DE4327311A1 - Verfahren und Vorrichtung zur chemischen Umsetzung eines Einsatzstoffes mit integrierter Tieftemperaturzerlegung von Luft - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur chemischen Umsetzung eines Einsatzstoffes mit integrierter Tieftemperaturzerlegung von Luft

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur chemischen Umsetzung eines Einsatzstoffes mit integrierter Tieftemperaturzerlegung von Luft, wobei Einsatzluft verdichtet, gereinigt abgekühlt und einem mindestens eine Rektifiziersäule aufweisenden Rektifiziersystem zugeführt wird, mindestens ein Produktstrom aus dem Rektifiziersystem der chemischen Umsetzung zugeführt wird, Abgase aus der chemischen Umsetzung in einer Gasturbine arbeitsleistend entspannt und die dabei gewonnene Energie mindestens teilweise zur Verdichtung von Einsatzluft eingesetzt wird.
Derartige chemische Umsetzungen sind beispielsweise die Kohlevergasung mit anschließender Verbrennungsstufe, insbesondere zur Energiegewinnung in GUD- Kraftwerken (combined cycle power plants) oder die Stahlerzeugung durch Reduzierung von Eisenerz, beispielsweise im COREX-Verfahren. Diese Prozesse benötigen Sauerstoff und/oder Stickstoff als Einsatz, Stoffe, die großtechnisch am günstigsten durch Tieftemperaturrektifikation gewonnen werden. Beispiele sind in einem Artikel von H. Springmann ("Die Sauerstoffanreicherung der Luft bei Verbrennungs- und Vergasungsprozessen", LINDE-Berichte aus Technik und Wissenschaft, 51/1982, S. 55-65) beschrieben.
Bei solchen Verfahren ist es günstig, die in den heißen und unter Druck stehenden Abgasen der chemischen Umsetzung enthaltene Energie durch arbeitsleistende Entspannung in einer Gasturbine zurückzugewinnen. Der Luftzerleger kann nun auch auf der Einsatzseite integriert werden, indem die an der Gasturbine zurückgewonnene Energie zur Verdichtung von Zerlegungsluft verwendet wird. Dies kann auf Umwegen, beispielsweise über die Erzeugung elektrischer Energie bewerkstelligt werden, besonders günstig ist jedoch die direkte mechanische Kopplung von Gasturbine und Luftverdichter (siehe z. B. EP-A-0 212 311 oder DE-A-39 08 505).
Die Integration des Luftzerlegers ist also energetisch sehr günstig, Energie zur Verdichtung von Einsatzluft steht sehr günstig zur Verfügung. Andererseits hat die enge Kopplung auch Nachteile. So muß sich das Luftzerlegungsverfahren dem Ablauf des chemischen Umsetzungsverfahrens anpassen, insbesondere sind zu jedem Zeitpunkt die benötigten Mengen an Sauerstoff und/oder Stickstoff zu liefern. Dabei kommen Schwankungsbreiten in der Größenordnung von 30 bis 110% vor; üblich sind etwa 50 bis 100%. Besonders problematisch ist dabei die Geschwindigkeit der Laständerungen, sie liegt in vielen Fällen bei bis zu 8 bis 10% pro Minute. Derartig kurzfristige Laständerungen werfen eine Fülle von Problemen beim Betrieb der Luftzerlegersäule(n) auf, insbesondere hinsichtlich der Stabilität der Rektifikation. Beispielsweise ist es bei schnellen Änderungen des Durchsatzes äußerst schwierig, Produktreinheiten und -ausbeuten konstant zu halten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das auch bei schnellen Laständerungen besonders wirtschaftlich arbeitet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens in einem Abschnitt der oder einer Rektifiziersäule des Rektifiziersystems der Stoffaustausch durch eine Packung bewirkt wird.
Der Begriff Packung schließt hier grundsätzlich sowohl Füllkörperschüttungen als auch geordnete Packungen ein. Bevorzugt werden geordnete Packungen eingesetzt, wie sie beispielsweise in der DE-A-27 22 424 oder in der nachveröffentlichten DE-A-42 09 132 beschrieben sind. Zwar ist es an sich bekannt, derartige Packungen statt konventioneller Rektifizierböden in Luftzerlegersäulen zu verwenden (EP-A-0 321 163, EP-B-0 377 117). Diese mit erhöhten Investitionen verbundene Maßnahme lohnt sich insbesondere durch Energieeinsparungen infolge des geringen Druckverlustes von Packungen und/oder durch die Erhöhung von Produktreinheiten und/oder -ausbeuten. Bei integrierten Luftzerlegungsverfahren steht jedoch die Energie sehr kostengünstig zur Verfügung und die Anforderungen an die Produktreinheit sind eher unterdurchschnittlich. Der teure Einsatz einer Packung erschien daher wirtschaftlich ungünstig.
Im Rahmen der Erfindung hat sich jedoch herausgestellt, daß eine weitere Eigenschaft von Packungen, die bisher in der Tieftemperatur-Luftzerlegung nicht ausgenutzt wurde, speziell beim hier behandelten Typ von integrierten Verfahren große Vorteile bietet. Packungen weisen nämlich neben dem niedrigen Druckverlust einen relativ geringen Flüssigkeitsinhalt auf. Dies hat sich bei umfangreichen Simulationen und aufwendigen Versuchen mit schnellen Laständerungen in Luftzerlegersäulen als außerordentlich günstig erwiesen. Im Rahmen der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich herausgestellt, daß dieser Vorteil, ein extrem schnelles Einschwenken auf den neuen stationären Zustand nach einer Laständerung bei Verfahren der eingangs genannten Art die mit den zusätzlichen Investitionen verbundenen Nachteile bei weitem überwiegt.
Falls das Rektifiziersystem eine Luftzerleger-Doppelsäule, bestehend aus Drucksäule und Mitteldrucksäule aufweist, wird mindestens in einem Abschnitt von Druck- und/oder Mitteldrucksäule der Stoffaustausch durch eine Packung bewirkt. Beim bisherigen Einsatz von Packungen aus Gründen des verringerten Druckverlusts hat man in der Regel davon abgesehen, in der Drucksäule Packungen einzusetzen, da damit kaum eine Erniedrigung des Energieverbrauchs des Luftzerlegers verbunden ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der Einsatz von Packungen jedoch auch und gerade in der Drucksäule vorteilhaft, um problemlos schnelle Laständerungen bewältigen zu können.
Dem Doppelsäulen-Luftzerleger kann außerdem eine Argongewinnung angeschlossen sein, indem aus dem mittleren Bereich der Mitteldrucksäule eine Argonübergangsfraktion entnommen und in einer RAS in Rohargon und eine sauerstoffreiche Restflüssigkeit zerlegt wird. Einzelheiten einer derartigen Verfahrensstufe können beispielsweise der EP-A-0 527 501 entnommen werden.
Beispielsweise bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines GUD-Kraftwerks wird eine Sauerstofffraktion aus dem Rektifiziersystem entnommen und einer Kohlevergasung zugeführt wird, das Produktgas der Kohlevergasung in einer Brennkammer verbrannt und das Abgas aus der Brennkammer in der Gasturbine arbeitsleistend entspannt. Der Sauerstoff wird gleichzeitig als Reaktionspartner bei der Kohlevergasung und als Verbrennungs"luft" in der nachgeschalteten Brennkammer verwendet. Zusätzlich kann der Brennkammer Hochdruckluft, beispielsweise nach gemeinsamer Verdichtung mit der Einsatzluft, zugespeist werden.
Dabei wird in der Regel der Sauerstoffdruck stromaufwärts der Kohlevergasung erhöht. Dies kann beispielsweise durch Innenverdichtung geschehen, das heißt durch Druckerhöhung im flüssigen Zustand (etwa durch Ausnutzung eines hydrostatischen Potentials oder mittels einer Pumpe) mit anschließender Verdampfung gegen zu zerlegende Luft oder einen anderen Prozeßstrom der Luftzerlegung.
Außerdem können bei dieser Anwendung auch eine oder mehrere stickstoffreiche Fraktion(en) aus dem Rektifiziersystem entnommen und der Kohlevergasung, dem Produktgas der Kohlevergasung (beispielsweise durch Zuführung stromaufwärts der Brennkammer oder direkt in die Brennkammer) und/oder dem Abgas der Brennkammer zugeführt werden. Die drei Verwendungsmöglichkeiten für Stickstoff aus der Luftzerlegung können alternativ oder in jeder Kombination angewandt werden. Damit können die Reaktionsbedingungen in der Kohlevergasung beziehungsweise in der Brennkammer verbessert und insbesondere die Leistung der Gasturbine erhöht werden.
Die auf diese Weise eingesetzte stickstoffreiche Fraktion wird vorzugsweise stromaufwärts der Zuführung zu Kohlevergasung, Produktgas beziehungsweise Abgas komprimiert.
Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Übersicht über eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Blockschemas und
Fig. 2 ein etwas detaillierteres Schema des dazugehörigen Luftzerlegungsverfahrens.
In dem groben Schema von Fig. 1 sind die wichtigsten Teile des Gesamtverfahrens dargestellt. Das Verfahren zur chemischen Umsetzung weist eine Stufe zur Kohleaufbereitung 102, einen Kohlevergaser 103, eine Brennkammer 105 und eine Gasturbine 107 auf. Der Einsatzstoff 101 besteht aus Kohle und wird nach der Aufbereitung 102 einer Kohlevergasung 103 unterworfen. Das Produktgas 104 der Kohlevergasung wird in der Brennkammer 105 verbrannt; die Abgase 106 aus der Verbrennung werden anschließend in einer Gasturbine 107 arbeitsleistend entspannt.
Die Gasturbine 107 ist über eine Welle 201 direkt mechanisch mit einem Luftverdichter 302 gekoppelt, der über Leitung 301 Umgebungsluft ansaugt. Abweichend vom Beispiel der Fig. 1 könnte die an der Gasturbine 107 geleistete Arbeit beispielsweise auch in elektrische Energie umgesetzt, einem Elektromotor zugeführt und auf diesem Umweg zum Antrieb des Luftverdichters eingesetzt werden.
Die verdichtete Luft dient mindestens zum Teil als Einsatzluft für eine Luftzerlegungsanlage 304. Ein anderer Teil kann als Verbrennungsluft 202 der Brennkammer 105 (oder dem Einsatzgas für die Brennkammer) zugeleitet werden.
Das Schema des Ausführungsbeispiels kann ohne weiteres auf ein Verfahren mit Stahlerzeugung übertragen werden. Anstelle des Kohlevergasers tritt in diesem Fall ein Einschmelzvergaser, dessen Abgase in der Brennkammer verbrannt und in der Gasturbine entspannt werden.
In dem etwas detaillierter dargestellten Verfahren nach Fig. 2 wird über Leitung 1 verdichtete und vorgereinigte Luft herangeführt, in einem Hauptwärmetauscher 17 in indirektem Wärmeaustausch mit Produktströmen abgekühlt und in die Druckstufe 3 einer zweistufigen Rektifiziersäule 2 eingespeist. Die Druckstufe 3 (Betriebsdruck: 6 bis 20 bar, vorzugsweise 8 bis 17 bar) steht mit der Mitteldruckstufe 4 (Betriebsdruck: 1,5 bis 10 bar, vorzugsweise 2,0 bis 8,0 bar) über einen gemeinsamen Kondensatorverdampfer 13 in wärmetauschender Verbindung. Die eingeführte Luft wird in der Druckstufe 3 in Stickstoff und in eine sauerstoffangereicherte Fraktion vorzerlegt. Die sauerstoffangereicherte Fraktion wird über Leitung 6 in flüssigem Zustand abgeführt, in Wärmetauscher 18 unterkühlt und in die Mitteldruckstufe 4 eingedrosselt. Stickstoff vom Kopf der Druckstufe 3 wird über Leitung 5 ebenfalls flüssig abgezogen, in Wärmetauscher 18 unterkühlt und zum einen Teil über Leitung 8 als flüssiges Produkt abgeführt. Der andere Teil des Stickstoffs aus der Druckstufe 3 wird über Leitung 9 als Rücklauf auf die Mitteldruckstufe 4 aufgegeben. Eine weitere flüssige Fraktion wird über Leitung 7 aus der Druckstufe 3 ab- und der Mitteldruckstufe 4 zugeführt.
Als Produkte der Mitteldruckstufe 4 werden flüssiger Sauerstoff (Leitung 14), gasförmiger Reinstickstoff (Leitung 15) und unreiner Stickstoff (Leitung 16) entnommen und im Hauptwärmetauscher 17, die Stickstoffströme zusätzlich im Wärmetauscher 18, angewärmt.
Vor der Einspeisung in die Druckstufe 3 kann ein Teil (Leitung 21) der Luft in Leitung 1 in Wärmetausch 20 mit Sauerstoff 14 aus dem Sumpf der Mitteldruckstufe 4 kondensiert werden. Die Flüssigkeit 14 aus dem Sumpf der Mitteldruckstufe 4 wird dazu mittels einer Pumpe 19 auf hohen Druck gebracht und bei dem Wärmeaustausch im Kondensator 20 teilweise verdampft. Die teilweise kondensierte Luft 22 wird oberhalb der ersten Einspeisestelle (Leitung 1) in die Druckstufe 3 eingeführt. Der verdampfte Anteil des Sauerstoffs wird über Leitung 23 abgeführt und angewärmt (17). Ein anderer Teil des Sauerstoffs wird über Leitung 42 als flüssiger Produktstrom abgezogen.
Ein Teil des unreinen Stickstoffs in Leitung 16 wird auf einer mittleren Temperatur von etwa 110 bis 210 K, vorzugsweise 135 bis 185 K, über Leitung 30 aus dem Hauptwärmetauscher 17 abgezogen und in einer Entspannungsturbine 31 arbeitsleistend auf einen Druck von 2,6 bis 1,4 bar, vorzugsweise etwa 2,0 bar entspannt. Der entspannte Stickstoff wird über Leitung 32 erneut zum kalten Ende des Hauptwärmetauschers 17 geführt und auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt. Er gibt dabei die beim Entspannen gewonnene Kälte an zu zerlegende Luft in Leitung 1 ab.
Um den entspannten Teil des Stickstoffs gemeinsam mit dem nicht entspannten Anteil (Leitung 39) abziehen zu können, kann dieser wahlweise in zwei Stufen 33, 36 wieder verdichtet werden, wobei jeweils die Kompressionswärme anschließend entfernt wird (Kühler 35, 37). Die zweite Verdichtungsstufe 36 ist mit der Entspannungsturbine 31 gekoppelt, so daß die bei der Entspannung gewonnene Arbeit für das Verfahren zurückgewonnen wird. Um das Gas wieder auf seinen Anfangsdruck (in Leitung 30 bzw. 39) zu bringen, ist jedoch eine weitere Verdichtungsstufe 33 erforderlich, die mit von außen eingebrachter Energie betrieben wird. Diese zusätzlich aufgewandte Energie wird jedoch durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise außerordentlich effektiv in Verfahrenskälte umgesetzt.
Falls der Reinstickstoff unter einem höheren Druck als dem Mitteldruckstufe 4 benötigt wird, kann er nach seiner Erwärmung verdichtet werden. Dies geschieht im allgemeinen in mehreren Verdichterstufen 40, 41. Dabei wird in der Regel hinter jeder Stufe 40, 41 die Verdichtungswärme durch (in der Zeichnung nicht dargestellte) Wasserkühler abgeführt.
Besonders in diesem Fall ist es günstig, einen Verstärkungskreislauf zur Erhöhung von Umsatz und Produktreinheiten der Mitteldruckstufe vorzusehen. Dazu ist die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung notwendig. Über Leitung 42 wird mindestens ein Teil des Reinstickstoffs aus Leitung 15 auf dem Druckniveau der Drucksäule (im Falle des Ausführungsbeispiel zwischen den Verdichterstufen 40 und 41) abgezweigt, im Hauptwärmetauscher 17 abgekühlt und weiter über Leitung 42 in die Druckstufe 3 eingespeist.
Der zusätzliche Stickstoff kondensiert an deren Kopf und verdampft dabei Flüssigkeit im Sumpf der Mitteldruckstufe 4. In flüssiger Form wird er zusätzlich über Leitung 5 entnommen und als Rücklauf auf die Mitteldrucksäule aufgegeben. Eine entsprechend erhöhte Stickstoffmenge wird dann auch über Leitung 15 abgezogen, angewärmt (18, 17) und in der Verdichterstufe 40 komprimiert, so daß sich der Verstärkungskreislauf schließt und die Bilanzen der Wärmetauscher 18 und 17 ausgeglichen sind.
Der Doppelsäule von Fig. 2 kann außerdem eine Argongewinnung angeschlossen sein, wie beispielsweise in der EP-A-0 384 213 [und in der EP-A-0 527 501] gezeigt ist. Das Ausführungsbeispiel dieses Dokuments wird hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen. Dabei ist es möglich, den Sauerstoffverdampfer 20 statt mit Luft, wie in Fig. 2 gezeigt, mit verdichtetem Gas aus dem oberen Bereich einer Rohargonsäule zu betreiben.
Erfindungsgemäß enthält mindestens eine der Säulen des Verfahrens in mindestens einem Abschnitt eine Packung, vorzugsweise eine geordnete Packung. Derartige Abschnitte innerhalb einer Säule können auf verschiedene Weise gebildet sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind in Druck- und Mitteldrucksäule 3, 4 Abschnitte dargestellt, die durch Zufuhr und Abzug von Fraktionen gebildet sind. Einer, einzelne oder auch alle derartigen Abschnitte können mit einer Packung, insbesondere mit einer geordneten Packung ausgestattet sein. Bei dem Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung ist es auch vorteilhaft, die Drucksäule mit einer geordneten Packung zu versehen, obwohl dort der bekannte Vorteil dieser Stoffaustauschelemente, ihr geringer Druckverlust, im Vergleich zu den erhöhten Investitionskosten nur eine sehr geringe Energieeinsparung bewirkt. Trotzdem ist der Einsatz von Packungen auch in der Drucksäule bei integrierten Verfahren mit ihren kurzzeitigen Laständerungen vorteilhaft.

Claims (10)

1. Verfahren zur chemischen Umsetzung eines Einsatzstoffes mit integrierter Tieftemperaturzerlegung von Luft, wobei Einsatzluft verdichtet, gereinigt, abgekühlt und einem mindestens eine Rektifiziersäule aufweisenden Rektifiziersystem zugeführt wird, mindestens ein Produktstrom aus dem Rektifiziersystem der chemischen Umsetzung zugeführt wird, Abgase aus der chemischen Umsetzung in einer Gasturbine arbeitsleistend entspannt und die dabei gewonnene Energie mindestens teilweise zur Verdichtung von Einsatzluft eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem Abschnitt der oder einer Rektifiziersäule des Rektifiziersystems der Stoffaustausch durch eine Packung bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rektifiziersystem eine Doppelsäule, bestehend aus Drucksäule und Mitteldrucksäule aufweist, wobei mindestens in einem Abschnitt von Druck- und/oder Mitteldrucksäule der Stoffaustausch durch eine Packung bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem mittleren Bereich der Mitteldrucksäule eine Argonübergangsfraktion entnommen und in einer Rohargonsäule in Rohargon und eine sauerstoffreiche Restflüssigkeit zerlegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sauerstofffraktion aus dem Rektifiziersystem entnommen und einer Kohlevergasung zugeführt wird, das Produktgas der Kohlevergasung in einer Brennkammer verbrannt und das Abgas aus der Brennkammer in der Gasturbine arbeitsleistend entspannt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Sauerstofffraktion stromaufwärts der Kohlevergasung erhöht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine stickstoffreiche Fraktion aus dem Rektifiziersystem entnommen und der Kohlevergasung zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine stickstoffreiche Fraktion aus dem Rektifiziersystem entnommen und dem Produktgas der Kohlevergasung zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine stickstoffreiche Fraktion aus dem Rektifiziersystem entnommen und dem Abgas der Brennkammer zugemischt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der stickstoffreichen Fraktion stromaufwärts der Zuführung zu Kohlevergasung, Produktgas beziehungsweise Abgas erhöht wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einer Anlage zur chemischen Umsetzung eines Einsatzstoffes, die eine Gasturbine aufweist, und mit einer integrierten Anlage zur Tieftemperaturzerlegung von Luft, die einen Luftverdichter, eine Reinigungseinrichtung, einen Wärmetauscher und ein Rektifiziersystem mit mindestens einer Rektifiziersäule aufweist, wobei mindestens eine Produktleitung zwischen dem Rektifiziersystem und der Anlage zur chemischen Umsetzung angeordnet ist und die Gasturbine Mittel zur Übertragung der an ihr gewonnenen Energie auf den Luftverdichter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt der oder einer Rektifiziersäule des Rektifiziersystems eine Packung enthält.
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Cited By (2)

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EP3026380A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Ausschleusen schwerer als Sauer- stoff flüchtiger Komponenten aus einer Luftzerlegungsanlage
WO2021204424A3 (de) * 2020-04-09 2021-12-02 Linde Gmbh Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft, luftzerlegungsanlage und verbund aus wenigstens zwei luftzerlegungsanlagen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3026380A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Ausschleusen schwerer als Sauer- stoff flüchtiger Komponenten aus einer Luftzerlegungsanlage
EP3026381A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum ausschleusen schwerer als sauer- stoff flüchtiger komponenten aus einer luftzerlegungsanlage
US10330383B2 (en) 2014-11-27 2019-06-25 Linde Aktiengesellschaft Method and device for discharging components that are less volatile than oxygen from an air separation plant
WO2021204424A3 (de) * 2020-04-09 2021-12-02 Linde Gmbh Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft, luftzerlegungsanlage und verbund aus wenigstens zwei luftzerlegungsanlagen

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