KR19990029611A - 저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류시스템 - Google Patents

저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR19990029611A
KR19990029611A KR1019980036883A KR19980036883A KR19990029611A KR 19990029611 A KR19990029611 A KR 19990029611A KR 1019980036883 A KR1019980036883 A KR 1019980036883A KR 19980036883 A KR19980036883 A KR 19980036883A KR 19990029611 A KR19990029611 A KR 19990029611A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure column
low pressure
column
nitrogen
high pressure
Prior art date
Application number
KR1019980036883A
Other languages
English (en)
Inventor
단텐 패트릭 보나퀴스트
수잔 매리 샛턴
Original Assignee
조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
프랙스에어 테크놀로지, 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 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어, 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 filed Critical 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
Publication of KR19990029611A publication Critical patent/KR19990029611A/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
    • F25J3/04406—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
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04024—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of purified feed air, so-called boosted 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
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/04309—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 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
    • F25J3/04248—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
    • F25J3/04309—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 nitrogen
    • F25J3/04315—Lowest pressure or impure nitrogen, so-called waste nitrogen expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04381—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04387—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using liquid or hydraulic turbine expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04393—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using multiple or multistage gas work expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04418—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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/20—Processes or apparatus using separation by rectification in an elevated pressure multiple column system wherein the lowest pressure column is at a pressure well above the minimum pressure needed to overcome pressure drop to reject the products to atmosphere
    • 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
    • F25J2200/52—Processes or apparatus using separation by rectification using multiple (re-)boiler-condensers at different heights of the column in the high 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
    • F25J2200/50—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
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • F25J2240/10—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream the fluid being air

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)

Abstract

본 발명은 고압 칼럼 및 저압 칼럼을 사용하여 공기를 정류시켜 저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 시스템은 고압 칼럼으로부터의 질소 풍부한 가스 흐름을 터어보팽창시켜 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 제공하는 단계; 상기 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 저압 칼럼으로부터 수득한 기화되는 산소 풍부한 액체의 흐름에 의해 질소 풍부한 액체로 응축시키는 단계; 환류 흐름으로써 상기 질소 풍부한 액체를 저압 칼럼으로 이동시키는 단계; 상기 기화되는 산소 액체를 저압 칼럼으로 회귀시키는 단계; 및 터어보팽창 단계로부터 유도된 에너지를 사용하여 공급 공기를 압축시키는 단계를 포함한다.

Description

저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류 시스템
본 발명은 일반적으로 극저온 공기 분리 방법, 더욱 상세하게는, 저순도 산소를 생성시키기 위한 극저온 공기 분리 방법에 관한 것이다.
고압의 저순도 산소는 중압하에서의 질소와 함께 많은 분야에서 사용되고 있다. 가스화 산업 및 에너지 산업이 이들의 실례이다. 많은 양의 저순도 산소가 석탄 가스화에 널리 사용된다. 또한, 동력의 발생에 있어서 저순도 산소의 이용에 대한 많은 가능성이 있다. 승압하에 이러한 생성물의 경제적인 원료를 제공하는 것이 아주 바람직하다.
중압하에서의 질소와 함께 승압하에서의 저순도 산소를 제공하기 위해 통용되는 수행 방법은 극저온 분리 후에 생산 가스를 압축시키는 통상적인 이중 칼럼 사이클을 이용하고 있다. 또 다른 방법은 액체상로서의 생성물을 펌프하고, 그 후 기화시키는 것이다. 어떤 경우에는, 한냉압축 방법을 이용하여, 승압하에서 생성물을 생성시킨다. 이러한 각각의 방법은 비교적 높은 동력 및 자본이 소모된다.
본 발명의 목적은 개선된 효율 및 더 낮은 자본 소모를 보이는 저순도 산소를 생성시키기 위한 극저온 공기 분리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 고압에서 저순도 산소를 생성시키기 위한 개선된 극저온 공기 분리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 추가적 목적은 고압에서 저순도 산소를 생성하고, 또한 승압에서 질소를 생성시킬 수 있는 개선된 극저온 공기 분리 시스템을 제공하는데 있다.
본원의 상세한 설명을 읽은 당업자들에게 자명해질 상기 및 다른 목적은 본 발명에 의해 달성된다.
