HU220018B - Eljárás és berendezés levegő lebontására - Google Patents
Eljárás és berendezés levegő lebontására Download PDFInfo
- Publication number
- HU220018B HU220018B HU9801620A HUP9801620A HU220018B HU 220018 B HU220018 B HU 220018B HU 9801620 A HU9801620 A HU 9801620A HU P9801620 A HUP9801620 A HU P9801620A HU 220018 B HU220018 B HU 220018B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- heat exchanger
- liquid
- liquid fraction
- air
- fraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims abstract description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 39
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 16
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 13
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 13
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
- F25J3/04078—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
- F25J3/04006—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
- F25J3/04103—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 using solely hydrostatic liquid head
-
- 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
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
-
- 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
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
- F25J3/042—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions having an intermediate feed connection
-
- 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
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/0423—Subcooling of liquid process streams
-
- 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
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/04236—Integration of different exchangers in a single core, so-called integrated cores
-
- 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
- F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
- F25J3/04812—Different modes, i.e. "runs" of operation
- F25J3/04824—Stopping of the process, e.g. defrosting or deriming; Back-up procedures
-
- 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
- F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
- F25J3/04812—Different modes, i.e. "runs" of operation
- F25J3/04836—Variable air feed, i.e. "load" or product demand during specified periods, e.g. during periods with high respectively low power costs
-
- 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.
- F25J3/04878—Side by side arrangement of multiple vessels in a main column system, wherein the vessels are normally mounted one upon the other or forming different sections of the same 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
- F25J3/04951—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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/42—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being 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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/50—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being oxygen
-
- 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
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/30—External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
- F25J2250/40—One 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
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/30—External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
- F25J2250/42—One fluid being 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
- F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
- F25J2250/30—External or auxiliary boiler-condenser in general, e.g. without a specified fluid or one fluid is not a primary air component or an intermediate fluid
- F25J2250/50—One fluid being 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
- F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
- F25J2290/62—Details of storing a fluid in a tank
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
A találmány eljárás és berendezés levegő alacsony hőmérsékletűlebontására rektifikációval. Az eljárás lényege, hogy nagyobb nyomásúfolyékonyfrakció-részt előhőcserélőben (10) felmelegítik, és nagyobbnyomású gázt nyerve elgőzölögtetik, míg üzemzavar esetén a folyékonyfrakció legalább egy részét egy tartályból (13) elveszik éselgőzölögtetik, majd szükségfelhasználásra alkalmazzák. A találmánytovábbá berendezés levegő alacsony hőmérsékletű lebontásárarektifikációs rendszerben egy főhőcserélőbe (2) vezető, és onnan arektifikációs rendszerbe vezető levegővezetékkel, amelynek van egyvezetéke egy folyékony frakció elvételére a rektifikálórendszerből, ésa tartályba (13) vezetésére, egy vezetéke (12) a folyadéknak atartályból (13) egy előhőcserélőbe (10) vezetésére, kapcsolata azelőhőcserélő (10) és a főhőcserélő (2) között, egy vezetéke azelgőzölögtetett folyékony frakció mint gáztermék elvételére afőhőcserélőből (2), egy folyadékvezetékben elrendezett szivattyúja(23b) a folyadékfrakció nyomásának növelésére, és egy, afolyadékvezetékből a nyomásnövelésre szolgáló szivattyú (23b) utánelágazó vezetéke az elgőzölögtető berendezéshez (26b)szükségellátására. ŕ
Description
A találmány tárgya eljárás és berendezés levegőnek megnövelt nyomás melletti alacsony hőmérsékleten lebontásával gáz előállítására rektifikációval. A levegőlebontó készülékeknél a nyert gázhoz nagyon gyakran nagy nyomásra van szükség. A nyomás növelése vagy a gáz alakú termék utósűrítésével történik kompresszor segítségével, vagy pedig a nyert terméknek folyékony állapotban történő nyomásnövelésével, és végül elgőzölögtetésével. Ez utóbbi eljárás mint belső sűrítés ismeretes, és a gáz alakú sűrítéssel szemben kisebb berendezési költségeket igényel.
A gáz alakú sűrítés a kétféle nyomásnövelési módszer egyike. A nyomásnövelés ugyanis két módon történhet, vagy a gáz alakú termék utánsűrítésével kompresszor segítségével, vagy a termék folyadékállapotában történő nyomásnövelésével, majd az utáni elgőzölögtetéssel. Az első változat a gáz alakú sűrítés, míg a második a belső sűrítés.
