HU220018B - Eljárás és berendezés levegő lebontására - Google Patents

Eljárás és berendezés levegő lebontására Download PDF

Info

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
Application number
HU9801620A
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Corduan
Stefan Lochner
Original Assignee
Linde Aktiengesellschaft
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 Aktiengesellschaft filed Critical Linde Aktiengesellschaft
Publication of HU9801620D0 publication Critical patent/HU9801620D0/hu
Publication of HUP9801620A1 publication Critical patent/HUP9801620A1/hu
Publication of HU220018B publication Critical patent/HU220018B/hu

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—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)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. 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. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagyobb nyomású folyékony frakciót indirekt hőcserében a rektifikációs folyamatból nyert frakcióval melegítjük.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nagyobb nyomású folyékony frakciót indirekt hőcserével a tartályba (13) vezetett frakcióval melegítjük.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nagyobb nyomású frakciót indirekt hőcserével a főhőcserélőből (2) kilépő, sűrített levegővel melegítjük.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony frakcióként oxigént állítunk elő.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyékony frakcióként nitrogént állítunk elő.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy üzemzavar esetén a folyékony frakciót levegővel vagy vízzel elgőzölögtetjük.
  8. 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. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előhőcserélő (10) a folyékony frakciónak rektifikálórendszerből történő elvételére szolgáló vezetékben (19) van elrendezve.
  10. 10. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előhőcserélő (16) a vezetékben (19) a főhőcserélő (2) után van elrendezve.
HU9801620A 1997-07-30 1998-07-17 Eljárás és berendezés levegő lebontására HU220018B (hu)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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