도 1은 본 발명의 제 1 구체예에 따른 저순도 가스상 산소를 생성하기 위한 시스템의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 구체예에 따른 저순도 가스상 산소를 생성하기 위한 시스템의 개략적인 흐름도이며, 상기 구체예는 또한 액체상 산소 생성을 가능하게 한다.
도 3은 액체상 산소 생성을 가능하게 하고, 추가로 더 낮은 압력하의 가스상 질소를 생성시키는 본 발명의 제 3 구체예에 따라 저순도 산소를 생성시키기 위한 시스템의 개략적인 흐름도이다.
도 4는 액체상 산소를 생성시킬 수 있고, 추가로 더 낮은 압력하의 가스상 질소를 생성시키는 본 발명의 제 4 구체예에 따른 저순도 산소를 생성시키기 위한 시스템의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제 5 구체예에 따른 저순도 산소를 생성시키기 위한 시스템의 개략적인 흐름도이며, 상기 구체예는 사이드 칼럼을 이용하여, 고순도의 액체상 산소를 생성시킨다.
도면 부호에 대한 간단한 설명
공급 공기: 125 압축기: 10 1차 열 교환기: 14
고압 칼럼: 20 저압 칼럼: 34 사이드 칼럼: 110
재끓임 장치: 28 질소 과열기: 32
승압축기: 24 고압 압축기: 40
응축기: 58 밸브: 48 펌프: 80
터어보팽창기: 64, 106 2가지 상의 터어보팽창기: 100
도면에서 공통의 구성 요소에 대한 숫자는 동일하다.
본 발명의 한 양태는 고압 칼럼 및 저압 칼럼을 사용하여 공급 공기를 정류시켜 저순도 산소를 생성시키는 극저온 정류 방법에 관한 것으로서,
(A) 고압 칼럼으로부터의 질소 풍부한 가스의 흐름을 터어보팽창시켜, 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 제공하는 단계;
(B) 상기 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 저압 칼럼으로부터 수득한 기화되는 산소 풍부한 액체의 흐름에 의해 질소 풍부한 액체로 응축시키는 단계;
(C) 환류 흐름으로써 상기 질소 풍부한 액체를 저압 칼럼으로 이동시키는 단계;
(D) 상기 기화되는 산소 액체를 저압 칼럼으로 회귀시키는 단계; 및
(E) 상기 터어보팽창 단계 (a)로부터 유도된 에너지를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태는
(A) 고압 칼럼, 저압 칼럼, 압축기 및 압축기로부터 고압 칼럼으로 공급 공기를 이동시키기 위한 수단;
(B) 터어보팽창기 및 고압 칼럼의 상부로부터 터어보팽창기로 유체를 이동시키기 위한 수단;
(C) 열 교환기, 터어보팽창기로부터 열 교환기로 유체를 이동시키기 위한 수단 및 열 교환기로부터 저압 칼럼으로 유체를 이동시키기 위한 수단;
(D) 저압 칼럼으로부터 열 교환기로 유체를 이동시키기 위한 수단 및 열 교환기로부터 저압 칼럼으로 유체를 이동시키기 위한 수단; 및
(E) 압축기를 작동시키기 위해 터어보팽창기로부터 유도된 에너지를 사용하는 수단을 포함하여 저순도 산소를 생성시키기 위한 극저온 정류 장치에 관한 것이다.
본 명세서 및 청구 범위에 사용된 특정 용어를 초기에 정의하는 것이 바람직하다.
본 원에 사용된 용어 칼럼은 증류 또는 분류 칼럼 또는 구역, 즉 액체 및 증기 상이 역류로 흘러서, 예를 들어, 칼럼내 및/또는 패킹 요소상에 탑재되어 수직으로 위치하고 있는 일렬의 트레이 또는 플레이트상에서 증기 및 액체 상을 접촉시킴으로써 유체 혼합물을 분리시키는 접촉 칼럼 또는 구역을 의미한다. 증류 칼럼의 추가 설명을 위한 하기 문헌을 참조하기 바란다[참고 문헌: Chemical Engineers' Handbook, Fifth Edition, edited by R. H. Perry and C. H. Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York, Section 13, Distillation B. D. Smith et al., page 13-3, The Continuous Distillation Process.]. 본원에 사용된 용어 이중 칼럼은 열교환시 저압 칼럼의 하부 말단부와 관계하는 고압 칼럼의 상부 말단부를 갖는 고압 칼럼을 의미한다. 이중 칼럼은 하기 문헌에 추가로 설명되어 있다[참고 문헌: The Separation of Gases Oxford Uniersity Press, 1949, Chapter Ⅶ, Commercial Air Separation.].