Ugyancsak ismeretesek levegőlebontó készülékek, amelyeknél egy üzemzavar esetén, például egy szivattyú meghibásodásakor, vagy üzemkiesésnél, a gáz szükségellátásáról kell gondoskodni. Ehhez járulékos szerkezeti részekre, lényegében tárolótartályokra van szükség, amelyekben a normál üzem alatt a folyékony termék egy része tárolásra kerül, és ugyanígy szükség van egy szükséghelyzeti elgőzölögtetőre, valamint szivattyúra, amelyek segítségével igény esetén a tartályból a szükséghelyzeti elgőzölögtető felé folyadékot lehet szivattyúzni, és azt ott el lehet gőzölögtetni.
Az US 5,566,556 számú leírásból ismeretes egy eljárás, amely gáz alakú termékek kinyerésére szolgál belső sűrítéssel. Itt például folyékony oxigént vesznek el egy alacsony kolonna aljából és amely egy folyadéktartályban kerül közbenső tárolásra, vagy egy szivattyú révén nyomását megnövelik, és egy főelgőzölögtetőben elgőzölögtetik, majd környezeti hőmérsékleten melegítik. A tartályban tárolt oxigén adott esetben egy segédelgőzölögtető révén gőzölögtethető el, és szükségellátásra felhasználható.
A főhőcserélőn keresztül általában mintegy főhőhordozóként szolgáló nagynyomású levegőáramot vezetnek át, amely a főhőcserélő után alacsonyabb nyomású lesz egy fojtás révén, és ezért a következőkben fojtási áramnak nevezzük és mint lebontási levegőáramnak nevezett áramot vezetünk tovább. Ez utóbbit maximálisan a harmatpontjára hűtjük le, és gáz alakú állapotban egy nyomóoszlopba vezetjük, míg közben a fojtási áramot legtöbbször folyékony halmazállapotban a rektifikációhoz juttatjuk. A választott megjelölési mód azonban nem jelenti azt, hogy a fojtási áramot nem lehet szintén rektifikáció segítségével lebontani.
Itt magyarázatként megjegyezzük, hogy egy levegő lebontására szolgáló berendezésnél a nyomóoszlop mintegy 5-6 bar nyomáson üzemel. A levegőt, amit itt kell szétbontani, erre a nyomásra kell sűríteni, és le kell hűteni. Ezt a levegőáramot nevezik lebontási levegőáramnak. Gyakran ezen levegőáram egy részét nagyobb, mintegy 5-70 bar nyomásra sűrítik, lehűtik, majd megint az oszlop nyomására hozzák, azaz nyomását lecsökkentik. A nyomás csökkenésekor keletkező hideget a berendezés hűtőigényéhez hasznosítják. A levegőáram ezen részét nevezik fojtási áramnak.
A belső sűrítésű folyadékáramok lényegesen hidegebbek, mint a rektifikáló berendezésből származó termékáramok, és ezért a belső sűrítésű folyadékáramok elgőzölögtetésénél a főhőcserélőben az a probléma léphet fel, hogy a szétbontási levegő, amely gázalakban a nyomóoszlopba kerül bevezetésre, a főhőcserélő hideg végén cseppfolyóssá válik. Ez viszont a rektifikációt befolyásolja hátrányosan.
A találmány feladata a bevezetőben említett típusú eljárás olcsóbb és technikailag egyszerűbb kivitelének megvalósítása, valamint berendezés létesítése a találmány szerinti eljárás foganatosítására, amely berendezés szükségellátással és belső sűrítéssel dolgozik, és lehetőleg rugalmasan üzemeltethető.
A találmány eljárás levegő alacsony hőmérsékleten lebontására rektifikációval, ahol sűrített levegőt egy előhőcserélőben hűtjük, és egy rektifikációs rendszerbe vezetjük. A rektifikációs rendszerben folyékony frakciót nyerünk, és ezt egy tartályban tároljuk. A folyékony frakció legalább egy részét a tartályból elvesszük, és nagyobb nyomás alá helyezzük, majd ezt a nagyobb nyomású folyékonyfrakció-részt főhőcserélőben felmelegítjük és elgőzölögtetjük, miközben nagyobb nyomás alatt gázt nyerve elgőzölögtetjük, míg üzemzavar esetén a folyékony frakció legalább egy részét a tartályból elvesszük és elgőzölögtetjük, majd szükségfelhasználásra alkalmazzuk.
Előhőcserélőként egy olyan hőcserélőt alkalmazunk, amely egy hőcserélő blokk egyik tagja, vagy a hőcserélő blokk egy szakasza. Az előhőcserélő és a főhőcserélő nem kell, hogy külön építési részekként kerüljön megvalósításra, azok egyetlen hőcserélő blokkba lehetnek integrálva. Lényeges, hogy az előhőcserélőben olyan melegítés történik, amelyet megnövelt nyomás alatt álló folyadékkal érünk el, továbbá lényeges, hogy a lebontásra kerülő, és a nyomóoszlopba vezetendő levegő cseppfolyósítása a főhőcserélő hideg oldalán ne következzen be. Ezért kell az előhőcserélőben a megnövelt nyomású levegőt annyira melegíteni, hogy a maradék hideg a levegő cseppfolyósítására már ne legyen elegendő.
