EP2959244B1 - Modulare verfahrenstechnische anlage, insbesondere luftzerlegungsanlage mit einer vielzahl von anlagenkomponenten - Google Patents

Modulare verfahrenstechnische anlage, insbesondere luftzerlegungsanlage mit einer vielzahl von anlagenkomponenten Download PDF

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EP2959244B1
EP2959244B1 EP14705342.5A EP14705342A EP2959244B1 EP 2959244 B1 EP2959244 B1 EP 2959244B1 EP 14705342 A EP14705342 A EP 14705342A EP 2959244 B1 EP2959244 B1 EP 2959244B1
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container
containers
air separation
plant according
modular air
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Corinna ZIEGE
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Cryotec Anlagenbau GmbH
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Cryotec Anlagenbau GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/10—Buildings forming part of cooling plants
    • 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"
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00—Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/12—Small buildings or other erections for limited occupation, erected in the open air or arranged in buildings, e.g. kiosks, waiting shelters for bus stops or for filling stations, roofs for railway platforms, watchmen's huts or dressing cubicles
    • E04H2001/1283—Small buildings of the ISO containers type
    • 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
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/42—Modularity, pre-fabrication of modules, assembling and erection, horizontal layout, i.e. plot plan, and vertical arrangement of parts of the cryogenic unit, e.g. of the cold box

Definitions

  • the invention relates to a modular air separation plant with a plurality of plant components and at least one control unit, the plant components ready pre-assembled housed in containers with standard dimensions, transported in the container and functionally connected depending on the process to be performed and operated in container composite, according to the preamble of Claim 1.
  • a system for providing technical gases is previously known.
  • at least one technical gas is generated in a mobile gas generating unit mounted on a watercraft, the vessel navigating a plurality of land based pick-up points.
  • the gas generating unit is to be operated while driving between two delivery points and the generated technical gas to be filled into storage containers, which are located on board the vessel.
  • the gas generating unit includes its own power supply, which is mounted on board the vessel. Details of the accommodation of the function of the gas generating unit determining plant components are not disclosed.
  • feed air is compressed in an air compressor.
  • the compressed feed air is cooled in a main heat exchanger and at least partially introduced into the pressure column.
  • Liquid oxygen is withdrawn from the distillation column system for nitrogen-oxygen separation and brought to an elevated pressure in the liquid state. Under this increased pressure, the medium is then introduced into the main heat exchanger, evaporated in the main heat exchanger and on Warmed around ambient temperature and finally recovered as gaseous pressure oxygen.
  • a gaseous circulating nitrogen stream is withdrawn from the distillation column system and compressed at least in a cycle compressor.
  • a first partial flow of the circulating nitrogen stream compressed in the cycle compressor is then brought into indirect heat exchange with the oxygen flow in the main heat exchanger and then released.
  • the relaxed first substream of the cycle nitrogen stream is then at least partially introduced in the liquid state into the nitrogen-oxygen separation distillation column system.
  • a second substream is branched downstream of the cycle compressor under a product pressure and recovered as a pressurized nitrogen product.
  • the resulting liquefied gas products are filled into containers and delivered to customers or consumers. A not inconsiderable share of the total costs is attributable to the necessity of filling and delivering the LPG products.
  • the assembly of the individual parts of the system already takes place in the factory. There, the plant is ready for operation mounted in several containers. In this way, the assembly process plant is to be moved from the site to the factory. The aim is to shorten the assembly and commissioning times for such systems and to carry out a functional test of the system at the factory. Particularly advantageous is the doctrine of DE 28 22 774 A1 in the construction of air separation plants. Plant parts with a high noise emission, such as compressors, should be stored in a closed container be housed, which is soundproofed accordingly. Conveniently, the noise-emitting container should be placed between other containers. Gaps between the containers should also be filled with sound-absorbing material.
  • all plant components are accommodated in two airworthy standard containers, with a first container containing divided, mutually insulated compartments for the selected plant components. These compartments are accessible via doors or flaps for the purpose of servicing the respective plant component.
  • a second container is designed such that it has at least one fixed compartment and at least one pivotable compartment.
  • the invention can be coupled to the container terminals and connecting elements for transporting media and guiding control and operating signals between the containers available.
  • assemblies and plant components with elevated operating temperature and in the second container assemblies and plant components with lower operating temperature are arranged or housed in the first container.
  • the isolation of the compartments takes place under thermal and / or acoustic aspects in an optimized manner.
  • a compartment is designed as an electrical control and operating room provided.
  • This compartment is also suitable for the stay of persons for the purpose of controlling and controlling the respective plant and insofar soundproofed and air-conditioned.
  • At least the second container preferably has means for aligning and setting up in a planned, in particular flat position.
  • These means may include trained in the base region of the container, mechanically or hydraulically adjustable feet.
  • the second container is divided longitudinally into two compartments, wherein a compartment can be hydraulically swiveled from a horizontal position in the initial state to a changed, in particular vertical, operating state position in this respect.
  • the hydraulic control is preferably also located in the second container.
  • the pivotable part-half of the second container may in particular comprise an air separation tank with liquid-gas buffering.
  • the containers can take any position to each other.
  • At least some of the compartments preferably have a double wall for optimizing the thermal and / or acoustic insulation.
  • At least one container preferably a lightning rod and / or an antenna is mounted for wireless communication.
  • an air compressor with heater is arranged for flow at startup.
  • a device for high-pressure filling of liquid gas is preferably located in the second container.
  • the proposed modular process plant housed in two standard containers, can be moved by conventional commercial vehicles by land, but also suitable for air freight. All external electrical systems can be carried out in containers with protection class IP 65.
  • the spare parts stock accommodated in the compartments in the containers can also be used for a longer period of time without external spare parts supply to the corresponding process plant. Due to the design of pull-out carriages and support profiles, individual components or modules can be easily removed, maintained and reinserted into the appropriate container compartment.
  • the alignment of the movable part in the second container with the alignment or pivoting takes place automatically, so that related adjustments are kept to a minimum.
  • one of the system components comprises an activated carbon cleaning insofar as an activated carbon absorber, designed as a closed filter cartridge, is carried in one of the compartments and is available for replacement on site. By resorting to a closed cartridge, contamination of the activated carbon in the cartridge due to improper handling on site is precluded.
  • the ambient air required for system operation is sucked in and filtered through a filter unit, which facilitates its intended use in desert areas.
  • FIG. 1a to 1e show the first container 1 containing, for example, an air cooler 2 and a wear part compartment 3. Furthermore, in the container 1, a control room compartment 4 with cabinets 5 (see Fig. 3e ) intended.
  • the Indian Fig. 2 shown second container 8 is also in the transport state. All flaps and doors 9 are closed and corresponding parts of the system are secured. A transport is here also possible using the eyebolts 7 (lifting via corresponding slings) possible.
  • the containers are placed on site and transferred to the operating state.
  • the first container 1 a lightning rod 10 or antenna is mounted.
  • a cooler attachment 11 for venting the compressor 12 is fixed and it is the individual system components between container 1 and container 8 coupled via connecting lines 13.
  • the second container 8 comprises, as in the Fig. 4 a fixed compartment 80 and a pivotable compartment 81.
  • adjusting feet 14 are available for vertical straightening. All necessary for erecting and pivoting of the compartment 81 components, in particular a hydraulic cylinder 15 are present in the second container 8.
  • the second container 8 also contains a turbine cooling system 16 and a liquid nitrogen pump 17 and the mol battery 18 and a hydraulic control 19th
  • the maintenance condition with respect to the plant components of the first and second containers 1; 8 is with the help of Fig. 5 and 6 exemplified.
  • Fig. 5d is located in the first container 1 compressor 20 already removed. Likewise, the deoxidation unit is removed. All flaps or doors are like that Fig. 5a represents, opened.
  • the new concept of accommodating the system components in two containers leads to an extremely compact operational system that is easy to operate and maintain, and can also be used flexibly in different climatic conditions.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine modulare Luftzerlegungsanlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten sowie mindestens einer Bedieneinheit, wobei die Anlagenkomponenten betriebsbereit vormontiert in Containern mit Standard-Abmessungen untergebracht, im Container transportiert und vor Ort je nach auszuführendem Verfahren funktional verbunden und im Containerverbund betreibbar sind, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 2005 006 850 A1 ist ein System zur Bereitstellung technischer Gase vorbekannt. Bei diesem System wird mindestens ein technisches Gas in einer mobilen Gaserzeugungseinheit, die auf einem Wasserfahrzeug montiert ist, erzeugt, wobei das Wasserfahrzeug eine Mehrzahl von landgestützten Abnahmestellen anfährt. In einer Ausführungsform soll die Gaserzeugungseinheit während der Fahrt zwischen zwei Abnahmestellen betrieben und das erzeugte technische Gas in Speicherbehälter eingefüllt werden, die sich an Bord des Wasserfahrzeugs befinden. In diesem Fall umfasst die Gaserzeugungseinheit eine eigene Energieversorgung, die an Bord des Wasserfahrzeugs montiert ist. Einzelheiten zur Unterbringung der die Funktion der Gaserzeugungseinheit bestimmenden Anlagenkomponenten sind nicht offenbart.
  • Aus der DE 20 2009 004 099 U1 , der DE 20 2009 010 874 sowie der DE 10 2010 056 570 A1 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Gewinnung von Drucksauerstoff und Druckstickstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destilliersäulen-System zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung, das mindestens eine Drucksäule aufweist, vorbekannt.
  • Gemäß dem beschriebenen Verfahren wird Einsatzluft in einem Luftverdichter verdichtet. Die verdichtete Einsatzluft wird in einem Hauptwärmetauscher abgekühlt und mindestens teilweise in die Drucksäule eingeleitet. Flüssiger Sauerstoff wird aus dem Destilliersäulen-System zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung entnommen und im flüssigen Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht. Unter diesem erhöhten Druck wird das Medium dann in den Hauptwärmetauscher eingeleitet, im Hauptwärmetauscher verdampft und auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und schließlich als gasförmiger Drucksauerstoff gewonnen. Ein gasförmiger Kreislaufstickstoffstrom wird aus dem Destilliersäulen-System abgezogen und mindestens in einem Kreislaufverdichter verdichtet. Ein erster Teilstrom des im Kreislaufverdichter verdichteten Kreislaufstickstoffstroms wird dann im Hauptwärmetauscher in indirekten Wärmeaustausch mit dem Sauerstoffstrom gebracht und anschließend entspannt. Der entspannte erste Teilstrom des Kreislaufstickstoffstroms wird dann mindestens teilweise in flüssigem Zustand in das Destilliersäulen-System zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung eingeleitet. Ein zweiter Teilstrom wird stromabwärts des Kreislaufverdichters unter einem Produktdruck abgezweigt und als Druckstickstoffprodukt gewonnen.
  • Üblicherweise sind derartige verfahrenstechnische Anlagen zur Luftzerlegung stationär montiert und in großräumigen Hallen untergebracht und verfügen über eine zentrale oder dezentrale Leitwarte.
  • Die erhaltenen Flüssiggasprodukte werden in Behälter abgefüllt und an die Kunden bzw. Verbraucher ausgeliefert. Dabei entfällt ein nicht unerheblicher Anteil der gesamt entstehenden Kosten auf die Notwendigkeit des Abfüllens und Auslieferns der Flüssiggasprodukte.
  • Bei der gattungsbildenden DE 28 22 774 A1 wurde eine verfahrenstechnische Anlage vorgeschlagen, die aus einer Vielzahl von Bauteilen besteht, wobei die Bauteile der Anlage betriebfertig in Containern vormontiert werden. Im Anschluss werden die Container zur Anlagenbetriebsbaustelle transportiert und es wird die Anlage auf der Baustelle durch funktionelles Verbinden der Container fertig gestellt.
  • Demnach erfolgt der Zusammenbau der Einzelteile der Anlage bereits im Herstellerwerk. Dort wird die Anlage betriebsfertig in mehrere Container montiert. Auf diese Weise soll die Montage verfahrenstechnischer Anlage von der Baustelle in das Herstellerwerk verlagert werden. Ziel ist es, die Montage- und Inbetriebnahmezeiten für derartige Anlagen zu verkürzen und bereits im Herstellerwerk eine Funktionsprüfung der Anlage vorzunehmen. Besonders vorteilhaft soll sich die Lehre der DE 28 22 774 A1 bei der Errichtung von Luftzerlegungsanlagen darstellen. Anlagenteile mit einer starken Lärmemission, wie z.B. Kompressoren, sollen in einem geschlossenen Container untergebracht werden, der entsprechend schallgedämmt ist. Zweckmäßigerweise soll der lärmemittierende Container zwischen anderen Containern aufgestellt werden. Zwischenräume zwischen den Containern sollen zusätzlich mit schalldämmendem Material verfüllt werden. Dokument WO2004015347 zeigt eine Luftzerlegungsanlage gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Unterbringen der notwendigen anlagentechnischen Komponenten in Containern, insbesondere wenn eine Inbetriebnahme der Anlage mit den Komponenten innerhalb der Container stattfinden soll, zu erheblichen Schwierigkeiten führt. Der zur Verfügung stehende Raum in einem Standard-Container ist naturgemäß begrenzt. Hierdurch ist die Zugänglichkeit der einzelnen Anlagenkomponenten im Fall einer notwendigen Wartung, aber auch bei Inbetriebnahme erschwert. Weiterhin ist nicht die Lärmemission entsprechender Anlagenkomponenten, wie z.B. von Kompressoren, vordergründig, sondern die entstehende Betriebs- und Abwärme einer Vielzahl von Anlagenteilen und Baugruppen. Diese Abwärme muss unter allen Betriebsbedingungen, aber auch unter den unterschiedlichsten klimatischen Voraussetzungen sicher an die Umgebung abgeführt werden. Dabei sollen solche Anlagenteile oder Anlagenkomponenten nicht in Mitleidenschaft gezogen werden, die ihre Funktion nur bei niedrigerer Umgebungs- bzw. Betriebstemperatur ausführen können.
  • Eine zusätzliche Schwierigkeit ergibt sich dann, wenn die verfahrenstechnische Anlage solche Komponenten enthält, die äußerst sperrig sind und welche zum Ausüben ihrer Funktion in eine veränderte Betriebslage gebracht werden müssen, wie dies z.B. bei einer Luftzerlegungssäule oder entsprechender -kolonne der Fall ist.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte modulare Luftzerlegungsanlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten sowie mindestens einer Bedieneinheit anzugeben, wobei alle Anlagenkomponenten in einer minimalen Anzahl von Standard-Containern untergebracht werden sollen und wobei ein Betrieb der Anlage mit den in den Containern untergebrachten Anlagenkomponenten bei unterschiedlichsten klimatischen Voraussetzungen möglich sein muss, ohne dass externe Maßnahmen, wie z.B. ein Umhausen erforderlich werden.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. Erfindungsgemäss wird demnach von einer modularen Luftzerlegungsanlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten sowie mindestens einer Bedieneinheit ausgegangen, wobei die Anlagenkomponenten betriebsbereit vormontiert in Standard-Containern untergebracht und in diesen Containern transportiert und vor Ort je nach auszuführendem Verfahren funktional verbunden werden und diesbezüglich im Containerverbund betreibbar sind.
  • Erfindungsgemäß werden alle Anlagenkomponenten in zwei, luftfrachtfähigen Standard-Containern untergebracht, wobei ein erster Container für die ausgewählten Anlagenkomponenten geteilte, gegeneinander isolierte Kompartimente enthält. Diese Kompartimente sind über Türen oder Klappen zum Zweck der Wartung der jeweiligen Anlagenkomponente zugänglich.
  • Erfindungsgemäß ist ein zweiter Container so ausgebildet, dass dieser mindestens ein feststehendes Kompartiment und mindestens ein verschwenkbares Kompartiment aufweist.
  • Weiterhin sind erfindungsgemäss an die Container ankoppelbare Anschlüsse sowie Verbindungselemente zum Transport von Medien und Leiten von Steuer- und Betriebssignalen zwischen den Containern vorhanden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind im ersten Container Baugruppen und Anlagenkomponenten mit erhöhter Betriebstemperatur und im zweiten Container Baugruppen und Anlagenkomponenten mit niedrigerer Betriebstemperatur angeordnet bzw. untergebracht.
  • Die Isolation der Kompartimente erfolgt unter thermischen und/oder akustischen Aspekten in jeweils optimierter Weise.
  • Bevorzugt im ersten Container ist ein Kompartiment ausgebildet als elektrischer Kontroll- und Betriebsraum vorgesehen. Dieses Kompartiment ist auch zum Aufenthalt von Personen zum Zweck der Steuerung und Kontrolle der jeweiligen Anlage geeignet und insofern schallgedämmt und klimatisiert.
  • Wenigstens der zweite Container verfügt bevorzugt über Mittel zum Ausrichten und Aufstellen in einer vorgesehenen, insbesondere ebenen Lage.
  • Diese Mittel können im Sockelbereich des Containers ausgebildete, mechanisch oder hydraulisch verstellbare Füße umfassen.
  • In wenigstens einem der Kompartimente des ersten Containers sind bevorzugt Verschleiß- und Ersatzteile für die entsprechenden Anlagenkomponenten untergebracht. Erfindungsgemäß ist der zweite Container längshälftig in zwei Kompartimente geteilt, wobei ein Kompartiment von einer im Ausgangszustand waagerechten Lage in eine diesbezüglich geänderte, insbesondere senkrechte Betriebszustandslage hydraulisch schwenkbar ist.
  • Die Hydrauliksteuerung ist bevorzugt ebenfalls im zweiten Container befindlich.
  • Die verschwenkbare Teilhälfte des zweiten Containers kann insbesondere eine Luftzerlegungssäule mit Flüssiggaszwischenspeicherung umfassen.
  • Weiterhin weisen bevorzugt Mittel zum Belüften, Heizen und/oder Kühlen derart auf, dass ein Betrieb in verschiedenen Klimazonen und Umgebungstemperaturen im Bereich von ca. -25°C bis +50°C möglich ist.
  • Im Betriebsfall können die Container eine beliebige Lage zueinander einnehmen.
  • Mindestens einzelne der Kompartimente verfügen bevorzugt über eine Doppelwandung zur Optimierung der thermischen und/oder akustischen Dämmung.
  • An mindestens einem Container ist bevorzugt eine Blitzfangstange und/oder eine Antenne zur drahtlosen Kommunikation angebracht.
  • Bevorzugt im ersten Container ist ein Luftkompressor mit Heizer zum Vorlauf beim Anlagenstart angeordnet. In diesem Sinn ist im zweiten Container bevorzugt eine Einrichtung zur Hochdruckabfüllung von flüssigem Gas befindlich.
  • Die vorgestellte modulare verfahrenstechnische Anlage, untergebracht in zwei Standard-Containern, ist mit üblichen Nutzkraftwagen auf dem Landweg verfahrbar, aber ebenso luftfrachttauglich. Alle außenliegenden elektrischen Anlagen sind in den Containern der Schutzart IP 65 entsprechend ausführbar. Durch den in den Containern in dort vorgesehenen Kompartimenten untergebrachten Ersatzteilstock kann auch ein längerer Betrieb ohne externe Ersatzteilversorgung der entsprechenden verfahrenstechnischen Anlage erfolgen. Durch die Ausbildung von Auszugsschlitten und Tragprofilen können einzelne Komponenten oder Module in leichter Weise entnommen, gewartet und wieder in das entsprechende Containerkompartiment eingesetzt werden.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung findet das Ausrichten des beweglichen Teils im zweiten Container mit dem Ausricht- bzw. Schwenkvorgang automatisch statt, so dass sich diesbezügliche Einstellarbeiten auf ein Minimum beschränken. Wenn insoweit eine der Anlagenkomponenten eine Aktivkohlereinigung umfasst, wird ein Aktivkohleabsorber, ausgebildet als geschlossene Filterpatrone, in einem der Kompartimente mitgeführt und steht zum Auswechseln vor Ort zur Verfügung. Dadurch, dass auf eine geschlossene Patrone zurückgegriffen wird, ist eine Verunreinigung der in der Patrone befindlichen Aktivkohle durch falsche Handhabung vor Ort ausgeschlossen.
  • Die für den Anlagenbetrieb notwendige Umgebungsluft wird über eine Filtereinheit angesaugt und gereinigt, was den beabsichtigen Einsatz auch in Wüstengebieten erleichtert.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von Figuren und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
  • Hierbei zeigen Figuren 1-6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung:
    • Fig. 1a
    eine Draufsicht des ersten Containers gemäß Ausführungsbeispiel;
    Fig. 1b
    eine Frontalansicht des ersten Containers;
    Fig. 1c
    und d eine Seitenansicht des ersten Containers;
    Fig. 1e
    eine perspektivische Darstellung des ersten Containers als jeweils im Transportzustand;
    Fig. 2a
    eine Draufsicht auf den zweiten Container im Transportzustand;
    Fig. 2b
    eine Frontalansicht des zweiten Containers;
    Fig. 2c
    und d Seitenansichten des zweiten Containers im Transportzustand;
    Fig. 2e
    eine perspektivische Ansicht des zweiten Containers im Transportzustand;
    Fig. 3a
    eine Draufsicht des ersten Containers im Betriebszustand;
    Fig. 3b
    eine Frontalansicht des ersten Containers im Betriebszustand;
    Fig. 3c
    und d Seitenansichten des ersten Containers im Betriebszustand;
    Fig. 3e
    eine perspektivische Ansicht des ersten Containers im Betriebszustand, wobei zur besseren Erkennbarkeit einzelner Anlagenkomponenten Teile der Frontverkleidung nicht gezeigt sind;
    Fig. 4a
    eine Draufsicht des zweiten Containers im Betriebszustand mit aufgerichtetem Containerteil, im vorliegenden Fall ausgebildet als Coldbox;
    Fig. 4b
    eine Frontalansicht des zweiten Containers im Betriebszustand mit aufgerichteter Coldbox;
    Fig. 4c
    und d Seitenansichten des zweiten Containers im Betriebszustand mit aufgerichteter Coldbox;
    Fig. 4e
    eine perspektivische Darstellung des zweiten Containers im Betriebszustand mit aufgerichteter Coldbox und teilweise entfernter Containeraußenverkleidung zur besseren Erkennbarkeit der in den Kompartiments befindlichen Anlagenkomponenten;
    Fig. 5a
    eine Draufsicht des ersten Containers im Wartungszustand mit teilweise entnommenen Anlagenkomponenten;
    Fig. 5b
    und c seitliche Ansichten des ersten Containers im Wartungszustand;
    Fig. 5d
    eine perspektivische Darstellung des ersten Containers im Wartungszustand mit ausgebautem Kompressor (linksseitig) und entfernter Deoxo-Einheit (rechts);
    Fig. 6a
    eine Draufsicht auf den zweiten Container im Wartungszustand mit abgesenkter Coldbox und teilweise geöffneten Wartungstüren bzw. Wartungsklappen;
    Fig. 6b
    und c Seitenansichten des zweiten Containers mit abgesenkter Coldbox im Wartungszustand und
    Fig. 6d
    eine perspektivische Darstellung des zweiten Containers im Wartungszustand mit abgesenkter Coldbox und im Vordergrund rechts entnommener Molbatterie.
  • Bei der nachstehenden Erläuterung des Ausführungsbeispiels mit Blick auf die Figuren wird von einer beispielhaften Luftzerlegungsanlage zur Erzeugung von flüssigem Sauerstoff und flüssigem Stickstoff ausgegangen. Die Fig. 1a bis 1e zeigen den ersten Container 1, der beispielsweise einen Luftkühler 2 sowie ein Verschleißteil-Kompartiment 3 enthält. Weiterhin ist im Container 1 ein Kontrollraum-Kompartiment 4 mit Schaltschränken 5 (siehe Fig. 3e) vorgesehen.
  • Im Transportzustand sind Wartungsklappen bzw. -türen 9 geschlossen und als Aggregate arretiert. Übliche Anschlagmittel können an Transportösen 7 angesetzt werden.
  • Der in der Fig. 2 gezeigte zweite Container 8 befindet sich ebenfalls im Transportzustand. Alle Klappen und Türen 9 sind verschlossen und entsprechende Anlagenteile gesichert. Ein Transport ist hier ebenfalls unter Nutzung der Transportösen 7 (Anheben über entsprechende Anschlagmittel) möglich.
  • Nachdem der erste und zweite Container 1; 8 den Ort der Inbetriebnahme erreicht hat, werden die Container vor Ort aufgestellt und in den Betriebszustand überführt.
  • Diesbezüglich wird beispielsweise beim ersten Container 1 eine Blitzfangstange 10 bzw. Antenne montiert. Ein Kühleraufsatz 11 zur Entlüftung des Kompressors 12 fixiert und es werden die einzelnen Anlagenkomponenten zwischen Container 1 und Container 8 über Verbindungsleitungen 13 gekoppelt.
  • Der zweite Container 8 umfasst, wie in der Fig. 4 dargestellt, ein feststehendes Kompartiment 80 und ein verschwenkbares Kompartiment 81.
  • Weiterhin sind Verstellfüße 14 zum lotrechten Aufrichten vorhanden. Alle zum Aufrichten und Verschwenken des Kompartiments 81 erforderlichen Bestandteile, insbesondere ein Hydraulikzylinder 15, sind im zweiten Container 8 vorhanden.
  • Der zweite Container 8 enthält darüber hinaus noch eine Turbinenkälteanlage 16 sowie eine Flüssigstickstoffpumpe 17 sowie die Molbatterie 18 und eine Hydrauliksteuerung 19.
  • Der Wartungszustand bezüglich der Anlagenkomponenten des ersten und zweiten Containers 1; 8 ist mit Hilfe der Fig. 5 und 6 beispielhaft dargestellt.
  • Bezugnehmend auf Fig. 5d ist der im ersten Container 1 befindliche Kompressor 20 bereits ausgebaut. Ebenso ist die Deoxidationseinheit entfernt. Alle Klappen oder Türen sind, wie die Fig. 5a darstellt, geöffnet.
  • In analoger Weise sind auch alle Funktionseinheiten, die im zweiten Container 8 untergebracht sind, zugänglich. Die Molbatterie ist, wie in der Fig. 6d dargestellt, entnommen und kann entsprechend gewartet werden.
  • Das neue Konzept der Unterbringung der Anlagenkomponenten in zwei Containern führt zu einer außerordentlich kompakt aufstellbaren betriebsbereiten Anlage, die bediener- und wartungsfreundlich ist und darüber hinaus flexibel auch bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen genutzt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Container
    2
    Luftkühler
    3
    Verschleißteil-Kompartiment
    4
    Kontrollraum-Kompartiment
    5
    Schaltschrank
    7
    Transportösen
    8
    Container
    9
    Wartungsklappe bzw. -tür
    10
    Blitzfangstange
    11
    Kühleraufsatz
    12
    Kompressor
    13
    Verbindungsleitung
    14
    Verstellfüße
    15
    Hydraulikzylinder
    16
    Turbinenkälteanlage
    17
    Flüssigstickstoffpumpe
    18
    Molbatterie
    19
    Hydrauliksteuerung
    20
    Kompressor
    80
    feststehendes Kompartiment
    81
    verschwenkbares Kompartiment

Claims (15)

  1. Modulare Luftzerlegungsanlage mit einer Vielzahl von Anlagenkomponenten sowie mindestens einer Bedieneinheit, wobei die Anlagenkomponenten betriebsbereit vormontiert in Containern mit Standard-Abmessungen untergebracht, im Container transportierbar und vor Ort je nach auszuführendem Verfahren funktional verbindbar und im Containerverbund betreibbar sind, wobei alle Anlagenkomponenten in zwei Standard-Containern befindlich sind, wobei der erste Container (1) für ausgewählte Anlagenkomponenten geteilte, gegeneinander isolierte Kompartimente (2,3,4) enthält, weiterhin die Kompartimente über Türen oder Klappen (9) zum Zweck der Wartung der jeweiligen Anlagenkomponente zugänglich sind und der zweite Container (8) an die Container ankoppelbare Anschlüsse sowie Verbindungselemente zum Transport von Medien und Leiten von Steuer- und Betriebssignalen zwischen den Containern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Container längshälftig in ein feststehendes und ein verschwenkbares Kompartiment (80,81) geteilt ist und das verschwenkbare Kompartiment von einer im Ausgangszustand waagerechten Lage in eine diesbezüglich geänderte, insbesondere senkrechte Betriebszustandslage hydraulisch verschwenkbar ist und der erste und zweite Standard-Container luftfrachtfähig sind.
  2. Modulare Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im ersten Container Baugruppen und Anlagenkomponenten mit erhöhter Betriebstemperatur und im zweiten Container Baugruppen und Anlagen mit niedrigerer Betriebstemperatur angeordnet sind.
  3. Modulare Anlage nach Anspruch oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Isolation der Kompartimente thermisch und/oder akustisch optimiert ausgeführt ist.
  4. Modulare Anlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im ersten Container ein Kompartiment, ausgebildet als klimatisierter elektrischer Kontroll- und Betriebsraum, vorgesehen ist.
  5. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens der zweite Container Mittel zum Ausrichten und Aufstellen in einer vorgesehenen, ebenen Lage aufweist.
  6. Modulare Anlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Container in seinem Sockelbereich mechanisch oder hydraulisch verstellbare Füße besitzt.
  7. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in mindestens einem der Kompartimente des ersten Containers Verschleiß- und Ersatzteile für die Anlagenkomponenten untergebracht sind.
  8. Modulare Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das verschwenkbare Kompartiment eine Luftzerlegungssäule nebst Flüssiggaszwischenspeicher umfasst.
  9. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Container Mittel zum Belüften, Heizen und/oder Kühlen sowie Filter aufweisen derart, dass ein Betrieb in verschiedenen Klimazonen und bei Umgebungstemperaturen im Bereich von ca. -25°C bis +50°C sowie bei Sand- und Staubbelastung möglich ist.
  10. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Container im Betriebsfall eine beliebige Lage zueinander einnehmen können.
  11. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens einzelne der Kompartimente über eine Doppelwandung verfügen.
  12. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an mindestens einem Container eine Blitzfangstange und/oder eine Antenne zur drahtlosen Kommunikation angebracht ist.
  13. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    im ersten Container ein Luftkompressor mit Heizer zum Vorlauf beim Anlagenstart angeordnet ist.
  14. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    im zweiten Container eine Einrichtung zur Hochdruckabfüllung von flüssigem Gas befindlich ist.
  15. Modulare Anlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    in einem der Kompartimente ein Aktivkohleabsorber, ausgebildet als Filterpatrone, mitgeführt und zum Auswechseln vor Ort zur Verfügung steht, wobei die Patrone als geschlossene Patrone ausgebildet ist, um eine Verunreinigung der in der Patrone befindlichen Aktivkohle durch falsche Handhabung vor Ort auszuschließen.
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