증기 및 액체 접촉 분리 공정은 증기압차에 좌우된다. 증류는 액체 혼합물을 가열함으로써, 휘방설 성분(들)은 증기 상에, 휘발성이 낮은 성분(들)은 액체상에 집중시킬 수 있는 분리 공정이다. 부분 응축은 증기 혼합물을 냉각시킴으로써, 증기상에 휘발성 성분(들)을 집중시켜 액체상에 휘발성이 낮은 성분(들)을 집중시킬 수 있는 분리 공정이다. 정류 또는 연속 증류는 증기 및 액체 상의 역류 처리에 의해 달성되는 연속적 부분 기화 및 응축을 조합한 분리 공정이다. 증기 및 액체 상의 역류 접촉은 단열 과정이고, 상들간의 통합적 또는 시차적 접촉을 포함한다. 혼합물을 분리시키는 정류의 원리를 이용하는 분리 공정 배열은 종종 교체하여 사용할 수 있는 정류 칼럼, 증류 칼럼 또는 분류 칼럼으로 명명된다. 극저온 정류는 150도 이하의 켈빈 온도에서 최소한 부분적으로 수행되는 정류 공정이다.
본원에 사용된 용어 저순도 산소는 산소 농도가 98 몰% 이하, 바람직하게는 90 내지 98 몰%인 산소 부유 유체를 의미한다.
본원에 사용된 용어 터어보팽창 및 터어보팽창기는 터어빈을 통해 고압 가스 흐름을 통과시켜 가스의 압력 및 온도를 감소시킴으로써 냉각시키는 방법 및 장치를 의미한다.
본원에 사용된 용어 상부 및 하부는 각각 칼럼 중간점의 위쪽 및 아래쪽 부분을 의미한다.
본원에 사용된 용어 간접적 열 교환은 유체 상호간의 어떠한 물리적 접촉 또는 혼합 없이 2가지 유체 스트림이 열 교환되는 것을 의미한다.
본원에 사용된 용어 상단부는 칼럼에 관하여 칼럼 질량 이동 내체, 즉 트레이 또는 패킹 위쪽의 칼럼 부분을 의미한다.
본원에 사용된 용어 하단부는 칼럼에 관하여 칼럼 질량 이동 내체, 즉 트레이 또는 패킹 아래쪽의 칼럼 부분을 의미한다.
본원에 사용된 용어 중간부는 칼럼에 관하여 하단부의 위쪽, 상단부의 아래쪽의 칼럼 부분을 의미한다.
본원에 사용된 용어 공급 공기는 주위 공기와 같이, 주로 산소와 질소를 포함하는 혼합물을 의미한다.
간단히, 본 발명은 열적으로 통합된 이중 칼럼 공기 증류 순환을 이용한다. 일반적으로 175 내지 195 psia에서 작동하는 고압 칼럼 및 일반적으로 60 내지 70 psia에서 작동하는 저압 칼럼을 갖는 상기 칼럼은 승압하에서 작동된다. 터빈을 작동시킴으로써, 고압 칼럼 질소를 냉각시키고, 바람직하게는, 두 개의 칼럼을 열적으로 통합시키기 위해 저압 칼럼 액체에 대한 터어빈 유출물을 응축시켰다. 이러한 시스템에 요구되는 동력은 통상적인 이중 칼럼 시스템에서 요구되는 동력보다 약 6% 적게 소모된다. 고압을 수반하기 때문에, 상기 시스템은 감소된 크기의 공정 장치를 사용할 수 있으며, 따라서, 자본도 절약된다.
도 1은 본 발명을 통합시키는 이중 칼럼 공기 분리 시스템을 도시한 것이다. 이산화탄소 및 수증기와 같이 비점이 높은 불순물이 섞이지 않은 공급 공기(125)가 압축기(10)에 의해 약 185 psia(매평방 인치당 파운드 절대 압력)으로 증가된다. 압축기(10)의 배출물(12)의 약 반이 스트림(16)으로서 1차 열 교환기(14)로 이동하여, 포화 온도에 가깝게 냉각된다. 1차 열 교환기(14)로부터의 배출 스트림(18)은 칼럼으로의 1차 공급원으로서 고압 칼럼(20)의 하단 부분으로 이동된다.
압축기(10) 배출물의 약 15%는 배관(22)에서 승압축기(24)로 이동하여, 압력이 약 222 psia로 증가된 후, 1차 열 교환기(14)에 공급되어, 포화 온도에 가깝게 냉각된다. 그 후, 스트림(26)으로서 고압 칼럼(20)의 하단부에 위치한 재끓임 장치(28)로 이동된다. 여기서, 공급 공기는 부분적으로 기화되는 하단부 산소 풍부한 액체로 총체적으로 응축된다. 이것은 고압 칼럼(20)에 대해 증기를 위로 흐르게 한다.
재끓임 장치(28)로부터의 응축액은 스트림(30)으로서 질소 과열기(32)에 공급되어, 보조냉각된 후, 스트림(36)으로서 저압 칼럼(34)의 중간부로 이동된다.
장치에 대한 총 공기의 약 33%는 스트림(38)을 경유하여 고압 압축기(40)에 공급되어, 압력이 약 1300 psia까지 상승된다. 배출 스트림(42)은 고압 압축기로부터 1차 열 교환기(14)로 이동되어, 냉각된다(스트림(44)의 역류 생성물 산소를 처음에는 가온시키고, 기화시키는 것과 같이). 고압 공기 스트림(46)은 1차 열 교환기(14)의 한랭 말단부로부터 빠져 나와서, 밸브(48)에 의해 압력이 약 185 psia로 절기되고, 스트림(50)으로서 고압 칼럼(20)에 공급된다.
산소 풍부한 액체 스트림(52)은 고압 칼럼(20)의 하단부로부터 질소 과열기(32)로 이동되어, 하위 냉각된 후, 스트림(54)으로서 저압 칼럼(34)의 중간부로 이동된다. 고압 칼럼(20)의 상당부로부터의 질소 풍부한 증기가 스트림(56)으로서 저압 칼럼(34)의 주요 응축기(58)로 공급된다. 여기서, 질소는 부분적으로 끓는 생성 액체 산소에 대한 액체로 응축된다. 생성된 액체 질소(60)가 분할되어, 환류 스트림(126으로서 고압 칼럼(20)의 상부 및 환류 스트림(127)으로서 저압 칼럼(34)의 상부로 이동된다.
고압 칼럼(20)의 상단부로부터의 질소 풍부한 증기 스트림(56) 일부는 스트림(62)으로서 터어보팽창기(64)로 이동된다. 필요할 경우, 스트림(62)은 터어포팽창기(64)를 통과하기 전에 1차 열 교환기(14)에서 가열될 수 있다. 여기서 순환에 대한 냉각이 발생된다. 또한, 터어보팽창기(64)로부터의 출력은 승압축기(24)에서와 같이 흡입 공기의 압력을 증가시키는데 이용된다. 터어보팽창기(64)로부터의 에너지는 압축기(들)와의 직접적인 또는 간접적인 커플링에 의해 또는 터어보팽창기에 합체된 발전기에 의한 전기 생산에 의해 하나 이상의 공급 공기 압축기로 이동될 수 있으며, 여기서 전기는 하나 이상의 압축기를 작동시키기 위해 사용된다. 이러한 활동은 본 발명의 수행으로부터 주요 에너지 절약을 유도한다.
그 후, 저압 칼럼(34)로부터 산소 풍부한 액체 스트림(70)이 부분적으로 기화되면서, 터어빈(64)으로부터의 배출 스트림(66)은 간접적 열 교환에 의해 열 교환기(68)에서 총체적으로 응축된다. 그 후, 이러한 산소 풍부한 스트림은 스트림(72)으로서 열 교환기(68)로부터 저압 칼럼(34)으로 이동된다. 바람직하게는, 스트림(70)이 저압 칼럼(34)의 중간 수준으로부터 추출되고, 스트림(72)이 또한 중간 수준에서 저압 칼럽(34)으로 이동한다. 열 교환기(68)로부터의 액체 질소 응축액은 스트림(74)으로서 모아진 후, 질소 과열기(32)로 공급된다. 보조냉각된 후, 환류 스트림(76)으로서 저압 칼럼(34)의 상부, 바람직하게는 상단부로 이동된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스트림(74)이 스트림(127)과 혼합되어 환류 스트림(76)을 형성하는 것이 바람직하다.
저압 칼럼(34)은 약 62 psia의 바람직한 압력하에 작동한다. 저순도 생성 액체 산소는 스트림(78)으로서 저압 칼럼의 하단부로부터 추출되어, 펌프(80)에 공급되며, 상기 펌프의 압력은 요구되는 승압, 약 1165 psia까지 증가하며, 특정한 실시예가 도 1과 함께 본원에 설명되어 있다. 그 후, 가압된 저순도 산소 액체는 1차 열 교환기의 한랭 말단으로 이동되어 기화되고, 실온으로 가온되어, 생성 스트림(82)으로서 회수된다.
질소 가스가 스트림(84)으로서 저압 칼럼의 상당부로부터 추출되며, 질소 과열기(32)로 이동되어, 1차 열 교환기의 한랭 말단으로 공급되기 전에 상기에 언급했던 보조냉각 스트림에 반하여 가온된다. 여기서, 질소 가스는 실온으로 가온되고, 최종적으로 사용하기 위한 스압 질소 가스 스트림(86)으로서 제공된다.
상기에 설명된 통합된 순환은 98%가 넘는 산소 회수율을 유도한다. 계산은 이러한 순환이 생산 압축기를 갖춘 통상적인 이중 칼럼 순환보다 현저하게 더 낮은, 일반적으로 약 6% 낮은 유닛 동력 요구량을 가짐을 나타낸다. 본 발명은 또한 압력이 통상적인 작동 압력보다 더 높기 때문에 더 작은 장치 크기로부터 유도되는 자본 투자를 감소시킨다.
상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 팽창된 후, 저압 칼럼 산소 풍부한 액체에 반하여 응축된 고압 칼럼 질소를 이용한 냉각의 제공은 저압 및 고압 칼럼과 열적으로 통합되며, 증류 시스템의 역행을 감소시킨다. 또한, 고압하에서의 고압 칼럼의 작동은 이러한 특징을 촉진시키고, 또한, 터어보팽창기(64)로부터 샤프트 워크(shaft work)를 경유한 에너지 회수를 가능하게 한다.
추가적인 액체 생성물이 요구되는 경우, 2가지 상의 터어보팽창기가 도 2에 도시된 바와 같이 고압 공기 스트림(42)에 설치될 수 있다. 이것은 산소의 약 2.3%가 액체로 재전환시킨다. 이럴 경우, 도 1에 도시된 절기 밸브(48)는 2가지 상의 터어보팽창기(100)로 대체된다. 이러한 개선 결과, 순환 효율에 있어서, 요구되는 고압 공기의 양이 조금 감소된다. 액체 산소 생성 스트림(102)은 저압 칼럼(34)의 하단부로부터 유도된 스트림(78)으로부터의 분기로서 회수된다. 액체 산소 생성의 주요 부분은 도 1에서 이미 나타낸 바와 같이 펌프(80)로 계속 이어진다. 모든 다른 특징은 동일하게 유지된다.
액체 산소 생성에 대한 추가적인 대안점은 도 3에 도시되어 있다. 이런 경우, 공정(몇 %의 액체를 포함)을 균일화시키는데 요구되는 냉각은 과다 질소 팽창기에 의해 제공된다. 질소는 1차 열 교환기(14)의 중앙으로부터 추출되어, 공급물(104)로서 터어보팽창기(106)에 제공된다. 터어보팽창기(106)로부터의 배출 스트림(108)은 1차 열 교환기(14)의 한랭 말단으로 유도되어, 저압 가스상 질소로서 배출되기 전에 실온으로 가온된다. 절기 밸브(48)는 도 2의 2가지 상의 터어보팽창기(100)를 대신한다. 도 3의 모든 다른 특징은 동일하게 유지된다.
액체 생성은 도 4에 도시된 바와 같이 2가지 상의 터어보팽창기(100) 및 과다 질소 팽창기(106)의 통합에 의해 추가로 증가될 수 있다. 액체 산소 생성은 이러한 장치에 의해 총 산소 생성의 3.5%까지 증가될 수 있다. 이것은 유입 공기의 약 2.3%의 유량에서 과다 질소의 팽창을 필요로 한다.
고순도 액체 산소는 도 5에 도시된 바와 같이 저압 칼럼(34) 아래에 위치한 작은 사이드 칼럼(110)을 추가함으로써 생성될 수 있다. 저압 칼럼(34)의 하단부로부터의 저순도 액체 산소 스트림(112)이 사이드 칼럼(110)의 상단부로 이동된다. 사이드 칼럼(110)의 상단부로부터의 증기는 스트림(114)으로서 저압 칼럼(34)으로 회귀된다. 사이드 칼럼(110)에서 하향 액체의 산소에 대한 순도는 높으며, 사이드 칼럼(110)의 하단부에서 고순도(약 99.5%) 산소 스트림(116)으로서 회수된다. 사이드 칼럼(110)은 이 칼럼의 하단부에 위치한 재끓임 장치(118)에 의해 조정된다. 고압 칼럼(20)으로부터의 증기는 재끓임 장치(118)에서 응축되고, 액체는 스트림(120)으로서 회귀된다. 공정의 나머지는 2가지 상의 터어보팽창기(100)를 이용한 도 2에 도시된 것과 동일하다.
상기 설명은 단지 본 발명의 실례라는 것을 인지해야 한다. 다양한 대안물 및 변형물이 본 발명을 벗어나지 않으면서 당업자로부터 고안될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구 범위내에 해당되는 대안물, 변형물 및 변동물 등을 포함한다.
본 발명의 개선된 시스템은 고압 칼럼 및 저압 칼럼을 이용하여 공기의 정류의해 저순도 산소를 효과적으로 생성시킬 수 있으며, 본 발명의 시스템에 요구되는 동력은 통상적인 이중 칼럼 시스템에서 요구되는 동력보다 약 6% 적게 소모된다. 고압을 수반하기 때문에, 상기 시스템은 감소된 크기의 공정 장치를 사용할 수 있으며, 따라서, 자본도 절약된다.

Claims (10)

  1. 고압 칼럼 및 저압 칼럼을 사용하여 공급 공기를 정류시켜 저순도 산소를 생성시키는 방법으로서,
    (A) 고압 칼럼으로부터의 질소 풍부한 가스의 흐름을 터어보팽창시켜, 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 제공하는 단계;
    (B) 상기 냉각된 질소 풍부한 가스 흐름을 저압 칼럼으로부터 수득한 기화되는 산소 풍부한 액체의 흐름에 역행하여 질소 풍부한 액체로 응축시키는 단계;
    (C) 환류 흐름으로 상기 질소 풍부한 액체를 저압 칼럼으로 이동시키는 단계;
    (D) 상기 기화되는 산소 액체를 저압 칼럼으로 회귀시키는 단계; 및
    (E) 상기 터어보팽창 단계 (a)로부터 유도된 에너지를 사용하는 단계를 포함하는 극저온 정류 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 이용된 단계가 에너지를 사용하여, 공급 공기 흐름을 고압 칼럼으로 압축시킴을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 터어보팽창 전에, 간접 열 교환기로 공급 공기로 질소 풍부한 가스를 가온시킴을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 환류액으로서의 질소 풍부한 액체를 저압 칼럼으로 이동시키기 전에, 저압 칼럼으로부터의 가스상 질소 생성물의 흐름과의 간접 열 교환으로 질소 풍부한 액체를 보조냉각시킴을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 저압 칼럼으로부터의 가스상 질소 생성물의 흐름 일부를 팽창시켜서, 공급 공기를 추가로 냉각하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 1차 열 교환기를 사용하여 생성 가스로부터 냉각물을 회수하고,
    1차 열 교환기를 통해 압축된 공기를 공급하여, 냉각되고 압축된 공급 공기를 제공하는 단계;
    상기 냉각되고 압축된 공급 공기를 터어보팽창시켜, 이들을 추가로 냉각한 다음, 상기 냉각되고 압축된 공급 공기를 고압 칼럼으로 이동시키는 단계; 및
    저압 칼럼으로부터 산소 풍부한 액체를 회수하고, 액체 생성 유출물로서 이들의 일부를 제공하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 저압 칼럼으로부터 가스상 질소 생성물의 흐름 일부를 터어보팽창시켜, 압축된 공급 공기를 추가로 냉각하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 재끓임 장치를 포함하는 사이드 칼럼을 사용하여, 고순도 산소를 생성시키고,
    저순도 액체 산소를 저압 칼럼으로부터 사이드 칼럼으로 공급하는 단계;
    고압 칼럼으로부터 재끓임 장치로 증기를 공급하고, 사이드 칼럼에 존재하는 액체상 산소에 반하여 상기 증기를 응축시킴으로써, 저순도 산소를 풍부하게 하는 단계; 및
    상기 사이드 칼럼으로부터 고순도 산소를 회수하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. (A) 고압 칼럼, 저압 칼럼, 압축기 및 압축기로부터 고압 칼럼으로 공급 공기를 이동시키기 위한 수단;
    (B) 터어보팽창기 및 고압 칼럼의 상부로부터 터어보팽창기로 유체를 이동시키기 위한 수단;
    (C) 열 교환기, 터어보팽창기로부터 열 교환기로 유체를 이동시키기 위한 수단 및 열 교환기로부터 저압 칼럼으로 유체를 이동시키기 위한 수단;
    (D) 저압 칼럼으로부터 열 교환기로 유체를 이동시키기 위한 수단 및 열 교환기로부터 저압 칼럼으로 유체를 이동시키기 위한 수단; 및
    (E) 압축기를 작동시키기 위해 터어보팽창기로부터 유도된 에너지를 사용하는 수단을 포함하는 저순도 산소 생성용 극저온 정류 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 유체를 저압 칼럼으로부터 열 교환기로 이동시키고, 열 교환기로부터 저압 칼럼으로 이동시키기 위한 수단이 저압 칼럼과 중간 수준에서 소통됨을 특징으로 하는 장치.
KR1019980036883A 1997-09-09 1998-09-08 저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류시스템 KR19990029611A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/925,761 1997-09-09
US08/925,761 US5839296A (en) 1997-09-09 1997-09-09 High pressure, improved efficiency cryogenic rectification system for low purity oxygen production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990029611A true KR19990029611A (ko) 1999-04-26

Family

ID=25452193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980036883A KR19990029611A (ko) 1997-09-09 1998-09-08 저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5839296A (ko)
EP (1) EP0902245A1 (ko)
KR (1) KR19990029611A (ko)
CN (1) CN1210964A (ko)
BR (1) BR9803394A (ko)
CA (1) CA2246871A1 (ko)
ID (1) ID23550A (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5901576A (en) * 1998-01-22 1999-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Single expander and a cold compressor process to produce oxygen
US5966967A (en) * 1998-01-22 1999-10-19 Air Products And Chemicals, Inc. Efficient process to produce oxygen
US5907959A (en) * 1998-01-22 1999-06-01 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process using warm and cold expanders
US5956974A (en) * 1998-01-22 1999-09-28 Air Products And Chemicals, Inc. Multiple expander process to produce oxygen
JP3715497B2 (ja) * 2000-02-23 2005-11-09 株式会社神戸製鋼所 酸素の製造方法
FR2806755B1 (fr) * 2000-03-21 2002-09-27 Air Liquide Procede et installation de generation d'energie utilisant un appareil de separation d'air
US6286336B1 (en) * 2000-05-03 2001-09-11 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for elevated pressure product
FR2830928B1 (fr) * 2001-10-17 2004-03-05 Air Liquide Procede de separation d'air par distillation cryogenique et une installation pour la mise en oeuvre de ce procede
US7296437B2 (en) * 2002-10-08 2007-11-20 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for separating air by cryogenic distillation and installation for implementing this process
US6626008B1 (en) 2002-12-11 2003-09-30 Praxair Technology, Inc. Cold compression cryogenic rectification system for producing low purity oxygen
US6622520B1 (en) 2002-12-11 2003-09-23 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing low purity oxygen using shelf vapor turboexpansion
CN100424451C (zh) * 2006-05-15 2008-10-08 白杨 超低压低温法空气分离氧气制备方法
US8479535B2 (en) * 2008-09-22 2013-07-09 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for producing high purity oxygen
AU2011225700B2 (en) * 2010-03-12 2014-09-11 Institute Of Chemical Technology Improved thermodynamic cycle
FR2973865B1 (fr) * 2011-04-08 2015-11-06 Air Liquide Procede et appareil de separation d'air par distillation cryogenique
JP2021046961A (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 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 高純度酸素製造システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2544340A1 (de) * 1975-10-03 1977-04-14 Linde Ag Verfahren zur luftzerlegung
DE2557453C2 (de) * 1975-12-19 1982-08-12 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren zur Gewinnung von gasförmigem Sauerstoff
US4224045A (en) * 1978-08-23 1980-09-23 Union Carbide Corporation Cryogenic system for producing low-purity oxygen