Amennyiben az alacsony nyomású levegőlebontó készülékben üzemzavar lép fel, akkor a tartályban tárolt folyadékot a nyomás növelésére szolgáló berendezés segítségével nem az előhőcserélőbe, hanem egy szükséghelyzeti elgőzölögtetőbe szivattyúzzuk, és ott elgőzölögtetjük. A szükséghelyzeti elgőzölögtetőben nyert gáz alakú terméket ezután egy megfelelő felhasználási helyre lehet szállítani, hogy ezáltal a szükségellátást biztosítsuk.
Üzemzavar alatt minden olyan üzemi állapotot értünk, amelynél az előállított és lebontott termékek mennyisége és minősége nem felel meg ezen termékekkel szemben támasztott követelményeknek. Ez például előfordulhat kiesések következtében, vagy készülékrészek működésének hibája révén. A szükségellátás időközönként biztosítható, amikor a pillanatnyilag nyert termékmennyiség nem felel meg a követelményeknek, azaz például nincs elegendő gázellátás.
HU 220 018 Β
Tartályként folyadéktárolásra bármilyen ismert berendezés alkalmazható, A tartály elrendezhető az alacsony hőmérsékletű levegőlebontó készüléken belül, vagy azon kívül. A folyékony frakció nyomásnövelése például egy, a tartály után elrendezett szivattyúval történhet, vagy a folyadék statikus magasságának változtatásával.
A találmány kombinálja a gáz alakú termék belső sűrítéssel előállítására szolgáló eljárást egy szükségellátásra szolgáló eljárással. Az eddigi eljárásnál, ahol a belső sűrítés és a szükségellátás egymástól függetlenül történt, a folyékony termék belső sűrítése és a szükségellátás külön-külön saját szivattyút, megfelelő vezetékeket és szelepeket igényelt. A találmány szerinti lebontás esetén a berendezési ráfordítás jelentősen csökken.
A megnövelt nyomásra hozott folyadék előnyösen indirekt hőcserélőbe kerül, és a rektifikációs rendszerből nyert frakcióval lesz felmelegítve. Különösen előnyös, hogy ha a megnövelt nyomásra hozott folyékony frakció hőmérsékletét egy nitrogénben gazdag, vagy oxigénben gazdag frakcióval kerül felmelegítésre. Amellett azonban vigyázni kell arra, hogy a mennyiségi-, nyomás- és entalpiaviszonyok a hőhordozóban és a folyékony frakcióban egymáshoz igazítottak legyenek.
Megmutatkozott, hogy az a hidegmennyiség, amelyet a tartályból elvett és megnövelt nyomás alá helyezett folyadékkal kell közölni, nagyon jól felvehető abból a folyadékáramból, amelyet a rektifikálórendszerből a tartály felé vezetünk. Amennyiben több folyadékterméket veszünk el a rektifikálórendszerből, amelyek legalább részben belső sűrítésre kerülnek, szerkezeti okokból előnyös lehet a belső sűrítési folyadéktermékek egyikének más összetételű folyadéktermékkel történő melegítése. Azonban általában ugyanazon folyadéktermékkel történő melegítés a belső sűrítés előtt előnyös. Itt olyan folyadéktermékeket értünk, amelyek csak hőmérsékletükben és nyomásukban térnek el egymástól.
A megnövelt nyomásra hozott folyékony frakciónak a rektifikálórendszerből származó gáz alakú vagy folyékony termékkel történő melegítése mellett ezen frakciónak a főhőcserélőből kilépő sűrített levegővel történő melegítése is előnyös lehet.
Célszerűen a megnövelt nyomásra hozott folyékony frakciót a főhőcseréből kilépő fojtási árammal melegítjük. Kisebb mennyiségű melegítendő megnövelt nyomású hozott folyadék esetén a gáz alakú szétbontandó levegőáram a főhőcserélő után hőhordozóként szolgálhat.
Annak eldöntése, hogy az említett hőhordozók közül melyiket alkalmazzuk egyes esetekben, berendezési adottságoktól kell függővé tenni, például a vezetékek elrendezésétől és a részt vevő gáz és/vagy folyadékáramok hőmérsékletviszonyától.
Amennyiben különböző folyékony frakciókat nyerünk a rektifikációval, és azután belső sűrítésnek vetjük alá, akkor szerkezeti okokból kedvezőbb a belső sűrítésű áramokat indirekt hőcserében a komprimált levegővel melegíteni. A termékekhez viszonyítva természetesen lényegesen nagyobb mennyiségű levegő esetén több belső sűrítésű áramot lehet az előhőcserélőben a sűrített levegővel szemben melegíteni. Ez egyszerűbb berendezést tesz lehetővé, és megtakaríthatóvá teszi az előhőcserélőt.
A levegő alkalmazása hőhordozóként a belső sűrítésű folyadék számára megmutatta az előnyét a rektifikációból származó termékáramokkal szemben. A fent említett szerkezeti megtakarításon túl előnyökkel jár, ha az alkalmazott levegő hőmérséklete a főhőcserélő után nagyobb, mint a termékáramé. Ha ezzel szemben a rektifikációs rendszerből származó termékáramok melegebbek, mint a levegőáram, akkor a belső sűrítésű folyadéktermékek, előnyösen indirekt hőcserében ezen termékáramokkal kerülnek felmelegítésre.
A rektifikációs rendszerből atmoszferikusnál nagyobb nyomásnál folyékony termékáramokat nyerünk, amelyeket végül normál nyomású tartályba vezetünk. Az eközben fellépő nyomáscsökkenésnél a folyékony termékek egy része elgőzölög, és így folyadékveszteség következik be. A belső sűrítésű folyadékoknak a hőcserélőben történő melegítésekor, mégpedig a rektifikációs rendszerből származó termékáramok révén történő melegítése esetén ez utóbbiak a tartályba történő bevezetés előtt hűtésre kerülnek, aminek következtében az említett veszteség, amely a folyadékok nyomáscsökkenésekor következik be, kisebb lesz.
Előnyösen oxigént és/vagy nitrogént alkalmazunk folyékony termékként, amely a rektifikációs rendszerből elvezetésre kerül egy tartályba, és legalább részben a tartályból újra elvesszük, folyékony állapotban sűrítjük, majd végül melegítjük és elpárologtatjuk. Megmutatkozott, hogy a megnövelt nyomású folyékony frakciónak indirekt hőcserében történő hőmérséklet-növelése 1-1,5 K-ig, a rektifikációban nyert frakció fonáspontjáig előnyös.
Ilyen módon kiküszöbölhető a lebontásra kerülő levegőnek a cseppfolyósodása a magasabb nyomású folyékony frakciónak az elgőzölgésénél, és az elő- és főhőcserélő kialakítása viszonylag egyszerű lehet.
Amennyiben a megnövelt nyomású folyékony frakciót indirekt hőcserével a főhőcserélőből kilépő levegővel, különösen a fojtott árammal melegítjük, akkor nagyobb hőmérséklet-emelkedés lehetséges. Előnyösen ebben az esetben a magasabb nyomású folyékony frakció azonos hőmérsékletre hozható, mint a főhőcserélő másik hideg végéből vezetett áramoké. Ezáltal a főhőcserélő kialakítása egyszerűbb.
Üzemzavar esetén a találmány szerint a folyékony frakció egy részét a tartályból elvesszük, és a szükséghelyzeti elgőzölögtetőhöz vezetjük. Az előhőcserélőhöz áramló folyadék, amely normál üzemben a belül sűrített folyadékot melegíti, előnyösen megszakításra kerül. A szükséghelyzeti elgőzölögtetőben a folyékony frakciót környezeti levegővel, vagy vízzel mint hőhordozóval elgőzölögtetjük.
A találmány a levegő alacsony hőmérsékletű lebontásán kívül egy berendezésre is vonatkozik, amely rendelkezik rektifikálórendszerrel és egy levegővezetékkel, amely egy főhőcserélőbe és onnan a rektifikálórendszerbe vezet, továbbá egy vezetékkel a folyékony frakció elvételére a rektifikálórendszerből, és ugyanennek egy tartályba vezetésére, továbbá egy vezetékkel a
HU 220 018 Β folyékony terméknek a tartályból egy előhőcserélőbe vezetésére, továbbá egy vezetékkel az elgőzölögtetett folyékony frakciónak, mint gáz alakú terméknek az elvételére, továbbá rendelkezik a folyadéktermék vezetéke fölött elrendezett berendezéssel a folyékony frakció nyomásának növelésére. A főhőcserélő és az előhőcserélő össze vannak kapcsolva.
Előnyösen az előhőcserélő a rektifikációs rendszerből levegőt elvevő vezetékben van elrendezve úgy, hogy a nyomásnövelésre szolgáló berendezés révén a nagyobb nyomásra hozott folyékony termék a rektifikálórendszerből a tartályba vezetett termék révén felmelegítésre kerül. Ugyancsak előnyös az előhőcserélőt a levegővezetékben a főhőcserélő után elrendezni, és így a főhőcserélőből kilépő levegő előmelegítésére lehet felhasználni. Ebben az esetben különösen előnyös az előhőcserélőt és a főhőcserélőt egyetlen építési résszé összefogni, például egy hőcserélőblokká, amelyben különböző funkciójú szakaszok vannak az előhőcserélő és főhőcserélő feladatának ellátására.
A találmány további részletei a rajzokból és azokhoz tartozó leírásból ismerhetők meg, ahol az
1. ábra a találmány szerinti levegő lebontására szolgáló, oxigén és nitrogén megnövelt nyomással történő kinyerésére szolgáló berendezés rajza, kombinálva egy szükségellátó berendezéssel, a
2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés egy változata.
A tisztított levegőt 1 fojtott áramra (5-70 bar nyomással) és egy nyomóoszlopnyomásra sűrített 31 levegőáramra osztjuk fel, és 2 főhőcserélőbe vezetjük. Azt a maximális nyomást, amelyre a levegőt komprimálni lehet, a 2 főhőcserélő kialakítása határozza meg. A 2 főhőcserélőben a gáz alakú 31 levegőt harmatpontjára lehűtjük, és 3 vezetéken keresztül a rektifikálórendszer 4 nyomóoszlopába juttatjuk. Az 1 fojtóáram, amennyiben lehetséges, ugyancsak lehűtésre kerül. A rektifikációs rendszer még egy 5 alacsony nyomású oszloppal is rendelkezik. Ez az oszlop 1,1-3 bar, előnyösen 1,3-1,7 bar nyomáson üzemeltethető. A 4 nyomóoszlop és az 5 alacsony nyomású oszlop egy 6 főkondenzátor révén kapcsolatban állnak egymással.
A 4 nyomóoszlop fejéből származó gáz alakú 7 nitrogén a 6 főkondenzátorban 8 vezetéken az 5 alacsony nyomású oszlopból vett folyékony oxigénnel hőcserére lép. Az ezáltal elgőzölögtetett oxigént 15 vezetéken keresztül újra az 5 alacsony nyomású oszlopba vezetjük. A folyékony nitrogént mint 9 visszaömlő folyadékot a 4 nyomóoszlopra adjuk fel, és még 10 előhőcserélőn keresztül egy folyadék 11 leválasztóba vezetjük. A 11 leválasztóban leválasztott folyadék egy részét mint 14 visszaömlő folyadékot az 5 alacsony nyomású oszlopban használjuk fel, a maradék folyékony nitrogént, amely az 5 alacsony nyomású oszlop fejnyomása alatt áll, egy 12 vezetéken keresztül egy 13 tartályban nyomásmentesítjük. A folyékony nitrogén a 13 tartályban atmoszferikus nyomás alatt van. A 10 előhőcserélőben a nitrogén hőmérséklete csökken úgy, hogy a nyomáscsökkenés révén a folyékony nitrogénnek a 13 tartályba történő bevezetésekor az elgőzölgési veszteség igen kicsi.
Az 5 alacsony nyomású oszlop aljából folyékony oxigént veszünk el, és egy részét a 6 főkondenzátorhoz vezetjük, más részét egy 16 előhőcserélőben lehűtjük. A lehűtött folyékony oxigén egy 17 folyadéktartályba kerül bevezetésre, ahol az oxigén atmoszferikus nyomáson kerül tárolásra.
A 13 tartályból a folyékony nitrogént 18 szivattyúval mintegy 200 bar nyomásra hozzuk, és 10 előhőcserélőbe vezetjük egy 19 vezetéken. A 10 előhőcserélőben a nyomás alatt lévő nitrogént, amelynek például 80 K hőmérséklete van, ellenáramban a 6 főkondenzátorból elvont nitrogénnel mintegy 95 K hőmérsékletre hozzuk. Az így felmelegített nyomás alatt álló nitrogént 20 vezetéken keresztül a 2 főhőcserélőhöz juttatjuk. A 2 főhőcserélő előtt ágazik el a 20 vezeték a 2 főhőcserélőbe vezető 21a, 21b vezetékekbe. A 21a vezetéken keresztül a nagy nyomású nitrogént közvetlenül a 2 főhőcserélőbe vezetjük, ott elgőzölögtetjük, és azután 22a vezetéken keresztül mint nagy nyomású terméket, mintegy 60 bar nyomásig terjedő nyomáson elvesszük. A 2 főhőcserélőbe vezetett nitrogén nyomása nagyobb is lehet, mint 60 bar, a maximális nyomás azonban a 2 főhőcserélő nyomásállóságától függ. A 21b vezetéken keresztül a nyomás alatt álló nitrogén nyomásmentesíthető, majd elgőzölögtethető, és 22b vezetéken keresztül mint gáz alakú termék elvezethető.
A 17 folyadéktartályban tárolt oxigén legalább egy része analóg módon a 23a, 23b szivattyúkkal belső sűrítésre kerül. A 16 előhőcserélőben mindkét megnövelt nyomású oxigénáramot hőcserével az 5 alacsony nyomású oszlopból nyert oxigénárammal melegítjük. A belső sűrített oxigénnek a 2 főhőcserélőben történő elgőzölögtetése után a gáz alakú oxigént 24a és 24b vezetékeken elvezetjük.
Arra az esetre, ha a berendezés üzemét már nem lehet fenntartani, például valamelyik berendezési rész kiesése miatt, a további oxigén és nitrogénellátás egy szükségellátással nyer biztosítást. A szükségellátás akkor is bekapcsolásra kerül, ha az igény gáz alakú termékben rövid ideig a termelési érték fölé nő. Ebből a célból a 13 tartályból folyékony nitrogént a 18 szivattyú segítségével egy 25 vízfurdő-gőzölögtetőhöz szivattyúzzuk, és ott elgőzölögtetjük. Analóg módon a 23a és 23b szivattyúkkal folyékony oxigén vezethető a 26a és 26b elgőzölögtetőhöz, ahol az oxigén környezeti levegő, vagy víz ellenében elgőzölög.
A 2. ábra a találmány szerinti levegőlebontó készülék egy változatát szemlélteti. Az 1. és 2. ábrán azonos szerkezeti részek azonos hivatkozási számokkal vannak jelölve. A 2. ábra szerinti berendezés annyiban különbözik az 1. ábra szerinti berendezéstől, hogy a 18 és 23a, 23b szivattyúk által belül sűrített termékáramok egy 30 előhőcserélőben a 2 főhőcserélő hideg végén kilépő fojtóárammal kerülnek felmelegítésre. A belül sűrített oxigén és nitrogén melegítésére szolgáló 10, 16 előhőcserélők az 5 alacsony nyomású oszlopból elvett termékáramok előhőcserélőjével szemben elmaradnak.
A 2. ábrán ismertetett kivitel különösen akkor előnyös, ha a 2 főhőcserélőből kilépő komprimált fojtólevegő melegebb, mint a rektifikációs termék. így a nyo4
HU 220 018 Β más alatt álló folyékony termék jobb előmelegítése érhető el, és a szerkezet beruházási igénye is kisebb, mivel két előhőcserélő helyett csak egy előhőcserélőre van szükség.
Claims (10)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás levegő alacsony hőmérsékleten lebontására rektifikációval, ahol sűrített levegőt egy előhőcserélőben hűtjük és egy rektifikációs rendszerbe vezetjük, a rektifikációs rendszerben folyékony frakciót nyerünk és azt egy tartályban tároljuk, a folyékony frakció legalább egy részét a tartályból elvesszük és nagyobb nyomás alá helyezzük, azzal jellemezve, hogy ezt a nagyobb nyomású folyékonyffakció-részt főhőcserélőben (10) felmelegítjük, és nagyobb nyomású gázt nyerve elgőzölögtetjük, míg üzemzavar esetén a folyékony frakció legalább egy részét a tartályból (13) elvesszük és elgőzölögtetjük, majd szükségfelhasználásra alkalmazzuk.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagyobb nyomású folyékony frakciót indirekt hőcserében a rektifikációs folyamatból nyert frakcióval melegítjük.
- 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nagyobb nyomású folyékony frakciót indirekt hőcserével a tartályba (13) vezetett frakcióval melegítjük.
- 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagyobb nyomású frakciót indirekt hőcserével a főhőcserélőből (2) kilépő, sűrített levegővel melegítjük.
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony frakcióként oxigént állítunk elő.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony frakcióként nitrogént állítunk elő.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy üzemzavar esetén a folyékony frakciót levegővel vagy vízzel elgőzölögtetjük.
- 8. Berendezés levegő alacsony hőmérsékletű lebontására rektifikációs rendszerben, amelynek egy főhőcserélőbe vezető, és onnan a rektifikációs rendszerbe vezető levegővezetéke, a folyékony frakciónak a rektifikálórendszerből történő elvételére és egy tartályba vezetésére szolgáló vezetéke, továbbá az elgőzölögtetett frakció mint gáztermék főhőcserélőből történő elvételére szolgáló vezetéke, valamint a folyadékvezetékben elrendezett, a folyadékfrakció nyomásának növelésére szolgáló berendezése van, azzal jellemezve, hogy egy folyadékvezetéke (8) van a folyadéknak a tartályból (13) egy előhőcserélőbe (16) történő vezetésére, és az előhőcserélő (10,16) és a főhőcserélő (2) között kapcsolat van.
- 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előhőcserélő (10) a folyékony frakciónak rektifikálórendszerből történő elvételére szolgáló vezetékben (19) van elrendezve.
