KR19980063400A - 저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980063400A
KR19980063400A KR1019970037838A KR19970037838A KR19980063400A KR 19980063400 A KR19980063400 A KR 19980063400A KR 1019970037838 A KR1019970037838 A KR 1019970037838A KR 19970037838 A KR19970037838 A KR 19970037838A KR 19980063400 A KR19980063400 A KR 19980063400A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
column
purity oxygen
argon
feed air
low
Prior art date
Application number
KR1019970037838A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100319439B1 (ko
Inventor
단테 패트릭 보나퀴스트
낸시 진 린치
Original Assignee
조안엠.젤사
프랙스에어테크놀로지,인코포레이티드
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 조안엠.젤사, 프랙스에어테크놀로지,인코포레이티드 filed Critical 조안엠.젤사
Publication of KR19980063400A publication Critical patent/KR19980063400A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100319439B1 publication Critical patent/KR100319439B1/ko

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
    • F25J3/04642—Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
    • F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
    • F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
    • 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
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
    • F25J3/04169—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
    • F25J3/04175—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities at a pressure of substantially more than the highest pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04393—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using multiple or multistage gas work expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04418—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 with thermally overlapping high and low pressure columns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04642—Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
    • F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
    • F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
    • F25J3/04678—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser cooled by oxygen enriched liquid from high pressure column bottoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/34—Processes or apparatus using separation by rectification using a side column fed by a stream from the low pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/50—Processes or apparatus using separation by rectification using multiple (re-)boiler-condensers at different heights of the column
    • F25J2200/54—Processes or apparatus using separation by rectification using multiple (re-)boiler-condensers at different heights of the column in the low pressure column of a double pressure main column system
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/90—Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
    • F25J2200/94—Details relating to the withdrawal point
    • 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
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/50—Oxygen or special cases, e.g. isotope-mixtures or low purity O2
    • F25J2215/52—Oxygen production with multiple purity O2
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/50—Oxygen or special cases, e.g. isotope-mixtures or low purity O2
    • F25J2215/54—Oxygen production with multiple pressure O2

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

바닥형 재가열기를 갖는 측면 칼럼을 사용하여 고순도 및 저순도 산소에 대한 높은 회수율을 갖는 저온 정류 시스템으로서, 상기 정류 시스템에 있어서 공급 공기는 부분적으로 응축되고 그 부분 응축 이후에 남아있는 공급 공기의 증기는 정류 이전에 터보팽창된다.

Description

저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 공급 공기의 저온 정류, 특히 저순도 산소 및 고순도 산소를 제조하기 위한 공급 공기의 저온 정류법에 관한 것이다.
저순도 산소의 수요는 유리제조, 강제조, 및 에너지 생산과 같은 적용 분야에서 점차적으로 증가하고 있다. 저순도 산소는 고압 칼럼의 압력하에 있는 공급 공기가 저압 칼럼의 액체 바닥을 재가열하는데 사용된 후에 고압 칼럼 내부로 통과되는 이중 칼럼 내부의 공급 공기를 저온 정류시킴으로써 대량으로 생산된다.
일관 생산 라인을 갖는 제강소와 같은 저순도 산소를 사용하는 몇몇 산업 현장에서는 때때로 저순도의 가스상 산소 이외에도 약간의 고순도 산소를 필요로 한다. 저순도 산소와 함께 약간의 고순도 산소를 제조하는 것은 오래전부터 가능했으나, 종래의 시스템은 저순도 산소와 함께 다량의 고순도 산소를 효과적으로 제조할 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 고도의 회수율로 저순도 산소 및 고순도 산소를 효과적으로 제조할 수 있는 저온 정류 시스템을 제공하는 것이다.
때때로, 저순도 산소 및 고순도 산소와 함께 아르곤을 회수하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 다른 목적은 저순도 산소 및 고순도 산소 이외에도 아르곤을 제조할 수 있는 저온 정류 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 저순도 산소 및 고순도 산소와 함께 액체 질소를 제조하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 저순도 산소 및 고순도 산소 이외에도 액체 질소를 생산할 수 있는 저온 정류 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 액체 질소가 제조될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 아르곤이 제조될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 주 열교환기 11 : 측면 칼럼
12 : 저압 칼럼 13 : 아르곤 칼럼
20 : 바닥형 재가열기 32 : 터보팽창기
34 : 펌프 40 : 상 분리기
본 명세서를 참조한 본 기술 분야의 당업자들에게 분명하게 이해될 본 발명의 전술한 목적 및 또 다른 목적들은 다음과 같은 특징을 갖는 본 발명에 의해 달성된다.