US4464188A (en) * 1983-09-27 1984-08-07 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for the separation of air
US4707994A (en) * 1986-03-10 1987-11-24 Air Products And Chemicals, Inc. Gas separation process with single distillation column
US4947649A (en) * 1989-04-13 1990-08-14 Air Products And Chemicals, Inc. Cryogenic process for producing low-purity oxygen
US5077978A (en) * 1990-06-12 1992-01-07 Air Products And Chemicals, Inc. Cryogenic process for the separation of air to produce moderate pressure nitrogen
FR2685459B1 (fr) * 1991-12-18 1994-02-11 Air Liquide Procede et installation de production d'oxygene impur.
DE4235648A1 (de) * 1992-10-22 1994-04-28 Dornier Gmbh Lindauer Vorrichtung zum simultanen, biaxialen Recken und axialen Schrumpfen thermoplastischer Folienbahnen
FR2701313B1 (fr) * 1993-02-09 1995-03-31 Air Liquide Procédé et installation de production d'azote ultra-pur par distillation d'air.
US5341646A (en) * 1993-07-15 1994-08-30 Air Products And Chemicals, Inc. Triple column distillation system for oxygen and pressurized nitrogen production
US5611219A (en) * 1996-03-19 1997-03-18 Praxair Technology, Inc. Air boiling cryogenic rectification system with staged feed air condensation

Also Published As

Publication number Publication date
US5839296A (en) 1998-11-24
BR9803394A (pt) 1999-11-09
EP0902245A1 (en) 1999-03-17
ID23550A (id) 2000-05-04
CN1210964A (zh) 1999-03-17
CA2246871A1 (en) 1999-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5386692A (en) Cryogenic rectification system with hybrid product boiler
CA2159751C (en) Side column cryogenic rectification system for producing lower purity oxygen
KR100208459B1 (ko) 고압질소를 제조하기 위한 저온정류 시스템
US5251451A (en) Multiple reboiler, double column, air boosted, elevated pressure air separation cycle and its integration with gas turbines
KR100343276B1 (ko) 가온된터빈재순환에의한극저온공기분리방법
KR100225681B1 (ko) 저순도 산소 제조용 저온 정류 시스템
KR960003272B1 (ko) 이중 공급공기 사이드 콘덴서를 갖는 저온공기분리 시스템
US7665329B2 (en) Cryogenic air separation process with excess turbine refrigeration
KR20080100362A (ko) 초저온 공기 분리 시스템
KR19990029611A (ko) 저순도 산소를 개선된 효율로 생성시키는 고압의 극저온 정류시스템
KR100208458B1 (ko) 고압산소를 생성시키기 위한 공기 비등 저온 정류시스템
US5398514A (en) Cryogenic rectification system with intermediate temperature turboexpansion
CN1117260C (zh) 空气的分离方法和装置
US6082137A (en) Separation of air
US5228297A (en) Cryogenic rectification system with dual heat pump
JPH0682157A (ja) 空気の分離
US7114352B2 (en) Cryogenic air separation system for producing elevated pressure nitrogen
US5934105A (en) Cryogenic air separation system for dual pressure feed
KR100420754B1 (ko) 고비율 터보팽창을 사용하는 극저온 공기 분리 시스템
US6536234B1 (en) Three column cryogenic air separation system with dual pressure air feeds
US20120125044A1 (en) Feed compression method and apparatus for air separation process
KR19990082696A (ko) 액체공기가연속공급되는극저온정류시스템
US6601407B1 (en) Cryogenic air separation with two phase feed air turboexpansion
MXPA98003572A (en) Separation of cryogenic air with recirculation of turbine calie

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee