NO742505L - - Google Patents
Info
- Publication number
- NO742505L NO742505L NO742505A NO742505A NO742505L NO 742505 L NO742505 L NO 742505L NO 742505 A NO742505 A NO 742505A NO 742505 A NO742505 A NO 742505A NO 742505 L NO742505 L NO 742505L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- nitrogen
- air
- liquid
- rectification column
- condenser
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 112
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 56
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/044—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 single pressure main column system only
-
- 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
- F25J3/04218—Parallel arrangement of the main heat exchange line in cores having different functions, e.g. in low pressure and high pressure cores
- F25J3/04224—Cores associated with a liquefaction or refrigeration cycle
-
- 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
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04254—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using the cold stored in external cryogenic fluids
-
- 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
- F25J3/04333—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
- F25J3/04339—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of 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
- F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
- F25J3/04333—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
- F25J3/04351—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using quasi-closed loop internal vapor compression refrigeration cycles, 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
- F25J3/04763—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
- F25J3/04818—Start-up of the process
-
- 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
- F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead gas
-
- 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
-
- 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
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/40—Air or oxygen enriched air, i.e. generally less than 30mol% of 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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
Fremgangsmåte samt apparat for separering av luft til fremstilling
av flytende nitrogen.
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte samt et apparat, for separering av luft for. fremstilling av et forråd av flytende nitrogen som f. eks. deretter-kan benyttes til formål som reduksjon av brenn-barheten til en gassblanding i slike rom som lasterom, mellomrom eller andre deler på skip, særlig oljetanker eller naturgasstanker, og installasjoner på land, såsom oljetanker.
Hydrokarbondamper' i tankskip og lagringstanker, har en ten-dens til å blande seg med oksygen i luften og gi eksplosive blandin-ger. Den vanlige metode for å forhindre en slik eksplosjon er å sik-re at de eksplosive konsentrasjoner ikke .oppnås."En fremgangsmåte har vært å opprettholde en inert atmosfære i tanken ved frembringelse av en inert gass og innføring av denne i tanken hvis en oppbygging av en eksplosiv blanding enten er ventet eller vist av en registrerings-innretning.
I et kjent system blir inert gass fremstilt i store meng- ' der fra forbrenningsproduktene til skipets motor eller fra spesielt utformede brennere.. Inert gass, fra slike kilder inneholder en høy andel av karb.ondioksyd som kan reagere med visse laster og kan inne-holde korrosive oksyder, f. eks. svovel eller vanadium. Et annet potensielt problem er at en kontinuerlig krets eksisterer mellom for-brenningssonen, og den del av beholderen hvor man vil hindre en eksplosjon.
Det er derfor ønskelig å benytte i det vesentlige rent nitrogen i opprettholdelsen av den inerte atmosfære. •
Oppfinnelsen har således til hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for dannelse av i det vesentlige rent . flytende nitrogen som hvis ønsket, kan benyttes, til dannelsen av en inert atmosfære.
Ifølge oppfinnelsen er det. tilveiebragt en fremgangsmåte for separering av luft til fremstilling av flytende nitrogen, ved hvilken den innkommende luft komprimeres, kjøles i en varmeveksler og føres inn i en rektifikasjonskolonne i hvilken den innkommende luft separeres til nitrogendamp og en oksygenanriket væske, at ihvert fall en del av den oksygenanrikede væske ekspanderes og varmeutveksles med en del av nitrogendampen for å frembringe en tilbakestrømning som inn-føres i rektifikasjonskolonnen, at en annen del av nitrogendampen inn-føres i en kondensator i hvilken den komprimeres., og en del av den
væske som fremstilles i kondensatoren innføres, i rektifikasjonskolonnen for å tilveiebringe en kjøling i denne. v
Oppfinnelsen vedrører også et luftsepareringsapparat for fremstilling av flytende nitrogen, som omfatter en luftkompressor, en varmeveksler, for kjøling av den komprimerte luft, en rektifikasjonskolonne som kan drives til å separere den komprimerte luft til nitrogendamp og en oksygenanriket væske, en ekspansjonsventil for ekspan-dering av den oksygenanrikede væske, en varmeveksler for utøvelse av en indirekte kontakt mellom den ekspanderte oksygenanrikede væske og en. del av nitrogendampen for å frembringe en tilbakestrømning av nitrogen, hvilken strøm gjeninnføres i rektifikasjonskolonnen, og en kondensator i hvilken ved bruk en annen del av nitrogendampen komprimeres og fra hvilken en del av den. frembragte væske innføres i rektifikasjonskolonnen.
Rektifikasjonskolonnen drives fortrinnsvis ved i det vesentlige det samme trykk som den innkommende luft komprimeres til. Den innkommende luft blir fortrinnsvis komprimert til et lavt trykk
i størrelses.området 2-4 'bar, og fortrinnsvis i området. 3-4 bar.
Det kan benyttes en eller flere varmevekslere- til å kjøle den komprimerte luft. Hovedvarmeveksleren for kjøling av den komprimerte, luft er vanligvis kjølt såvel av en strøm'som tas fra den oksygenanrikede væske og en strøm som består av en del av nitrogendampen som skal innføres, i kondensatoren. Den oksygenanrikede strøm består fortrinnsvis av minst en del oksygenanriket væske fremstilt i rektifikasjonskolonnen og er. tatt etter at den oksygenanrikede væske er blitt benyttet til å kjøle den del av nitrogendampen som tas fra tilbake strømmen .
For andre formål enn små flytende nitrogenfremstillingsan-legg er det. foretrukket å benytte en reverserende varmeveksler som hovedvarmeveksler.. I små anlegg, slik som de som benyttes, ombord på sjøgående skip, kan fordelaktig en ikke-reverserende varmeveksler, benyttes. Den komprimerte luft er. fortrinnsvis ført gjennom en adsorber eller absorber som fjerner karbondioksyd og vanndamp før luften innføres i den ikke-reverserende varmeveksler. En egnet adsorber omfatter ett eller flere lag av et egnet molekylart siktmateriale. Alternativt kan karbondioksyd og vanndamp ekstraheres, fra den innkommende luft oppstrøms for kompressoren.
I noen tilfeller er. det nødvendig å varme en eller begge de oksygenanrikede strømmer og nitrogendampstrømmen før de går inn i hovedvarmeveksleren for å forhindre en flytendegjørelse av den innkommende luft. • Oppvarmingen kan utføres ved.en varmeveksler i hvilken oksygenanriket strøm og nitrogendamp bringes, i indirekte kontakt med relativt varm luft som tas fra den komprimerte strøm som går inn i rektifikasjonskolonnen. Den således kjølte luft blir så ført tilbake til rektifikasjonskolonnen ved et nivå nær det hvor den gjenblivende komprimerte .strøm innføres.
Den kjølte luft som forlater hovedvarmeveksleren føres fortrinnsvis direkte til rektifikasjonskolonnen uten å gjennomgå noe ekspansjonstrinn.
Rektifikasjonskolonnen har fortrinnsvis skåler isteden for å være pakket for å bevirke separering av den komprimerte luft. Bare , for meget små installasjoner, kan det væf<»>e hensiktsmessig å benytte en pakket kolonne.
Selv om det kan benyttes en dobbelt rektifikasjonskolonne, er en enkel kolonne fullstendig tilstrekkelig for de fleste formål, da vanligvis oksygenanriket. væske bare må konsentreres til et oksy-geninnhold i området 35 - 40. volumprosent. En enkelt kolonne kan lett drives til å gi en meget ren\,nitrogendamp, vanligvis inneholden-de mer. enn 99,5 volumprosent nitrogen.
Kondensatoren kan være en kjølemaskin beregnet, på å utføre en egnet termodynamisk syklus, f. eks. en "Sterling"-syklus, for å gjøre nitrogendampen flytende. En slik maskin omfatter vanligvis en eller flere frem- og tilbakegående stempler eller fortrengere som bet; virker, såvel kompresjon som ekspansjon av nitrogendampen, innretnin-ger .såsom en termisk regenerator, for overføring av varme mellom.den komprimerte og den ekspanderte damp, og et forråd for oppsamling av væske som dannes i maskinen. En særlig egnet kondensator er en "Philips-kryogenerator".
Alternativt kan kondensatoren omfatte en kompressor og en ekspandéringsinnretning som er adskilt fra hverandre. F. eks. kan nitrogendampen gjøres, flytende ved først å komprimere den og så kjøle den i to eller flere varmevekslere, og en del av nitrogendampstrømmen som tas ut fra et område av kondensatoren mellom to varmevekslere,, ekspanderes i en ekspansjonsturbin som benyttes til å kjøle varme-vekslerne til kondensatoren og returneres til kondensatorens kompressor.
Ved faste driftsbetingelser blir mellom 5 og 15 % av det nitrogen som dannes pr. tidsenhet i kondensatoren fortrinnsvis ført tilbake til kolonnen. Det nøyaktige forhold som således blir- retur-nert kan regulers, slik at det. er sikret fordelaktige betingelser i kolonnen.. Nitrogen som føres tilbake til kolonnen kompenserer for kjøletap fra den varme ende av hovedvarmeveksleren og gjennom isolap sjonen som omgir apparatet, ifølge oppfinnelsen. ■ Resten av 'den flytende nitrogen som dannes i kondensatoren kan føres inn i en forrådsbe-holder.eller til et anlegg eller utstyr som krever en tilførsel av flytende nitrogen.
Fremgangsmåten og apparatet: Ifølge oppfinnelsen/ kan drives for å forsyne lagringsbeholdere, fra hvilke flytende nitrogen føres til rektifikasjonskolonnen for luftsepareringsmetoden og apparatet ifølge, søkerens tilsvarende søknad nr. 18.042/73.
Det er foretrukket å ta ut nitrogen fra. fremgangsmåten og apparatet, ifølge oppfinnelsen bare i form av et. flytende produkt. •
Systemet ifølge oppfinnelsen gir flere fordeler for bruk ombord på skip og på land. Det benytter et lavere lufttrykk enn en vanlig innretning for. fremstilling av. flytende nitrogen fra luft og er betydelig enklere og- således' mer pålitelig enn de vanlige luftsepareringsanlegg. Videre er. effektiviteten til systemet sammenlignbar med andre typer, luftsepareringsanlegg. I tillegg kan rektifikasjonskolonnen ved start av apparatet hurtig kjøles til de ønskede lave temperaturer, ved å benytte kondensatoren til å tilføre' flytende luft til denne..
Oppfinnelsen skal i det. følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelses.eksempel som er beskrevet under henvisning til tegningen som viser et skjematisk strømningsdiagram for et. apparat. Luft komprimeres til et trykk på ca. 3 bar i en luftkompressor 1 og føres gjennom en adsorber 2, som fjerner, vanndamp og karbondioksyd fra luften, og denne kjøles i en varmeveksler 3- Den kjølte luft går inn i en enkelt rektifikasjonskolonne 4 .i hvilken den separeres til nitrogendamp og en oksygenanriket væske med et ok-sygeninnhold i området. 35 - 40 volumprosent oksygen. Oksygenanriket væske trekkes ut. fra bunnen av kolonnen og ekspanderes i en ekspansjonsventil. 5 og benyttes i en varmevekslerenhet 6 til å kondensere en del av nitrogendampproduktet. som trekkes ut. fra toppen av kolonnen. Det kondenserte nitrogen føres tilbake til toppen av kolonnen for å virke .som en tilbakestrømning. Såvel den gjenblivende nitrogen som den-oksygenanrikede luft som forlater varmevekslerenheten 6 blir ført gjennom en varmevekslerenhet 7. Denne enhet er sveiset til en-heten 6 og varmer nitrogen og oksygenanrikede strømmer ved indirekte kontakt med en luftstrøm som trekkes ut. fra den. kjølte luftstrøm før hovedluftinnløpet. til kolonnen 4. Den således kjølte luft blir ført tilbake til kolonnnen 4 ved et nivå nær nivået for hovedluftinnløpet. Nitrogenstrømmen og den oksygenanrikede strøm fra varmeveksleren 6 blir så ført gjennom varmeveksleren 3 for å kjøle den.innkommende luft til en temperatur nær metningstemperaturen.
Den oksygenanrikede luftstrøm blir så ført ut fra proses-sen (som vist på tegningen med pilen 12), og nitrogenstrømmen føres til en kondensator 9. Flytende nitrogen som dannes i kondensatoren 9 blir ført bort, fra denne med en pumpe .10. Fra 5 - 15 %. av det. flytende nitrogen som passerer pr. tidsenhet gjennom pumpen .10, inn-føres under et trykk på ca. 3,5 bar i toppen av kolonnen (som angitt på tegningen med pilen 8). Resten av det. flytende nitrogen er (som angitt på tegningen med pilen 11) ført til en lagringstank (ikke vist).
For å starte anlegget blir det. frembragt flytende luft i kondensatoren 9 og overført ved hjelp av pumpen 10 til kolonnen 4.. Dette kjøler kolonnen med det resultat at dampen som tas fra kolonnen 4 og føres til kondensatoren 9 blir stadig rikere på nitrogen. Når den er tilstrekkelig ren, kan overføringen av, fl<y>tende nitrogen fra kondensatoren 9 til lagringstanken begynne.
Claims (11)
1. Fremgangsmåte for separering av luft for fremstilling av
. flytende nitrogen, karakterisert ved at luft komprimeres og kjøles i en varmeveksler, og føres inn i en rektif ikas j ons-kolonne i hvilken den innkommende luft oppdeles i en nitrogendamp ©g en oksygenanriket væske, at minst en del av den, oksygenanrikede væske ekspanderes og varmeutveksles med en del av nitrogendampen for å frembringe en tilbakestrømning som innføres i rektifikasjonskolonnen, at en annen del av nitrogendamp innføres i en kondensator i hvilken den komprimeres og at en del av den væske som fremstilles, i kondensatoren blir innført i rektifikasjonskolonnen for å frembringe en kjøl-ing i denne .■
2.. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at rektifikasjonskolonnen drives i det vesentlige ved det samme trykk som den innkommende luft komprimeres til.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1. eller 2, karakterisert ved . at den innkommende luft komprimeres til et. trykk i området 2 .-4 atmosfærer.
4. Fremgangsmåte ifølge ett eller, flere av de foranstående krav, karakterisert ved at det benyttes en enkelt rektif ikasj onskolonne.
5- Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at kondensatoren er en frysemaskin beregnet på å gjøre nitrogendamp flytende.
6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 - 4,. karakterisert ved at kondensatoren omfatter en kompressor og en ekspansjonsinnretning som er adskilt fra hverandre.
7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ' ved at mellom 5 og 16 % av det nitrogen som føres inn i kondensatoren pr. tidsenhet returnees til
rektifikasjonskolonnen.
8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at det flytende nitrogen som fremstilles' føres inn i rektif ikas jonskolonnen til luftseparerings-apparatet ifølge søknad nr. 18042/73.
9. Luftsepareringsapparat for fremstilling av flytende nitrogen, karakterisert ved 'at det omfatter en luftkompressor, en varmeveksler for kjøling av den komprimerte luft, en rektif ikas j onskolonne, for separering av den komprimerte luft til nitrogendamp og oksygenanriket væske,, en ekspans j onsventil. for ekspander-ing av den oksygenanrikede væske,, en varmeveksler for indirekte kontakt mellom den ekspanderte .oksygenanrikede væske og en del av nitrogendampen for å tilveiebringe en tilbakestrømning av nitrogen, hvilken strøm blir gjeninnført i rektifikasjonskolonnen, og en kondensator i hvilken ved bruk, en annen del av nitrogendampen komprimeres og fra hvilken en del av den væske som frembringes innføres i rektifika-sj onskolonnen.
10. Apparat ifølge krav 9, karakterisert ved at det benyttes en enkelt rektifikasjonskolonne.
11. Apparat ifølge krav 9 eller 10,k,arakterisert ved at kondensatoren er en frysemaskin beregnet for å gjøre nitrogendamp. flytende. '■
12.. Apparat ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at kondensatoren omfatter en kompressor og en ekspansjonsinnretning som er adskilt fra hverandre.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3411373A GB1472402A (en) | 1973-07-18 | 1973-07-18 | Air separation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO742505L true NO742505L (no) | 1975-02-17 |
Family
ID=10361531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO742505A NO742505L (no) | 1973-07-18 | 1974-07-09 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS50131864A (no) |
DE (1) | DE2433922A1 (no) |
FR (1) | FR2238132B3 (no) |
GB (1) | GB1472402A (no) |
IN (1) | IN142725B (no) |
NO (1) | NO742505L (no) |
SE (1) | SE7409424L (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1034544B (it) * | 1975-03-26 | 1979-10-10 | Siad | Procedimento ed impianto per il frazionamento dell aria con colon na a semplice rettifica |
US4715873A (en) * | 1986-04-24 | 1987-12-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefied gases using an air recycle liquefier |
US4705548A (en) * | 1986-04-25 | 1987-11-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid products using an air and a nitrogen recycle liquefier |
US5678425A (en) * | 1996-06-07 | 1997-10-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for producing liquid products from air in various proportions |
ATE246790T1 (de) | 1999-03-17 | 2003-08-15 | Linde Ag | Vorrichtung und verfahren zur zerlegung eines gasgemischs bei niedriger temperatur |
EP1037004B1 (de) * | 1999-03-17 | 2003-08-06 | Linde Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Zerlegung eines Gasgemischs bei niedriger Temperatur |
FR2895069B1 (fr) * | 2005-12-20 | 2014-01-31 | Air Liquide | Appareil de separation d'air par distillation cryogenique |
WO2009063146A1 (fr) * | 2008-03-28 | 2009-05-22 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Echangeur de chaleur et appareil de séparation d'air par distillation cryogénique incorporant un tel échangeur |
-
1973
- 1973-07-18 GB GB3411373A patent/GB1472402A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-07-09 NO NO742505A patent/NO742505L/no unknown
- 1974-07-12 IN IN1561/CAL/74A patent/IN142725B/en unknown
- 1974-07-15 DE DE2433922A patent/DE2433922A1/de not_active Withdrawn
- 1974-07-17 FR FR7424875A patent/FR2238132B3/fr not_active Expired
- 1974-07-18 JP JP49082696A patent/JPS50131864A/ja active Pending
- 1974-07-18 SE SE7409424A patent/SE7409424L/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2238132A1 (no) | 1975-02-14 |
GB1472402A (en) | 1977-05-04 |
FR2238132B3 (no) | 1977-05-20 |
JPS50131864A (no) | 1975-10-18 |
DE2433922A1 (de) | 1975-05-28 |
IN142725B (no) | 1977-08-20 |
SE7409424L (no) | 1975-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101231131B (zh) | 二氧化碳的纯化 | |
RU2194930C2 (ru) | Способ сжижения потока природного газа, содержащего по меньшей мере один замораживаемый компонент | |
NO137565B (no) | Fremgangsm}te og apparat for separering av luft | |
US3413817A (en) | Liquefaction of natural gas at supercritical pressure employing a single refrigeration cycle | |
US3393527A (en) | Method of fractionating natural gas to remove heavy hydrocarbons therefrom | |
KR100430925B1 (ko) | 이산화탄소의 제조 방법 및 장치 | |
CA1253818A (en) | Purification of carbon dioxide for use in brewing | |
US4734115A (en) | Low pressure process for C3+ liquids recovery from process product gas | |
US5176002A (en) | Method of controlling vapor loss from containers of volatile chemicals | |
RU2272228C1 (ru) | Универсальный способ разделения и сжижения газа (варианты) и устройство для его осуществления | |
EP0503910A1 (en) | Carbon dioxide and acid gas removal and recovery process for fossil fuel fired power plants | |
FR2675890B1 (fr) | Procede de transfert de refrigeration du gaz naturel liquefie a une unite de separation d'air cryogenique utilisant le courant d'azote haute pression. | |
US3479832A (en) | Process for vaporizing liquefied natural gas | |
US20040255616A1 (en) | Method for liquefying methane-rich gas | |
US4322225A (en) | Natural gas processing | |
KR860006681A (ko) | 고순도 질소 및 산소 가스 제조장치 | |
US2475957A (en) | Treatment of natural gas | |
NO174071B (no) | Fremgangsmaate ved separasjon av karbondioksyd og andre sure gasser fra metan, samt prosessenhet for utfoerelse av fremgangsmaaten | |
NO312857B1 (no) | Fremgangsmåte ved separasjon av en flerkomponent gasström inneholdende minst en frysbar komponent | |
NO312167B1 (no) | Fremgangsmåte ved kondensering av en metan-rik gasström | |
EA009649B1 (ru) | Установка и способ обработки пара сжиженного природного газа | |
NO312263B1 (no) | Fremgangsmåte ved flytendegjöring av en trykksatt metanrik gasström | |
US5907924A (en) | Method and device for treating natural gas containing water and condensible hydrocarbons | |
US10744447B2 (en) | Method of processing a feed natural gas to obtain a processed natural gas and a cut of C5+ hydrocarbons, and associated installation | |
DK162655B (da) | Fremgangsmaade til fjernelse af nitrogen fra naturgas |