EP3040665A1 - Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft - Google Patents

Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft Download PDF

Info

Publication number
EP3040665A1
EP3040665A1 EP14004443.9A EP14004443A EP3040665A1 EP 3040665 A1 EP3040665 A1 EP 3040665A1 EP 14004443 A EP14004443 A EP 14004443A EP 3040665 A1 EP3040665 A1 EP 3040665A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
column
distillation column
air
pressure
heat exchanger
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.)
Withdrawn
Application number
EP14004443.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Moll
Dimitri Goloubev
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.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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 Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to EP14004443.9A priority Critical patent/EP3040665A1/de
Publication of EP3040665A1 publication Critical patent/EP3040665A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F25J3/04642—Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
    • F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
    • F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
    • F25J3/04678—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser cooled by oxygen enriched liquid from high pressure column bottoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/04084—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—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
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—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.
    • F25J3/04387—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using liquid or hydraulic turbine expansion
    • 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.
    • F25J3/04393—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using multiple or multistage gas work expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04872—Vertical layout of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, heat exchangers etc.
    • 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
    • F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
    • F25J3/04909—Structured packings
    • 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
    • F25J3/04951—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network
    • 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
    • F25J3/04951—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network
    • F25J3/04963—Arrangements of multiple air fractionation units or multiple equipments fulfilling the same process step, e.g. multiple trains in a network and inter-connecting equipment within or downstream of the fractionation unit(s)
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • F25J2240/10—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream the fluid being 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/58—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being argon or crude argon
    • 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
    • F25J2290/12—Particular process parameters like pressure, temperature, ratios

Definitions

  • the invention relates to a distillation column system for the production of oxygen by cryogenic separation of air according to the preamble of patent claim 1.
  • the distillation column system of the invention can basically be designed as a classic two-column system with high-pressure column and low-pressure column. In addition to the two separation columns for nitrogen-oxygen separation, it can have other devices for obtaining other air components, in particular noble gases, for example krypton-xenon recovery.
  • the main capacitor is formed in the invention as a condenser-evaporator.
  • a condenser-type evaporator is a heat exchanger in which a first, condensing fluid stream undergoes indirect heat exchange with a second, evaporating fluid stream.
  • Each condenser-evaporator has a liquefaction space and an evaporation space consisting of liquefaction passages or evaporation passages the condensation (liquefaction) of a first fluid stream is carried out, in the evaporation space the evaporation of a second fluid stream.
  • Evaporation and liquefaction space are formed by groups of passages which are in heat exchange relationship with each other.
  • argon discharge column here refers to a separation column for argon-oxygen separation, which does not serve for obtaining a pure argon product but for discharging argon from the air to be separated into the high-pressure column and low-pressure column.
  • Their circuit differs only slightly from that of a classical crude argon column, which generally contains 70 to 180 theoretical plates; however, it contains significantly less theoretical plates, namely less than 40, in particular between 15 and 35.
  • an argon discharge column Like a crude argon column, the bottom portion of an argon discharge column is connected to an intermediate point of the low pressure column, and the argon discharge column is cooled by a top condenser, on the evaporation side of which relaxed bottoms are removed High-pressure column is initiated; an argon discharge column has no bottom evaporator.
  • the distillation column system of an air separation plant is arranged in one or more cold boxes.
  • a "cold box” is here understood to mean an insulating casing which comprises a heat-insulated interior completely with outer walls; in the interior are arranged to be isolated plant parts, for example, one or more separation columns and / or heat exchangers.
  • the insulating effect can be effected by appropriate design of the outer walls and / or by the filling of the gap between system parts and outer walls with an insulating material. In the latter variant, a powdery material such as perlite is preferably used.
  • Both the distillation column system for nitrogen-oxygen separation of a cryogenic air separation plant and the main heat exchanger and other cold plant parts must be enclosed by one or more cold boxes.
  • the outer dimensions of the coldbox usually determine the transport dimensions of the package in prefabricated systems.
  • a "main heat exchanger” serves to cool feed air in indirect heat exchange with recycle streams from the distillation column system. It can be composed of a single or several parallel and / or serially connected Heat exchanger sections may be formed, for example, from one or more plate heat exchanger blocks. Separate heat exchangers which specifically serve to vaporize or pseudo-evaporate a single liquid or supercritical fluid without heating and / or vaporization of another fluid, do not belong to the main heat exchanger. Such a separate heat exchanger can be formed for example by a secondary condenser or by a separate heat exchanger for evaporation or pseudo-evaporation and optionally heating a liquid stream under elevated pressure or a supercritical flow.
  • Some air separation plants include, for example, in addition to the main heat exchanger, a secondary condenser or a high-pressure exchanger for evaporation or pseudo-evaporation and optionally heating liquid product placed on pressure against a high pressure air stream, which is formed by a portion of the feed air.
  • a secondary condenser and such a high-pressure exchanger are not considered here as part of the main heat exchanger.
  • top, bottom, “above”, “below”, “above”, “below” etc. refer here to the spatial orientation of the separation columns in normal operation.
  • An arrangement of two columns “one above the other” is understood here to mean that the upper end of the lower of the two columns is at lower or the same geodetic height as the lower end of the upper of the two columns and the projections of the two columns in a horizontal plane overlap.
  • the two columns are arranged exactly one above the other, that is, the axes of the two columns extend on the same vertical line.
  • a distillation column system of the type mentioned above with argon discharge column is made US 5235816 known.
  • Such systems are prefabricated regularly as far as possible in the production, the pre-embarrassed parts are transported to the site and finally connected there.
  • the entire double column can be transported with its coldbox. If the size of the system no longer allows this, the double column - if necessary in two parts - is transported without coldbox and piping.
  • An additional pillar like that Argon discharge column causes additional effort with its own coldbox. This column is brought separately to the site and connected there with relatively great effort on site with the rest of the system. In order to avoid an additional cryogenic pump, this column is placed (in its own cold box) on an elaborate frame. This position causes, among other things, increased space requirements for the entire plant ("plant footprint").
  • the invention has for its object to make a distillation column system of the type mentioned as compact as possible and to simplify its construction.
  • the argon discharge column is placed over the double column.
  • the axes of Argonausschleusklaner and low pressure column lie on a straight line.
  • the complete distillation column system can be prefabricated in the workshop;
  • the argon discharge column does not need to be transported separately and requires only minimal assembly work on the construction site.
  • the transport of a combination of double column and argon discharge column is in practice not much more complex than that of the double column alone (provided the logistics allow the slightly increased transport length).
  • the additional argon discharge column can in many cases be transported together with the low-pressure column.
  • the pressure column is usually transported separately together with the main condenser tank.
  • Another significant advantage is that the elaborate frame for the Argonausschleuskla and a separate coldbox is no longer needed.
  • the low-pressure column contains mass transfer elements which are formed in at least a portion of the low-pressure column by an ordered packing, which is made of folded metal sheets, wherein the ordered packing has a specific surface area of more than 1000 m 2 / m 3 , in particular of 1200 m 2 / m 3 or more.
  • an ordered package particularly high density in the low-pressure column used.
  • part of the mass transfer region of the low-pressure column may be filled with a particularly dense packing (and the remainder for example by packing of lower density or else by a combination of packing and conventional rectification trays), or all mass transfer elements are formed by the particularly dense packing.
  • an ordered packing preferably with more than 700 or 1000 m 2 / m 3 , or sieve trays or a combination of these two types of mass transfer elements are used.
  • the use of relatively high specific gravity packing is advantageous, the argon discharge column containing mass transfer elements formed in at least a portion of the low pressure column through an ordered packing made of folded metal sheets, the ordered packing having a specific surface area of more than 700 m 2 / m 3 , in particular of 1200 m 2 / m 3 or more.
  • the entire mass transfer region of the argon discharge column is equipped with packing of such high density.
  • the main capacitor is arranged in the bottom region of the low-pressure column.
  • the main condenser is below the mass transfer elements of the low pressure column in the same container as this.
  • the main condenser could be located in a separate container from the low pressure column.
  • the invention also relates to a plant for the production of oxygen by cryogenic separation of air according to claim 7 with a main air compressor, an air pre-cooling unit, an air cleaning unit and a main heat exchanger and two of the distillation column systems described above, both receiving feed air from the common main heat exchanger.
  • the apparatuses upstream of the two distillation column systems may in particular be formed by a single pre-cooling, a single air cleaning and / or a single main heat exchanger.
  • At least a portion of the feed air for both distillation column systems can be cooled together in the main heat exchanger and withdrawn from the main heat exchanger in a total compressed air line.
  • the total compressed air line is then branched into the first compressed air sub-flow line to the first distillation column system and the second compressed air sub-flow line to the second distillation column system.
  • a system according to the invention has a high-pressure exchanger in addition to the main heat exchanger, then this is likewise used for both distillation column systems, ie the high-pressure cold air from the high-pressure exchanger is distributed to the two distillation column systems and the product stream intended for the high-pressure exchanger becomes liquid from both distillation columns -Systems removed, merged and sent to the high pressure exchanger.
  • the main heat exchanger usually consists anyway of several parallel blocks. Then it is advisable to divide the blocks into two symmetrical groups in order to better control the main heat exchanger.
  • air to be separated and the corresponding stream of impure nitrogen from the same distillation column system are passed through the first exchanger group.
  • the second group the corresponding currents flow for or from the second distillation column system.
  • the remaining streams are distributed evenly over the blocks of both groups.
  • first distillation column system and the second distillation column system have the same size and in particular high-pressure column, low-pressure column and argon discharge column are the same size.
  • a “same size” is understood here to mean that the corresponding column heights and diameters do not differ from each other by more than 10%, in particular not more than 5%.
  • the comparison relates in pairs to the corresponding sections of the first and second high-pressure columns, the first and the second low-pressure columns or the argon discharge column n.
  • the two distillation column systems (each double column plus argon discharge column) can each be housed in a separate coldbox.
  • the first and the second distillation column system are arranged in a common coldbox.
  • the two distillation column systems are preferably operated independently of each other, but the warm plant parts and the main heat exchanger and optionally a high-pressure exchanger are shared.
  • both distillation column systems each have a separate subcooling countercurrent which is operable independently of the subcooling countercurrent of the other distillation column system, and in particular is not connected to piping to or from the other distillation column system.
  • the invention therefore also relates to a multi-stranded plant for the production of oxygen by cryogenic separation of air according to claim 15, wherein at least two of the strands are formed by the two of the plants described above, each with two distillation column systems.
  • a total capacity can be achieved which corresponds to a conventional five-strand plant.
  • a total capacity can be achieved which corresponds to a conventional five-strand plant.
  • five strands according to the invention suffice.
  • EP 1672301A1 US 7516626 B2 known in itself.
  • FIG. 1 is a plant with two distillation column systems shown.
  • the first distillation column system of the embodiment of the FIG. 1 has a first high pressure column 101, a first low pressure column 102, a first main condenser 103, and a first argon discharge column 152.
  • a second High pressure column 201, a second low pressure column 202, a second main condenser 203 and a second argon discharge column 252 belong to the second distillation column system of Figs FIG. 1 illustrated plant.
  • the inventive distillation column system may be equipped with any turbine configuration for the purpose of refrigeration.
  • FIG. 1 is, for example, the combination of a medium-pressure turbine (air is working to high-pressure column pressure relaxed) and a turbine injection (air is working to relax at low pressure column pressure) shown.
  • a pressure GAN turbine work-performing expansion of gaseous nitrogen from the high-pressure column to just above atmospheric pressure
  • a combination of injection turbine and pressure GAN turbine instead of the injection turbine.
  • the main condensers 103, 203 are formed in the example by two three-stage cascade evaporators.
  • the pairs of columns 101/102, 201/202 are arranged in the form of two double columns, the argon discharge column 152/252 according to the invention above.
  • Each of the two distillation column systems is independently regulated.
  • the pressure in the low-pressure columns for example, can be set and controlled separately. Through this decoupling, the overall control effort is made easier and any manufacturing tolerances in both double columns can be better compensated.
  • the system shown has an atmospheric air inlet filter 302, a main air compressor 303, an air pre-cooling unit 304, an air cleaning unit 305 (typically formed by a pair of molecular sieve adsorbers), a Booster Air Compressor 306 with aftercooler 307, and a main heat exchanger 308.
  • the main heat exchanger 308 is housed in its own coldbox, which is separate from the coldbox (s) around the distillation column systems.
  • a total compressed air flow 99 from the cold end of the main heat exchanger 308 is branched into a first compressed air partial flow 100 and a second compressed air partial flow 200.
  • the first compressed air sub-stream 100 is in the first high-pressure column 101, the second compressed air partial stream 200 introduced into the second high-pressure column 201.
  • the air recompressed in the final compressor 306 to its final pressure is liquefied in the main heat exchanger 308 (or, if its pressure is supercritical, pseudo-liquefied) and fed via line 311 to the distillation column systems where it branches into the streams 111 and 112.
  • a first nitrogen gas stream 104, 114 from the first high-pressure column 101 is introduced into the liquefaction space of the first main condenser 103.
  • liquid nitrogen 115 is generated, which is passed to at least a first part as a first liquid nitrogen stream 105 to the first high-pressure column 101.
  • a second nitrogen gas stream 204, 214 from the second high-pressure column 201 is introduced into the liquefaction space of the second main condenser 203.
  • liquid nitrogen 215 is generated, which is passed to at least a first part as a second liquid nitrogen flow 205 to the second high-pressure column 201.
  • a first liquid oxygen stream 106 from the first low-pressure column 102 flows from the lower end of the lowermost mass transfer layer 107 of the first low-pressure column 102 and is thereby introduced into the evaporation space of the first main capacitor 103.
  • gaseous oxygen is formed in the evaporation space of the first main capacitor 103. It is introduced at least to a first part as the first oxygen gas stream 108 in the first low pressure column 102 by flowing from below into the bottom mass transfer layer 107 of the first low-pressure column 102; if necessary, a second part can be obtained directly as a gaseous oxygen product and heated in the main heat exchanger 308.
  • a second liquid oxygen stream 206 from the second low-pressure column 202 flows from the lower end of the lowermost mass transfer layer 207 of the second low-pressure column 202 and is thereby introduced into the evaporation space of the second main condenser 203.
  • gaseous oxygen is formed in the evaporation space of the second main capacitor 203. He will at least become a first part as a second oxygen gas stream 208 introduced into the second low-pressure column 202 by flowing from below into the bottom mass transfer layer 207 of the second low-pressure column 202; if necessary, a second part can be obtained directly as a gaseous oxygen product and heated in the main heat exchanger 308.
  • the reflux liquids 109, 209 for the two low-pressure columns 102, 202 are each formed by a nitrogen-enriched liquid 120, 220, which is withdrawn at both high-pressure columns 101, 201 from an intermediate point (or alternatively directly from the head) and cooled in sub-coolers 123, 223. From the top of both low-pressure columns 102, 202, impure nitrogen 110, 210 is withdrawn and fed as residual gas through a respective subcooling countercurrent 123, 223 and via the common line 32 to the main heat exchanger 308.
  • an oxygen-enriched bottoms liquid stream 151, 251 is withdrawn and cooled in the respective subcooling countercurrent 123, 223.
  • a first part 153, 253 of the cooled bottom liquid is fed directly to the low-pressure column 102; a second part 154, 254 is introduced into the evaporation space of the top condenser 155, 255 per an argon discharge column 152, 252.
  • the fraction 156 evaporated in the top condenser 155, 255 and the liquid remaining 157 are fed via separate lines into the low-pressure columns 102, 202.
  • the liquid or supercritical air 311 from the main heat exchanger is supplied via lines 111, 211 and 128, 228 in the low pressure columns 102, 202.
  • liquid oxygen 141, 241 is withdrawn from the evaporation spaces of the main condensers 103, 203, combined and fed via line 14 at least partially to an internal compression.
  • the liquid oxygen 14 is pumped by a pump 15 to a high product pressure, evaporated under this high product pressure in the main heat exchanger 308 or (if its pressure is supercritical) pseudo-evaporated, heated to about ambient temperature and finally withdrawn as gaseous pressure oxygen product GOXIC.
  • pressurized nitrogen is withdrawn directly from the head of the high-pressure columns 101, 201 (lines 104, 142 and 204, 242), together via line 42 to the main heat exchanger 308, where it is heated and finally recovered as gaseous compressed nitrogen product MPGAN.
  • a portion 143, 243 of the liquid nitrogen produced in the main condensers 103, 104 is respectively supplied via line 43 to an internal compression (pump 16) and recovered as gaseous high-pressure nitrogen product GANIC.
  • the plant can also supply liquid products LOX, LIN. These can be removed separately from each distillation column system as shown.
  • both low-pressure columns 10, 103 are connected to their respective argon discharge column 152, 252 and their top condenser 155, 255 as in the case of a classic argon recovery.
  • the line pairs 113, 213 are connected to the lower area of an argon discharge column.
  • the internal structure and mode of operation of such a classic argon recovery are, for example, in DE 2325422 A .
  • EP 942246 A2 EP 1103772 A1 .
  • the argon discharge column does not serve to supply an argon product, but to remove argon to improve the oxygen yield.
  • Its "product” consists of the gaseous argon-enriched stream 163, 263 remaining in the argon discharge column top condenser during liquefaction, which is passed via line 164 to a separate passage group of the main heat exchanger 308.
  • the Argonausschleußäulen are housed after the construction of the system in a common cold box with one or two double columns.
  • the mass transfer elements in the two low-pressure columns 102, 202 are formed exclusively by ordered packing.
  • the oxygen sections of the two low-pressure columns 102, 202 are of an ordered packing with a specific packing Surface of 750 m 2 / m 3 or alternatively 1200 m 2 / m 3 equipped, in the remaining sections, the package has a specific surface area of 750 or 500 m 2 / m 3 .
  • the two low pressure columns 102, 202 may have a nitrogen section above the mass transfer sections shown in the drawing; this can then also be equipped with a particularly dense packing (for example with a specific surface area of 1200 m 2 / m 3 for the purpose of reducing the height of the column). By way of derogation, it is possible to combine ordered packing of different specific surface area within each of said sections.
  • the argon discharge columns contained in the 152, 252 included in the embodiment only pack with a specific surface area of 1200 m 2 / m 3 or alternatively 750 m 2 / m 3 .
  • the mass transfer elements are formed exclusively by ordered packing with a specific surface area of 1200 m 2 / m 3 or 750 m 2 / m 3 .
  • at least a portion of the mass transfer elements could be formed in one or both high pressure columns 101, 201 by conventional distillation trays, for example through sieve trays.
  • a multi-stranded system can be made by two or more plants according to FIG. 1 be formed.
  • FIG. 2 there are four strands (trains) Tr1 to Tr4.
  • Each double distillation column system 300 is enclosed by its own cold box 301.
  • all four air separation strands are constructed identically; alternatively, individual or all strands could be designed differently.
  • Each strand comprises an atmospheric air inlet filter 302, a main air compressor 303, an air pre-cooling unit 304, an air purification unit 305 (typically formed by a pair of molecular sieve adsorbers), a Booster Air Compressor 306 with aftercooler 307, and an air condenser 306 Main heat exchanger 308 in its own coldbox 309; These devices are each independent of the other strands.
  • the air recompressed in the reboiler 306 is liquefied in the main heat exchanger 308 (or, if its pressure is supercritical, pseudo-liquefied) and fed via line 311 to the distillation column systems in the cold box 301 where it flows into the streams 111 and 112 of FIG FIG.
  • the warm part (air compression, pre-cooling and air purification) and / or the main heat exchanger may have a different number of strands than the distillation column systems.
  • one distillation column system strand could be supplied by two main air compressor strands or two distillation column system strands from four main air compressor strands.
  • the concept of the invention can also be applied to a process without air recompression 306/307 (for example, with the total air compressed to more than 5 bar above the highest of the operating pressures of the two high pressure columns) or to processes with other elements such as a nitrogen cycle.
  • any known type of turbine circuit can be selected with one, two or more turbines.
  • the double column distillation column systems and the argon discharge column n are in FIG. 2 shown very schematically. It looks in detail like in FIG. 1 described.
  • the number of strands (installations) can be reduced by the invention, in two specific applications from six to five or from five to four.

Abstract

Das Destillationssäulen-System der Erfindung dient zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft mit einer Doppelsäule aus Hochdrucksäule (101; 201), Niederdrucksäule (102; 202) und Hauptkondensator (103; 203). Eine Argonausschleussäule (152; 252), ist über eine Gaszuleitung und eine Flüssigkeitsrückleitung (113; 213) mit einer Zwischenstelle der Niederdrucksäule verbunden. Die Argonausschleussäule (152; 252) ist über der Doppelsäule (101+102; 201+202) angeordnet. Eine Anlage gemäß der Erfindung besteht aus zweien solcher Destillationssäulen-Systeme, die über eine gemeinsame Luftversorgung verfügen. Eine mehrsträngige Anlage gemäß der Erfindung weist zwei oder mehr derartiger Anlagen auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Destillationssäulen-System zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die Grundlagen der Tieftemperaturzerlegung von Luft im Allgemeinen sowie der Aufbau von Zwei-Säulen-Anlagen im Speziellen sind in der Monografie "Tieftemperaturtechnik" von Hausen/Linde (2. Auflage, 1985) und in einem Aufsatz von Latimer in Chemical Engineering Progress (Vol. 63, No.2, 1967, Seite 35) beschrieben. Die Wärmeaustauschbeziehung zwischen Hochdrucksäule und Niederdrucksäule einer Doppelsäule wird im Regelfall durch einen Hauptkondensator realisiert, in dem Kopfgas der Hochdrucksäule gegen verdampfende Sumpfflüssigkeit der Niederdrucksäule verflüssigt wird.
  • Das Destillationssäulen-System der Erfindung kann grundsätzlich als klassisches Zwei-Säulen-System mit Hochdrucksäule und Niederdrucksäule ausgebildet sein. Es kann zusätzlich zu den beiden Trennsäulen zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung weitere Vorrichtungen zur Gewinnung anderer Luftkomponenten, insbesondere von Edelgasen aufweisen, beispielsweise eine Krypton-Xenon-Gewinnung.
  • Der Hauptkondensator ist bei der Erfindung als Kondensator-Verdampfer ausgebildet. Als "Kondensator-Verdampfer wird ein Wärmetauscher bezeichnet, in dem ein erster, kondensierender Fluidstrom in indirekten Wärmeaustausch mit einem zweiten, verdampfenden Fluidstrom tritt. Jeder Kondensator-Verdampfer weist einen Verflüssigungsraum und einen Verdampfungsraum auf, die aus Verflüssigungspassagen beziehungsweise Verdampfungspassagen bestehen. In dem Verflüssigungsraum wird die Kondensation (Verflüssigung) eines ersten Fluidstroms durchgeführt, in dem Verdampfungsraum die Verdampfung eines zweiten Fluidstroms. Verdampfungs- und Verflüssigungsraum werden durch Gruppen von Passagen gebildet, die untereinander in Wärmeaustauschbeziehung stehen.
  • Dabei kann der Hauptkondensator als Badverdampfer, insbesondere als Kaskadenverdampfer (beispielsweise wie in EP 1287302 B1 = US 6748763 B2 beschrieben) oder aber als Fallfilmverdampfer ausgebildet sein. Er kann durch einen einzigen Wärmetauscherblock gebildet werden oder auch durch mehrere Wärmetauscherblöcke, die in einem gemeinsamen Druckbehälter angeordnet sind.
  • Unter einer "Argonausschleussäule " wird hier eine Trennsäule zur Argon-Sauerstoff-Trennung bezeichnet, die nicht zur Gewinnung eines reinen Argonprodukts, sondern zur Ausschleusung von Argon aus der in Hochdrucksäule und Niederdrucksäule zu zerlegenden Luft dient. Ihre Schaltung unterscheidet sich nur wenig von der einer klassischen Rohargonsäule, die im Allgemeinen 70 bis 180 theoretische Böden enthält; allerdings enthält sie deutlich weniger theoretische Böden, nämlich weniger als 40, insbesondere zwischen 15 und 35. Wie eine Rohargonsäule ist der Sumpfbereich einer Argonausschleussäule mit einer Zwischenstelle der Niederdrucksäule verbunden, und die Argonausschleussäule wird durch einen Kopfkondensator gekühlt, auf dessen Verdampfungsseite entspannte Sumpfflüsigkeit aus der Hochdrucksäule eingeleitet wird; eine Argonausschleussäule weist keinen Sumpfverdampfer auf.
  • Das Destillationssäulen-System einer Luftzerlegungsanlage ist in einer oder mehreren Coldboxen angeordnet. Unter einer "Coldbox" wird hier eine isolierende Umhüllung verstanden, die einen wärmeisolierten Innenraum vollständig mit Außenwänden umfasst; in dem Innenraum sind zu isolierenden Anlagenteile angeordnet, zum Beispiel ein oder mehrere Trennsäulen und/oder Wärmetauscher. Die isolierende Wirkung kann durch entsprechende Ausgestaltung der Außenwände und/oder durch die Füllung des Zwischenraums zwischen Anlagenteilen und Außenwänden mit einem Isoliermaterial bewirkt werden. Bei der letzteren Variante wird vorzugsweise ein pulverförmiges Material wie zum Beispiel Perlite verwendet. Sowohl das Destilliersäulen-System zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage als auch der Hauptwärmetauscher und weitere kalte Anlagenteile müssen von einer oder mehreren Coldboxen umschlossen sein. Die Außenmaße der Coldbox bestimmen üblicherweise die Transportmaße des Pakets bei vorgefertigten Anlagen.
  • Ein "Hauptwärmetauscher" dient zur Abkühlung von Einsatzluft in indirektem Wärmeaustausch mit Rückströmen aus dem Destillationssäulen-System. Er kann aus einem einzelnen oder mehreren parallel und/oder seriell verbundenen Wärmetauscherabschnitten gebildet sein, zum Beispiel aus einem oder mehreren Plattenwärmetauscher-Blöcken. Separate Wärmetauscher, die speziell der Verdampfung oder Pseudo-Verdampfung eines einzigen flüssigen oder überkritischen Fluids dienen, ohne Anwärmung und/oder Verdampfung eines weiteren Fluids, gehören nicht zum Hauptwärmetauscher. Ein solcher separater Wärmetauscher kann beispielsweise durch einen Nebenkondensator oder durch einen separaten Wärmetauscher zur Verdampfung oder Pseudo-Verdampfung und gegegenenfalls Anwärmung eines flüssigen Stroms unter erhöhtem Druck oder eines überkritischen Stroms gebildet werden. Manche Luftzerlegungsanlagen enthalten beispielsweise zusätzlich zum Hauptwärmetauscher einen Nebenkondensator oder einen Hochdrucktauscher zur Verdampfung oder Pseudo-Verdampfung und gegebenenfalls Anwärmung von flüssig auf Druck gebrachten Produkt gegen einen Hochdruckluftstrom, der durch einen Teil der Einsatzluft gebildet wird. Ein Nebenkondensator und ein solcher Hochdrucktauscher werden hier nicht als Teil des Hauptwärmetauschers betrachtet.
  • Die relativen räumlichen Begriffe "oben", "unten", "über", "unter", "oberhalb", "unterhalb" etc. beziehen sich hier auf die räumliche Ausrichtung der Trennsäulen im Normalbetrieb. Unter einer Anordnung zweier Säulen "übereinander" wird hier verstanden, dass das sich obere Ende der unteren der beiden Säulen sich auf niedrigerer oder gleicher geodätischer Höhe befindet wie das untere Ende der oberen der beiden Säulen und sich die Projektionen der beiden Säulen in eine horizontale Ebene überschneiden. Insbesondere sind die beiden Säulen genau übereinander angeordnet, das heißt die Achsen der beiden Säulen verlaufen auf derselben vertikalen Geraden.
  • Ein Destillationssäulen-System der eingangs genannten Art mit Argonausschleussäule ist aus US 5235816 bekannt.
  • Solche Anlagen werden bei der Herstellung regelmäßig so weit wie möglich vorgefertigt, die vorgertigten Teile werden auf die Baustelle transportiert und schließlich dort miteinander verbunden. Je nach Größe der Anlage kann zum Beispiel die gesamte Doppelsäule mit ihrer Coldbox transportiert werden. Wenn die Größe der Anlage das nicht mehr erlaubt, wird die Doppelsäule - gegebenenfalls in zwei Teilen - ohne Coldbox und Verrohrung transportiert. Eine zusätzliche Säule wie die Argonausschleussäule verursacht dabei zusätzlichen Aufwand mit einer eigenen Coldbox. Diese Säule wird separat auf die Baustelle gebracht und dort mit relativ großen Aufwand vor Ort mit dem Rest der Anlage verbunden. Um eine zusätzliche kryogene Pumpe zu vermeiden, wird diese Säule (in einer eigenen Coldbox) auf einem aufwändigen Gestell platziert. Dieses Gestellt verursacht unter anderem erhöhten Platzbedarf für die ganze Anlage ("plant footprint").
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Destillationssäulen-System der eingangs genannten Art möglichst kompakt zu gestalten und seinen Aufbau zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach wird die Argonausschleussäule über der Doppelsäule angeordnet. Vorzugsweise liegen die Achsen von Argonausschleussäule und Niederdrucksäule auf einer Geraden.
  • Da ein üblicher Doppelsäulen-Luftzerleger alleine schon eine Höhe von 60 bis 70 Metern erreichen kann, erscheint es zunächst widersinnig, ihn noch höher zu machen, indem man die relativ nebensächliche Argonausschleussäule oben auf die Niederdrucksäule stellt. Statische und transporttechnische Gründe schienen dem bisher entgegen zu stehen.
  • Erst im Rahmen der Erfindung hat sich ergeben, dass die Vorteile erheblich größer sind als die tatsächlichen Nachteile. So kann das komplette Destillationssäulen-System in der Werkstatt vorgefertigt werden; die Argonausschleussäule braucht nicht getrennt transportiert zu werden und erfordert nur minimalen Montageaufwand auf der Baustelle. Der Transport einer Kombination aus Doppelsäule und Argonausschleussäule ist in der Praxis nicht viel aufwändiger als derjenige der Doppelsäule alleine (vorausgesetzt die Logistik lässt die etwas erhöhte Transport-Länge zu). Auch bei Anlagen, bei denen die Doppelsäule für den Transport auseinander geschnitten werden muss, kann die zusätzliche Argonausschleussäule in vielen Fällen zusammen mit der Niederdrucksäule transportiert werden. Die Drucksäule wird dabei in der Regel separat zusammen mit dem Hauptkondensator-Behälter transportiert. Ein weiterer erheblicher Vorteil besteht darin, dass das aufwändige Gestell für die Argonausschleussäule sowie eine separate Coldbox nicht mehr benötigt wird.
  • Es ist günstig, wenn bei dem erfindungsgemäßen Destillationssäulen-System die Niederdrucksäule Stoffaustauschelemente enthält, die in mindestens einem Teilbereich der Niederdrucksäule durch eine geordnete Packung gebildet werden, die aus gefalteten Metallblechen gefertigt ist, wobei die geordnete Packung eine spezifische Oberfläche von mehr als 1000 m2/m3, insbesondere von 1200 m2/m3 oder mehr, aufweist.
  • Im Falle einer Transportbegrenzung (üblicherweise 4,8 m im Säulendurchmesser) wird die pro Destillationssäulen-System gewonnene Produktmenge stark limitiert. Die Begrenzung des Säulendurchmessers führt dazu, dass die Doppelsäulen solcher Anlagen üblicherweise mit Packungen mit sehr niedriger spezifischen Oberfläche (zum Beispiel 350 m2/m3 oder sogar 250 m2/m3) ausgerüstet werden. Dies ist insofern günstig, als bei beschränktem Säulendurchmesser eine besonders hohe Kapazität pro Säule erreicht wird. Die Säulen werden dabei aber besonders hoch und es besteht auch die Notwendigkeit für den Einsatz kryogener Transferpumpen (entweder eine Flüssigstickstoff-Pumpe für eine Anordnung der Säulen übereinander oder eine Flüssigsauerstoff-Transferpumpe für nebeneinander stehende Säulen). Neben einer Erhöhung der Gesamtkosten werden dadurch auch die Komplexität und der Energiebedarf des Systems negativ beeinflusst.
  • Bei der Erfindung wird - entgegengesetzt zu der bisherigen Praxis bei Beschränkungen des Kolonnendurchmessers - eine geordnete Packung besonders großer Dichte in der Niederdrucksäule eingesetzt. Dabei kann ein Teil des Stoffaustauschbereichs der Niederdrucksäule mit einer besonders dichten Packung gefüllt sein (und der Rest beispielsweise durch Packung niedrigerer Dichte oder auch durch eine Kombination aus Packung und konventionellen Rektifizierböden), oder alle Stoffaustauschelemente werden durch die besonders dichte Packung gebildet. In der Hochdrucksäule werden entweder auch eine geordnete Packung, vorzugsweise mit mehr als 700 oder 1000 m2/m3, oder Siebböden oder eine Kombination dieser beiden Typen von Stoffaustauschelementen eingesetzt.
  • Der Einsatz einer besonders dichten Packung scheint zunächst kontraproduktiv für eine besonders hohe Kapazität zu sein, weil dadurch bei begrenztem Kolonnendurchmesser die Kapazität der entsprechenden Säule sinkt. Im Rahmen der Erfindung hat sich jedoch überraschenderweise herausgestellt, dass dadurch eine einzelne Anlage mit einem warmen Teil und einem Hauptwärmetauscher mit Hilfe der Erfindung mit zwei erfindungsgemäßen Destillationssäulen-Systemn ausgestattet werden kann. Zwar wird die Anlage dadurch apparativ aufwändiger; es kann aber eine überraschend deutlich erhöhte Kapazität erzielt werden im Vergleich zu einem klassischen Doppelsäulensystem - und zwar bei den gleichen Transportbeschränkungen.
  • Auch in der Argonausschleussäule ist der Einsatz von Packung relativ hoher spezifischer Dichte von Vorteil, wobei die Argonausschleussäule Stoffaustauschelemente enthält, die in mindestens einem Teilbereich der Niederdrucksäule durch eine geordnete Packung gebildet werden, die aus gefalteten Metallblechen gefertigt ist, wobei die geordnete Packung eine spezifische Oberfläche von mehr als 700 m2/m3, insbesondere von 1200 m2/m3 oder mehr, aufweist. Vorzugsweise ist der gesamte Stoffaustauschbereich der Argonausschleussäule mit Packung solch hoher Dichte ausgestattet.
  • Analog zu einer konventionellen Rohargonsäule weist die Argonausschleussäule vorzugsweise die folgenden Merkmale auf:
    • Ihr ist ein Kopfkondensator zugeordnet, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist und dessen Verflüssigungsraum in Strömungsverbindung mit dem Kopf der Argonausschleussäule steht.
    • Der Verdampfungsraum des Kopfkondensators der Argonausschleussäule steht in Strömungsverbindung mit dem Sumpf der Hochdrucksäule.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Hauptkondensator im Sumpfbereich der Niederdrucksäule angeordnet. Damit ist gemeint, dass sich der Hauptkondensator unterhalb der Stoffaustauschelemente der Niederdrucksäule im selben Behälter wie diese befindet.
  • Alternativ könnte der Hauptkondensator in einem von der Niederdrucksäule getrennten Behälter angeordnet sein.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß Patentanspruch 7 mit einem Hauptluftverdichter, einer Luftvorkühlungseinheit, einer Luftreinigungseinheit und einem Hauptwärmetauscher und mit zwei der oben beschriebenen Destillationssäulen-Systemen, die beide Einsatzluft aus dem gemeinsamen Hauptwärmetauscher erhalten.
  • Aus US 6128921 ist es zwar bekannt zwei parallel geschaltete Doppelsäulen nebeneinander in einer gemeinsamen Coldbox zu betreiben; allerdings zielt diese Schrift darauf ab, die beiden Doppelsäulen verschieden auszubilden. Der Fachmann würde diese Veröffentlichung nicht konsultieren, wenn er auf der Suche nach einer Maximierung der Kapazität einer Anlage ist. Er entnimmt ihr jedenfalls keine Anregung, wie ein mehrsträngiges System im Sinne der oben beschriebenen Aufgabe verändert werden könnte.
  • Die Apparate stromaufwärts der beiden Destillationssäulen-Systeme können insbesondere durch eine einzigeVorkühlung, eine einzige Luftreinigung und/oder einen einzigen Hauptwärmetauscher gebildet sein.
  • Dabei kann mindestens ein Teil der Einsatzluft für beide Destillationssäulen-Systeme gemeinsam im Hauptwärmetauscher abgekühlt und in einer Gesamtdruckluftleitung aus dem Hauptwärmetauscher abgezogen werden. Die Gesamtdruckluftleitung wird dann in die erste Druckluftteilstromleitung zum ersten Destillationssäulen-System und die zweite Druckluftteilstromleitung zum zweiten Destillationssäulen-System verzweigt.
  • Weist eine erfindungsgemäße Anlage neben dem Hauptwärmetauscher einen Hochdrucktauscher auf, dann wird dieser ebenfalls für beide Destillationssäulen-Systeme genutzt, das heißt die kalte Hochdruckluft aus dem Hochdrucktauscher wird auf die beiden Destillationssäulen-Systeme verteilt und der für den Hochdrucktauscher bestimmte Produktstrom wird flüssig aus beiden Destillationssäulen-Systemen entnommen, zusammengeführt und zum Hochdrucktauscher geschickt.
  • Aus fertigungstechnischen Gründen besteht der Hauptwärmetauscher in der Regel ohnehin aus mehreren parallel geschaltenen Blöcken. Dann empfiehlt es sich, die Blöcke in zwei symmetrische Gruppen aufzuteilen, um den Hauptwärmetauscher besser regeln zu können. Durch die erste Tauscher-Gruppe werden dabei in dem ersten Destillationssäulen-System zu zerlegende Luft und der entsprechende Strom von unreinem Stickstoff aus dem gleichen Destillationssäulen-System geführt. Durch die zweite Gruppe fließen die entsprechenden Ströme für die beziehungsweise von dem zweiten Destillationssäulen-System. Die restlichen Ströme (Produktbeziehungsweise Turbinenströme) werden dabei gleichmäßig auf die Blöcke beider Gruppen verteilt.
  • Es ist günstig, wenn in der Anlage das erste Destillationssäulen-System und das zweite Destillationssäulen-System die gleiche Baugröße aufweisen und insbesondere Hochdrucksäule, Niederdrucksäule und Argonausschleussäule gleich dimensioniert sind. Unter einer "gleichen Baugröße" wird hier verstanden, dass die entsprechenden Kolonnenhöhen und -durchmesser nicht mehr als 10 %, insbesondere nicht mehr als 5 % voneinander abweichen. Der Vergleich bezieht sich paarweise auf die einander entsprechenden Abschnitte der erste und der zweiten Hochdrucksäulen, der ersten und der zweiten Niederdrucksäulen beziehungsweise der Argonausschleussäule n.
  • Die beiden Destillationssäulen-Systeme (jeweils Doppelsäule plus Argonausschleussäule) können jeweils in einer separaten Coldbox untergebracht sein. Vorzugsweise werden aber das erste und das zweite Destillationssäulen-System in einer gemeinsamen Coldbox angeordnet.
  • In beiden Fällen werden die beiden Destillationssäulen-Systeme vorzugsweise unabhängig voneinander betrieben, aber die warmen Anlagenteile und der Hauptwärmetauscher und gegebenenfalls ein Hochdrucktauscher werden gemeinsam genutzt. Dazu werden eine, mehrere oder alle Entnahmeleitungen für Produkte der beiden Destillationssäulen-Systeme, sofern sie nicht zur direkten Flüssigproduktentnahme bestimmt sind, paarweise in eine Gesamtleitung zusammengeführt, die mit dem kalten Ende des Hauptwärmetauschers verbunden ist, und anschließend in einer gemeinsamen Leitung zum Hauptwärmetauscher oder gegebenenfalls zum Hochdrucktauscher geleitet.
  • Für den unabhängigen Betrieb besitzen beide Destillationssäulen-Systeme je einen separaten Unterkühlungs-Gegenströmer, der unabhängig vom Unterkühlungs-Gegenströmer des anderen Destillationssäulen-Systems betreibbar ist und insbesondere nicht mit Rohrleitungen von oder zu dem anderen Destillationssäulen-System verbunden ist.
  • Insbesondere damit sind die beiden Destillationssäulen-Systeme unabhängig voneinander betreibbar.
  • Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere bei besonders großen Anlagen zum Tragen, die mehrsträngig ausgebildet sind.
  • Die Erfindung betrifft daher außerdem eine mehrsträngige Anlage zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß Patentanspruch 15, bei der mindestens zwei der Stränge durch die zwei der oben beschriebenen Anlagen mit jeweils zwei Destillationssäulen-Systemen gebildet werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Kapazitätserhöhung pro Strang kann beispielsweise mit einer viersträngigen Anlage gemäß der Erfindung eine Gesamtkapazität erreicht werden, die einer konventionellen fünfsträngigen Anlage entspricht. Bei einer Anlage, die konventionell mit sechs Strängen ausgestaltet werden müsste, reichen beispielsweise fünf erfindungsgemäße Stränge.
  • Eine mehrsträngige Anlage ist aus EP 1672301A1 = US 7516626 B2 an sich bekannt.
  • Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen sind nur die wichtigsten Elemente dargestellt, insbesondere solche, mit denen sich das System der Erfindung von üblichen Luftzerlegungssystemen unterscheidet. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage gemäß der Erfindung mit zwei erfindungsgemäßen Destillationssäulen-Systemen und
    Figur 2
    ein Ausführungbeispiel für eine mehrsträngige Anlage gemäß der Erfindung.
  • In Figur 1 ist eine Anlage mit zwei Destillationssäulen-Systemen dargestellt.
  • Das erste Destillationssäulen-System des Ausführungsbeispiels der Figur 1 weist eine erste Hochdrucksäule 101, eine erste Niederdrucksäule 102, einen ersten Hauptkondensator 103 und eine erste Argonausschleussäule 152 auf. Eine zweite Hochdrucksäule 201, eine zweite Niederdrucksäule 202, ein zweiter Hauptkondensator 203 und eine zweite Argonausschleussäule 252 gehören zu dem zweiten Destillationssäulen-System der in Figur 1 dargestellten Anlage.
  • Das erfindungsgemäße Destillationssäulen-System kann mit jeder beliebigen Turbinen-Konfiguration zwecks Kälteerzeugung ausgestattet werden. In der Figur 1 ist beispielweise die Kombination einer Mitteldruckturbine (Luft wird arbeitsleistend auf Hochdrucksäulendruck entspannt) und einer Einblaseturbine (Luft wird arbeitsleistend auf Niederdrucksäulendruck entspannt) dargestellt. In bestimmten Fällen ist es aber günstiger, statt der Einblaseturbine eine Druck-GAN-Turbine (arbeitsleistende Entspannung von gasförmigem Stickstoff aus der Hochdrucksäule auf knapp über Atmosphärendruck) beziehungsweise eine Kombination von Einblaseturbine und Druck-GAN-Turbine einzusetzen.
  • Die Hauptkondensatoren 103, 203 werden in dem Beispiel durch zwei dreistufige Kaskadenverdampfer gebildet. Die Säulenpaare 101/102, 201/202 sind in Form zweier Doppelsäulen angeordnet, die Argonausschleussäule 152/252 erfindungsgemäß darüber.
  • Jedes der beiden Destillationssäulen-Systeme wird unabhängig geregelt. Der Druck in den Niederdrucksäulen kann beispielsweise separat eingestellt und geregelt werden. Durch diese Entkopplung wird auch der Gesamt-Regelungsaufwand leichter gestaltet und eventuelle Fertigungstoleranzen bei beiden Doppelsäulen können besser ausgeglichen werden.
  • Die in Figur 1 dargestellte Anlage weist ein Eintrittsfilter 302 für atmosphärische Luft (AIR), einen Hauptluftverdichter 303, eine Luftvorkühlungseinheit 304, eine Luftreinigungseinheit 305 (üblicherweise gebildet durch ein Paar von Molekularsieb-Adsorbern), einen Luftnachverdichter 306 (Booster Air Compressor - BAC) mit Nachkühler 307 und einen Hauptwärmetauscher 308 auf. Der Hauptwärmetauscher 308 ist in einer eigenen Coldbox untergebacht, die von der oder den Coldboxen um das Destillationssäulen-Systeme getrennt ist. Ein Gesamtdruckluftstrom 99 vom kalten Ende des Hauptwärmetauschers 308 wird in einen ersten Druckluftteilstrom 100 und einen zweiten Druckluftteilstrom 200 verzweigt. Der erste Druckluftteilstrom 100 wird in die erste Hochdrucksäule 101, der zweite Druckluftteilstrom 200 in die zweite Hochdrucksäule 201 eingeleitet.
  • Die in dem Nachverdichter 306 auf dessen Enddruck nachverdichtete Luft wird in dem Hauptwärmetauscher 308 verflüssigt (oder - falls ihr Druck überkritisch ist - pseudo-verflüssigt) und über Leitung 311 den Destillationssäulen-Systemen zugeleitet und dort in die Ströme 111 und 112 verzweigt.
  • Ein erster Stickstoffgasstrom 104, 114 aus der ersten Hochdrucksäule 101 wird in den Verflüssigungsraum des ersten Hauptkondensators 103 eingeleitet. In dem Verflüssigungsraum des ersten Hauptkondensators 103 wird Flüssigstickstoff 115 erzeugt, der mindestens zu einem ersten Teil als ein erster Flüssigstickstoffstrom 105 zur ersten Hochdrucksäule 101 geleitet wird.
  • Ein zweiter Stickstoffgasstrom 204, 214 aus der zweiten Hochdrucksäule 201 wird in den Verflüssigungsraum des zweiten Hauptkondensators 203 eingeleitet. In dem Verflüssigungsraum des zweiten Hauptkondensators 203 wird Flüssigstickstoff 215 erzeugt, der mindestens zu einem ersten Teil als ein zweiter Flüssigstickstoffstrom 205 zur zweiten Hochdrucksäule 201 geleitet wird..
  • Ein erster Flüssigsauerstoffstrom 106 aus der ersten Niederdrucksäule 102 fließt vom unteren Ende der der untersten Stoffaustauschschicht 107 der ersten Niederdrucksäule 102 ab und wird dadurch in den Verdampfungsraum des ersten Hauptkondensators 103 eingeleitet. In dem Verdampfungsraum des ersten Hauptkondensators 103 wird gasförmiger Sauerstoff gebildet. Er wird mindestens zu einem ersten Teil als erster Sauerstoffgasstrom 108 in die erste Niederdrucksäule 102 eingeleitet, indem er von unten in die unterste Stoffaustauschschicht 107 der ersten Niederdrucksäule 102 einströmt; ein zweiter Teil kann bei Bedarf direkt als gasförmiges Sauerstoffprodukt gewonnen und im Hauptwärmetauscher 308 angewärmt werden.
  • Ein zweiter Flüssigsauerstoffstrom 206 aus der zweiten Niederdrucksäule 202 fließt vom unteren Ende der der untersten Stoffaustauschschicht 207 der zweiten Niederdrucksäule 202 ab und wird dadurch in den Verdampfungsraum des zweiten Hauptkondensators 203 eingeleitet. In dem Verdampfungsraum des zweiten Hauptkondensators 203 wird gasförmiger Sauerstoff gebildet. Er wird mindestens zu einem ersten Teil als zweiter Sauerstoffgasstrom 208 in die zweite Niederdrucksäule 202 eingeleitet, indem er von unten in die unterste Stoffaustauschschicht 207 der zweiten Niederdrucksäule 202 einströmt; ein zweiter Teil kann bei Bedarf direkt als gasförniges Sauerstoffprodukt gewonnen und im Hauptwärmetauscher 308 angewärmt werden.
  • Die Rücklaufflüssigkeiten 109, 209 für die beiden Niederdrucksäulen 102, 202 werden jeweils durch eine stickstoffangereicherte Flüssigkeit 120, 220 gebildet, die an beiden Hochdrucksäulen 101, 201 von einer Zwischenstelle (oder alternativ direkt vom Kopf) abgezogen und in Unterkühlern 123, 223 abgekühlt wird. Vom Kopf beider Niederdrucksäulen 102, 202 wird unreiner Stickstoff 110, 210 abgezogen und als Restgas durch je einen Unterkühlungs-Gegenströmer 123, 223 und über die gemeinsame Leitung 32 zum Hauptwärmetauscher 308 geführt.
  • Von beiden Hochdrucksäulen 101, 201 wird je ein sauerstoffangereicherter Sumpfflüssigkeitstrom 151, 251 abgezogen und im jeweilgen Unterkühlungs-Gegenströmer 123, 223 abgekühlt. Ein erster Teil 153, 253 der abgekühlten Sumpfflüssigkeit wird direkt der Niederdrucksäule 102 zugeführt; ein zweiter Teil 154, 254 wird in den Verdampfungsraum des Kopfkondensators 155, 255 je einer Argonausschleussäule 152, 252 eingeleitet. Der im Kopfkondensator 155, 255 verdampfte Anteil 156 und der flüssig verbliebene 157 werden über getrennte Leitungen in die Niederdrucksäulen 102, 202 eingespeist.
  • Die flüssige oder überkritische Luft 311 aus dem Hauptwärmetauscher wird über die Leitungen 111, 211 und 128, 228 in der Niederdrucksäulen 102, 202 zugespeist.
  • Als Hauptprodukt der Destillationssäulen-Systeme wird flüssiger Sauerstoff 141, 241 von den Verdampfungsräumen der Hauptkondensatoren 103, 203 abgezogen, zusammengeführt und über Leitung 14 mindestens teilweise einer Innenverdichtung zugeführt. Dabei wird der flüssige Sauerstoff 14 mittels einer Pumpe 15 auf einen hohen Produktdruck gepumpt, unter diesem hohen Produktdruck in dem Hauptwärmetauscher 308 verdampft oder (falls sein Druck überkritisch ist) pseudoverdampft, auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und schließlich als gasförmiges Drucksauerstoffprodukt GOXIC abgezogen. Dieses stellt das Hauptprodukt der Anlage des Ausführungsbeispiels dar.
  • Als weiteres Produkt der Anlage wird Druckstickstoff direkt vom Kopf der Hochdrucksäulen 101, 201 abgezogen (Leitungen 104, 142 und 204, 242), gemeinsam über Leitung 42 zum Hauptwärmetauscher 308 geführt, dort angewärmt und schließlich als gasförmiges Druckstickstoffprodukt MPGAN gewonnen. Zusätzlich wird jeweils ein Teil 143, 243 des in den Hauptkondensatoren 103, 104 erzeugten Flüssigstickstoffs über Leitung 43 einer Innenverdichtung zugeführt (Pumpe 16) und als gasförmiges Hochdruck-Stickstoffprodukt GANIC gewonnen werden.
  • Die Anlage kann auch Flüssigprodukte LOX, LIN liefern. Diese können, wie dargestellt von jedem Destillationssäulen-System getrennt abgeführt werden.
  • Über die Leitungspaare 113, 114, 213, 214 sind beide Niederdrucksäulen 10, 103 wie bei einer klassischen Argongewinnung mit ihrer jeweiligen Argonausschleussäule 152, 252 und deren Kopfkondensator 155, 255 verbunden. Die Leitungspaare 113, 213 sind mit dem unteren Bereich einer Argonausschleussäule verbunden. Der innere Aufbau und die Funktionsweise einer solchen klassischen Argongewinnung sind beispielweise in DE 2325422 A , EP 171711 A2 , EP 377117 B2 (= US 5019145 ), DE 4030749 A1 , EP 628777 B1 (= US 5426946 ), EP 669508 A1 (= US 5592833 ), EP 669509 B1 (= US 5590544 ), EP 942246 A2 , EP 1103772 A1 , DE 19609490 (= US 5669237 ), Figur 8, EP 1243882 A1 (= US 2002178747 A1 ) und EP 1243881 A1 (= US 2002189281 A1 ) beschrieben. Die Argonausschleussäule dient jedoch nicht zur Lieferung eines Argonprodukts, sondern zur Argon-Ausschleusung zwecks Verbesserung der Sauerstoff-Ausbeute. Ihr "Produkt" besteht aus dem bei der Verflüssigung im Argonausschleussäulen-Kopfkondensator verbliebenen gasförmigen argonangereicherten Strom 163, 263, der über Leitung 164 zu einer separaten Passagengruppe des Hauptwärmetauschers 308 geleitet wird.
  • Die Argonausschleussäulen sind nach dem Aufbau der Anlage in einer gemeinsamen Coldbox mit einer oder beiden Doppelsäulen untergebracht.
  • In einem konkreten Beispiel werden die Stoffaustauschelemente in den beiden Niederdrucksäulen 102, 202 ausschließlich durch geordnete Packung gebildet. Die Sauerstoffabschnitte der beiden Niederdrucksäulen 102, 202 (Bereich unterhalb der Leitungen 114/214) sind mit einer geordneten Packung mit einer spezifischen Oberfläche von 750 m2/m3 oder alternativ 1200 m2/m3 ausgestattet, in den übrigen Abschnitten weist die Packung eine spezifische Oberfläche von 750 oder 500 m2/m3 auf. Zusätzlich können die beiden Niederdrucksäulen 102, 202 einen Stickstoffabschnitt oberhalb der in der Zeichnung dargestellten Stoffaustauschabschnitte aufweisen; dieser kann dann ebenfalls mit besonders dichter Packung (zum Beispiel mit einer spezifischen Oberfläche von 1200 m2/m3 zwecks Reduktion der Säulenhöhe) ausgestattet werden. Abweichend hiervon ist es möglich, innerhalb jedes der genannten Abschnitte geordnete Packung unterschiedlicher spezifischer Oberfläche zu kombinieren.
  • Die Argonausschleussäulen enthalten in dem 152, 252 enthalten in dem Ausführungsbeispiel ausschließlich Packung mit einer spezifischen Oberfläche von 1200 m2/m3 oder alternativ 750 m2/m3.
  • In den Hochdrucksäulen 101, 201 werden die Stoffaustauschelemente ausschließlich durch geordnete Packung mit einer spezifischen Oberfläche von 1200 m2/m3 oder 750 m2/m3 gebildet. Alternativ könnte mindestens ein Teil der Stoffaustauschelemente in einer oder beiden Hochdrucksäulen 101, 201 durch konventionelle Destillationsböden gebildet werden, zum Beispiel durch Siebböden.
  • Ein mehrsträngiges System, kann durch zwei oder mehr Anlagen gemäß Figur 1 gebildet werden. In dem Beispiel der Figur 2 sind es vier Stränge (trains) Tr1 bis Tr4. Jedes doppelte Destillationssäulen-System 300 ist von einer eigenen Coldbox 301 umschlossen. In dem Beispiel sind alle vier Luftzerlegungsstränge identisch aufgebaut; alternativ könnten einzelne oder alle Stränge verschieden ausgebildet sein. Jeder Strang weist ein Eintrittsfilter 302 für atmosphärische Luft (AIR), einen Hauptluftverdichter 303, eine Luftvorkühlungseinheit 304 eine Luftreinigungseinheit 305 (üblicherweise gebildet durch ein Paar von Molekularsieb-Adsorbern), einen Luftnachverdichter 306 (Booster Air Compressor - BAC) mit Nachkühler 307 und einen Hauptwärmetauscher 308 in einer eigenen Coldbox 309 auf; diese Apparate sind jeweils unabhängig von den anderen Strängen. Die in dem Nachverdichter 306 nachverdichtete Luft wird in dem Hauptwärmetauscher 308 verflüssigt (oder - falls ihr Druck überkritisch ist - pseudo-verflüssigt) und über Leitung 311 den Destillationssäulen-Systemen in der Coldbox 301 zugeleitet und dort in die Ströme 111 und 112 von Figur 1 verzweigt. Der weitere aus dem Hauptwärmetauscher 308 austretende Strom 1 und die dem warmen Ende des Hauptwärmetauschers 308 zuströmenden Fluide 41, 42, 32 sind wie in Figur 1 nummeriert. Der flüssige Sauerstoff 32 wird in dem Hauptwärmetauscher unter hohem Druck verdampft oder pseudoverdampft (Innenverdichtung). Alle Rückströme werden in dem Hauptwärmetauscher 308 auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und über die Produktleitungen P abgezogen.
  • Alternativ zu Figur 2 können bei der Erfindung der warme Teil (Luftverdichtung, Vorkühlung und Luftreinigung) und/oder der Hauptwärmetauscher eine andere Zahl von Strängen als die Destillationssäulen-Systeme aufweisen. Beispielsweise könnten ein Destillationssäulen-System-Strang von zwei Hauptluftverdichter-Strängen oder zwei Destillationssäulen-System-Stränge von vier Hauptluftverdichter-Strängen versorgt werden. Das Konzept der Erfindung kann auch bei einem Verfahren ohne Luftnachverdichtung 306/307 (zum Beispiel mit Verdichtung der Gesamtluft auf mehr als 5 bar über den höchsten der Betriebsdrücke der beiden Hochdrucksäulen) oder bei Prozessen mit weiteren Elementen wie zum Beispiel einem Stickstoffkreislauf angewendet werden.
  • Für die Kältegewinnung kann - neben der in Figur 1 gezeigten - jede bekannte Art einer Turbinenschaltung gewählt werden, mit einer, zwei oder mehr Turbinen. Die Destillationssäulen-Systeme mit Doppelsäulen und Argonausschleussäule n sind in Figur 2 höchst schematisch dargestellt. Es sieht im Detail so aus wie in Figur 1 beschrieben.
  • Im Vergleich zu einem klassischen System kann bei vorgegebener Produktkapazität, beispielsweise an gasförmigem Drucksauerstoff, die Zahl der Stränge (Anlagen) durch die Erfindung verringert werden, in zwei konkreten Anwendungsfällen von sechs auf fünf beziehungsweise von fünf auf vier.

Claims (15)

  1. Destillationssäulen-System zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft mit
    - einer Hochdrucksäule (101; 201) und einer Niederdrucksäule (102; 202), die in Form einer Doppelsäule übereinander angeordnet sind,
    - einem Hauptkondensator (103; 203), der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist, wobei der Verflüssigungsraum des Hauptkondensators mit dem Kopf der Hochdrucksäule in Strömungsverbindung (104, 105, 114, 115; 204, 205, 214, 215) steht und der Verdampfungsraum des Hauptkondensators mit dem Sumpf der Niederdrucksäule in Strömungsverbindung steht,
    - und mit einer Argonausschleussäule (152; 252), die über eine Gaszuleitung und eine Flüssigkeitsrückleitung (113; 213) mit einer Zwischenstelle der Niederdrucksäule verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Argonausschleussäule (152; 252) über der Doppelsäule (101+102; 201+202) angeordnet ist.
  2. Destillationssäulen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdrucksäule (102; 202) Stoffaustauschelemente enthält, die in mindestens einem Teilbereich der Niederdrucksäule (102; 202) durch eine geordnete Packung gebildet werden, die aus gefalteten Metallblechen gefertigt ist, wobei die geordnete Packung eine spezifische Oberfläche von mehr als 1000 m2/m3, insbesondere von 1200 m2/m3 oder mehr, aufweist.
  3. Destillationssäulen-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Argonausschleussäule (152; 252) Stoffaustauschelemente enthält, die in mindestens einem Teilbereich der Niederdrucksäule (102; 202) durch eine geordnete Packung gebildet werden, die aus gefalteten Metallblechen gefertigt ist, wobei die geordnete Packung eine spezifische Oberfläche von mehr als 700 m2/m3, insbesondere von 1200 m2/m3 oder mehr, aufweist.
  4. Destillationssäulen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Argonausschleussäule (152; 252) einen Kopfkondensator (155; 255) aufweist, der als Kondensator-Verdampfer ausgebildet ist und dessen Verflüssigungsraum in Strömungsverbindung mit dem Kopf der Argonausschleussäule steht.
  5. Destillationssäulen-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungsraum des Kopfkondensators (155; 255) der Argonausschleussäule (152; 252) in Strömungsverbindung (151, 154; 251, 254) mit dem Sumpf der Hochdrucksäule (101; 201) steht.
  6. Destillationssäulen-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkondensator (10; 203) im Sumpfbereich der Niederdrucksäule (102; 202) angeordnet ist.
  7. Anlage zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft mit
    - einem Hauptluftverdichter (303) zum Verdichten von Einsatzluft,
    - einer Luftvorkühlungseinheit (304) zum Vorkühlen der im Hauptluftverdichter verdichteten Einsatzluft,
    - einer Luftreinigungseinheit (305) zum Reinigen der vorgekühlten Einsatzluft,
    - einem Hauptwärmetauscher (308) zum Abkühlen von gereinigter Einsatzluft
    - einem ersten Destillationssäulen-System, das nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist,
    - einem zweiten Destillationssäulen-System, das nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist,
    - einer ersten Druckluftteilstromleitung (100) zum Einleiten abgekühlter Einsatzluft in die Hochdrucksäule (101) des ersten Destillationssäulen-Systems und mit
    - einer zweiten Druckluftteilstromleitung (200) zum Einleiten abgekühlter Einsatzluft in die Hochdrucksäule (201) des zweiten Destillationssäulen-System.
  8. Anlage nach Anspruch 7, mit einer Gesamtdruckluftleitung (99) zum Entnehmen abgekühlter Einsatzluft aus dem Hauptwärmetauscher (308), von der die erste Druckluftteilstromleitung (100) und die zweite Druckluftteilstromleitung (200) abgezweigt werden.
  9. Anlage nach Anspruch 7, bei welcher der Hauptwärmetauscher in eine erste Gruppe von Wärmetauscherblöcken und eine zweite Gruppe von Wärmetauscherblöcken aufgeteilt ist, die parallel geschaltet sind, wobei der Hauptwärmetauscher so ausgelegt ist, dass im Betrieb der Anlage
    - die erste Druckluftteilstromleitung (100) ausschließlich in Strömungsverbindung mit der ersten Gruppe steht,
    - die zweite Druckluftteilstromleitung (200) ausschließlich in Strömungsverbindung mit der zweiten Gruppe steht,
    - ein erster Unreinstickstoffstrom (110) aus der ersten Niederdrucksäule (102) abgezogen und vollständig in die erste Gruppe eingeleitet wird und
    - ein zweiter Unreinstickstoffstrom (210) aus der zweiten Niederdrucksäule (202) abgezogen und vollständig in die zweite Gruppe eingeleitet wird und
    - wobei die Anlage eine erste Gesamtproduktleitung (14, 42, 43) zur Zusammenführung bei der eines ersten Produktstroms (114, 142, 143) aus dem ersten Destillationssäulen-System und eines zweiten Produktstroms (214, 242, 243) aus dem zweiten Destillationssäulen-System aufweist, sowie
    - Mittel zur Aufteilung des Gesamtproduktstroms aus der Gesamtproduktleitung auf die erste Gruppe und die zweite Gruppe des Hauptwärmetauschers.
  10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der das erste Destillationssäulen-System und das zweite Destillationssäulen-System die gleiche Baugröße aufweisen.
  11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Destillationssäulen-System und das zweite Destillationssäulen-System in einer gemeinsamen Coldbox angeordnet sind.
  12. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine, mehrere oder alle Entnahmeleitungen für Produkte der beiden Destillationssäulen-Systeme, sofern sie nicht zur direkten Flüssigproduktentnahme bestimmt sind, paarweise in eine Gesamtleitung zusammengeführt, die mit dem Hauptwärmetauscher verbunden ist.
  13. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet durch je einen separaten Unterkühlungs-Gegenströmer (123; 223) für jedes der beiden Destillationssäulen-Systeme, der unabhängig vom Unterkühlungs-Gegenströmer des anderen Destillationssäulen-Systems betreibbar ist und insbesondere nicht mit Rohrleitungen von oder zu dem anderen Destillationssäulen-System verbunden ist.
  14. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Destillationssäulen-Systeme unabhängig voneinander betreibbar sind.
  15. Mehrsträngige Anlage zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft, die mindestens zwei Anlagen nach einem der Ansprüche 7 bis 14 enthält.
EP14004443.9A 2014-12-30 2014-12-30 Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft Withdrawn EP3040665A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14004443.9A EP3040665A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14004443.9A EP3040665A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3040665A1 true EP3040665A1 (de) 2016-07-06

Family

ID=52338799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14004443.9A Withdrawn EP3040665A1 (de) 2014-12-30 2014-12-30 Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3040665A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108253732A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 林德股份公司 用于制造一个或多个空气产物的方法和空气分离设备

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2325422A1 (de) 1973-05-18 1974-12-05 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von rohargon
FR2550325A1 (fr) * 1983-08-05 1985-02-08 Air Liquide Procede et installation de distillation d'air au moyen d'une double colonne
EP0171711A2 (de) 1984-08-06 1986-02-19 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Rohargon
US5019145A (en) 1988-12-01 1991-05-28 Linde Aktiengesellschaft Argon purification
DE4030749A1 (de) 1990-09-28 1992-04-02 Linde Ag Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft
US5235816A (en) 1991-10-10 1993-08-17 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing high purity oxygen
US5426946A (en) 1993-05-28 1995-06-27 Linde Aktiengesellschaft Process and an apparatus for recovering argon
EP0669508A1 (de) 1994-02-24 1995-08-30 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
DE19609490A1 (de) 1995-03-10 1996-09-12 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
US5590544A (en) 1994-02-24 1997-01-07 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for recovery of pure argon
US5896755A (en) * 1998-07-10 1999-04-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with modular cold boxes
EP0942246A2 (de) 1998-03-11 1999-09-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
US6128921A (en) 1998-02-06 2000-10-10 L'air Liquide Air distillation plant comprising a plurality of cryogenic distillation units of the same type
EP1103772A1 (de) 1999-11-26 2001-05-30 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Gewinnung von Argon
US6321567B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
EP1243881A1 (de) 2001-03-21 2002-09-25 Linde Aktiengesellschaft Drei-Säulen-System zur Tieftemperatur-Luftzerlegung
US20030033832A1 (en) * 2001-08-14 2003-02-20 Giovanni Massimo Plant for producing high pressure oxygen by air distillation
US6748763B2 (en) 2000-05-31 2004-06-15 Linde Ag Multistoreyed bath condenser
EP1672301A1 (de) 2004-12-03 2006-06-21 Linde AG Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemischs, insbesondere von Luft
US20090038337A1 (en) * 2006-01-31 2009-02-12 L'Air Liquids Societe Anonyme Pour L'Etude Et Method for Regulating a Series of Apparatus for Separating Air by Cryogenic Distillation and Series of Apparatus for Separating Air Operating According to Said Method
EP2645031A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Trennsäule für eine Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage, Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2645032A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Transportables Paket mit einer Coldbox und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
WO2014135271A2 (de) * 2013-03-06 2014-09-12 Linde Aktiengesellschaft Luftzerlegungsanlage, verfahren zur gewinnung eines argon enthaltenden produkts und verfahren zur erstellung einer luftzerlegungsanlage

Patent Citations (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2325422A1 (de) 1973-05-18 1974-12-05 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von rohargon
FR2550325A1 (fr) * 1983-08-05 1985-02-08 Air Liquide Procede et installation de distillation d'air au moyen d'une double colonne
EP0171711A2 (de) 1984-08-06 1986-02-19 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Rohargon
US5019145A (en) 1988-12-01 1991-05-28 Linde Aktiengesellschaft Argon purification
EP0377117B1 (de) 1988-12-01 1992-03-25 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
DE4030749A1 (de) 1990-09-28 1992-04-02 Linde Ag Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft
US5235816A (en) 1991-10-10 1993-08-17 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing high purity oxygen
EP0628777B1 (de) 1993-05-28 1998-11-04 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon
US5426946A (en) 1993-05-28 1995-06-27 Linde Aktiengesellschaft Process and an apparatus for recovering argon
EP0669509B1 (de) 1994-02-24 2000-06-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
US5590544A (en) 1994-02-24 1997-01-07 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for recovery of pure argon
US5592833A (en) 1994-02-24 1997-01-14 Linde Aktiengesellschaft Process and apparatus for the recovery of pure argon
EP0669508A1 (de) 1994-02-24 1995-08-30 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon
US5669237A (en) 1995-03-10 1997-09-23 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus for the low-temperature fractionation of air
DE19609490A1 (de) 1995-03-10 1996-09-12 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
US6128921A (en) 1998-02-06 2000-10-10 L'air Liquide Air distillation plant comprising a plurality of cryogenic distillation units of the same type
EP0942246A2 (de) 1998-03-11 1999-09-15 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung
US5896755A (en) * 1998-07-10 1999-04-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with modular cold boxes
EP1103772A1 (de) 1999-11-26 2001-05-30 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Gewinnung von Argon
US6748763B2 (en) 2000-05-31 2004-06-15 Linde Ag Multistoreyed bath condenser
EP1287302B1 (de) 2000-05-31 2005-09-21 Linde AG Mehrstöckiger badkondensator
US6321567B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
US20020189281A1 (en) 2001-03-21 2002-12-19 Linde Aktiengesellschaft Three-column system for the low-temperature fractionation of air
EP1243881A1 (de) 2001-03-21 2002-09-25 Linde Aktiengesellschaft Drei-Säulen-System zur Tieftemperatur-Luftzerlegung
US20020178747A1 (en) 2001-03-21 2002-12-05 Linde Aktiengesellschaft Obtaining argon using a three-column system for the fractionation of air and a crude argon column
EP1243882A1 (de) 2001-03-21 2002-09-25 Linde Aktiengesellschaft Argongewinnung mit einem Drei-Säulen-System zur Luftzerlegung und einer Rohargonsäule
US20030033832A1 (en) * 2001-08-14 2003-02-20 Giovanni Massimo Plant for producing high pressure oxygen by air distillation
EP1672301A1 (de) 2004-12-03 2006-06-21 Linde AG Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung eines Gasgemischs, insbesondere von Luft
US7516626B2 (en) 2004-12-03 2009-04-14 Linde Aktiengesellschaft Apparatus for the low-temperature separation of a gas mixture, in particular air
US20090038337A1 (en) * 2006-01-31 2009-02-12 L'Air Liquids Societe Anonyme Pour L'Etude Et Method for Regulating a Series of Apparatus for Separating Air by Cryogenic Distillation and Series of Apparatus for Separating Air Operating According to Said Method
EP2645031A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Trennsäule für eine Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage, Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2645032A1 (de) * 2012-03-29 2013-10-02 Linde Aktiengesellschaft Transportables Paket mit einer Coldbox und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
WO2014135271A2 (de) * 2013-03-06 2014-09-12 Linde Aktiengesellschaft Luftzerlegungsanlage, verfahren zur gewinnung eines argon enthaltenden produkts und verfahren zur erstellung einer luftzerlegungsanlage

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAUSEN; LINDE: "Tieftemperaturtechnik", 1985
LATIMER, CHEMICAL ENGINEERING PROGRESS, vol. 63, no. 2, 1967, pages 35

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108253732A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 林德股份公司 用于制造一个或多个空气产物的方法和空气分离设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3133361B1 (de) Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP1482266A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2520886A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2758734B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft
EP2489968A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
WO2016146246A1 (de) Anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
WO2020038608A1 (de) Luftzerlegungsanlage, verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft und verfahren zur erstellung einer luftzerlegungsanlage
EP2986924B1 (de) Nachrüstbare vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft, nachrüstanlage und verfahren zum nachrüsten einer tieftemperatur-luftzerlegungsanlage
EP2938952A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur tieftemperatur-luftzerlegung
EP2767787A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von gasförmigem Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP3067650B1 (de) Anlage und verfahren zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP3394536A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von reinem stickstoff und reinem sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
DE102016002115A1 (de) Destillationssäulen-System und Verfahren zur Erzeugung von Sauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2600090B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Drucksauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft
EP2865978A1 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
EP3040665A1 (de) Destillationssäulen-system und anlage zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP2645032A1 (de) Transportables Paket mit einer Coldbox und Verfahren zum Herstellen einer Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
EP3067648A1 (de) Destillationssäulen-system und verfahren zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP2645031A1 (de) Trennsäule für eine Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage, Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage und Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
WO2016146238A1 (de) Destillationssäulen-system, anlage und verfahren zur erzeugung von sauerstoff durch tieftemperaturzerlegung von luft
EP2573492A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
DE20319823U1 (de) Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung
WO2013143646A2 (de) Transportables paket mit einer coldbox und verfahren zum herstellen einer tieftemperatur-luftzerlegungsanlage
DE102013018664A1 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und Tieftemperatur-Luftzerlegungsanlage
EP2865977A1 (de) Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft, Tieftemperatur- Luftzerlegungsanlage und Verfahren zur Herstellung einer Tieftemperatur- Luftzerlegungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20161115

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20170927