첫째, 저순도 산소 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법은 (A) 액체상 공급 공기 및 가스상 공급 공기를 제조하기 위해 고순도 산소와 간접 열교환에 의해 공급 공기를 부분적으로 응축시키는 단계와, (B) 가스상 공급 공기를 터보팽창시켜 상기 터보팽창된 가스상 공급 공기를 중간 압력 칼럼 내부로 통과시키는 단계와, (C) 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 제조하기 위해 저온 정류에 의해 중간 압력 칼럼내의 공급 공기를 분리시키고, 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 저압 칼럼 내부로 통과시키는 단계와, (D) 저온 정류에 의해 저압 칼럼 내의 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 제조하여, 저압 칼럼으로부터 산소 부화 유체를 측면 칼럼 내부로 통과시키는 단계와, (E) 저온 정류에 의해 측면 칼럼내의 산소 부화 유체를 저순도 산소 및 고순도 산소로 분리시키고, 측면 칼럼으로부터 저순도 산소를 회수하고 측면 칼럼으로부터 고순도 산소를 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
둘째, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저순도 산소 및 고순도 산소를 제조하기 위한 장치는 (A) 제 1 칼럼, 제 2 칼럼, 및 재가열기를 갖는 측면 칼럼과, (B) 터보팽창기, 공급 공기를 측면 칼럼 재가열기 내부로 통과시키기 위한 수단, 및 측면 칼럼 재가열기로부터 공급 공기를 터보팽창기 내부로 통과시키기 위한 수단과, (C) 터보팽창기로부터 공급 공기를 제 1 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단, 및 상기 제 1 칼럼으로부터 유체를 제 2 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단과, (D) 상기 제 2 칼럼으로부터 유체를 측면 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단과, (E) 측면 칼럼으로부터 고순도 산소를 회수하기 위한 수단 및, 고순도 산소가 측면 칼럼으로부터 회수되는 상기 레벨 이상의 측면 칼럼으로부터 저순도 산소를 회수하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 사용되는 용어 공급 공기(feed air)는 주변 공기와 같은 산소 질소 및 아르곤으로 이루어지는 혼합물을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 칼럼(column)은 분류 칼럼 또는 구역 즉, 접촉 칼럼 또는 구역의 증류를 의미하며 액체 및 증기 상은 칼럼 내에 장착된 수직으로 떨어진 일렬의 트레이 또는 판 위 또는 구조를 갖는 패킹재 및 임의의 패킹재인 칼럼 위에 유체 혼합물의 분리에 효과를 주기 위해 역으로 접하고 있다. 증류 칼럼에 대한 더 많은 사항은 미국 뉴욕 소재의 맥그로-힐(McGraw-Hill) 출판사에서 알.에이치.페리(R.H.Perry), 및 씨.에이치.칠톤(C.H. chilton)에 의해 편집된 화학 공학 핸드북 제 5판 13절의연속 증류 가공을 참고하면 된다.
증기 및 액체 접촉 분리 공정은 성분의 증기압의 차이에 따라 달라진다. 높은 증기압(또는 더 높은 휘발성 및 낮은 비등성)을 갖는 성분은 증기 상태에서 농축되기 쉬운 반면, 낮은 증기압(또는 더 낮은 휘발성 및 높은 비등성)을 갖는 성분은 액체 상태에서 농축되기 쉽다. 부분 응축은 분리 공정이며 이에 따라서 증기 혼합물의 냉각은 증기상에서 휘발성 성분을 농축하는데 사용할 수 있으며 그 결과 액상에서 휘발성 성분은 줄어든다. 정류 또는 연속 증류는 증기 및 액체 상태의 역류 처리에 의해 얻어지는 것과 같은 응축과 연속적인 부분 증발을 결합시킨 분리 공정이다. 증기와 액체 상태의 역류 접촉은 단열 상태이며, 이러한 상들 사이의 일체식(단계식)또는 차등(연속식) 접촉을 포함할 수 있다. 혼합물을 분리하기 위해 정류의 원리를 이용하는 분리 공정 배열은 때때로 상호 교환할 수 있는 정류 칼럼, 증류 칼럼 또는 분류 칼럼으로 불려진다. 저온 정류는 150°K 또는 그 이하의 온도에서 적어도 부분적으로 수행된다.
본 명세서에서 사용되어지는 간접 열 교환(indirect heat exchange)의 의미는 서로 임의의 물리적 접촉 또는 유체의 상호 혼합없이 두 유체의 흐름을 열 교환 관계로 이르게 함을 의미한다.
본 명세서에서 사용되어지는 재가열기(reboiler)는 칼럼 액체로부터 칼럼 상향 증기를 발생시키는 열 교환 장치를 의미한다. 재가열기는 칼럼의 내부 또는 외부에 위치되어진다. 바닥형 재가열기는 칼럼의 바닥 즉, 물질 전달 소자의 아래로부터 액체를 기화시키는 재가열기이다.
본 명세서에서 사용되는 용어중 터보식팽창(turboexpansion) 및 터보팽창기(turboexpander)는 고압 가스 흐름이 터빈을 통해 가스의 압력과 온도를 감소시켜 냉각을 일으키는 방법 및 장치를 의미한다.
본 명세서에서 사용되어지는 상부 부분(upper portion) 및 하부 부분(lower portion)은 칼럼의 중간 부분 위 또는 아래의 각각의 부분을 의미한다.
상기 명세서에서 사용되는 용어 트레이(tray)는 평형 단계에서는 필요하지 않은 접촉 단계를 의미하며, 하나의 트레이와 상응하는 분리 성능을 가진 패킹 장치와 같은 다른 접촉 장치를 의미한다.
상기 명세서에서 사용되는 용어 평형 단계(equilibrium stage)는 증기-액체 접촉 단계를 의미하며, 상기 단계를 벗어난 증기 및 액체는 물질 전달 평형 상태, 예를 들어 100% 효율을 갖는 트레이 또는 하나의 이론단(HETP)과 평형 상태인 충전재 높이에 도달하게 된다.
본 명세서에서 사용되는 저순도 산소(lower purity oxygen)는 50 내지 98 몰 %의 범위내의 산소 농도를 갖는 유체를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 고순도 산소(higher purity oxygen)는 98 몰 % 이상의 범위내의 산소 농도를 갖는 유체를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 아르곤 칼럼(argon column)은 아르곤으로 이루어지는 공급기로 처리되는 층을 의미하고 공급기의 농도를 초과하는 아르곤 농도를 갖는 제품을 제조하는 것이다.
본 발명은 도면을 참조로 하여 상세히 기술되어질 것이다. 도 1을 참조하면, 수증기 이산화 탄소 및 탄화 수소와 같은 높은 비등점의 불순물이 제거되고 50 내지 60 psia(per square inch absolute)의 범위내의 압력에서 압축되는 공급 공기(60)는 주 열교환기(1)를 통한 통로에 의해 반송 흐름과 간접 열교환에 의해 냉각된다. 최종적으로 냉각된 공급 공기 흐름(61)은 측면 칼럼(11)의 바닥형 재가열기(20) 내부로 통과되며 고 순도 산소로 이루어지는 측면 칼럼(11)의 바닥 액체와 간접 열교환으로 인해 부분적으로 응축된다. 바닥형 재가열기(20)내의 공급 공기의 부분적인 응축은 액체 공급 공기와 두 상의 흐름(62)내에서 상 분리기(40) 내부로 통과되는 최종적인 가스상 공급 공기를 발생한다.
바닥형 재가열기(20)내의 공급 공기의 부분적인 응축으로부터 발생하는 가스상 공급 공기는 터보 팽창되고 제 1 또는 중간 압력 칼럼(10)의 하부 내부로 통과된다. 도 1에 예시되어진 본 발명의 실시예는 가스상 공급 공기가 터보팽창 이전에 적어도 부분적으로 과열되어있는 바람직한 실시예이다. 도 1을 참조하면, 바닥형 재가열기(20)내의 공급 공기의 부분적인 응축으로부터 발생하는 가스상 공급 공기는 흐름(63) 내의 상 분리기(40)로부터 통과된다. 흐름(63)의 제 1 부분(64)은 가열된 흐름(65)을 형성하기 위해 주 열 교환기(1)의 부분 횡단에 의해 가열된다. 흐름(63)의 제 2 부분(66)은 밸브(67)를 통해 통과되며 최종적인 흐름(68)은 중간 압력 칼럼(10)의 작동 압력에서 터보 팽창기(30)를 통한 통로에 의해 냉각을 발생하도록 터보팽창된 흐름(69)을 형성하기 위해 터보팽창되어진 흐름(69)을 형성하기 위해 흐름(65)과 결합한다. 최종적으로 터보팽창된 공급 공기 흐름(70)은 터보팽창기(30)로부터 중간 압력 칼럼(10)의 하부 내부로 통과된다. 높은 비등점의 불순물이 제거되고 120 내지 500 psia 의 범위내의 압력에서 압축되는 제 2 공급 공기 흐름(80)은 주 열교환기(1)를 통한 통로에 의해 냉각되며 최종적으로 냉각된 공급 공기 흐름(81)은 중간 압력 칼럼(10) 내부로 통과된다.
중간 압력 칼럼(10)은 30 내지 40 psia 의 범위내의 압력에서 작동하며 이중 칼럼 시스템의 종래의 고압 칼럼의 작동 압력 이하에서 작동한다. 중간 압력 칼럼(10)내의 공급 공기는 저온 정류에 의해 질소 부화 증기 및 산소 부화 액체로 분리된다. 질소 부화 증기는 흐름(92)내의 중간 압력 칼럼(10)의 상부 부분으로부터 저압 칼럼(12)의 바닥 재가열기(21) 내부로 통과되며 저압 칼럼(12) 바닥 액체와 간접 열교환으로 인해 응축된다. 최종적인 질소 부화 액체(93)는 역류로서 칼럼(10)의 상부 내부로 통과되는 제 1 부분(94)과 차냉각기 또는 열교환기(2)를 통한 통로에 의해 차냉각된 제 2 부분(95)으로 나뉘어진다. 차냉각된 흐름(96)은 밸브(97)를 통해 통과되며 저압 칼럼(12)의 상부 부분 내부로 흐름(98) 내에 역류로 통과된다.
바닥형 재가열기(20)내의 공급 공기의 부분적인 응축으로부터 발생하는 액체 공급 공기는 저압 칼럼(12) 내부로 통과된다. 산소 부화 액체는 중간 압력 칼럼(10)의 하부로부터 저압 칼럼(12) 내부로 통과된다. 도 1에 도시되어진 본 발명의 실시예는 이러한 두 개의 액체가 저압 칼럼 내부로 결합하고 통과된다. 도 1를 다시 참조하면, 바닥형 재가열기(20) 내의 공급 공기의 부분적인 응축으로부터 발생하는 액체 공급 공기는 흐름(71)으로 상 분리기(40)로부터 나오며 밸브(72)를 통해 통과된다. 산소 부화 액체는 흐름(74)을 형성하기 위해 흐름(71)과 결합하는 흐름(73) 내에 중간 압력 칼럼(10)의 하부로부터 나온다. 흐름(74)은 차냉각기(3)를 통한 통로에 의해 차냉각되며 최종적인 흐름(75)은 밸브(76)를 통해 통과되며 그 후 저압 칼럼(12)내부로 흐름(77)으로 통과된다. 높은 비등점의 불순물을 제거하고 50 내지 60 psia 범위내의 압력에서 압축되는 제 3 공급 공기 흐름(82)은 주 열교환기(1)를 통한 통로에 의해 냉각된다. 최종적인 흐름(83)은 열 교환기(4)를 통한 통로에 의해 더 냉각되며 최종적인 흐름(86)은 밸브(85)를 통해 통과되며 저압 칼럼(12)의 상부 내부로 흐름(86)으로 통과된다.
제 2 및 저압 칼럼(12)은 중간 압력 칼럼(10)의 압력보다 적은 압력에서 작동하며 일반적으로 18 내지 22 psia의 범위내에 놓여있다. 저압 칼럼(12) 내에서, 칼럼 내부로 다양한 공급기는 저온 정류에 의해 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체로 분리된다. 질소 부화 유체는 열 교환기(2,3,4, 및 1)를 통한 통로에 의해 데워진 흐름(100)으로 저압 칼럼(12)의 상부로부터 회수되며 99 몰 % 또는 그 이상의 질소 농도를 갖는 질소 가스 제품으로 전체 또는 부분적으로 회수되는 흐름(102)으로 시스템으로부터 제거된다. 산소 부화 유체는 액체 흐름(91)내에 저압 칼럼(12)의 하부로부터 나오며 측면 칼럼(11)의 상부 내부로 통과된다.
측면 칼럼(11)은 18 내지 22 psia 범위내의 압력에서 작동된다. 산소 부화 유체는 저순도 산소 및 고순도 산소 내부로 측면 칼럼(11) 내의 저온 정류에 의해 분리된다. 상층 증기 흐름(90)은 저압 칼럼(12)의 하부 내부로 측면 칼럼(11)의 상부로부터 통과된다.
저순도 산소 및 고순도 산소 모두 또는 하나는 회수용으로 액체 또는 증기로 측면 칼럼(11)으로부터 나온다. 고순도 산소는 측면 칼럼(11)의 바닥에서 액체로 수집되며 이러한 액체 일부는 바닥형 재가열기(20) 내의 공급 공기의 전술한 부분 응축을 수행하기 위해 증기화된다. 도 1에 예시된 실시예에서, 고순도 산소는 흐름(106)내의 측면 칼럼(11)으로부터 액체로 나오며 흐름(106) 부분(107)은 액체 고순도 산소 생성물로 회수된다. 흐름(106)의 또 다른 부분(108)은 액체 펌프(34)를 통한 통로에 의해 고압에서 펌핑되며 최종적으로 압축된 흐름(109)은 주 열교환기(1)를 통한 통로에 의해 증기화되며 흐름(110)내에 산승된 압력의 고순도 산소 생성물로 회수된다.
저순도 산소는 고순도 산소가 측면 칼럼(11)로부터 나오게 되는 15 내지 25평형 단계의 레벨에서 측면 칼럼(11)으로부터 나오게 된다. 도 1에 예시된 실시예에서, 저순도 산소는 흐름(103) 내에 액체로서 측면 칼럼(11)으로부터 나오며 액체 펌프(35)를 통한 통로에 의해 고압에서 펌핑된다. 압축된 흐름(104)은 주 열교환기(1)를 통한 통로에 의해 증기화되며 흐름(105)내의 상승된 압력의 저순도 산소 생성물로 회수된다.
본 발명의 실시예에서, 다량의 고순도 산소는 저순도 산소 이외에 회수될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 실시예에 따라, 가스상 또는 액체 형태에서 회수된 고순도 산소의 양은 가스상 및 액체 형태에서 회수된 저순도 산소 양의 0.5 내지 1배가 된다.
고순도 산소의 다량 제조는 칼럼(11)의 기저위의 위치로부터 저순도 액체 산소가 나옴으로써 가능해진다. 이러한 산소의 회수는 기저부에 위치된 재가열기(20)로부터 칼럼내에 상승하는 증기(v)의 양과 비교한 위치 아래에 하강하는 액체(L)의 양을 감소시킨다. 칼럼(11)의 기저로부터 취해진 액체 산소 흐름(106)으로 얻을 수 있는 순도는 흐름(103)이 제거되는 위치 아래의 칼럼(11) 내에 L 대 V 의 비로 제한된다. 상기 비가 커질수록, 흐름(106)은 더욱 불균일해진다. 회수 흐름(103)에 의해, 칼럼(11)의 기저로부터 고순도 산소의 제조는 L 대 V 비의 최종적인 감소로 인해 용이해진다. 더욱이, 고순도 산소의 제조는 공급 공기의 구성요소로서 공정에 유입되는 아르곤을 제거함으로써 가능해진다. 아르곤은 칼럼(11) 내에 하강하는 액체 내에서 축적되는 경향이 있다. 정상적으로, 액체 내의 아르곤의 조성은 고순도 산소의 제조를 어렵게 한다. 그러나, 흐름(103)이 공급 공기내의 플랜트에 유입되는 다량의 아르곤이 함유되어 있으므로, 흐름(103) 회수점 아래의 칼럼내에 있는 아르곤의 조성은 감소된다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 다량의 액체 고순도 산소 및 액체 질소가 제조된다. 도 2의 참조부호는 공통 요소에 대해서는 도 1과 상응하며 이러한 공통 요소는 다시 상세하게 기술되지 않을 것이다.
도 2를 언급하면, 높은 비등점의 불순물이 제거된 공급 공기는 80 내지 1000 psia 의 범위내의 고압에서 압축된다. 공급 공기 흐름(45)은 주 열교환기(1) 내부로 통과되고 부분(120)은 주 열교환기(1)의 부분 횡단 이후에 회수된다. 최종 부분(46)은 주 열교환기(1)를 통해 완전하게 통과하며 도 1에 도시된 실시예와 관련하여 전술된 바와 같이 처리되어진 흐름(82, 83)으로 나뉘어진다. 부분(120)은 터보팽창기(32)를 통과하며 도 1에 도시된 실시예의 공급 공기 흐름(60)과 유사한 압력에서 터보팽창된다. 터보팽창된 흐름(121)은 주 열교환기(1) 내부로 반대로 터보팽창기(32)로부터 통과되며, 상기 주 열교환기로부터 전술한 바와 같이 처리되어진 흐름(61)으로 나타난다. 질소 부화 액체 흐름(96)의 부분(112)은 밸브(113)를 통해 통과되며 99 몰 % 또는 그 이상의 질소 농도를 갖는 액체 질소 제품(114)으로 회수된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서 아르곤 생성물이 부가적으로 제조된다. 도 3의 참조부호는 공통 요소에 대해서는 도 1과 상응하며 이러한 공통 소자는 다시 상세히 기술되어질 것이다.
도 3을 참조하면, 주로 산소 및 아르곤으로 이루어지는 흐름(117)은 흐름(103)내에서 나오는 저순도 산소 유체로부터 낮은 레벨에서 측면 칼럼(11)으로부터 회수된다. 아르곤 칼럼 공급 흐름(117)은 아르곤 칼럼(13) 내부로 통과하여 저온 정류에 의해 아르곤 부화 유체 및 산소 부화 유체로 분리된다. 아르곤 부화 유체는 95 내지 100 몰%의 아르곤 농도를 갖는 아르곤 생성물로 아르곤 칼럼(13)의 상부로부터 회수된다. 도 3에 예시된 본 발명의 실시예에서, 아르곤 생성물은 액체로 회수된다. 도 3을 다시 언급하면, 아르곤 부화 증기는 흐름(112) 내의 아르곤 칼럼(13)의 상부로부터 나오며 응축기 또는 재가열기(22) 내부로 통과하여 응축된다. 최종적으로 응축된 아르곤 부화 액체는 흐름(113)내의 응축기(22)로부터 나오며 역류로서 아르곤 칼럼(13)내부로 통과되는 제 1 부분(114)과 아르곤 생성물로 회수되는 제 2 부분(115)으로 나뉘어진다. 응축기(22)는 유체에 의해 저압 칼럼(12)으로부터 구동된다. 액체 흐름(110)은 재가열기(21)위의 평형 단계 4내지 10에 이르기까지 저압 칼럼(12)으로부터 나오며 응축기(22)를 통과하여 아르곤 부화 증기의 응축으로 간접 열교환에 의해 기화된다. 최종적인 증기는 흐름(111) 내의 저압 칼럼(12)으로 반환된다. 응축기(22) 내에서 행하여진 열 교환은 흐름(11)이 회수된 레벨에서 위치된 저압 칼럼(12) 내의 재가열기내에서 행하여진다. 선택적으로, 아르곤 부화 증기는 중간 압력 칼럼으로부터 취해진 산소 부화 유체와 간접 열교환에 의해 응축된다.
상기 설명에 있어서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자들은 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명으로 인해 저순도 산소 및 고순도 산소 이외에도 아르곤이나, 액체 질소를 높은 회수율로 대량 제조하는 저온 정류 시스템이 제공된다.

Claims (10)

  1. 저순도 산소 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    (A) 액체상 공급 공기 및 가스상 공급 공기를 제조하기 위해 고순도 산소와 간접 열교환에 의해 공급 공기를 부분적으로 응축시키는 단계와,
    (B) 가스상 공급 공기를 터보팽창시켜 상기 터보팽창된 가스상 공급 공기를 중간 압력 칼럼 내부로 통과시키는 단계와,
    (C) 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 제조하기 위해 저온 정류에 의해 중간 압력 칼럼내의 공급 공기를 분리시키고, 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 저압 칼럼 내부로 통과시키는 단계와,
    (D) 저온 정류에 의해 저압 칼럼 내의 질소 부화 유체 및 산소 부화 유체를 제조하여, 저압 칼럼으로부터 산소 부화 유체를 측면 칼럼 내부로 통과시키는 단계와,
    (E) 저온 정류에 의해 측면 칼럼내의 산소 부화 유체를 저순도 산소 및 고순도 산소로 분리시키고, 측면 칼럼으로부터 저순도 산소를 회수하고 측면 칼럼으로부터 고순도 산소를 회수하는 단계를 포함하는 저순도 산소 및 고순도 산소 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 공급 공기는 상기 부분 응축 이전에 터보팽창되는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 질소 부화 유체의 일부분은 질소 생성물로 회수되는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 측면 칼럼으로부터 아르곤 칼럼 내부로 아르곤 함유 유체를 통과시키고, 저온 정류에 의해 아르곤 칼럼내에서 아르곤 부화 유체를 제조하고, 아르곤 칼럼으로부터 아르곤 부화 유체를 아르곤 생성물로서 회수하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 아르곤 칼럼 상부로부터의 증기는 저압 칼럼 및 중간 압력 칼럼중 적어도 하나로부터의 유체와 간접 열교환에 의해 응축되는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 고순도 산소와의 간접 열교환에 의한 공급 공기의 부분 응축으로 제조되어진 액체 공급 공기를 저압 칼럼 내부로 통과시키는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
  7. 저순도 산소 및 고순도 산소를 제조하기 위한 장치에 있어서,
    (A) 제 1 칼럼, 제 2 칼럼, 및 재가열기를 갖는 측면 칼럼과,
    (B) 터보팽창기, 공급 공기를 측면 칼럼 재가열기 내부로 통과시키기 위한 수단, 및 측면 칼럼 재가열기로부터의 공급 공기를 터보팽창기 내부로 통과시키기 위한 수단과,
    (C) 터보팽창기로부터의 공급 공기를 제 1 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단, 및 상기 제 1 칼럼으로부터의 유체를 제 2 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단과,
    (D) 상기 제 2 칼럼으로부터의 유체를 측면 칼럼 내부로 통과시키기 위한 수단과,
    (E) 고순도 산소를 측면 칼럼으로부터 회수하기 위한 수단 및, 고순도 산소가 측면 칼럼으로부터 회수되는 레벨 위의 측면 칼럼으로부터 저순도 산소를 회수하는 수단을 포함하는 저순도 산소 및 고순도 산소 제조 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 공급 공기를 측면 칼럼 재가열기 내부로 통과시키기 위한 수단은 터보팽창기를 포함하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서, 아르곤 칼럼, 상기 측면 칼럼으로부터 아르곤 칼럼 내부로 유체를 통과시키기 위한 수단, 및 상기 아르곤 칼럼의 상부로부터 아르곤 생성물을 회수시키기 위한 수단을 포함하고 있는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 아르곤 칼럼의 상부 부분과 상기 제 2 칼럼의 바닥 위의 4 내지 10 평형 단계에 있는 제 2 칼럼과 서로 흐름 연통하는 열 교환기를 포함하고 있는 장치.
KR1019970037838A 1996-12-12 1997-08-08 저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및장치 KR100319439B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/764,431 1996-12-12
US08/764,431 US5682766A (en) 1996-12-12 1996-12-12 Cryogenic rectification system for producing lower purity oxygen and higher purity oxygen
US8/764,431 1996-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980063400A true KR19980063400A (ko) 1998-10-07
KR100319439B1 KR100319439B1 (ko) 2002-02-19

Family

ID=25070711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970037838A KR100319439B1 (ko) 1996-12-12 1997-08-08 저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5682766A (ko)
EP (1) EP0848218B1 (ko)
KR (1) KR100319439B1 (ko)
CN (1) CN1098448C (ko)
BR (1) BR9704293A (ko)
CA (1) CA2212773C (ko)
DE (1) DE69717402D1 (ko)
ES (1) ES2184943T3 (ko)
ID (1) ID19815A (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881570A (en) * 1998-04-06 1999-03-16 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification apparatus for producing high purity oxygen or low purity oxygen
US5916262A (en) * 1998-09-08 1999-06-29 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing low purity oxygen and high purity oxygen
MXPA02007469A (es) 2000-02-03 2004-08-23 Tractebel Llc Sistema de recuperacion de vapor que usa un compresor impulsado con un tuboexpansor.
US6279344B1 (en) 2000-06-01 2001-08-28 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for producing oxygen
US6601407B1 (en) * 2002-11-22 2003-08-05 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation with two phase feed air turboexpansion
US6622520B1 (en) 2002-12-11 2003-09-23 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing low purity oxygen using shelf vapor turboexpansion
US6626008B1 (en) 2002-12-11 2003-09-30 Praxair Technology, Inc. Cold compression cryogenic rectification system for producing low purity oxygen
US7549301B2 (en) * 2006-06-09 2009-06-23 Praxair Technology, Inc. Air separation method
US8479535B2 (en) * 2008-09-22 2013-07-09 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for producing high purity oxygen
WO2012177907A1 (en) 2011-06-22 2012-12-27 Praxair Technology, Inc. System and method for oxygen supply for wastewater treatment plant having biological treatment system and supercritical water oxidation treatment of sludge
PL3133361T3 (pl) * 2015-08-20 2018-11-30 Linde Aktiengesellschaft System kolumn destylacyjnych i urządzenie do wytwarzania tlenu przez niskotemperaturowy rozkład powietrza
EP3998447A4 (en) * 2019-07-10 2023-04-12 Taiyo Nippon Sanso Corporation AIR SEPARATION DEVICE AND METHOD

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5315833A (en) * 1991-10-15 1994-05-31 Liquid Air Engineering Corporation Process for the mixed production of high and low purity oxygen
US5337570A (en) * 1993-07-22 1994-08-16 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing lower purity oxygen
US5386691A (en) * 1994-01-12 1995-02-07 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with kettle vapor bypass
US5490391A (en) * 1994-08-25 1996-02-13 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for producing oxygen
US5463871A (en) * 1994-10-04 1995-11-07 Praxair Technology, Inc. Side column cryogenic rectification system for producing lower purity oxygen
US5469710A (en) * 1994-10-26 1995-11-28 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with enhanced argon recovery
US5582036A (en) * 1995-08-30 1996-12-10 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation blast furnace system
US5546767A (en) * 1995-09-29 1996-08-20 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing dual purity oxygen

Also Published As

Publication number Publication date
ES2184943T3 (es) 2003-04-16
DE69717402D1 (de) 2003-01-09
CN1098448C (zh) 2003-01-08
BR9704293A (pt) 1999-03-16
CN1184925A (zh) 1998-06-17
CA2212773C (en) 2000-12-12
US5682766A (en) 1997-11-04
KR100319439B1 (ko) 2002-02-19
CA2212773A1 (en) 1998-06-12
EP0848218A3 (en) 1998-12-30
EP0848218A2 (en) 1998-06-17
EP0848218B1 (en) 2002-11-27
ID19815A (id) 1998-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0674144B1 (en) Cryogenic rectification system for producing elevated pressure nitrogen
US4822395A (en) Air separation process and apparatus for high argon recovery and moderate pressure nitrogen recovery
US5245832A (en) Triple column cryogenic rectification system
KR100335045B1 (ko) 산소와질소를생성하기위한극저온정류방법및장치
US6023945A (en) Annular column for cryogenic rectification
JPH05203347A (ja) 高純度酸素製造のための極低温精留システム
KR100308080B1 (ko) 저순도 산소 및 고순도 질소를 제조하기 위한 방법 및 장치
CA2092454C (en) High recovery cryogenic rectification system
KR100319439B1 (ko) 저순도 및 고순도 산소를 제조하기 위한 방법 및장치
US5303556A (en) Single column cryogenic rectification system for producing nitrogen gas at elevated pressure and high purity
KR100407184B1 (ko) 초고순도 질소 및 초고순도 산소를 제조하기 위한 극저온 정류 시스템
EP1156291A1 (en) Cryogenic air separation system with split kettle recycle
KR19980018093A (ko) 저순도 산소와 고순도 산소를 제조하기 위한 저온 정류 시스템
US5901578A (en) Cryogenic rectification system with integral product boiler
US5878597A (en) Cryogenic rectification system with serial liquid air feed
KR100288569B1 (ko) 저순도 산소를 제조하기 위한 단일 칼럼 극저온 정류 시스템
CN1214444A (zh) 用于生产高压氧的低温精馏系统
US6073462A (en) Cryogenic air separation system for producing elevated pressure oxygen
KR19990023921A (ko) 질소를 생성시키기 위한 이중 칼럼 극저온 정류 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee