DE69937022T2 - Kombination eines ofens mit einer luftzerlegungsanlage und betriebsverfahren - Google Patents

Kombination eines ofens mit einer luftzerlegungsanlage und betriebsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE69937022T2
DE69937022T2 DE69937022T DE69937022T DE69937022T2 DE 69937022 T2 DE69937022 T2 DE 69937022T2 DE 69937022 T DE69937022 T DE 69937022T DE 69937022 T DE69937022 T DE 69937022T DE 69937022 T2 DE69937022 T2 DE 69937022T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
turbine
supplied
blower
furnace
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 - Lifetime
Application number
DE69937022T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69937022D1 (de
Inventor
Alain Guillard
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.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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 Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of DE69937022D1 publication Critical patent/DE69937022D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69937022T2 publication Critical patent/DE69937022T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04139—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • 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
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04024—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of purified feed air, so-called boosted 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
    • 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
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04133—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • 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
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04381—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion so-called companders
    • 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
    • F25J3/0446—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 the heat generated by mixing two different phases
    • F25J3/04466—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 the heat generated by mixing two different phases for producing oxygen as a mixing column overhead gas by mixing gaseous air feed and liquid 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
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04551—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the metal production
    • F25J3/04557—Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the metal production for pig iron or steel making, e.g. blast furnace, Corex
    • 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
    • F25J3/04593—The air gas consuming unit is also fed by an air stream
    • F25J3/046—Completely integrated air feed compression, i.e. common MAC
    • 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
    • F25J3/04618—Heat exchange integration with process streams, e.g. from the air gas consuming unit for cooling an air stream fed to the air fractionation 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • F25J2200/06—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system in a classical double column flow-sheet, 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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/915—Combustion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Duct Arrangements (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Anlagen, die aus mindestens einem Ofen, typischersweise einem Metallbehandlungsofen, der mit Druckluft von mindestens einem Gebläse versorgt wird, und mindestens einem Luftdestillationsgerät, das mindestens zum Teil von dem Gebläse gespeist wird und dem Ofen Sauerstoff liefert, kombiniert sind, wobei das Gerät mindestens eine Mitteldrucksäule aufweist, die Luft mit dem Druck des Gebläses empfängt, und mindestens eine Kälteturbine, die einen Teil dieser Luft, die von dem Gebläse kommt, entspannt, und eine Mischsäule, die den Sauerstoff liefert und Luft, die von dem Gebläse stammt, mit Überdruck durch einen Verdichter empfängt, der mit der Turbine gekoppelt ist.
  • Eine Anlage dieses Typs ist in dem Dokument US-A-5 244 489 (Grenier) beschrieben, an das man sich für Einzelheiten halten kann. In diesem Dokument wird der Verdichter der Luft, die an die Mischsäule geliefert wird, von der Kalthalteturbine angetrieben, die den Teil des Luftstroms entspannt, der der Mitteldrucksäule zugeführt wird, in einer imposanten Einrichtung, um den erforderlichen Überdruck durchzuführen, einen großen Teil der Zuführluft der Mitteldrucksäule mit der Turbine zu drehen, was Extraktions- und Energieleistungsverluste sowie Überbemessungen der Kühl- und Reinigungsposten der Zuführluft des Destillationsgeräts verursacht.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine kombinierte Anlage des oben erwähnten Typs vorzuschlagen, die verringerte Betriebskosten und eine größere Anpassungsfähigkeit bei der Auswahl der Betriebsbereiche erlaubt.
  • Dazu wird die Verdichter-/Kälteturbineneinheit gemäß einem Merkmal der Erfindung mit mindestens einem Hilfsunterstützungsmotor, der typischersweise ein Elektromotor ist, gekoppelt.
  • Die vorliegende Erfindung hat auch zur Aufgabe, ein Umsetzungsverfahren einer solchen kombinierten Anlage nach Anspruch 3 vorzuschlagen.
  • Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung wird die Unterstützung von einem Elektromotor beigesteuert, der mit der Welle der Verdichter-/Kälteturbineneinheit gekoppelt ist.
  • Die Unterstützung von Verdichter-/Turbineneinheiten ist seit langem und insbesondere zum Unterstützen von Turboverdichtern von Verbrennungsmotoren (siehe US-A-4 485 310 von Valroger oder in jüngerer Zeit US-A-5 560 208 , Halimi et al., mit elektrischer Unterstützung, oder US-A-4 622 817 , Kobayashi, mit hydraulischer Unterstützung) bekannt. Der Stand der Technik lehrt hingegen nichts für Versorgungsanwendungen von Destillationsgeräten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die beispielhaft aber in keiner Weise einschränkend gegeben wird und sich auf die anliegende Zeichnung bezieht, in der:
  • 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen kombinierten Anlage ist.
  • In 1 wurden schematisch ein Metallbehandlungsofen dargestellt, im konkreten Fall ein Hochofen (FM), und ein dazugehörendes Luftdestillationsgerät, das im Wesentlichen in dem dargestellten Beispiel eine Hauptaustauschleitung LE, eine doppelte Säule mit einer Mitteldrucksäule MP und eine Niederdrucksäule BP sowie eine Mischsäule CM aufweist.
  • Von der Oberseite der Mischsäule CM geht eine Leitung O mit mittelreinem Sauerstoff ab, die erfindungsgemäß nach Durchqueren der Austauschleitung LE in die Hauptdruckluftleitung stromaufwärts des Ofens FM mündet, um die diesem Letzteren gelieferte Luft mit Sauerstoff anzureichern. Herkömmlich geht von der Oberseite der Niederdrucksäule BP eine Leitung unreinen Stickstoffs NI aus. Als Variante und bei dem dargestellten Beispiel befindet sich über der Niederdrucksäule BP ein Turm M, der als Rückfluss Flüssigstickstoff verwendet, der von der Säule MP stammt und der auf seiner Oberseite reinen Stickstoff erzeugt, der über eine Leitung NP zum Gebrauch auf dem Standort oder in der Nähe dieses Letzteren abgeleitet wird.
  • Der Ofen FM und das Destillationsgerät werden mit Luft von einem gleichen Gebläse S versorgt, das in eine Hauptdruckluftleitung A speist, die mindestens den Ofen FM mit einem großen Luftvolumen (typischersweise größer als 100 000 Nm3/h) unter einem mittleren Druck P1 kleiner als 6 × 105 Pa versorgt, typischersweise zwischen 3 × 105 Pa und 5,5 × 105 versurgt. Die Leitung A kann gleichzeitig oder abwechselnd auch einen weiteren Metallbehandlungsofen versorgen, zum Beispiel einen Elektroofen mit dem AOD-Verfahren. Von der Hauptleitung A geht ein Luftabzweigkreislauf D ab, der das Destillationsgerät mit gekühlter und dann in einem Reinigungsgerät E, typischersweise des Adsorptionstyps, gereinigter Luft versorgt. Stromabwärts dieses Reinigungsgeräts E teilt sich der Kreislauf D in eine erste Versorgungsleitung J der doppelten Säule und eine zweite Versorgungsleitung L für Luft der Mischsäule CM.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Teil des Luftstroms in der Leitung J in die Austauschleitung LE abgezweigt und in einer Kälteturbine T gedreht, um in die Niederdrucksäule BP mit dem Niederdruck dieser Letzteren eingeführt zu werden. Die Turbine T ist mit einem Verdichter C gekoppelt, der in der Leitung L angeordnet ist, um die Druckluft, die von dem Gebläse kommt, zu verdichten und zu der Mischsäule CM mit einem Druck P2 zu leiten, der um mindestens 0,3 × 105 Pa größer ist als der Druck P1 und kleiner um 1,5 × 105 Pa, typischersweise zwischen 0,4 × 105 Pa und 0,8 × 105 Pa. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Verdichter-/Turbineneinheit C-T von mindestens einem Motor EM unterstützt, der mit dem Wellenstrang der Einheit C-T gekoppelt ist. Der Motor EM ist ein elektrischer oder hydraulischer Motor, wie sie in den oben genannten Dokumenten beschrieben sind. In der Praxis liegt die Zusatzenergie in der Größenordnung von 30 bis 500 kW, je nach den Merkmalen der kombinierten Anlage und umgekehrt mit dem Druck, der von dem Gebläse S geliefert wird, korreliert.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einer besonderen Ausführungsform beschrieben wurde, ist sie dadurch nicht eingeschränkt, sondern kann im Gegenteil Modifikationen und Varianten erfahren, die dem Fachmann klar sind, ohne den Geltungsbereich der folgenden Patentansprüche zu überschreiten.

Claims (5)

  1. Kombinierte Anlage umfassend mindestens einen Ofen (FM), der mit Druckluft von mindestens einem Gebläse (S) versorgt wird, und mindestens ein Gerät zur Destillation der Luft, die mindestens zum Teil von dem Gebläse (S) zugeführt wird, und dem Ofen Sauerstoff (O) liefert, wobei das Gerät mindestens eine Mitteldrucksäule (MP) umfasst, die Luft mit dem Druck (P1) von dem Gebläse erhält, und mindestens eine Kälteturbine (T), die einen Teil dieser Luft, die von dem Gebläse kommt, entspannt, und eine Mischsäule (CM), die den Sauerstoff liefert und Luft von dem Gebläse empfängt, die von einem Verdichter (C), der mit der Turbine (T) gekoppelt ist, verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit Verdichter/Kälteturbine (C-T) mit mindestens einem Hilfsunterstützungsmotor (EM) gekoppelt ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsmotor mindestens einen Elektromotor (EM) umfasst.
  3. Verfahren zum Anwenden einer kombinierten Anlage, die mindestens einen Ofen (FM) umfasst, der mit Druckluft von mindestens einem Gebläse (S) versorgt wird, das Luft mit einem ersten Druck (P1) liefert, und mit Sauerstoff von mindestens einem Luftzerlegungsgerät versorgt wird, das mindestens eine Mitteldrucksäule (MP) und eine Mischsäule (CM) umfasst, der mit Luft mindestens zum Teil von dem Gebläse (S) versorgt wird, bei dem die Mischsäule mit Luft versorgt wird, die von dem Gebläse (S) kommt und von einem Verdichter (C) aufgeladen wird, der mit mindestens einer Kälteturbine (T) gekoppelt ist, die einen Teil der Versorgungsluft des Destillationsgeräts entspannt, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt des Zuführens zu der Einheit Verdichter/Turbine einer Hilfsenergie umfasst, um in der Mischsäule (CM) einen Überdruck aufrechtzuerhalten, der zwischen etwa 0,4 × 105 Pa und 0,8 × 105 Pa im Vergleich zu dem Druck (P1) am Ausgang des Gebläses liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsenergie eine elektrische Energie ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsenergie zwischen 30 und 500 kW liegt.
DE69937022T 1998-01-23 1999-01-22 Kombination eines ofens mit einer luftzerlegungsanlage und betriebsverfahren Expired - Lifetime DE69937022T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9800723 1998-01-23
FR9800723A FR2774158B1 (fr) 1998-01-23 1998-01-23 Installation combinee d'un four et d'un appareil de distillation d'air et procede de mise en oeuvre
PCT/FR1999/000128 WO1999037963A1 (fr) 1998-01-23 1999-01-22 Installation combinee d'un four et d'un appareil de distillation d'air et procede de mise en oeuvre

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69937022D1 DE69937022D1 (de) 2007-10-18
DE69937022T2 true DE69937022T2 (de) 2008-05-29

Family

ID=9522093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69937022T Expired - Lifetime DE69937022T2 (de) 1998-01-23 1999-01-22 Kombination eines ofens mit einer luftzerlegungsanlage und betriebsverfahren

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6122932A (de)
EP (1) EP0970336B1 (de)
JP (1) JP2001516439A (de)
KR (1) KR100567646B1 (de)
CN (1) CN1255967A (de)
AT (1) ATE372493T1 (de)
AU (1) AU740591B2 (de)
BR (1) BR9904783A (de)
CA (1) CA2284167C (de)
DE (1) DE69937022T2 (de)
ES (1) ES2292231T3 (de)
FR (1) FR2774158B1 (de)
WO (1) WO1999037963A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2782154B1 (fr) * 1998-08-06 2000-09-08 Air Liquide Installation combinee d'un appareil de production de fluide de l'air et d'une unite dans laquelle se produit une reaction chimique et procede de mise en oeuvre
US6192707B1 (en) * 1999-11-12 2001-02-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic system for producing enriched air
US6282901B1 (en) 2000-07-19 2001-09-04 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Integrated air separation process
EP1197717A1 (de) * 2000-10-12 2002-04-17 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Luftzerlegung
FR2862004B3 (fr) * 2003-11-10 2005-12-23 Air Liquide Procede et installation d'enrichissement d'un flux gazeux en l'un de ses constituants
FR2862128B1 (fr) * 2003-11-10 2006-01-06 Air Liquide Procede et installation de fourniture d'oxygene a haute purete par distillation cryogenique d'air
FR2864214B1 (fr) 2003-12-22 2017-04-21 Air Liquide Appareil de separation d'air, appareil integre de separation d'air et de production d'un metal et procede de demarrage d'un tel appareil de separation d'air
DE102006039616B3 (de) * 2006-08-24 2008-04-03 Eberhard Otten Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Brenngas, insbesondere Erdgas

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2504992B1 (fr) * 1981-04-30 1986-11-14 Valbrev Combinaison d'une turbo-machine de compression ou de detente et d'un moteur electrique
FR2677667A1 (fr) * 1991-06-12 1992-12-18 Grenier Maurice Procede d'alimentation d'un haut-fourneau en air enrichi en oxygene, et installation de reduction de minerai de fer correspondante.
GB9208647D0 (en) * 1992-04-22 1992-06-10 Boc Group Plc Air separation
US5582036A (en) * 1995-08-30 1996-12-10 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation blast furnace system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2774158B1 (fr) 2000-03-17
EP0970336B1 (de) 2007-09-05
FR2774158A1 (fr) 1999-07-30
US6122932A (en) 2000-09-26
ES2292231T3 (es) 2008-03-01
CA2284167C (fr) 2008-04-15
AU2061899A (en) 1999-08-09
WO1999037963A1 (fr) 1999-07-29
CA2284167A1 (fr) 1999-07-29
CN1255967A (zh) 2000-06-07
DE69937022D1 (de) 2007-10-18
ATE372493T1 (de) 2007-09-15
KR100567646B1 (ko) 2006-04-05
EP0970336A1 (de) 2000-01-12
AU740591B2 (en) 2001-11-08
JP2001516439A (ja) 2001-09-25
KR20000076374A (ko) 2000-12-26
BR9904783A (pt) 2000-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0505812B1 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP0949471B1 (de) Luftzerlegungsanlage mit zwei verschiedenen Betriebsmodi
DE60102788T3 (de) Integriertes Verfahren zur Luftzerlegung und Energieerzeugung
DE2953796C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Sauerstoff niedriger Reinheit durch Tieftemperaturrektifikation
DE4219160C2 (de) Verfahren und Anlage zur Versorgung eines Hochofens mit sauerstoffreicher Luft
DE10115258A1 (de) Maschinensystem und dessen Anwendung
DE102006012241A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP1672301A1 (de) Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemischs, insbesondere von Luft
DE2557453A1 (de) Verfahren zur zerlegung von luft
DE69937022T2 (de) Kombination eines ofens mit einer luftzerlegungsanlage und betriebsverfahren
DE19843629A1 (de) Verfahren und Verflüssiger zur Erzeugung von flüssiger Luft
DE69912229T2 (de) Kryogenisches Luftzerleggungsverfahren
WO2014000882A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung elektrischer energie
CH715036B1 (de) Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelle, vorzugsweise einer mit Wasserstoff betriebenen, Brennstoffzelle.
DE69400794T2 (de) Gaskompressionsverfahren und Vorrichtung
DE69410584T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Gasverflüssigung
DE3719861C2 (de) Dampfturbinenanlage
DE69205539T2 (de) Verfahren zum Kühlen eines Gases in einer Vorrichtung zur Nutzung von Luft und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
EP0592059A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten eines gasförmigen Mediums
DE102006039616B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Brenngas, insbesondere Erdgas
EP0795727A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verflüssigung eines tiefsiedenden Gases
DE10155936A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Kraftwerksanlage
DE102013002094A1 (de) Verfahren zur Produktion von Luftprodukten und Luftzerlegungsanlage
EP2568242A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stahl
DE69224513T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines CO2 enthaltenden Gases, insbesondere für CO2-Düngung im Treibhaus-Gartenbau

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition