EP1182412A1 - Verfahren zur Herstellung einer Luftzerlegungsanlage - Google Patents

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EP1182412A1
EP1182412A1 EP00122768A EP00122768A EP1182412A1 EP 1182412 A1 EP1182412 A1 EP 1182412A1 EP 00122768 A EP00122768 A EP 00122768A EP 00122768 A EP00122768 A EP 00122768A EP 1182412 A1 EP1182412 A1 EP 1182412A1
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EP
European Patent Office
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cold box
module
size
cold
class
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00122768A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Möller
Wolfgang Bader
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Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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Publication date
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    • 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
    • F25J3/0489—Modularity and arrangement of parts of the air fractionation unit, in particular of the cold box, e.g. pre-fabrication, assembling and erection, dimensions, horizontal layout "plot"
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/10—Mathematical formulae, modeling, plot or curves; Design methods

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plant for implementation a cryogenic air separation process in which at least one component of the Feed air is obtained as a product using a selected process variant, the system having at least one cold box in which at least one module is arranged.
  • Cryogenic air separation plants gain by decomposing ambient air large amounts of oxygen, nitrogen, argon and possibly other noble gases. Such systems are based on those specified by the customer Product specifications designed. The customer defines what he wants Product types, for example oxygen, nitrogen and argon, their respective amounts, Pressures and purities whether the products are obtained in gaseous and / or liquid form should be, and the dynamics of the system with changes and changes in the Production.
  • Product types for example oxygen, nitrogen and argon, their respective amounts, Pressures and purities whether the products are obtained in gaseous and / or liquid form should be, and the dynamics of the system with changes and changes in the Production.
  • the manufacturer of the system chooses a specific one based on these product specifications Air separation process or a certain process variant, which are used for this required system components, such as machines and apparatus, the Instrumentation, automation and control. All of these components must be coordinated.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a Air separation plant to show which with the conception, design and Manufacturing associated effort reduced.
  • this object is achieved by that several size classes are predefined, one size class being the The dimensions of the cold box of this size class and the cold box of everyone Size class is so large that in the cold box the module for at least two different product quantity requirements and / or at least two different process variants can be accommodated, and that a cold box one certain size class is selected and the module in the cold box of the selected size class.
  • the components of the Low temperature air separation plant conceptually in modules, accessories and the Piping divided.
  • the modules include all components that are one of those for the Enable air separation specific functions. These are in particular Machines such as Compressors, compressors, expansion machines and cryogenic Pumps, air purification devices, e.g. Mol sieves and adsorbers, Heat exchange devices such as Main heat exchanger, main condenser, Top condensers, secondary condensers and supercooling counterflow, as well Air separation devices such as countercurrent and rectification columns.
  • Cold module is understood to mean a module which is thermally insulated, a so-called cold box.
  • the individual modules of an air separation plant have been under Taking into account the product specifications requested by the customer and the on Installation location of the system existing air conditions as well as due to further Supplementary conditions, such as legal regulations and standards, selected.
  • the cold ones Modules i.e. the modules that need to be thermally insulated and their accessories were then combined individually or in groups into one or more Coldboxes brought in that exactly match the dimensions of the modules or groups of modules have been adapted.
  • the dimensions of the cold box or cold boxes, in which house one or more of the modules to be thermally insulated no longer precisely designed for the modules. Rather, there will be several Size categories of cold boxes predefined, so that only a limited number of cold box sizes is available.
  • the planned for the low-temperature air separation plant to be manufactured Modules selected.
  • the cold modules that are in Cold boxes are to be housed, divided into groups.
  • the division of the Groups are preferably such that after the module groups in the Coldboxes are arranged, result in one or more transportable units, and preferably so that functional units are created.
  • the Pressure column, the low pressure column and the main condenser to a nitrogen-oxygen rectification unit summarized.
  • a Size class selected and the modules are placed in a cold box with the Dimensions of the selected size class introduced.
  • the individual size classes are previously, regardless of the current based on customer specifications designed system.
  • each module or each module group that is used for the different process variants and Plant sizes occur, assigned a fixed cold box size.
  • the size classification according to the invention should be based on the following example be made clear.
  • Five size classes are predefined, one within Size class a first cold box size for the pressure column module, a second Cold box size for the low pressure column module, another cold box size for the Argon rectification module and for example a fourth cold box size for the Energy exchange module is set with the main heat exchangers.
  • the intended air separation process variant and other boundary conditions are the size, design, arrangement and Combination of the individual modules determined. This gives e.g. on Pressure column module with certain dimensions.
  • the class to be used is selected and the in This class uses cold box size specified for the pressure column module.
  • the Coldbox sizes in the individual size classes are set so that despite the Limitation to just five sizes a variety of process variants and Product quantity requirements where the pressure column module is in terms of Size and accessories differ, are covered.
  • the selected coldbox is therefore not exactly tailored to the specific process variant and the Modules with accessories used in the special application, but only a selection from the limited number of possible Coldboxieren.
  • the selected coldbox is not the best one Solution to isolate the module used.
  • the material costs for the cold box may be slightly higher than that of one Coldbox, which is exactly adapted to the parts to be insulated in the usual way. It
  • the definition according to the invention makes certain Size classes allow engineering savings to be made, the higher Exceed material costs and thus bring overall cost advantages.
  • the individual size classes are selected so that each size class at least two different product quantity requirements and / or at least two different process variants are covered.
  • the Process variants differ, for example, by the ones obtained Products, the type of product compression, the product pressures, the product purities, the ratio of liquid to gas or the ratio of oxygen product quantity to Nitrogen product quantity.
  • the pressure column, the low pressure column or the whole Nitrogen-oxygen rectification module and the respective accessories in one Coldbox introduced which is selected regardless of the type of product compression.
  • a compression of the gaseous product i.e. a compression of the gaseous product
  • a Internal compression i.e. when the liquid product is compressed with subsequent Evaporation of the compressed liquid, the same cold box size selected.
  • the selection of the size classes is further advantageously done so that the cold box sizes the pressure column module, the low pressure column module or the nitrogen-oxygen rectification module be selected regardless of whether to the low pressure column a raw argon column and, if necessary, further columns are to be connected or not.
  • a cold box of a size class is suitable for the associated modules and their Accessories of at least 5, preferably at least 10 different Process variants to cover.
  • the cold box is designed so that each some of the process variants, but not necessarily all process variants can be covered at the same time.
  • the size classes are selected so that at least two different ones Process variants and / or two different product quantity requirements a cold box of one size can be covered.
  • Two Product quantity requirements are considered different if the Generation of the required product quantities has different effects on the Design and / or size and / or number of required modules and / or their Has accessories.
  • the invention has advantages if all modules in exactly one cold box be arranged, as well as if at least two cold boxes for the modules are provided.
  • there are several size classes for the cold box specified in which all thermally insulated modules can be accommodated. ever depending on the process variant and product quantity requirement, a specific Size class selected, with the same size class for others Process variants or product quantity requirements is suitable.
  • size class only includes a single cold box size.
  • Will the cold modules, on the other hand, are distributed over several cold boxes, so a Size class for each module or group of modules, each in one own cold box should be accommodated, a certain dimensioning of the appropriate cold box set.
  • all cold modules are in one Energy exchange module with the heat exchangers, a rectification module with the Rectification columns and an accessory module with all other elements divided, see above are by each size class the dimensions of three of the modules mentioned corresponding cold boxes specified.
  • cold modules are distributed over several cold boxes, it is preferred for all cold boxes selected the same size class. Those for are particularly preferred different modules or module groups provided cold boxes of the same Provide size class with defined interfaces.
  • the connection points for the Piping, instrumentation, electrical supply, etc. become independent determined by the specific process variant. Be within a size class not only the dimensions of the cold box / s, but also their connection points Are defined.
  • the individual cold boxes with the modules can always be done in an analog way can be easily connected to each other without additional engineering effort.
  • connection points for the piping regardless of the size of the cold boxes.
  • the connection points for the electrical Supply lines and instrumentation can always be on the the side of the cold box opposite the pipe connections.
  • connection points of the cold boxes are selected so that the Connection of the cold boxes with each other or with other components or Modules are always identical regardless of the size of the cold boxes can.
  • the invention brings advantages in particular in large systems for processing more than 25,000 Nm 3 / h of air, preferably more than 50,000 Nm 3 / h of air, since the expenditure for engineering is particularly high in these systems.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Anlage zur Durchführung eines Tieftemperaturluftzerlegungsverfahrens, bei dem mindestens ein Bestandteil der Einsatzluft mittels einer ausgewählten Verfahrensvariante als Produkt gewonnen wird, wobei die Anlage mindestens eine Coldbox aufweist, in der mindestens ein Modul angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Größenklassen vordefiniert werden, wobei eine Größenklasse die Abmessungen der Coldbox dieser Größenklasse festlegt und die Coldbox jeder Größenklasse so groß ist, dass in der Coldbox das Modul für mindestens zwei unterschiedliche Produktmengenanforderungen und / oder mindestens zwei unterschiedliche Verfahrensvarianten unterbringbar ist, und dass eine Coldbox einer bestimmten Größenklasse ausgewählt wird und das Modul in der Coldbox der ausgewählten Größenklasse angeordnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Anlage zur Durchführung eines Tieftemperaturluftzerlegungsverfahrens, bei dem mindestens ein Bestandteil der Einsatzluft mittels einer ausgewählten Verfahrensvariante als Produkt gewonnen wird, wobei die Anlage mindestens eine Coldbox aufweist, in der mindestens ein Modul angeordnet wird.
Tieftemperaturluftzerlegungsanlagen gewinnen durch Zerlegung von Umgebungsluft große Mengen Sauerstoff, Stickstoff, Argon und gegebenenfalls weitere Edelgase. Derartige Anlagen werden auf Grundlage der vom Kunden vorgegebenen Produktspezifikationen ausgelegt. Der Kunde definiert die von ihm gewünschten Produktarten, beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff und Argon, deren jeweilige Mengen, Drücke und Reinheiten, ob die Produkte gasförmig und / oder flüssig gewonnen werden sollen, und die Dynamik der Anlage bei Umstellungen und Änderungen der Produktion.
Anhand dieser Produktspezifikationen wählt der Hersteller der Anlage ein bestimmtes Luftzerlegungsverfahren bzw. eine bestimmte Verfahrensvariante, die hierfür erforderlichen Anlagenkomponenten, wie Maschinen und Apparate, die Instrumentierung, Automatisierung und Steuerung aus. Alle diese Komponenten müssen aufeinander abgestimmt werden.
In der Praxis bedeutet dies, dass jede Anlage neu konzipiert und ausgelegt werden muss. Hierbei sind neben den Kundenspezifikationen zahlreiche physikalische und fertigungstechnische Randbedingungen zu beachten, wie zum Beispiel zulässige Drücke, maximale Mengen und Herstellbarkeit der erforderlichen Baugruppen. Die Konzipierung einer Luftzerlegungsanlage ist daher sehr aufwändig und kostspielig.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Luftzerlegungsanlage aufzuzeigen, welches den mit der Konzipierung, Auslegung und Fertigung verbundenen Aufwand verringert.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mehrere Größenklassen vordefiniert werden, wobei eine Größenklasse die Abmessungen der Coldbox dieser Größenklasse festlegt und die Coldbox jeder Größenklasse so groß ist, dass in der Coldbox das Modul für mindestens zwei unterschiedliche Produktmengenanforderungen und / oder mindestens zwei unterschiedliche Verfahrensvarianten unterbringbar ist, und dass eine Coldbox einer bestimmten Größenklasse ausgewählt wird und das Modul in der Coldbox der ausgewählten Größenklasse angeordnet wird.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden die Bestandteile der Tieftemperaturluftzerlegungsanlage begrifflich in Module, Zubehörteile und die Verrohrung unterteilt. Die Module umfassen alle Bauteile, die eine der für die Luftzerlegung spezifischen Funktionen ermöglichen. Dies sind insbesondere Maschinen wie z.B. Verdichter, Kompressoren, Expansionsmaschinen und kryogene Pumpen, Vorrichtungen zur Luftreinigung, wie z.B. Molsiebe und Adsorber, Wärmeaustauschvorrichtungen, wie z.B. Hauptwärmetauscher, Hauptkondensator, Kopfkondensatoren, Nebenkondensatoren und Unterkühlungsgegenströmer, sowie Apparate zur Zerlegung der Luft, wie Gegenströmer und Rektifiziersäulen. Unter einem "kalten Modul" wird ein Modul verstanden, welches mit einer thermischen Isclierung, einer sogenannten Coldbox, versehen wird.
Bisher wurden die einzelnen Module einer Luftzerlegungsanlage unter Berücksichtigung der vom Kunden gewünschten Produktspezifikationen und der am Aufstellungsort der Anlage vorliegenden Luftbedingungen sowie aufgrund weiterer Nebenbedingungen, wie gesetzliche Vorschriften und Normen, ausgewählt. Die kalten Module, d.h. die Module, die thermisch isoliert werden müssen, und deren Zubehörteile wurden dann einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst in eine oder mehrere Coldboxen eingebracht, die genau an die Abmessungen der Module oder der Gruppen von Modulen angepasst wurden.
Erfindungsgemäß werden die Abmessungen der Coldbox oder der Coldboxen, in denen ein oder mehrere der thermisch zu isolierenden Module untergebracht sind, nicht mehr punktgenau auf die Module ausgelegt. Es werden vielmehr mehrere Größenklassen von Coldboxen vordefiniert, so dass nur noch eine begrenzte Anzahl von Coldboxgrößen zur Verfügung steht.
Anhand der oben genannten Kriterien, wie Produktspezifikationen usw., werden zunächst die für die herzustellende Tieftemperaturluftzerlegungsanlage geplanten Module ausgesucht. Je nach Größe der Anlage werden die kalten Module, die in Coldboxen untergebracht werden sollen, in Gruppen eingeteilt. Die Einteilung der Gruppen erfolgt vorzugsweise so, dass sich, nachdem die Modulgruppen in den Coldboxen angeordnet sind, ein oder mehrere transportable Einheiten ergeben, und bevorzugt so, dass funktionelle Einheiten entstehen. Beispielsweise werden die Drucksäule, die Niederdrucksäule und der Hauptkondensator zu einer Stickstoff-Sauerstoff-Rektifikationseinheit zusammengefasst.
Entsprechend den zu isolierenden Modulen oder Modulgruppen wird dann eine Größenklasse ausgewählt und die Module werden in eine Coldbox mit den Abmessungen der gewählten Größenklasse eingebracht. Die einzelnen Größenklassen werden vorher, unabhängig von der aktuellen anhand der Kundenspezifikationen konzipierten Anlage, festgelegt. Innerhalb einer Größenklasse ist jedem Modul bzw. jeder Modulgruppe, die bei den verschiedenen Verfahrensvarianten und Anlagengrößen vorkommen, eine feste Coldboxgröße zugeordnet.
Die erfindungsgemäße Größenklassifizierung soll anhand des folgenden Beispiels verdeutlicht werden. Es werden fünf Größenklassen vordefiniert, wobei innerhalb einer Größenklasse eine erste Coldboxgröße für das Drucksäulenmodul, eine zweite Coldboxgröße für das Niederdrucksäulenmodul, eine weitere Coldboxgröße für das Argonrektifikationsmodul und beispielsweise eine vierte Coldboxgröße für das Energieaustauschmodul mit den Hauptwärmetauschern festgelegt wird. Entsprechend den Kundenwünschen, der beabsichtigten Luftzerlegungsverfahrensvariante und den übrigen Randbedingungen werden die Größe, Ausführung, Anordnung und Kombination der einzelnen Module bestimmt. Dabei ergibt sich z.B. ein Drucksäulenmodul mit bestimmten Abmessungen. Durch Vergleich mit den vordefinierten Größenklassen wird die zu verwendende Klasse ausgewählt und die in dieser Klasse für das Drucksäulenmodul festgelegte Coldboxgröße verwendet. Die Coldboxgrößen in den einzelnen Größenklassen werden so festgelegt, dass trotz der Beschränkung auf lediglich fünf Größen eine Vielzahl von Verfahrensvarianten und Produktmengenanforderungen, bei denen sich das Drucksäulenmodul im Hinblick auf Größe und Zubehörteile jeweils unterscheidet, abgedeckt werden.
Die gewählte Coldbox ist somit nicht genau an die konkrete Verfahrensvariante und die in dem speziellen Anwendungsfall eingesetzten Module mit Zubehörteilen angepasst, sondern lediglich eine Auswahl aus der begrenzten Anzahl von möglichen Coldboxgrößen. Die gewählte Coldbox ist somit auf den ersten Blick nicht die optimale Lösung zur Isolierung des eingesetzten Moduls. In der Regel werden deshalb gemäß der Erfindung die Materialkosten für die Coldbox etwas höher sein als die einer Coldbox, die in üblicher Weise an die zu isolierenden Teile exakt angepasst wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich durch die erfindungsgemäße Definition bestimmter Größenklassen Einsparungen beim Engineering erzielen lassen, die den höheren Materialaufwand übersteigen und damit in der Summe Kostenvorteile bringen.
Die einzelnen Größenklassen werden so ausgewählt, dass durch jede Größenklasse mindestens zwei unterschiedliche Produktmengenanforderungen und / oder mindestens zwei unterschiedliche Verfahrensvarianten abgedeckt werden. Die Verfahrensvarianten unterscheiden sich beispielsweise durch die gewonnenen Produkte, die Art der Produktverdichtung, die Produktdrücke, die Produktreinheiten, das Verhältnis Flüssigkeit zu Gas oder das Verhältnis Sauerstoffproduktmenge zu Stickstoffproduktmenge.
Vorzugsweise werden die Drucksäule, die Niederdrucksäule oder das gesamte Stickstoff-Sauerstoff-Rektifikationsmodul und die jeweiligen Zubehörteile in eine Coldbox eingebracht, die unabhängig von der Art der Produktverdichtung gewählt wird. Bei gegebener Produktmenge wird sowohl bei einer Außenverdichtung der Produkte, d.h. einer Verdichtung des gasförmigen Produktes, als auch bei einer Innenverdichtung, d.h. bei einer Verdichtung des Flüssigproduktes mit anschließender Verdampfung der verdichteten Flüssigkeit, jeweils die gleiche Coldboxgröße gewählt.
Die Auswahl der Größenklassen erfolgt weiter mit Vorteil so, dass die Coldboxgrößen des Drucksäulenmoduls, des Niederdrucksäulenmoduls oder des Stickstoff-Sauerstoff-Rektifikationsmoduls unabhängig davon gewählt werden, ob an die Niederdrucksäule eine Rohargonsäule und gegebenfalls weitere Säulen angeschlossen werden sollen oder nicht.
Ferner ist es günstig, für mindestens zwei Verfahrensvarianten, bei denen die Produkte mit unterschiedlichem Druck oder unterschiedlichen Reinheiten gewonnen werden oder für zwei Verfahren, bei denen das Verhältnis zwischen der gasförmigen Produktmenge und der Flüssigproduktmenge variiert oder für zwei Verfahren mit unterschiedlichem Verhältnis von Produktsauerstoffmenge zu Produktstickstoffmenge gleiche Coldboxgrößen vorzusehen.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Größenklassen so festzulegen, dass eine Coldbox einer Größenklasse geeignet ist, um die zugehörigen Module und ihre Zubehörteile von mindestens 5, bevorzugt mindestens 10 verschiedenen Verfahrensvarianten, abzudecken. Die Coldbox ist dabei so ausgeführt, dass jede einzelne der Verfahrensvarianten, aber nicht zwingend alle Verfahrenvarianten gleichzeitig abgedeckt werden können.
Die Größenklassen werden so ausgewählt, dass mindestens zwei verschiedene Verfahrensvarianten und / oder zwei verschiedene Produktmengenanforderungen mit einer Coldbox einer Größe abgedeckt werden können. Zwei Produktmengenanforderungen werden als verschieden angesehen, wenn die Erzeugung der geforderten Produktmengen unterschiedliche Auswirkungen auf die Ausführung und/oder Größe und/oder Anzahl der benötigten Module und / oder deren Zubehörteile hat.
Die Erfindung besitzt sowohl Vorteile, wenn alle Module in genau einer Coldbox angeordnet werden, als auch wenn mindestens zwei Coldboxen für die Module vorgesehen sind. Im ersteren Fall werden mehrere Größenklassen für die Coldbox festgelegt, in der jeweils alle thermisch zu isolierenden Module unterbringbar sind. Je nach Verfahrensvariante und Produktmengenanforderung wird eine bestimmte Größenklasse ausgewählt, wobei dieselbe Größenklasse auch für andere Verfahrensvarianten oder Produktmengenanforderungen geeignet ist. Jede Größenklasse umfasst in diesem Fall nur eine einzige Coldboxgröße. Werden die kalten Module dagegen auf mehrere Coldboxen verteilt, so wird durch eine Größenklasse für jedes Modul oder jede Gruppe von Modulen, die jeweils in einer eigenen Coldbox untergebracht werden sollen, eine bestimmte Dimensionierung der entsprechenden Coldbox festgelegt. Werden beispielsweise alle kalten Module in ein Energieaustauschmodul mit den Wärmetauschem, ein Rektifikationsmodul mit den Rektifikationssäulen und ein Zubehörmodul mit allen sonstigen Elementen unterteilt, so sind durch jede Größenklasse die Abmessungen von drei den genannten Modulen entsprechenden Coldboxen vorgegeben.
Wenn die kalten Module auf mehrere Coldboxen verteilt wreden, wird vorzugsweise für alle Coldboxen die gleiche Größenklasse gewählt. Besonders bevorzugt werden die für verschiedene Module oder Modulgruppen vorgesehenen Coldboxen derselben Größenklasse mit definierten Schnittstellen versehen. Die Anschlusspunkte für die Verrohrung, die Instrumentierung, elektrische Versorgung, usw. werden unabhängig von der konkreten Verfahrensvariante festgelegt. Innerhalb einer Größenklasse werden nicht nur die Abmessungen der Coldbox/en, sondern auch deren Anschlusspunkte definiert. Die einzelnen Coldboxen mit den Modulen können so stets in analoger Weise ohne zusätzlichen Engineering-Aufwand leicht miteinander verbunden werden.
Teilweise ist es auch günstig, die verschiedenen Module einer Luftzerlegungsanlage in Coldboxen unterzubringen, die verschiedenen Größenklassen zugeordnet sind. Benötigt der Kunde beispielsweise nur relativ wenig Argon und soll daher nicht die maximal mögliche Menge an Argon gewonnen werden, so wird ein entsprechend kleineres Argonmodul verwendet. In diesem Fall ist es sinnvoll, die Coldbox für das Argonmodul aus einer niedrigeren Größenklasse auszuwählen als die Coldboxen für das Drucksäulen- und das Niederdrucksäulenmodul bzw. für das Sauerstoff/Stickstoff-Rektifikationsmodul.
Um auch die Herstellung von Anlagen, bei denen Coldboxen verschiedener Größenklassen kombiniert werden, möglichst zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, nicht nur innerhalb einer Größenklasse unabhängig von der Ausführung des in der Coldbox unterzubringenden Moduls feste Schnittstellen für Verrohrung und sonstige Anschlüsse festzulegen, sondern auch unabhängig von der Größenklasse die Schnittstellen zu definieren. So sind z.B. die Lage und die Art der Anschlusspunkte für die Verrohrung unabhängig von der Größe der Coldboxen. Die Anschlusspunkte für die elektrischen Versorgungsleitungen und die Instrumentierung können beispielsweise stets auf der den Rohranschlüssen gegenüberliegenden Seite der Coldbox angeordnet sein. Mit anderen Worten: Die Anschlusspunkte der Coldboxen werden so ausgewählt, dass die Verbindung der Coldboxen untereinander oder mit anderen Bauelementen oder Modulen unabhängig von der Größe der Coldboxen stets identisch ausgeführt werden kann.
Wie erwähnt werden die durch die Erfindung erzielten Einsparungen bei der Konzipierung der Coldboxen durch einen leicht erhöhten Materialaufwand aufgrund der nicht optimal angepassten Coldboxen erkauft. Es hat sich herausgestellt, dass das Optimum hinsichtlich der Kosten dann erreicht wird, wenn 3 bis 10, bevorzugt 4 bis 8, besonders bevorzugt 4 bis 6 Größenklassen vordefiniert werden. In diesem Fall sind die Einsparungen deutlich höher als die durch den zusätzlichen Materialaufwand verursachten Kosten.
Die Erfindung bringt insbesondere bei großen Anlagen zur Verarbeitung von mehr als 25000 Nm3/h Luft, bevorzugt mehr als 50000 Nm3/h Luft Vorteile, da bei diesen Anlagen der Aufwand für Engineering besonders hoch ist.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Anlage zur Durchführung eines Tieftemperaturluftzerlegungsverfahrens, bei dem mindestens ein Bestandteil der Einsatzluft mittels einer ausgewählten Verfahrensvariante als Produkt gewonnen wird, wobei die Anlage mindestens eine Coldbox aufweist, in der mindestens ein Modul angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Größenklassen vordefiniert werden, wobei eine Größenklasse die Abmessungen der Coldbox dieser Größenklasse festlegt und die Coldbox jeder Größenklasse so groß ist, dass in der Coldbox das Modul für mindestens zwei unterschiedliche Produktmengenanforderungen und / oder mindestens zwei unterschiedliche Verfahrensvarianten unterbringbar ist, und dass eine Coldbox einer bestimmten Größenklasse ausgewählt wird und das Modul in der Coldbox der ausgewählten Größenklasse angeordnet wird.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage genau eine Coldbox aufweist.
  3. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage mindestens zwei Coldboxen aufweist.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass 3 bis 10, bevorzugt 4 bis 8, besonders bevorzugt 4 bis 6 Größenklassen vordefiniert werden.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Verarbeitung von mehr als 25000 Nm3/h Luft, bevorzugt mehr als 50000 Nm3/h Luft geeignet ist.
EP00122768A 2000-08-18 2000-10-19 Verfahren zur Herstellung einer Luftzerlegungsanlage Withdrawn EP1182412A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/344,672 US6957551B2 (en) 2000-08-18 2001-08-13 Method for producing an air separation installation
AU2001295460A AU2001295460A1 (en) 2000-08-18 2001-08-13 Method for producing an air separation installation
KR1020037002378A KR100752819B1 (ko) 2000-08-18 2001-08-13 공기 분리 장치의 제조 방법
PCT/EP2001/009346 WO2002016846A1 (de) 2000-08-18 2001-08-13 Verfahren zur herstellung einer luftzerlegungsanlage
AT01976074T ATE296432T1 (de) 2000-08-18 2001-08-13 Verfahren zur herstellung einer luftzerlegungsanlage
CNB018143229A CN1220026C (zh) 2000-08-18 2001-08-13 用于制造空气分离设备的方法
DE50106330T DE50106330D1 (de) 2000-08-18 2001-08-13 Verfahren zur herstellung einer luftzerlegungsanlage
EP01976074A EP1311790B1 (de) 2000-08-18 2001-08-13 Verfahren zur herstellung einer luftzerlegungsanlage
JP2002521900A JP2004535542A (ja) 2000-08-18 2001-08-13 空気分離設備の製造法

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DE10040396A DE10040396A1 (de) 2000-08-18 2000-08-18 Verfahren zur Herstellung einer Luftzerlegungsanlage

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DE (1) DE10040396A1 (de)
TW (1) TW500907B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004088228A2 (en) 2003-03-31 2004-10-14 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus for cryogenic air distillation
WO2007055965A3 (en) * 2005-11-09 2007-07-26 Praxair Technology Inc Air separation plant design method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012606B4 (de) * 2013-02-19 2015-08-06 CRYOTEC Anlagenbau GmbH Modulare verfahrenstechnische Anlage, insbesondere Luftzerlegungsanlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2822774A1 (de) * 1978-05-24 1979-11-29 Linde Ag Containeranlagen
FR2649962A1 (fr) * 1989-06-06 1991-01-25 Christian Huon Unites usines modulaires containerisees pour la fabrication, la transformation et/ou l'elaboration de produits agro-alimentaires
US5461871A (en) * 1993-06-03 1995-10-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation for the distillation of air
US5912425A (en) * 1996-08-21 1999-06-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Plant for separating a gas mixture
FR2780147A1 (fr) * 1999-06-29 1999-12-24 Air Liquide Installation de distillation d'air et boite froide correspondante

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2822774A1 (de) * 1978-05-24 1979-11-29 Linde Ag Containeranlagen
FR2649962A1 (fr) * 1989-06-06 1991-01-25 Christian Huon Unites usines modulaires containerisees pour la fabrication, la transformation et/ou l'elaboration de produits agro-alimentaires
US5461871A (en) * 1993-06-03 1995-10-31 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Installation for the distillation of air
US5912425A (en) * 1996-08-21 1999-06-15 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Plant for separating a gas mixture
FR2780147A1 (fr) * 1999-06-29 1999-12-24 Air Liquide Installation de distillation d'air et boite froide correspondante

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004088228A2 (en) 2003-03-31 2004-10-14 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus for cryogenic air distillation
WO2004088228A3 (en) * 2003-03-31 2005-03-24 Air Prod & Chem Apparatus for cryogenic air distillation
AU2004225690B2 (en) * 2003-03-31 2008-06-19 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus for cryogenic air distillation
US7954339B2 (en) 2003-03-31 2011-06-07 Air Products & Chemicals, Inc. Apparatus for cryogenic air distillation
WO2007055965A3 (en) * 2005-11-09 2007-07-26 Praxair Technology Inc Air separation plant design method

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