- 10. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előhőcserélő (16) a vezetékben (19) a főhőcserélő (2) után van elrendezve.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732887A DE19732887A1 (de) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Verfahren zur Luftzerlegung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU9801620D0 HU9801620D0 (en) | 1998-09-28 |
HUP9801620A1 HUP9801620A1 (hu) | 1999-03-29 |
HU220018B true HU220018B (hu) | 2001-10-28 |
Family
ID=7837412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9801620A HU220018B (hu) | 1997-07-30 | 1998-07-17 | Eljárás és berendezés levegő lebontására |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6038885A (hu) |
EP (1) | EP0895045B1 (hu) |
BR (1) | BR9802805A (hu) |
DE (2) | DE19732887A1 (hu) |
DK (1) | DK0895045T3 (hu) |
ES (1) | ES2187861T3 (hu) |
HU (1) | HU220018B (hu) |
PL (1) | PL186823B1 (hu) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295840B1 (en) | 2000-11-15 | 2001-10-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressurized liquid cryogen process |
GB0219415D0 (en) * | 2002-08-20 | 2002-09-25 | Air Prod & Chem | Process and apparatus for cryogenic separation process |
FR2849172A1 (fr) * | 2002-12-19 | 2004-06-25 | Air Liquide | Procede de distillation d'air ameliore, et installation de mise en oeuvre de ce procede |
FR2853407B1 (fr) * | 2003-04-02 | 2012-12-14 | Air Liquide | Procede et installation de fourniture de gaz sous pression |
FR2855598B1 (fr) * | 2003-05-28 | 2005-10-07 | Air Liquide | Procede et installation de fourniture de secours d'un gaz sous pression par vaporisation de liquide cryogenique |
FR2872262B1 (fr) * | 2004-06-29 | 2010-11-26 | Air Liquide | Procede et installation de fourniture de secours d'un gaz sous pression |
DE102005029274A1 (de) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperatur-Zerlegung von Luft |
DE102007031759A1 (de) | 2007-07-07 | 2009-01-08 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Druckprodukt durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102007031765A1 (de) | 2007-07-07 | 2009-01-08 | Linde Ag | Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102009034979A1 (de) | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von gasförmigem Drucksauerstoff |
EP2312248A1 (de) | 2009-10-07 | 2011-04-20 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung Gewinnung von Drucksauerstoff und Krypton/Xenon |
DE102010052544A1 (de) | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Linde Ag | Verfahren zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102010052545A1 (de) | 2010-11-25 | 2012-05-31 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines gasförmigen Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102011015233A1 (de) * | 2011-03-25 | 2012-09-27 | Linde Ag | Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
EP2520886A1 (de) | 2011-05-05 | 2012-11-07 | Linde AG | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102011112909A1 (de) | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stahl |
EP2600090B1 (de) | 2011-12-01 | 2014-07-16 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Drucksauerstoff durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102011121314A1 (de) | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft |
DE102012017488A1 (de) | 2012-09-04 | 2014-03-06 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erstellung einer Luftzerlegungsanlage, Luftzerlegungsanlage und zugehöriges Betriebsverfahren |
EP2784420A1 (de) | 2013-03-26 | 2014-10-01 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur Luftzerlegung und Luftzerlegungsanlage |
WO2014154339A2 (de) | 2013-03-26 | 2014-10-02 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur luftzerlegung und luftzerlegungsanlage |
EP2801777A1 (de) | 2013-05-08 | 2014-11-12 | Linde Aktiengesellschaft | Luftzerlegungsanlage mit Hauptverdichterantrieb |
DE102013017590A1 (de) | 2013-10-22 | 2014-01-02 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur Gewinnung eines Krypton und Xenon enthaltenden Fluids und hierfür eingerichtete Luftzerlegungsanlage |
EP2963371B1 (de) | 2014-07-05 | 2018-05-02 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines druckgasprodukts durch tieftemperaturzerlegung von luft |
EP2963367A1 (de) | 2014-07-05 | 2016-01-06 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft mit variablem Energieverbrauch |
EP2963370B1 (de) | 2014-07-05 | 2018-06-13 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft |
EP2963369B1 (de) | 2014-07-05 | 2018-05-02 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur tieftemperaturzerlegung von luft |
DE102015100714B4 (de) | 2015-01-19 | 2023-03-02 | Anton Paar Gmbh | Scherrheometer |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1166565A (fr) * | 1956-01-04 | 1958-11-13 | Union Carbide & Carbon Corp | Procédé et installation de séparation par rectification de mélanges gazeux |
GB929798A (en) * | 1960-04-11 | 1963-06-26 | British Oxygen Co Ltd | Low temperature separation of air |
FR2670278B1 (fr) * | 1990-12-06 | 1993-01-22 | Air Liquide | Procede et installation de distillation d'air en regime variable de production d'oxygene gazeux. |
JP2909678B2 (ja) * | 1991-03-11 | 1999-06-23 | レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 圧力下のガス状酸素の製造方法及び製造装置 |
CN1071444C (zh) * | 1992-02-21 | 2001-09-19 | 普拉塞尔技术有限公司 | 生产气体氧的低温空气分离系统 |
FR2699992B1 (fr) * | 1992-12-30 | 1995-02-10 | Air Liquide | Procédé et installation de production d'oxygène gazeux sous pression. |
FR2706195B1 (fr) * | 1993-06-07 | 1995-07-28 | Air Liquide | Procédé et unité de fourniture d'un gaz sous pression à une installation consommatrice d'un constituant de l'air. |
DE4415747C2 (de) * | 1994-05-04 | 1996-04-25 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
FR2723184B1 (fr) * | 1994-07-29 | 1996-09-06 | Grenier Maurice | Procede et installation de production d'oxygene gazeux sous pression a debit variable |
GB9521996D0 (en) * | 1995-10-27 | 1996-01-03 | Boc Group Plc | Air separation |
FR2757282B1 (fr) * | 1996-12-12 | 2006-06-23 | Air Liquide | Procede et installation de fourniture d'un debit variable d'un gaz de l'air |
-
1997
- 1997-07-30 DE DE19732887A patent/DE19732887A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-07-09 PL PL98327374A patent/PL186823B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-07-17 HU HU9801620A patent/HU220018B/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-07-23 DK DK98113793T patent/DK0895045T3/da active
- 1998-07-23 EP EP98113793A patent/EP0895045B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-23 DE DE59806410T patent/DE59806410D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-23 ES ES98113793T patent/ES2187861T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-30 US US09/126,150 patent/US6038885A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-30 BR BR9802805-7A patent/BR9802805A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19732887A1 (de) | 1999-02-04 |
PL186823B1 (pl) | 2004-03-31 |
ES2187861T3 (es) | 2003-06-16 |
HUP9801620A1 (hu) | 1999-03-29 |
EP0895045A2 (de) | 1999-02-03 |
DE59806410D1 (de) | 2003-01-09 |
DK0895045T3 (da) | 2003-03-03 |
US6038885A (en) | 2000-03-21 |
PL327374A1 (en) | 1999-02-01 |
EP0895045A3 (de) | 1999-06-16 |
HU9801620D0 (en) | 1998-09-28 |
BR9802805A (pt) | 1999-10-05 |
EP0895045B1 (de) | 2002-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
HU220018B (hu) | Eljárás és berendezés levegő lebontására | |
US5329776A (en) | Process and apparatus for the production of gaseous oxygen under pressure | |
US20090078001A1 (en) | Cryogenic Distillation Method and System for Air Separation | |
US20140260422A1 (en) | Low Temperature Air Separation Process for Producing Pressurized Gaseous Product | |
KR100474464B1 (ko) | 공기로부터가변유량의가스를공급하는방법및플랜트 | |
JPH06347163A (ja) | 空気の一成分を消費する設備に圧力下のガスを供給する方法及び装置 | |
US12025372B2 (en) | Method and apparatus for air separation by cryogenic distillation | |
JPH11509615A (ja) | 加圧製品ガスの可変生成方法及び装置 | |
US6430962B2 (en) | Production method for oxygen | |
US6196023B1 (en) | Method and device for producing compressed nitrogen | |
US10119756B2 (en) | Oxygen backup method and system | |
US20080223076A1 (en) | Cryogenic Distillation Method and Installation for Air Separation | |
JP3256250B2 (ja) | 可変量のガス状酸素を製造する空気精留方法及び設備 | |
JP2000065471A (ja) | ガス液化プロセス | |
JP2002541421A (ja) | 可変生産能力の流体混合物分離装置及びプロセス | |
JPH05203344A (ja) | 種々の需要量パターンの要件に適合したガス状酸素を供給する方法 | |
CN107606875A (zh) | 通过低温分离空气产生压缩氮和液氮的方法和设备 | |
JP4579921B2 (ja) | 低温液体の蒸発による加圧ガスのバックアップ供給方法および配置 | |
KR20160032160A (ko) | 하나 이상의 공기 제조물을 제조하는 방법, 공기 분리 시스템, 전기 에너지를 제조하는 방법 및 장치 | |
CN1117260C (zh) | 空气的分离方法和装置 | |
CZ20004024A3 (en) | Air distillation apparatus and corresponding cooling box | |
US6708523B2 (en) | Process and apparatus for producing high-purity nitrogen by low-temperature fractionation of air | |
KR20050119173A (ko) | 가압 기체 공급 방법 및 장치 | |
JP2013525719A (ja) | 極低温の蒸留による空気の分離のための方法および装置 | |
US20230043513A1 (en) | Process and plant for provision of oxygen product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |