Auf die·· ¥eiee unterkühlt wird der Sticketeff ia Ventil 30 auf ungefähr I93 Bar abeolut entepannt und oben in die Kolonne 31 ale Rückfluß eingeführt.The sticketeff that rerflueses at the Kentakt dee Kendeneatere 16 and sinks into the bottom of the column is partly collected in the troughs 17, which are arranged a little below the tip of the Ko-Ieline Röarang "means of" Stiekatoffga "separated at the top of the low-pressure column 31. The Sticketeff ia valve is subcooled to the ·· ¥ EIEE 30 to about I 9 3 Bar abeolut entepannt and introduced at the top of the column 31 ale reflux.
Andererseits wird an der Spitze der Kolonne 15 durch Leitung reinere· Stickatoffgaa mit z.B. 2 . ΙΟ**5 Voluaenteilen Sauerat off abgezogen» der zur Vaachung de· zu reinigenden Vaeaer-•toffee brauchbar ist. Dieaer Stiekateff wird im Austauscher 13 auf -909C erwärmt und -rerläSt ihn durch Leitung 20. Sr geht dann zu· einen Teil durch Leitung 21, Austauscher 11 und Leitung 23 la Oegen·tro* zu der zu zerlegenden Luft und zum anderen Teil durch Leitung 22» Auetaueeher IQk und Leitung 24 im Oegecetrea ait eine« Teil de« Hechdruck·tick·teffes de· Kühlkreis««· A*f dieee ¥eiee wire, der Stickstoff «ng·fähr auf UagebaagatOMporatur ervtrat und durch Leitung 25 abgeführt, uzt Kda4eate»e ι« Haupt teil im elozi Kaltekrei· und al« Vaachf ln·- •igkeit de· ftiekatoffa rorwendet zu worden, MLo naehatehend moeW beeehrlebezi werdem aoll.On the other hand, at the top of the column 15, purer stickatoff gas with, for example, 2. ΙΟ ** 5 parts by volume of Sauerat deducted »which can be used for vaaching the vaeaer toffee to be cleaned. Dieaer Stiekateff is heated in exchanger 13 to -90 C and 9 -rerläSt it through line 20 then goes to Sr · a portion through conduit 21, exchanger 11 and conduit 23 la FICHES · tro * to the air to be separated and the other part through line 22 "Auetaueeher IQk" and line 24 in the Oegecetrea a "part of the" high pressure tick teffes de cooling circuit "" A * f dieee "eiee wire, the nitrogen" ng · about on UagebaagatOMporatur and discharged through line 25 , uzt Kda4eate »e ι« main part in the elozi Kaltekrei · and al «Vaachf ln · - • ity de · ftiekatoffa rorwendet, MLo referring to moeW beeehrlebezi are aoll.
"■'^"■' DAD ORIGINAL"■ '^" ■' DAD ORIGINAL
- 7 n / 1 R7fi- 7 n / 1 R7fi
Am Boden der Kolonn« 15 zieht man andererseits ein· mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeit τοη etwa 35 1» Sauerstoff ab, die in bekannter Weise in der Batterie 32a und 32b »it Adeorbenemassen filtriert wird, um daraus die letzten Kehlenwasserstoffspuren zu entfernen. Eine dieser Massen steht in Betrieb, während die andere sich in Regenerierung befindet· Die Umschaltung der Strömungsmittelumlauf· in diesen Massen erfolgt durch ein Ventilspiel 33a, 33b, 34a, 31Ib. Die mit Sauerstoff angereicherte Flüssigkeit geht dann durch die Leitung 35 sum Unterkühlungβwärmeaustaueeher 36, dessen Kälte« mittel aus dem am Kopf der Niederdruckkolonne 31 abgezogenen Stickstoff gas besteht» Dann erfolgt Entspannung im Ventil 37 auf 1,3. Bar absolut und Einführung in die mittlere Zone der Kolonne 31·At the bottom of Kolonn "15 to the other feeds · oxygen-enriched liquid τοη about 35 1" off oxygen, which is filtered in a known manner in the battery 32a and 32b "it Adeorbenemassen to derive remove the last Kehl hydrogen traces. One of these masses is in operation while the other is in regeneration · The changeover of the fluid circulation · in these masses takes place through a valve clearance 33a, 33b, 34a, 3 1 Ib. The oxygen-enriched liquid then passes through the line 35 to the subcooling heat exchanger 36, the refrigerant of which "consists of the nitrogen gas withdrawn at the top of the low-pressure column 31". Then, the valve 37 is expanded to 1.3. Bar absolute and introduction to the middle zone of column 31
An der Spitze dieser Kolonne sieht man durch Leitung 42 relativ unreines Stickstoffgas ab, das in dem Austauschor 29 und 36 erwärmt wird und dann nacheinander durch die Leitungen 43 und 44 in die Austauscher 13 und 11 geht, beror es in die Atmosphäre abgegeben oder su einer eventuellen Verwendungsstelle durch Leitung 45 geschickt wird·At the top of this column can be seen through line 42 from relatively impure nitrogen gas in the exchanger 29 and 36 is heated and then successively through the lines 43 and 44 goes into exchangers 13 and 11, it is released into the atmosphere submitted or to a possible point of use is sent through line 45
Der im Sumpf der Kolonne JA durch Leitung 38 abgezogene flüssige Sauerstoff wird in zwei Anteile zerlegt· Der erste Anteil wird durch die Umwälzpumpe 39 und die Leitung 4· zum Kondensator-Verdampfer 16 befördert. Nachdem or so la den Rohren dieses Kondensators verdampft worden ist, geht or duroh Lei·» tung kl zurück zum Boden der Kolonne Jl, wo er die Meizung besorgt . Der zweite Anteil wird durch die Druckpumpe 46 auf einen Druck von 95 Bar absolut gebracht und durch Leitung 47The liquid oxygen withdrawn in the bottom of the column JA through line 38 is split into two parts. The first part is conveyed to the condenser-evaporator 16 by the circulation pump 39 and line 4. Once or la the pipes of this capacitor has been evaporated so goes or duroh Lei · "tung kl back to the bottom of the column Jl, where he handles the Meizung. The second portion is brought to a pressure of 95 bar absolute by the pressure pump 46 and through line 47
009850/1676 bad009850/1676 bathroom
xu Heizaustauschern geschickt· Dieser Sauerstoff wird zunächst auf ungefähr -155*0 la Austauscher 48 im Gegenstrem mit einem Tail dea Kältekroialaufatickatoffa unter 75 Bar erwärmt· Dann geht er durch Leitung 52 sum Austauscher 53, um sich veiter auf etwa -110*0 ebenfalls in Gegenstrom mit Hochdruckfctoff und in Gleichetrom mit Ausstrumsticketoff der £ntapannungsturbine 93 xtt erwärmen· Schließlich geht er durch Leitung 56 in den Austauacher 57, wo er sich gleichfalle mittels Hochdruckatickatoff dea Kältekreises auf annähernd Umgebungstemperatur erwärmt· Dann wird er durch Leitung 58 iu dem nicht dargestellten Kohlenwaaaeratoffkrackofen geschickt.xu heat exchangers sent · This oxygen is initially to about -155 * 0 la exchanger 48 in countercurrent with one Tail dea Kältekroialaufatickatoffa heated below 75 bar · Then he goes through line 52 to exchanger 53 to get further on about -110 * 0 also in countercurrent with high pressure and in Gleichetrom with exhaust ticket of the tension turbine 93 Heat xtt · Finally it goes through line 56 into the exchanger 57, where he also uses high pressure catickatoff dea cooling circuit is heated to almost ambient temperature Then it is fed through line 58 to the coal waaeratoff cracking furnace, not shown sent.
Der aus dem Krackofen kommende unreine Wasserstoff wird nach Umwandlung dea Kohlenoxyds und Entfernung dea Kohlendioxyds mit anaehlieBender Trocknung in nicht dargeatellten üblichen Geräten durch Leitung 60 zum Austauscher 61 geschickt, wo er sich im Värme-austauseh mit einem Teil der Mischung aus gereinigtem Wasaerateff und au* dem Waschkolonne austretendem Stickatoff auf -182°C abkühlt· Dann tritt or durch Leitung 6la In den Kondenaator 6k ein, wo or aich auf -190°C abkühlt und einer teilweisen Kondenaierung aoinor Verunreinigungen Kohlenmenoxyd, Methan und Argon unterltigt. Dioae werdon im Ventil 67 annähernd auf Luftdruck entapannt und mit der reatliehen Flüaaigkeit der Vaachkolonne Toroinigt» Dann wird der ¥aaaeratoff durok Leitung 68 am Boden der Yaachkolonne 69 eingeführt· Dieae wird oben mit flüssigem Stieksteff gespeiet, der aua dom Kältekreis stammt. Zu dieaem Zwook wird ein Toll doa aua der lotsten Stufe doa Kompresaora 92 unter 75 Bar abaolut auatretondon Stickateffa mit durch Ventil 96 regelbarer Strömungsmenge in den Austauscher 97 geschickt,The impure hydrogen coming from the cracking furnace is sent after conversion of the carbon dioxide and removal of the carbon dioxide with subsequent drying in conventional devices, not shown, through line 60 to exchanger 61, where it exchanges heat with part of the mixture of purified water and gas. The nitrogen emerging from the washing column cools to -182 ° C · Then enters the condenser 6k through line 6la, where or aich cools to -190 ° C and a partial condensation of carbon monoxide, methane and argon is necessary. Dioae are de-taped in valve 67 almost to atmospheric pressure and with the real liquid of the Vaach column Toroinigt »Then the ¥ aaaeratoff is introduced through line 68 at the bottom of the Yaach column 69 · Dieae is fed at the top with liquid Stieksteff, which comes from the aua dom refrigeration cycle. To the Zwook a Toll doa aua the most fluid level doa Kompresaora 92 under 75 bar abaolut auatretondon Stickateffa with a flow rate adjustable by valve 96 is sent into the exchanger 97,
BAD ORIGINAL. 9 _BATH ORIGINAL. 9 _
009850/1676009850/1676
wo er sich, im Gegenstrom rait einem Teil der Mischung aus gereinigtem Wasserstoff und Stickstoff aus der Waschkolonne auf ~170°C abkühlt, um dann durch die Leitung 98 auszutreten· Ein anderer bei -170°C am kalten Ende des Austauschers 82 ab« gezogene Stickstoffstrom wird nach Abkühlung im Kältekreis, der später näher beschrieben werden soll, durch Leitung 84 mit ihm vereinigt. Der gesamte Strom wird durch Leitung 99 in den Austauscher 72 eingeführt, wo er im Wärmeaustausch mit der Mischung von gereinigtem Wasserstoff und Stickstoff aus der Waschkolonne seine Abkühlung auf -191°C erfährt· Dann wird der kalte Stickstoff durch Ventil 70 am Kopf der Kolonne 69 eingeführt, wo or unter Mitnahme der Verunreinigungοη dos Wasserstoffs, wie Kohlenoxyd, Methan und Argon abwärts wandert·where he himself, in countercurrent, rait part of the mixture of purified Hydrogen and nitrogen from the scrubbing column are cooled to ~ 170 ° C, in order to then exit through line 98 Another nitrogen stream withdrawn at -170 ° C at the cold end of exchanger 82 is, after cooling in the refrigeration circuit, to be further described later, through line 84 united with him. The entire stream is introduced through line 99 into exchanger 72, where it is in heat exchange with the mixture of purified hydrogen and nitrogen from the scrubbing column experiences its cooling to -191 ° C · Then the cold nitrogen is introduced through valve 70 at the top of the column 69, where or with entrainment of the impurity oη dos Hydrogen, such as carbon oxide, methane and argon migrates downwards
Die Mischung von gereinigtem Wasserstoff und Stickstoff wird aus der Waschkolonne 69 bei etwa -193°C abgezogen· Im schon erwähnte» Austauscher 72 erwärmt sie sich auf -188° und geht dann durch Leitung 62 zu den Austauschern 61 und 97» *ie parallel geschaltet sind und in welche die Mischung «Lurch die Leitungen 73a und 73 eingeführt werden. Die betreffenden Strömungsmengen können durch ein Ventil Jk gesteuert werden, das am warmen Ende des Auatauschers 97 angeordnet ist· Nach Erwärmung in diesen Austausehern auf +25* und Abxug durch die Leitung 63a und 63b sowie 75 erhält die Mischung eine Irgänsung an reinem warmen Stickstoff zwecks Einstellung ihrer molaren Zusammensetzung auf den gewünschten Wert τοη 75 % Wasserstoff· Schließlich wird das Gern!βoh durch Leitung 77 sum nicht dar» gestellten Ammeniaksyntheseofen geschickt.The mixture of purified hydrogen and nitrogen is withdrawn from the scrubbing column 69 at about -193 ° C. In the already mentioned exchanger 72, it warms up to -188 ° and then goes through line 62 to the exchangers 61 and 97 »* ie connected in parallel and into which the mixture is introduced through lines 73a and 73. The respective flow rates can be controlled by a valve Jk , which is arranged at the warm end of the exchanger 97. After heating in these exchangers to + 25 * and exhaust through the line 63a and 63b as well as 75, the mixture receives an impregnation of pure warm nitrogen for the purpose Adjustment of their molar composition to the desired value τοη 75 % hydrogen · Finally, the Gern! Βoh is sent through line 77 to the ammeniac synthesis furnace not shown.
009850/1676009850/1676
Die am Kohlenoxyd Hethan- und Argoiweiche Reatf lüssigkeit, dia sich im Sumpf der Vaachkolonne ansammelt, wird daraus durch Leitung 78 abgezogen· Ein erster Teil hiervon wird durch Leitung 79 und Entspannungeventil bei annähernd Luftdruck sum Kondensator 64 geschickt, wo sie eine teilweise Kondensation der Verunreinigungen des Wasserstoffs bewirkt· Die so verdampfte Flüssigkeit wird durch Leitung 66 abgezogen. Der andere Teil der Restflüssigkeit wird gleichfalls auf annähernd Luftdruck im Ventil 80 entspannt und mit den flüssigen Verunreinigungen vereinigt, die im Kondensator abgetrennt wurden und im Ventil 67 entspannt werden· Nach Zugabe der von der kalten Seite des Kondensators 64 kommenden Dämpfe durch die Leitung 66 geht der ganze Strom nacheinander durch die Leitungen 81 und 86 in die Austauscher und 87t vo sie verdampft und sich auf Umgebungstemperatur im Gegenstrom au Stickstoff-Fraktionen des Kühlkreises erwärmt· Dann wird die Restflüssigkeit durch Leitung 88 abgezogen.The reactive liquid, which is soft on the carbon monoxide of Hethane and Argoi, which collects in the bottom of the Vaach column, is withdrawn therefrom through line 78.A first part of this is sent through line 79 and expansion valve at approximately air pressure to condenser 64, where it partially condenses the impurities of the hydrogen. The liquid thus vaporized is withdrawn through line 66. The other part of the residual liquid is also expanded to approximately air pressure in the valve 80 and combined with the liquid impurities that were separated in the condenser and are expanded in the valve 67.After the addition of the vapors coming from the cold side of the condenser 64, passes through the line 66 the whole stream successively through lines 81 and 86 into the exchangers and 87t before it evaporates and warms up to ambient temperature in countercurrent to nitrogen fractions of the cooling circuit. The remaining liquid is then drawn off through line 88.
Der Stickstoffkühlkreis ist feigendert Reines Stickstoffgas, das in den Austausehern 14, 11 und 104 erwärmt worden ist, wird durch Leitung 27 aus der Abzugsleitung 25 abgezweigt; indessen kann eine Fraktion hiervon durch Leitung 26 abgezogen und erforderlichenfalls zu einem anderen Varwandungβζweck geschickt warden« Dar rain· durch Leitung 27 abgezogene Stickst «ff wird in den zwei Stufen 90 und 92 des Tur»ok«mpress«rs auf 75 Bar aaselut komprimiert» während der von der Ausstoß-Seite d«r Entspannung·turbine 93 stammende und wieder erwärmte Stickstoff am Eintritt der zweiten Stufe 92 eingeführt wird« Der mm· dem Turaokomprassvr dureh Leitung 94 austretendeThe nitrogen cooling circuit is made of pure nitrogen gas, that has been heated in the exchangers 14, 11 and 104, is branched off from the discharge line 25 through line 27; however, a fraction can be withdrawn therefrom through line 26 and, if necessary, for a different purpose are sent «Dar rain · through line 27 withdrawn stickst "Ff" becomes "ok" mpress "rs in the two stages 90 and 92 of the door aaselut compressed to 75 bar »during the from the discharge side The relaxation turbine 93 originated and reheated Nitrogen introduced at the inlet of the second stage 92 becomes «The mm · exiting the Turaokomprassvr through line 94
009850/1676 bad original - n -009850/1676 bad original - n -
Bin enter Teil wird in regelbarer Menge durch Ventil 76 mit dem Gemisch aus reinem Wasserstoff und erwärm tee Stickstoff Tereinigt, um dessen Zus ame ns et sung auf den erforderlichen Wert für die Synthese von Ammoniak einzustellen· The enter part is regulated in an adjustable amount through valve 76 with the mixture of pure hydrogen and warm tea nitrogen Purified to adjust its composition to the value required for the synthesis of ammonia
Bin zweiter Teil wird in durch das Ventil 96 regelbarer Menge im Austauscher 97 im Gegenstrom mit dem Gemisch aus reinem Wasserstoff und Stickstoff auf -170*C abgekühlt und dann durch die Leitungen 98 und 99 sum Austauscher 72 geschickt und durch Ventil 70 am Kopf der Waschkolonne 69 eingeführt«The second part is in the exchanger 97 in countercurrent with the mixture of pure in an amount that can be regulated by the valve 96 Hydrogen and nitrogen are cooled to −170 ° C. and then sent through lines 98 and 99 to exchanger 72 and introduced through valve 70 at the top of the washing column 69 "
Bin dritter Teil geht durch Leitung 95 und wird in Aon drei in Reihe geschalteten Austauschern 87, 57 und 104 im Gegenstsom su Rostflüssigkeit der Waschstufe, Sauerstoff ame der Rektifizierkolonne bzw. reinem Stickstoff -ren Mitteleruck aus der Hochdruckrektifizierkelenne und der Entspanmungsturbine abgekühlt. Der Hauptteil des im Austauscher 57 abgekühltem Stickstoffs wird dann durch Leitung 107 zur Turbine 93 geschickt, wo er auf 23 Bar absolut entspannt wird· Die Turbine 93 ie* *uf derselben Welle wie der Kompressor 90,92 angeordnet, was gestattet, die Ton ihr gelieferte Kraft zurückzugewinnen· Der Rest des im Austauscher 57 abgekühlten Stickstoffe wird durch Leitung I09 mit dem abgekühlten Stickstoff τβreinigt, der aus den Austauschern 87 und 104 durch die Leitungen 110 und 106 austritt. Der gesamte Tereinigte Gasstrom geht durch Leitung 54 und wird dann aufs neue bis -150 C im Austauscher 53 im Gegenstro» zu dem in der TurbineA third part goes through line 95 and becomes three in Aon exchangers 87, 57 and 104 connected in series in the counterstsom see below rust liquid of the washing stage, oxygen name Rectifying column or pure nitrogen -ren Mitteleruck from the high pressure rectifying kelenne and the stress relief turbine cooled down. The main part of the cooled in exchanger 57 Nitrogen is then sent through line 107 to turbine 93, where it is expanded to 23 bar absolute. The turbine 93 ie * * on the same shaft as the compressor 90.92 arranged, which allows the power to be given to the sound recover · The remainder of the nitrogen cooled in exchanger 57 is passed through line I09 with the cooled nitrogen τβ cleans from the exchangers 87 and 104 through lines 110 and 106 exits. The whole cleaned Gas flow goes through line 54 and is then up again -150 C in exchanger 53 in countercurrent to that in the turbine
BAD 00985 0/1676BATH 00985 0/1676
•nt spannten Stickstoff und Drucks alters toff abgekühlt·• Nt pressurized nitrogen and pressure age substance cooled down ·
Aus dem Austauscher 53 durch Leitung 55 »ei -150°C unter 75 Bar austretender Stickstoff geht xu einest ersten Teil durch Leitung 49 in den Austauschor k8, vorn sich ron neuest, auf -170° C ist Gegenstrom xu abgexweigtem Dr ucksauer st off abxukühlen und wird dann in Ventil 50 auf ungefähr 6 Bar absolut entspannt. Der andere Toil geht durch Leitung 83 in don Austauscher 82, um sich ύdarin gleichfalls auf -170°C lsi Geeenstrem xu der Rest flüssigkeit aus der Waschkolonne abxukühlen· Anschließend wird der Stickstoff «um Teil durch Leitung 8k «it dost Druckstickstoff vereinigt, der durch die Leitungen 98 und 99 «um Kopf der Vaschkolonne geschickt vird und χ um anderen Teil wird or durch Leitung 85 und Ventil 85« auf 6 Bar entspannt und mit den im Ventil 50 entspannten Stickstoff vereinigt· Der vereinigte Strom vird dann durch Leitung 51 bei 17 in die Hochdruckluftχer« legungskolonne 15 eingeführt«Nitrogen emerging from exchanger 53 through line 55 at -150 ° C below 75 bar goes a first part through line 49 into exchanger k8, in front of it the newest, to -170 ° C countercurrent xu branched off pressure acid is cooled off and is then absolutely released in valve 50 to approximately 6 bar. The other Toil is passed by line 83 in don exchanger 82 to be xu ύdarin also to -170 ° C lsi Geeenstrem the rest of liquid from the scrubbing column abxukühlen · The nitrogen "is joined to part by conduction 8k" it dost pressure nitrogen by lines 98 and 99 "are sent to the top of the washing column and the other part is depressurized to 6 bar through line 85 and valve 85" and combined with the nitrogen expanded in valve 50 introduced into the high pressure air supply column 15
Ss ist Ii bemerken, daß verschiedene Abwandlungen an der oben beschriebenen Anlage vergenoxeien werden können, ohne VOSi Wesen der Erfindung abxuweionen· Insbesondere kann die Zerlegung der Luft in einer einxigen Rektifixierkolonne oder in einer größeren Zahl von Rektifixierkoloanen als 2 durchgeführt werden· Ixt ersteren Fall sichert der Stickstoffkühlkreis allein die Kühlung am Kopf der Kolonne und die Verflüssigung des Stickstoffes kann xusi einen Teil durch Wärmeaustausch mit dem flüssigen Sauerstoff aus dem Kolonnensmmpf durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann man sich daraufSs is Ii notice that there are various modifications to the plant described above can be vergenoxeien without VOSi essence of the invention abxuweionen · In particular, the Separation of the air is carried out in a single rectifying column or in a number of rectifying colons greater than 2 In the former case, the nitrogen cooling circuit is provided only the cooling at the top of the column and the liquefaction of the nitrogen can do a part through heat exchange be carried out with the liquid oxygen from the column sump. If necessary, you can rely on it
009850/1676 BAD ORi(MNM -009850/1676 BAD ORi (MNM -
• - 13 -• - 13 -
beschränken, unreinen Sauerat «ff -ran z.B. 70 % BU erzeugen. Dar Stickstoffzusatz zum Vaaaerataff avaoka Einstellung dar Zu· «Jone na ätzung auf diejenige de a Ammoniaksynthesegaeee kann in flüssiger For« anatatt in Gaaform erfeigen·limit, produce impure Sauerat «ff -ran eg 70 % BU. The addition of nitrogen to the Vaaaerataff avaoka attitude to the fact that the ammonia synthesis process can be done in liquid form in Gaaform.
Die Waschung des unreinen Vaeserstoffes kann unter einem
merklich höheren Druck ala 70 Bar, z.B. bei 120 bis 150 Bar
vorgenommen verden. In letzterem Fall wird die Ergänzung
der Kälteerzeugung des SticksteffkrtLses vorzugsweise zwecks
Erleichterung des Wärmeaustausches dadurch vorgenommen, daß
man die Entspannung unter äußerer Arbeitsleistung bis auf
einen niedrigeren Druck von etwa 5 Bar vornimmt«The washing of the impure oxygen can take place under one
noticeably higher pressure ala 70 bar, e.g. 120 to 150 bar. In the latter case, the supplement will
the cold generation of the stick stiffener is preferably carried out for the purpose of facilitating the exchange of heat by relaxing with external work except for
applies a lower pressure of about 5 bar «
Schließlich kann die Luft gereinigt und im umkehrbaren Austauschern
im Wärmeaustausch mit weniger reinem Stickstoff
von Niederdruck gekühlt werden, gleichgültig, wie hoch der . angewandte Waschdruck ist*Finally, the air can be purified and exchanged in reversible heat exchangers with less pure nitrogen
be cooled by low pressure, no matter how high the. applied washing pressure is *
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
009850/1676009850/1676
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR78358A FR1515926A (en) | 1966-09-30 | 1966-09-30 | Process for the production of oxygen and pure nitrogen under high pressure from air for the manufacture and purification at low temperature of a mixture of hydrogen and nitrogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1592318A1 true DE1592318A1 (en) | 1970-12-10 |
DE1592318B2 DE1592318B2 (en) | 1978-02-09 |
Family
ID=8618216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1967A0056912 Ceased DE1592318B2 (en) | 1966-09-30 | 1967-09-27 | METHOD FOR PRODUCING AMMONIA SYNTHESIS GAS |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1592318B2 (en) |
FR (1) | FR1515926A (en) |
GB (1) | GB1183866A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006056642A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Linde Ag | Process and apparatus for recovering products from synthesis gas |
CN114409503B (en) * | 2021-11-23 | 2024-06-11 | 中国平煤神马控股集团有限公司 | Process for preparing BDO and co-producing liquid ammonia by using coke oven gas |
-
1966
- 1966-09-30 FR FR78358A patent/FR1515926A/en not_active Expired
-
1967
- 1967-09-18 GB GB42457/67D patent/GB1183866A/en not_active Expired
- 1967-09-27 DE DE1967A0056912 patent/DE1592318B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR1515926A (en) | 1968-03-08 |
DE1592318B2 (en) | 1978-02-09 |
GB1183866A (en) | 1970-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1067345B1 (en) | Process and device for cryogenic air separation | |
DE69210009T2 (en) | High pressure air separation cycles with multiple reboiler and double column and their integration in gas turbines | |
DE3706733C2 (en) | ||
DE69006921T2 (en) | Air separation. | |
DE69012923T2 (en) | Method and device for producing nitrogen from air. | |
DE1258882B (en) | Process and system for air separation by rectification using a high pressure gas refrigeration cycle for the pressure evaporation of liquid oxygen | |
EP1284404A1 (en) | Process and device for recovering a product under pressure by cryogenic air separation | |
DE2920270C2 (en) | Process for generating oxygen | |
DE69214409T2 (en) | Process and apparatus for producing impure oxygen | |
DE3606967C2 (en) | Process for the production of nitrogen under pressure and plant for carrying out the process | |
DE69216372T2 (en) | Air separation | |
EP0093448A2 (en) | Process and apparatus for obtaining gaseous oxygen at elevated pressure | |
DE19803437A1 (en) | Oxygen and nitrogen extracted by low-temperature fractional distillation | |
EP2313724A2 (en) | Process and device for cryogenic air fractionation | |
DE60031256T2 (en) | VARIABLE LOAD DEVICE AND CORRESPONDING METHOD FOR SEPARATING A USE MIXTURE | |
EP0948730B1 (en) | Method and device for producing compressed nitrogen | |
DE1263037B (en) | Method for the separation of air in a rectification column and the separation of a gas mixture containing hydrogen | |
DE69814519T2 (en) | Cryogenic process with double acid and external evaporator condenser for an oxygen and nitrogen mixture | |
DE3610973A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING NITROGEN | |
DE69910569T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING NITROGEN BY CRYOGENIC RECTIFICATION WITH A DEPHLEGMATOR | |
DE102009039898A1 (en) | Process and apparatus for treating a carbon dioxide-containing gas stream | |
DE1234747B (en) | Process for the production of oxygen enriched air | |
DE69007032T2 (en) | Method and device for air distillation with argon extraction. | |
DE69719418T2 (en) | Process for the preparation of nitrogen using a double column and a low pressure separation zone | |
DE1159971B (en) | Process for the production of gaseous and pressurized oxygen by decomposing air |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8235 | Patent refused |