RU2722074C2 - Method of producing liquid and gaseous oxygen-enriched air separation product in an air separation plant and an air separation plant - Google Patents
Method of producing liquid and gaseous oxygen-enriched air separation product in an air separation plant and an air separation plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722074C2 RU2722074C2 RU2016147701A RU2016147701A RU2722074C2 RU 2722074 C2 RU2722074 C2 RU 2722074C2 RU 2016147701 A RU2016147701 A RU 2016147701A RU 2016147701 A RU2016147701 A RU 2016147701A RU 2722074 C2 RU2722074 C2 RU 2722074C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- turbine
- column
- stream
- pressure
- Prior art date
Links
Images
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
- F25J3/04151—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
- F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
- F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
- F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
- F25J3/042—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions having an intermediate feed connection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04248—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
-
- 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
- F25J3/04284—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
- F25J3/04303—Lachmann expansion, i.e. expanded into oxygen producing or 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
- 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
- F25J3/0446—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 the heat generated by mixing two different phases
- F25J3/04466—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 the heat generated by mixing two different phases for producing oxygen as a mixing column overhead gas by mixing gaseous air feed and liquid 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
- F25J3/04763—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
- F25J3/04787—Heat exchange, e.g. main heat exchange line; Subcooler, external reboiler-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
- F25J3/04763—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
- F25J3/04793—Rectification, e.g. columns; Reboiler-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
- F25J3/04763—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
-
- 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
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
- F25J2200/06—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system in a classical double column flow-sheet, 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
- 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
- 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
- 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
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/50—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being oxygen
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)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения жидкого и газообразного, обогащенного кислородом продукта разделения воздуха в установке разделения воздуха, и к предназначенной для исполнения подобного способа установке разделения воздуха.The invention relates to a method for producing a liquid and gaseous, oxygen-enriched air separation product in an air separation unit, and to an air separation unit for performing a similar method.
Уровень техникиState of the art
Получение продуктов разделения воздуха в жидком или газообразном состоянии путем низкотемпературного разделения воздуха в установках разделения воздуха известно и описано, например, в издании «Industrial Gases Processing» («Обработка промышленных газов»), под редакцией H.-W. Häring, издательство Wiley-VCH, 2006, в особенности раздел 2.2.5, «Cryogenic Rectification» («Криогенная ректификация»).The preparation of air separation products in a liquid or gaseous state by low-temperature air separation in air separation plants is known and described, for example, in the publication “Industrial Gases Processing”, edited by H.-W. Häring, Wiley-VCH, 2006, especially section 2.2.5, “Cryogenic Rectification”.
Для некоторых вариантов промышленного применения требуется по меньшей мере не исключительно чистый кислород. Этим открывается возможность оптимизации установок разделения воздуха в отношении затрат на их изготовление и эксплуатацию, в частности, их энергопотребление. Для подробностей следует сослаться на специальную литературу, например, F.G. Kerry, Industrial Gas Handbook: Gas Separation and Purification, («Справочник по промышленным газам: разделение и очистка газов»), издательство CRC Press, 2006, глава 3.8, "Development of Low Oxygen-Purity Processes" («Разработка процессов получения кислорода низкой чистоты»).Some industrial applications require at least not exclusively pure oxygen. This opens up the possibility of optimizing air separation plants in relation to the costs of their manufacture and operation, in particular, their energy consumption. For details, reference should be made to specialized literature, for example, F.G. Kerry, Industrial Gas Handbook: Gas Separation and Purification, (CRC Press, 2006, chapter 3.8, "Development of Low Oxygen-Purity Processes" purity ").
Для получения газообразного сжатого кислорода пониженной чистоты, помимо прочего, могут быть использованы установки разделения воздуха с так называемыми смесительными колоннами, какие известны с давних пор и описаны в ряде печатных изданий, например, DE 2 204 376 A1 (соответствует патенту US 4 022 030 A), US 5 454 227 A, US 5 490 391 A, DE 198 03 437 A1, DE 199 51 521 A1, EP 1 139 046 B1 (US 2001/052244 A1), EP 1 284 404 A1 (US 6 662 595 B2), DE 102 09 421 A1, DE 102 17 093 A1, EP 1 376 037 B1 (US 6 776 004 B2), EP 1 387 136 A1 и EP 1 666 824 A1. Установка разделения воздуха со смесительной колонной представлена также в патентном документе FR 2 895 068 A1.To obtain gaseous compressed oxygen of reduced purity, inter alia, air separation units with so-called mixing columns can be used, which have been known for a long time and are described in a number of publications, for example, DE 2 204 376 A1 (according to US Pat. No. 4,022,030 A ), US 5 454 227 A, US 5 490 391 A, DE 198 03 437 A1, DE 199 51 521 A1, EP 1 139 046 B1 (US 2001/052244 A1), EP 1 284 404 A1 (US 6 662 595 B2 ), DE 102 09 421 A1, DE 102 17 093 A1, EP 1 376 037 B1 (US 6 776 004 B2), EP 1 387 136 A1 and EP 1 666 824 A1. An air separation unit with a mixing column is also presented in patent document FR 2 895 068 A1.
В смесительную колонну вблизи верха подается обогащенная кислородом жидкость, и вблизи кубовой части подводится газообразный сжатый воздух, так называемый воздух смесительной колонны, и пропускаются навстречу друг другу в противотоке. В результате интенсивного контакта определенная часть более легколетучего азота из воздуха смесительной колонны переходит в обогащенную кислородом жидкость. При этом обогащенная кислородом жидкость испаряется в смесительной колонне, и может быть выведена с верха смесительной колонны в виде так называемого «неочищенного» кислорода. Неочищенный кислород может быть отобран из установки разделения воздуха в виде газообразного продукта. Со своей стороны, воздух смесительной колонны сжижается по мере перемещения через смесительную колонну, в известной степени обогащается кислородом, и может быть выведен из кубовой части смесительной колонны. Этот сжиженный поток затем может быть направлен в применяемую систему дистилляционных колонн в месте, подходящем для разделения по энергетическим и/или технологическим условиям. Благодаря применению смесительной колонны может быть существенно сокращена необходимая для разделения веществ энергия за счет чистоты газообразного кислородного продукта.An oxygen-enriched liquid is supplied to the mixing column near the top, and gaseous compressed air, the so-called mixing column air, is supplied near the bottom part, and passed countercurrently to each other. As a result of intense contact, a certain part of the more volatile nitrogen from the air of the mixing column passes into the oxygen-enriched liquid. At the same time, the oxygen-enriched liquid evaporates in the mixing column, and can be removed from the top of the mixing column in the form of so-called "crude" oxygen. Crude oxygen can be taken from the air separation unit as a gaseous product. For its part, the air of the mixing column is liquefied as it moves through the mixing column, is enriched with oxygen to a certain extent, and can be removed from the bottom of the mixing column. This liquefied stream may then be routed to the distillation column system used in a place suitable for separation by energy and / or process conditions. Thanks to the use of the mixing column, the energy necessary for the separation of substances can be significantly reduced due to the purity of the gaseous oxygen product.
Недостатком известных установок разделения воздуха, в том числе таких, которые действуют со смесительными колоннами, является ограниченная эксплуатационная гибкость. Потребность в холоде в подобных установках, как правило, удовлетворяется расширением воздуха в так называемом турбокомпрессоре. Подобный турбокомпрессор расширяет воздух от уровня давления, например, от 5,0 до 6,0 бар до уровня давления, например, от 1,2 до 1,6 бар (речь в каждом случае идет об абсолютных величинах давления; применяемые в рамках настоящего изобретения конкретные уровни давления приводятся ниже). В соответствующих установках предусматривается система дистилляционных колонн с (по меньшей мере) одной колонной высокого давления и одной колонной низкого давления. Колонна высокого давления в разъясняемом примерном случае эксплуатируется на упомянутом уровне давления от 5,0 до 6,0 бар, колонна низкого давления действует на упомянутом уровне давления от 1,2 до 1,6 бар. Расширенный в турбокомпрессоре воздух подается в колонну низкого давления. Расширение возможно вследствие указанной разности давлений между колонной высокого давления и колонной низкого давления. Однако расширенный таким образом в колонне низкого давления воздух препятствует ректификации, вследствие чего количество расширяемого в турбокомпрессоре воздуха и тем самым холодопроизводительность установки в целом сильно ограничены. Поэтому из установок с подобными конфигурациями подключений не могут быть отобраны заслуживающие внимания количества жидких продуктов.A disadvantage of known air separation plants, including those that operate with mixing columns, is limited operational flexibility. The need for cold in such installations is usually satisfied by the expansion of air in the so-called turbocharger. Such a turbocharger expands the air from a pressure level, for example, from 5.0 to 6.0 bar to a pressure level, for example, from 1.2 to 1.6 bar (in this case we are talking about absolute pressure values; used in the framework of the present invention specific pressure levels are given below). In appropriate installations, a distillation column system is provided with (at least) one high pressure column and one low pressure column. In the exemplary case explained, the high pressure column is operated at said pressure level from 5.0 to 6.0 bar, the low pressure column operates at said pressure level from 1.2 to 1.6 bar. The air expanded in the turbocharger is supplied to the low pressure column. Expansion is possible due to the indicated pressure difference between the high pressure column and the low pressure column. However, the air expanded in this way in the low-pressure column prevents the rectification, as a result of which the amount of air expanded in the turbocompressor and thereby the cooling capacity of the installation as a whole are very limited. Therefore, noteworthy quantities of liquid products cannot be selected from plants with similar connection configurations.
Максимальное количество отбираемого жидкого азота и жидкого кислорода в обычных установках со смесительными колоннами, как и в прочих типичных установках разделения воздуха для получения газообразных продуктов разделения воздуха (так называемых газовых установках), поэтому ограничивается не более чем около 0,5% от вводимого количества воздуха.The maximum amount of liquid nitrogen and liquid oxygen taken off in conventional plants with mixing columns, as in other typical air separation plants for producing gaseous air separation products (so-called gas plants), is therefore limited to no more than about 0.5% of the introduced air amount .
Хотя способ, как описанный в патентном документе WO 2014/037091 А2, позволяет повысить количество получаемой жидкости, однако по разъясняемым также ниже соображениям не всегда обеспечивает достаточную технологическую гибкость при переменной потребности в жидких и газообразных обогащенных кислородом продуктах разделения воздуха.Although the method, as described in patent document WO 2014/037091 A2, allows to increase the amount of liquid produced, however, for reasons explained below, it does not always provide sufficient technological flexibility with the variable demand for liquid and gaseous oxygen-enriched air separation products.
Поэтому существует потребность в улучшенных возможностях для эффективного и гибкого получения жидких и газообразных обогащенных кислородом продуктов разделения воздуха в установках разделения воздуха с соответствующими смесительными колоннами.Therefore, there is a need for improved capabilities for efficiently and flexibly producing liquid and gaseous oxygen enriched air separation products in air separation units with corresponding mixing columns.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение на основе вышеизложенного предлагает способ получения жидкого и газообразного обогащенного кислородом продукта разделения воздуха в установке разделения воздуха, и предназначенную для исполнения подобного способа установку разделения воздуха, с признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, а также нижеследующего описания.The present invention, based on the foregoing, provides a method for producing a liquid and gaseous oxygen enriched air separation product in an air separation unit, and an air separation unit for performing a similar method, with the features of the independent claims. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims, as well as the following description.
В установках разделения воздуха для сжатия воздуха применяются турбокомпрессоры. Это действительно, например, для «главного воздушного компрессора», который отличается тем, что с его помощью сжимается все количество подаваемого в систему дистилляционных колонн воздуха, то есть, всего подводимого воздуха. Соответственно может быть также предусмотрен «дожимающий компрессор», посредством которого часть сжатого в главном воздушном компрессоре количества воздуха доводится до еще более высокого давления. Он также может быть сформирован как турбокомпрессор. Для сжатия частичных количеств воздуха обычно предусматриваются дополнительные турбокомпрессоры, которые также называются бустерами, однако по сравнению с главным воздушным компрессором или с дожимающим компрессором производят сжатие только в относительно небольшой степени.In air separation plants, turbochargers are used to compress air. This is true, for example, for the “main air compressor”, which differs in that it compresses the entire amount of air supplied to the system of distillation columns, that is, all supplied air. Accordingly, a “booster compressor” may also be provided, by which a portion of the amount of air compressed in the main air compressor is brought to an even higher pressure. It can also be shaped like a turbocharger. Additional turbocompressors, which are also called boosters, are usually provided for compressing partial amounts of air, however, compared to the main air compressor or booster compressor, only a relatively small degree of compression is performed.
Во многих местах в установках разделения воздуха, кроме того, воздух может быть подвергнут расширению, для чего, помимо всего прочего, могут быть применены расширительные машины в форме турбодетандеров, здесь также кратко называемых «турбинами». Турбодетандеры также могут быть соединены с турбокомпрессорами и приводить их в движение. Если один или многие турбокомпрессоры приводятся в движение без подведения энергии извне, то есть, только посредством одного или многих турбодетандеров, то для такого рода конфигурации также применим термин «турбобустер». В турбобустере механически соединены турбодетандер и турбокомпрессор.In many places in air separation plants, in addition, the air can be expanded, for which, among other things, expansion machines in the form of turbo expanders, here also briefly called “turbines,” can be used. Turbo expanders can also be connected to and driven by turbochargers. If one or many turbocompressors are driven without supplying energy from the outside, that is, only through one or many turbo-expanders, then the term “turbo booster” also applies to this configuration. In a turbo booster, a turbo expander and a turbocharger are mechanically connected.
В настоящей заявке для характеристики давлений и температур применяются термины «уровень давления» и «уровень температуры», в связи с чем следует отметить, что давления и температуры в соответствующей установке не должны применяться в форме точных величин давления и, соответственно, температуры, чтобы осуществить концепцию изобретения. Однако такие давления и температуры, как правило, варьируют в пределах определенных диапазонов, которые отклоняются, например, на ±1%, 5%, 10%, 20%, или даже на 50% от среднего значения. Как правило, значения в пределах одного «уровня» расходятся друг от друга не более чем на 5% или 10%. При этом соответствующие уровни давления и уровни температуры могут находиться в обособленных областях или в диапазонах, которые перекрываются друг с другом. В частности, уровни давления включают, например, неизбежные падения давления или ожидаемые потери давления, к примеру, вследствие эффектов охлаждения или потерь в трубопроводах. Это соответственным образом справедливо и для уровней температуры. В отношении приведенных здесь в единицах бар уровнях давления речь идет об абсолютных величинах давления.In this application, for the characterization of pressures and temperatures, the terms “pressure level” and “temperature level” are used, in connection with which it should be noted that the pressures and temperatures in the corresponding installation should not be applied in the form of exact values of pressure and, accordingly, temperature in order to realize concept of the invention. However, such pressures and temperatures typically vary within certain ranges that deviate, for example, by ± 1%, 5%, 10%, 20%, or even 50% of the average. As a rule, values within one “level” diverge from each other by no more than 5% or 10%. In this case, the corresponding pressure levels and temperature levels can be in isolated areas or in ranges that overlap with each other. In particular, pressure levels include, for example, unavoidable pressure drops or expected pressure losses, for example, due to cooling effects or losses in pipelines. This is also true for temperature levels. In relation to the pressure levels given in units of bar, this is an absolute pressure value.
В рамках этой заявки речь идет о получении продуктов из воздуха, в частности, обогащенных кислородом и обогащенных азотом продуктов разделения воздуха, и, соответственно, кислорода и азота в качестве продуктов. «Продукт» выводится из обсуждаемой установки и, например, размещается для хранения в баке или расходуется. Таким образом, он участвует не только исключительно в циркуляционных контурах внутри установки, но перед выходом из установки может быть использован соответствующим образом, например, в качестве хладагента в теплообменнике. Таким образом, понятие «продукт» не включает такие фракции или потоки, которые как таковые остаются в установке и используются исключительно там, например, в качестве флегмы, хладагента или газа для продувки.As part of this application, we are talking about obtaining products from air, in particular, oxygen-enriched and nitrogen-enriched air separation products, and, accordingly, oxygen and nitrogen as products. The “product” is derived from the installation in question and, for example, is stored in a tank or consumed. Thus, it participates not only exclusively in the circulation circuits inside the unit, but before leaving the unit can be used accordingly, for example, as a refrigerant in a heat exchanger. Thus, the term “product” does not include such fractions or streams that as such remain in the installation and are used exclusively there, for example, as reflux, refrigerant or purge gas.
Кроме того, термин «продукт» содержит указание на количество. «Продукт» соответствует по меньшей мере 1%, в частности, по меньшей мере 2%, например, по меньшей мере 5% или по меньшей мере 10% подводимого в соответствующую установку количества воздуха. Меньшие количества, как обычно, также образующихся в обсуждаемых газовых установках, и по обстоятельствам отбираемых в такой установке жидкостных фракций тем самым не представляют собой «продукты» в смысле этой заявки. Например, в известных системах дистилляционных колонн из колонны низкого давления всегда выводятся небольшие количества собравшейся в кубовой части жидкостной фракции, чтобы избежать насыщения нежелательными компонентами, такими как метан. Но при этом речь, уже на основе количества, идет не о «продуктах» в смысле этой заявки. При выведении жидких продуктов из установки разделения воздуха «отнимается» значительное количество холода, которое в противном случае могло бы быть частично компенсировано испарением этих жидких продуктов. Однако подобное выведение оказывает действие лишь до определенного выводимого количества, то есть, только тогда, когда фактически выводится «продукт» в смысле вышеуказанного определения.In addition, the term “product” contains an indication of quantity. A “product” corresponds to at least 1%, in particular at least 2%, for example at least 5% or at least 10% of the amount of air supplied to the respective installation. Smaller quantities, as usual, also generated in the gas plants under discussion, and due to the circumstances of the liquid fractions taken in such a plant, do not constitute “products” in the sense of this application. For example, in known distillation column systems, small amounts of the liquid fraction collected in the bottom portion of the liquid fraction are always removed from the low pressure column to avoid saturation with undesirable components such as methane. But at the same time, we are not talking about “products” in the sense of this application, on the basis of quantity. When liquid products are removed from the air separation unit, a significant amount of cold is “taken away”, which otherwise could be partially compensated by the evaporation of these liquid products. However, such a withdrawal has an effect only up to a certain output quantity, that is, only when the “product” is actually displayed in the sense of the above definition.
Жидкий или газообразный «обогащенный кислородом продукт разделения воздуха» в терминологии настоящей заявки представляет собой текучую среду в соответствующем агрегатном состоянии, которая имеет содержание кислорода по меньшей мере 75%, в частности, по меньшей мере 80%, на молярной, весовой или объемной основе. Поэтому «неочищенный кислород», который выводится из смесительной колонны, представляет собой обогащенный кислородом продукт разделения воздуха.The liquid or gaseous "oxygen-enriched air separation product" in the terminology of this application is a fluid in an appropriate state of aggregation, which has an oxygen content of at least 75%, in particular at least 80%, on a molar, weight or volume basis. Therefore, the “crude oxygen” that is discharged from the mixing column is an oxygen enriched air separation product.
Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention
Настоящее изобретение предлагает способ низкотемпературного разделения воздуха, в котором применяется установка разделения воздуха с главным теплообменником и системой дистилляционных колонн, которая включает одну действующую на первом уровне давления колонну высокого давления, одну действующую на втором уровне давления колонну низкого давления, и смесительную колонну. Второй уровень давления является более низким, чем первый.The present invention provides a low-temperature air separation method in which an air separation unit with a main heat exchanger and a distillation column system is used, which includes one high pressure column operating at a first pressure level, one low pressure column operating at a second pressure level, and a mixing column. The second level of pressure is lower than the first.
Как, например, уже известно из упомянутого вначале патентного документа WO 2014/037091 А2, в такого рода способе из колонны низкого давления может отбираться обогащенный кислородом жидкостный поток с первым содержанием кислорода, который не выводится из установки разделения воздуха непосредственно жидким или испаренным, а, в частности, после нагревания подается жидким с первым содержанием кислорода в смесительную колонну, в частности, в верхнюю область, например, в головную часть. Кроме того, в смесительную колонну подводится первый газообразный поток сжатого воздуха, и пропускается в смесительной колонне в противотоке навстречу обогащенному кислородом жидкостному потоку с первым содержанием кислорода. Подача первого потока сжатого воздуха в смесительную колонну предпочтительно производится непосредственно над кубовой частью.As, for example, it is already known from the aforementioned patent document WO 2014/037091 A2, in such a method, an oxygen-enriched liquid stream with a first oxygen content that is not removed from the air separation unit directly by liquid or vapor can be taken out of the low pressure column, in particular, after heating, it is supplied in liquid with a first oxygen content to the mixing column, in particular to the upper region, for example, to the head. In addition, a first gaseous stream of compressed air is introduced into the mixing column, and is passed in a countercurrent countercurrent flow towards the oxygen-rich liquid stream with a first oxygen content. The supply of the first stream of compressed air to the mixing column is preferably carried out directly above the still bottom.
В результате такого действия смесительной колонны из ее головной части может быть отведен обогащенный кислородом поток со вторым содержанием кислорода ниже первого содержания кислорода, и в виде газообразного обогащенного кислородом продукта разделения воздуха выведен из установки разделения воздуха. В отношении обогащенного кислородом потока со вторым содержанием кислорода речь идет об упомянутом «неочищенном» кислороде, однако содержание (второе) кислорода в котором является достаточным для определенных вариантов применения и позволяет обеспечить упомянутую оптимизацию энергопотребления.As a result of this action of the mixing column, an oxygen-enriched stream with a second oxygen content below the first oxygen content can be withdrawn from its head, and removed from the air separation unit in the form of a gaseous oxygen-enriched air separation product. With respect to the oxygen-enriched stream with a second oxygen content, we are talking about the said “crude” oxygen, however, the oxygen content (second) in which is sufficient for certain applications and allows the said optimization of energy consumption.
В соответствующей установке из колонны низкого давления, в частности, из ее кубовой части, может быть отведен жидкостный поток чистого кислорода, и с его содержанием кислорода в виде жидкого обогащенного кислородом продукта разделения воздуха выведен из установки разделения воздуха. Соответствующая ситуация показана в патентном документе WO 2014/037091 А2. Поток чистого кислорода имеет содержание кислорода выше первого содержания кислорода. Таким образом, в этом случае получается дополнительный жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха, который имеет высокое содержание кислорода. Достигаемое тем самым выведение двух обогащенных кислородом потоков из колонны низкого давления (а именно, обогащенного кислородом потока с первым содержанием кислорода и дополнительно потока чистого кислорода) представляет собой технологический вариант, если в дополнение к газообразному обогащенному кислородом продукту разделения воздуха требуется жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха в форме чистого жидкого кислорода. Если же такой жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха в форме чистого жидкого кислорода не требуется, или же необходимая чистота жидкого обогащенного кислородом продукта разделения воздуха примерно на величину от одного до двух процентных пунктов превышает желательную чистоту газообразного обогащенного кислородом продукта разделения воздуха, то из колонны низкого давления также может быть выведен только один жидкостный обогащенный кислородом поток. Тогда, например, часть этого, как разъяснялось ранее, подается в смесительную колонну, и часть в жидкой форме выводится из установки разделения воздуха, то есть, используется как жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха.In an appropriate installation, a liquid stream of pure oxygen can be diverted from the low pressure column, in particular from its bottom part, and with its oxygen content in the form of a liquid oxygen-enriched air separation product is removed from the air separation unit. The corresponding situation is shown in patent document WO 2014/037091 A2. The pure oxygen stream has an oxygen content higher than the first oxygen content. Thus, in this case, an additional liquid oxygen-enriched air separation product is obtained which has a high oxygen content. The thus achieved removal of two oxygen enriched streams from the low pressure column (namely, an oxygen enriched stream with a first oxygen content and optionally a pure oxygen stream) is a technological option if, in addition to the gaseous oxygen enriched air separation product, a liquid oxygen enriched separation product is required air in the form of pure liquid oxygen. If such a liquid oxygen-enriched air separation product in the form of pure liquid oxygen is not required, or if the required purity of the liquid oxygen-enriched air separation product is about one to two percentage points higher than the desired purity of the gaseous oxygen-enriched air separation product, then the low only one liquid oxygen enriched stream can also be removed from the pressure. Then, for example, part of this, as explained earlier, is fed into the mixing column, and part in liquid form is removed from the air separation unit, that is, it is used as a liquid oxygen-enriched air separation product.
В каждом случае в настоящем изобретении также из установки разделения воздуха жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха выводится, по меньшей мере периодически, в жидком состоянии, например, соответствующий жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха из колонны низкого давления с первым содержанием кислорода или соответствующий чистый кислород. Из установки разделения воздуха могут выводиться также другие обогащенные кислородом жидкие продукты разделения воздуха. Их количество как продуктов включает по меньшей мере приведенные выше значения относительно «продуктов». Количество, в котором соответствующий жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха может быть выведен из установки разделения воздуха в жидком состоянии, является весьма переменным на основе предлагаемых согласно изобретению мер.In each case, in the present invention, also from the air separation unit, the liquid oxygen-enriched air separation product is withdrawn, at least periodically, in a liquid state, for example, the corresponding liquid oxygen-enriched air separation product from the low pressure column with a first oxygen content or the corresponding pure oxygen. Other oxygen enriched liquid air separation products may also be removed from the air separation unit. Their quantity as products includes at least the above values with respect to “products”. The amount in which the corresponding liquid oxygen-enriched air separation product can be removed from the liquid separation plant is highly variable based on the measures proposed according to the invention.
Если выше обсуждаются обогащенные кислородом потоки, а именно, в особенности обогащенный кислородом поток с первым содержанием кислорода и, по обстоятельствам, поток чистого кислорода с более высоким содержанием кислорода, и дополнительные обогащенные кислородом потоки, которые в жидком состоянии выводятся из колонны низкого давления, при этом речь идет о потоках, которые используются для получения соответствующих обогащенных кислородом продуктов разделения воздуха. Поэтому они, как упомянуто выше в отношении термина «продукты», выводятся из колонны низкого давления в количестве, которое явно отличается от потоков, которые получаются не как продукты, например, промывные потоки, которые используются только для удаления примесей, например, из кубовой части колонны низкого давления. Таким образом, обогащенный кислородом поток с первым содержанием кислорода и, по обстоятельствам, поток чистого кислорода, и другие обогащенные кислородом потоки в каждом случае отбираются из колонны низкого давления в количестве, которое находится в пределах диапазона, упомянутого выше в отношении «продукта».If the oxygen-enriched streams are discussed above, namely, in particular the oxygen-enriched stream with a first oxygen content, and, as the case may be, a stream of pure oxygen with a higher oxygen content, and additional oxygen-enriched streams that are removed from the low pressure column in a liquid state at this refers to the streams that are used to produce the corresponding oxygen enriched air separation products. Therefore, they, as mentioned above in relation to the term “products”, are removed from the low pressure column in an amount that is clearly different from streams that are not obtained as products, for example, washing streams that are used only to remove impurities, for example, from the bottoms low pressure columns. Thus, the oxygen enriched stream with the first oxygen content and, as the case may be, the pure oxygen stream and other oxygen enriched streams in each case are taken from the low pressure column in an amount that is within the range mentioned above with respect to the “product”.
В рамках настоящего изобретения первый поток сжатого воздуха, который подается в смесительную колонну, образуется с использованием воздуха, который подвергнут сжатию до исходного уровня давления выше первого уровня давления, и после этого охлажден, в частности, в главном теплообменнике, до первого уровня температуры и расширен в первой турбине. Как разъясняется также впоследствии, настоящее изобретение применяется в особенности в так называемом HAP-способе HAP («High Air Pressure», «высоконапорный воздух»), то есть, способе, в котором все количество воздуха, которое подается в систему дистилляционных колонн, сначала сжимается до давления, которое является определенно более высоким, чем применяемое в системе дистилляционных колонн самое высокое рабочее давление. При этом под понятием «определенно более высокое» в данном случае следует понимать разность давлений по меньшей мере 1,0 бар (0,1 МПа), в особенности же больше. Применением соответствующей первой турбины может быть генерирован дополнительный холод, который компенсирует потери холода, в частности, вследствие отбора жидких обогащенных кислородом продуктов разделения воздуха из установки разделения воздуха. Таким образом, в рамках настоящего изобретения часть потребности в холоде покрывается расширением воздуха, применяемого для получения первого потока сжатого воздуха, который расширяется в первой турбине.In the framework of the present invention, the first stream of compressed air that is supplied to the mixing column is formed using air that has been compressed to an initial pressure level above the first pressure level, and then cooled, in particular in the main heat exchanger, to the first temperature level and expanded in the first turbine. As will also be explained later, the present invention is applied in particular in the so-called HAP-method HAP (“High Air Pressure”), that is, a method in which the entire amount of air that is supplied to the distillation column system is first compressed to a pressure that is definitely higher than the highest working pressure used in the distillation column system. In this case, the term "definitely higher" in this case should be understood as a pressure difference of at least 1.0 bar (0.1 MPa), especially more. By using the corresponding first turbine, additional cold can be generated that compensates for the loss of cold, in particular due to the selection of liquid oxygen-enriched air separation products from the air separation unit. Thus, in the framework of the present invention, part of the need for cold is covered by the expansion of the air used to produce the first stream of compressed air, which expands in the first turbine.
Кроме того, настоящим изобретением предлагается подача в колонну высокого давления второго потока сжатого воздуха, который также образуется с использованием сжатого до исходного уровня давления и после этого охлажденного, в частности, в главном теплообменнике, до первого уровня температуры и расширенного в первой турбине воздуха. Таким образом, часть расширенного в первой турбине воздуха после его расширения в первой турбине подается в смесительную колонну, и другая часть направляется в колонну высокого давления.In addition, the present invention provides a second stream of compressed air, which is also formed using compressed to the original pressure level and then cooled, in particular in the main heat exchanger, to the first temperature level and expanded air in the first turbine, is supplied to the high-pressure column. Thus, a portion of the air expanded in the first turbine after being expanded in the first turbine is supplied to the mixing column, and the other part is sent to the high pressure column.
Кроме того, настоящим изобретением предлагается подведение в колонну низкого давления третьего потока сжатого воздуха, который образован с использованием воздуха, который подвергнут сжатию до исходного уровня давления, и после этого охлажден, в частности, в главном теплообменнике, до второго уровня температуры, расширен во второй турбине, и после этого опять охлажден в главном теплообменнике до третьего уровня температуры.In addition, the present invention proposes the introduction into the low-pressure column of a third stream of compressed air, which is formed using air that has been compressed to an initial pressure level, and then cooled, in particular in the main heat exchanger, to a second temperature level, expanded in a second turbine, and then again cooled in the main heat exchanger to a third temperature level.
В рамках настоящего изобретения воздух расширяется в первой турбине до первого, то есть, уровня давления колонны высокого давления, и во второй турбине до второго, то есть, уровня давления колонны низкого давления. Смесительная колонна в рамках настоящего изобретения эксплуатируется на первом уровне давления, то есть, уровне давления колонны высокого давления, или на третьем уровне давления, который отличается от первого уровня давления не более чем на 1 бар.In the framework of the present invention, air expands in the first turbine to the first, that is, the pressure level of the high pressure column, and in the second turbine to the second, that is, the pressure level of the low pressure column. The mixing column in the framework of the present invention is operated at a first pressure level, that is, a pressure level of a high pressure column, or at a third pressure level that differs from the first pressure level by no more than 1 bar.
Расширяемый в первой турбине и во второй турбине воздух в рамках настоящего изобретения подается в первую турбину на первом уровне температуры, и во вторую турбину на втором уровне температуры, причем первый уровень температуры по меньшей мере на 20 К, в частности по меньшей мере на 30 К или по меньшей мере на 40 К, лежит ниже второго уровня температуры. В частности, первый уровень температуры на величину от 25 до 35 К или от 28 до 32 К, более предпочтительно на величину около 30 К, является более низким, нежели второй уровень температуры. На данные в каждом случае уровни температуры будут сделаны ссылки также в нижеприведенных разъяснениях. При этом в отношении первой турбины речь идет о «холодной» турбине, в отношении второй турбины о «теплой» турбине.The air expandable in the first turbine and in the second turbine in the framework of the present invention is supplied to the first turbine at the first temperature level, and to the second turbine at the second temperature level, the first temperature level of at least 20 K, in particular at least 30 K or at least 40 K, lies below the second temperature level. In particular, the first temperature level of 25 to 35 K or 28 to 32 K, more preferably of about 30 K, is lower than the second temperature level. Data in each case temperature levels will also be referenced in the explanations below. Moreover, in relation to the first turbine we are talking about a "cold" turbine, in relation to the second turbine it is about a "warm" turbine.
Если же в обычных способах и, соответственно, установках, в которых исполняется HAP-способ разъясненным выше путем, и применяется смесительная колонна, желательно сократить формирование жидкости, то есть количество, в котором из установки разделения воздуха выводятся продукты разделения воздуха в жидком состоянии, то должно быть снижено давление главного воздушного компрессора при постоянном протекающем через главный воздушный компрессор количестве воздуха. Однако соответственно сниженное давление при постоянном количестве воздуха увеличивает фактический объем сжатого воздуха. Поэтому в стандартных установках размещенные в теплой части устройства, в частности, блоки очистки и предварительного охлаждения воздуха, должны были бы иметь явно увеличенные размеры. Это нежелательно по экономическим соображениям. Кроме того, снижение давления при постоянном количестве воздуха, как правило, не является оптимальным в отношении коэффициента полезного действия используемого главного воздушного компрессора.If, in conventional methods and, accordingly, installations in which the HAP method is performed as explained above, and a mixing column is used, it is desirable to reduce the formation of liquid, that is, the amount in which the products of air separation in the liquid state are removed from the air separation unit, then the pressure of the main air compressor should be reduced with a constant amount of air flowing through the main air compressor. However, a correspondingly reduced pressure with a constant amount of air increases the actual volume of compressed air. Therefore, in standard installations, located in the warm part of the device, in particular, air purification and pre-cooling units, should have clearly increased sizes. This is undesirable for economic reasons. In addition, the pressure reduction with a constant amount of air, as a rule, is not optimal in relation to the efficiency of the main air compressor used.
Для способа, в котором давление в смесительной колонне, которое приспособлено к необходимому давлению газообразного кислородного продукта, определенно составляет величину ниже или выше давления в колонне высокого давления, предлагается технология, какая описана в упомянутом выше патентном документе WO 2014/037091 А2.For a method in which the pressure in the mixing column, which is adapted to the required pressure of the gaseous oxygen product, is definitely lower or higher than the pressure in the high pressure column, a technology is proposed as described in the aforementioned patent document WO 2014/037091 A2.
Напротив, если необходимое давление сжатого продукта находится на уровне или вблизи давления колонны высокого давления около 5 бар, то есть, на первом уровне давления или на третьем уровне давления, который отличается от первого уровня давления самое большее на 1 бар, как в рамках настоящего изобретения, то HAP-способ при использовании турбины среднего давления, а также турбокомпрессора представляет преимущества в отношении технологической гибкости установки для получения жидкого кислородного продукта и эксплуатационных расходов, как было выявлено согласно изобретению.On the contrary, if the required pressure of the compressed product is at or near the pressure of the high pressure column of about 5 bar, that is, at the first pressure level or at the third pressure level, which differs from the first pressure level by at most 1 bar, as in the framework of the present invention then the HAP method using a medium-pressure turbine as well as a turbocharger presents advantages in terms of the technological flexibility of the apparatus for producing a liquid oxygen product and operating costs, as was discovered according to the invention.
В отношении «турбины среднего давления» речь идет в упомянутой первой турбине, тогда как «турбокомпрессор» в рамках настоящей заявки сформирован второй турбиной. Поскольку соответствующий изобретению способ имеет конфигурацию HAP-способа, требуется только единственный главный воздушный компрессор, что существенно сокращает капитальные затраты. Давления на входе обеих турбин предпочтительно находятся на одном уровне, в частности, на том же уровне, как выходное давление главного воздушного компрессора.With respect to the “medium pressure turbine”, this is referred to in the first turbine, while the “turbocharger” in the framework of the present application is formed by the second turbine. Since the method according to the invention has the configuration of the HAP method, only a single main air compressor is required, which significantly reduces capital costs. The inlet pressures of both turbines are preferably at the same level, in particular at the same level as the outlet pressure of the main air compressor.
Если же должно быть получено сравнительно большое количество жидкого кислородного продукта («повышенное производство жидкости»), то в рамках настоящего изобретения могут быть повышены исходный уровень давления (то есть, создаваемый главным воздушным компрессором уровень давления) и одновременно с этим количество воздуха, который в форме третьего потока сжатого воздуха подается в колонну низкого давления (то есть, «нагнетаемый воздух», который расширяется во второй турбине, то есть, «турбокомпрессоре»). Увеличенное количество расширяемого во второй турбине воздуха тем самым повышает так называемый «коэффициент избытка воздуха», то есть, необходимое для ректификации количество воздуха в целом.If a relatively large amount of liquid oxygen product (“increased liquid production”) is to be obtained, then within the framework of the present invention, the initial pressure level (that is, the pressure level created by the main air compressor) can be increased and at the same time the amount of air which in the form of a third stream of compressed air is supplied to the low pressure column (that is, “pumped air”, which expands in the second turbine, that is, “turbocharger”). The increased amount of air expanded in the second turbine thereby increases the so-called "excess air coefficient", that is, the amount of air required for rectification as a whole.
Упомянутые одновременные повышения давления и количества обусловливают более высокую работоспособность установки, главный воздушный компрессор обеспечивает более высокую производительность, и может быть увеличено производство жидкости. Одновременно, в рамках настоящего изобретения, фактический объем воздуха в теплой части остается приблизительно постоянным, поскольку возрастают как давление, так и количество. В характеристике главного воздушного компрессора этим путем повышается как количество, так и давление сжатого воздуха, что, как правило, оказывает благоприятное влияние на коэффициент полезного действия главного воздушного компрессора.The aforementioned simultaneous increases in pressure and quantity result in higher plant uptime, the main air compressor provides higher productivity, and fluid production can be increased. At the same time, in the framework of the present invention, the actual air volume in the warm part remains approximately constant, since both pressure and quantity increase. In the characteristic of the main air compressor, this way increases both the quantity and pressure of compressed air, which, as a rule, has a beneficial effect on the efficiency of the main air compressor.
Если же, напротив, должно получаться сравнительно небольшое количество жидкого кислородного продукта («пониженное производство жидкости»), снижаются исходный уровень давления и одновременно с этим количество воздуха, который в форме третьего потока сжатого воздуха подается в колонну низкого давления. Уменьшенное количество расширяемого во второй турбине воздуха снижает коэффициент избытка воздуха.If, on the contrary, a relatively small amount of liquid oxygen product is to be obtained (“reduced liquid production”), the initial pressure level decreases and, at the same time, the amount of air, which in the form of a third stream of compressed air, is supplied to the low-pressure column. A reduced amount of air expandable in the second turbine reduces the excess air ratio.
Таким образом, одновременное снижение давления и количества приводит к меньшей эксергии установки, главный воздушный компрессор обеспечивает меньшую производительность, и снижается производство жидкости. Опять же, одновременно остается приблизительно постоянным фактический объем воздуха в теплой части. В характеристике главного воздушного компрессора этим путем снижается как количество, так и давление сжатого воздуха, что, как правило, оказывается более благоприятным для коэффициента полезного действия главного воздушного компрессора, чем простое снижение давления.Thus, a simultaneous decrease in pressure and quantity leads to less exergy of the installation, the main air compressor provides lower productivity, and the liquid production is reduced. Again, at the same time, the actual volume of air in the warm part remains approximately constant. In the characteristic of the main air compressor, this way reduces both the quantity and pressure of compressed air, which, as a rule, is more favorable for the efficiency of the main air compressor than a simple decrease in pressure.
В рамках настоящего изобретения благоприятным образом применяется четвертый поток сжатого воздуха, который подается в колонну высокого давления и формируется с использованием воздуха, который подвергнут сжатию до исходного уровня давления и после этого охлажден до третьего уровня температуры и расширен посредством дросселя. Соответствующий четвертый поток сжатого воздуха соответствует дросселированному потоку в традиционном способе разделения воздуха.In the framework of the present invention, a fourth stream of compressed air is advantageously applied, which is supplied to the high pressure column and is formed using air which is compressed to the initial pressure level and then cooled to the third temperature level and expanded by means of a throttle. The corresponding fourth stream of compressed air corresponds to a throttled stream in a conventional air separation method.
Соответствующий изобретению способ предпочтительно включает первый технологический режим и второй технологический режим, причем в первом технологическом режиме из установки разделения воздуха жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха выводится в жидком состоянии в большем количестве, чем во втором технологическом режиме, и причем в первом технологическом режиме во второй турбине расширяется большее количество воздуха, нежели во втором технологическом режиме, и тем самым наряду с этим третий поток сжатого воздуха в первом технологическом режиме включает такое же увеличенное количество воздуха, как во втором технологическом режиме. Другими словами, для отбора большего количества жидкого обогащенного кислородом продукта разделения воздуха в рамках настоящего изобретения повышается количество нагнетаемого воздуха, который расширяется во второй турбине и подается в колонну низкого давления. Тем самым удовлетворяется дополнительная потребность в холоде, которая возникает ввиду отбора жидкого кислородного продукта.The method according to the invention preferably includes a first technological mode and a second technological mode, moreover, in the first technological mode, from the air separation unit, the liquid oxygen-enriched air separation product is discharged in a liquid state in a larger quantity than in the second technological mode, and moreover, in the second technological mode a larger amount of air expands in the turbine than in the second process mode, and thereby along with this, the third stream of compressed air in the first process mode includes the same increased amount of air as in the second process mode. In other words, in order to select more liquid oxygen enriched air separation product in the framework of the present invention, the amount of pumped air is increased, which expands in the second turbine and is supplied to the low pressure column. This satisfies the additional need for cold, which arises due to the selection of a liquid oxygen product.
Жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха, который в каждом случае выводится из установки разделения воздуха, отбирается из колонны низкого давления. При этом может применяться либо чистый кислород, как разъяснялось выше, либо жидкий кислородный продукт с более низким содержанием кислорода. Если подобный обогащенный кислородом продукт разделения воздуха «выводится в жидком состоянии», это значит, что внутри установки разделения воздуха не производится никакое испарение. Если выше указано, что в первом технологическом режиме из установки разделения воздуха жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха выводится в жидком состоянии в большем количестве, чем во втором технологическом режиме, это также может подразумевать, что во втором технологическом режиме жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха вообще не выводится. Количество жидкого обогащенного кислородом продукта разделения воздуха, который выводится из установки разделения воздуха в жидком состоянии в первом технологическом режиме, может составлять, например, 1,5-кратное, 2-кратное, 3-кратное, 4-кратное или 5-кратное значение соответствующего количества во втором технологическом режиме.The liquid oxygen enriched air separation product, which in each case is discharged from the air separation unit, is taken from the low pressure column. In this case, either pure oxygen, as explained above, or a liquid oxygen product with a lower oxygen content can be used. If such an oxygen-enriched air separation product “is discharged in a liquid state”, this means that no evaporation is performed inside the air separation unit. If it is indicated above that in the first technological mode from the air separation unit the liquid oxygen-enriched air separation product is discharged in a liquid state in a larger quantity than in the second technological mode, this may also mean that in the second technological mode the liquid oxygen-enriched air separation product is generally not displayed. The amount of liquid oxygen-enriched air separation product that is discharged from the air separation unit in the liquid state in the first process mode may be, for example, 1.5 times, 2 times, 3 times, 4 times or 5 times the value of the corresponding quantities in the second technological mode.
Увеличение количества воздуха, расширенного во второй турбине и в то же время содержащегося в третьем потоке сжатого воздуха, предпочтительно производится с учетом так называемого нагнетательного эквивалента. Нагнетательный эквивалент прежде всего включает количество расширенного второй турбиной количества воздуха, который в то же время соответствует содержащемуся в третьем потоке сжатого воздуха количеству воздуха, и дополнительно количество обогащенных азотом потоков, которые также отбираются из колонны высокого давления. В отношении этих обогащенных азотом потоков речь идет о жидком азоте и о сжатом азоте, которые в качестве обогащенных азотом продуктов разделения воздуха поставляются соответствующей установкой разделения воздуха. Эти обогащенные азотом потоки не используются в качестве жидкой флегмы в колонне высокого давления и в колонне низкого давления. Суммарное количество расширенного во второй турбине и в то же время содержащегося в третьем потоке сжатого воздуха, и таких обогащенных азотом потоков в первом технологическом режиме предпочтительно составляет от 12 до 18%, и во втором технологическом режиме от 0 до 8% от всего подаваемого в систему дистилляционных колонн совокупного количества воздуха. Это подаваемое в систему дистилляционных колонн совокупное количество воздуха включает также расширенный во второй турбине воздух.The increase in the amount of air expanded in the second turbine and at the same time contained in the third stream of compressed air is preferably carried out taking into account the so-called discharge equivalent. The discharge equivalent primarily includes the amount of air expanded by the second turbine, which at the same time corresponds to the amount of air contained in the third compressed air stream, and additionally the amount of nitrogen-rich streams that are also taken from the high pressure column. These nitrogen-rich streams are liquid nitrogen and compressed nitrogen, which, as nitrogen-enriched air separation products, are supplied by an appropriate air separation unit. These nitrogen-rich streams are not used as liquid reflux in a high pressure column and in a low pressure column. The total amount expanded in the second turbine and at the same time contained in the third stream of compressed air and such nitrogen-rich streams in the first process mode is preferably from 12 to 18%, and in the second process mode from 0 to 8% of the total supplied to the system distillation columns of the total amount of air. This cumulative amount of air supplied to the distillation column system also includes the air expanded in the second turbine.
Подобная вариабельность достигается, в частности, тем, что первая турбина выполнена и, соответственно, эксплуатируется регулируемой по числу оборотов, так что в различных эксплуатационных режимах может достигаться соответственно различная величина расхода воздуха. Понятие «регулируемой по числу оборотов» турбины в рамках этой заявки применяется только для отграничения от турбин, число оборотов которых, например, посредством соответственно регулируемых тормозных систем, устанавливается на фиксированную скорость вращения. Это соответствующим образом справедливо также для второй турбины.Such variability is achieved, in particular, by the fact that the first turbine is made and, accordingly, is operated adjustable in number of revolutions, so that correspondingly different air flow rates can be achieved in different operating conditions. The term “speed-controlled” turbine in the framework of this application is used only for delimiting from turbines, the speed of which, for example, by means of suitably adjustable brake systems, is set at a fixed speed of rotation. This is also true for the second turbine.
Как уже упоминалось, соответствующий изобретению способ предпочтительно применяется в связи с так называемым HAP-способом, в котором весь подводимый в систему дистилляционных колонн воздух с использованием главного воздушного компрессора сжимается до уровня давления, который находится выше уровня давления в колонне высокого давления. Таким образом, весь подводимый в систему дистилляционных колонн воздух с помощью главного воздушного компрессора доводится до исходного уровня давления.As already mentioned, the method according to the invention is preferably applied in connection with the so-called HAP method, in which all the air supplied to the distillation column system is compressed using a main air compressor to a pressure level that is higher than the pressure level in the high pressure column. Thus, all air supplied to the system of distillation columns is brought to the initial pressure level using the main air compressor.
В рамках настоящего изобретения, как уже разъяснялось выше другими словами, в первом технологическом режиме коэффициент избытка воздуха, то есть вводимое для получения фиксированного количества продукта количество воздуха является явно более высоким, чем во втором технологическом режиме, так как количество расширенного во второй турбине и одновременно содержащегося в третьем потоке сжатого воздуха и подаваемого в колонну низкого давления воздуха является бóльшим, чем во втором технологическом режиме. В первом технологическом режиме, как упоминалось, отбирается большее количество жидких продуктов, чем во втором технологическом режиме. Поэтому через главный воздушный компрессор должно пропускаться большее количество воздуха, чем во втором технологическом режиме. Но при этом вследствие более высокого коэффициента избытка воздуха конечное давление главного воздушного компрессора, то есть, называемый здесь «исходным уровнем давления» уровень давления, все еще остается меньшим, чем при пониженном коэффициенте избытка воздуха.In the framework of the present invention, as already explained above in other words, in the first process mode, the excess air coefficient, that is, the amount of air introduced to obtain a fixed amount of product, is clearly higher than in the second process mode, since the amount expanded in the second turbine and at the same time contained in the third stream of compressed air and supplied to the low pressure column of air is greater than in the second process mode. In the first technological mode, as mentioned, a larger amount of liquid products is selected than in the second technological mode. Therefore, more air must be passed through the main air compressor than in the second process mode. But at the same time, due to the higher coefficient of excess air, the final pressure of the main air compressor, that is, the pressure level referred to here as the "initial pressure level", still remains lower than with a reduced coefficient of excess air.
Напротив, во втором технологическом режиме коэффициент избытка воздуха является явно меньшим, чем в первом технологическом режиме, поскольку количество расширенного во второй турбине и одновременно содержащегося в третьем потоке сжатого воздуха и подаваемого в колонну низкого давления воздуха является меньшим, чем в первом технологическом режиме. Во втором технологическом режиме, как упоминалось, отбирается меньшее количество жидких продуктов, чем в первом технологическом режиме. Это приводит к уменьшению пропускаемого через главный воздушный компрессор количества воздуха при одновременно меньшем конечном давлении (то есть, называемом здесь «исходным уровнем давления» уровне давления) сравнительно с первым технологическим режимом. Напротив, как упоминалось, при традиционных способах пропускаемые через главный воздушный компрессор количества воздуха выдерживаются при пониженном давлении, что приводит к повышенным фактическим объемам этих количеств воздуха. В рамках изобретения это уже не имеет места, то есть, расчетная нагрузка во втором технологическом режиме уже не является фактором, определяющим размеры в теплой части установки разделения воздуха. Одновременно разность давлений относительно конечного давления главного воздушного компрессора (то есть, «исходного уровня давления») в первом и втором технологическом режиме становится меньшей, чем это было бы типично в традиционных способах, поскольку, как упоминалось, вследствие высокого коэффициента избытка воздуха конечное давление главного воздушного компрессора в первом технологическом режиме остается меньшим, чем при пониженном коэффициенте избытка воздуха. Поскольку как количество сжимаемого в главном воздушном компрессоре воздуха, так и применяемое там давление снижаются, эта расчетная нагрузка, как правило, лучше согласуется с характеристиками, чем при постоянном количестве сжимаемого воздуха и в большей степени сниженном давлении.In contrast, in the second process mode, the excess air coefficient is clearly lower than in the first process mode, since the amount of compressed air expanded in the second turbine and simultaneously contained in the third stream and supplied to the low pressure column is lower than in the first process mode. In the second technological mode, as mentioned, fewer liquid products are selected than in the first technological mode. This leads to a decrease in the amount of air passed through the main air compressor at a simultaneously lower final pressure (that is, the pressure level referred to herein as the "initial pressure level") compared to the first process mode. In contrast, as mentioned, in conventional methods, the amounts of air passed through the main air compressor are maintained at reduced pressure, resulting in increased actual volumes of these quantities of air. In the framework of the invention, this no longer takes place, that is, the design load in the second technological mode is no longer a factor determining the dimensions in the warm part of the air separation unit. At the same time, the pressure difference relative to the final pressure of the main air compressor (that is, the "initial pressure level") in the first and second technological mode becomes smaller than would be typical in traditional methods, since, as mentioned, due to the high coefficient of excess air, the final pressure of the main the air compressor in the first technological mode remains smaller than with a reduced coefficient of excess air. Since both the amount of air compressed in the main air compressor and the pressure used there are reduced, this design load, as a rule, is more consistent with the characteristics than with a constant amount of compressed air and a more reduced pressure.
Расширяемый в первой турбине и во второй турбине воздух предпочтительно подается в первую турбину и во вторую турбину на одинаковом уровне давления, в частности, на исходном уровне давления. При этом в рамках настоящего изобретения исходный уровень давления в первом технологическом режиме предпочтительно на величину от 1 до 10 бар превышает исходный уровень давления во втором технологическом режиме. В целом же, в рамках настоящей заявки, при исходном уровне давления от 6 до 15 бар первый уровень давления может составлять от 4,3 до 6,9 бар, в частности, около 5,4 бар, и второй уровень давления может составлять от 1,3 до 1,7 бар, в частности, около 1,4 бар. Третий уровень давления, если смесительная колонна действует не на первом уровне давления, отличается, как упоминалось, не более чем на 1 бар от первого. Первый уровень температуры предпочтительно составляет от 110 до 140°С, второй уровень температуры от 130 до 240°С, и третий уровень температуры от 97 до 102°С.The air expandable in the first turbine and in the second turbine is preferably supplied to the first turbine and to the second turbine at the same pressure level, in particular at the initial pressure level. Moreover, in the framework of the present invention, the initial pressure level in the first technological mode is preferably 1 to 10 bar higher than the initial pressure level in the second technological mode. In general, within the framework of this application, at an initial pressure level of 6 to 15 bar, the first pressure level can be from 4.3 to 6.9 bar, in particular about 5.4 bar, and the second pressure level can be from 1 , 3 to 1.7 bar, in particular about 1.4 bar. The third pressure level, if the mixing column does not operate at the first pressure level, differs, as mentioned, by no more than 1 bar from the first. The first temperature level is preferably from 110 to 140 ° C., the second temperature level is from 130 to 240 ° C., and the third temperature level is from 97 to 102 ° C.
Используемые в рамках настоящего изобретения турбины могут тормозиться различными путями. В частности, могут применяться генератор, бустер и/или масляный тормоз.The turbines used in the framework of the present invention can be braked in various ways. In particular, a generator, a booster and / or an oil brake may be used.
Соответствующий изобретению способ в особенности пригоден в ситуациях, в которых первое содержание кислорода составляет ниже 99 мольных процентов, например, от 98 до 99 мольных процентов, и второе содержание кислорода составляет от 80 до 98 мольных процентов. Содержание кислорода в потоке чистого кислорода, если он образуется, предпочтительно составляет от 99 до 100 мольных процентов. В этих случаях способ с использованием смесительной колонны оказался особенно энергетически эффективным.The process according to the invention is particularly suitable in situations in which the first oxygen content is below 99 molar percent, for example, from 98 to 99 molar percent, and the second oxygen content is from 80 to 98 molar percent. The oxygen content in the stream of pure oxygen, if formed, is preferably from 99 to 100 molar percent. In these cases, the method using the mixing column proved to be particularly energy efficient.
Кроме того, настоящее изобретение распространяется на установку разделения воздуха с одним главным теплообменником и одной системой дистилляционных колонн, которая включает рассчитанную на эксплуатацию на первом уровне давления колонну высокого давления, рассчитанную на эксплуатацию на втором, более низком уровне давления колонну низкого давления, и смесительную колонну.In addition, the present invention extends to an air separation unit with one main heat exchanger and one distillation column system, which includes a high pressure column designed for operation at a first pressure level, a low pressure column designed to operate at a second, lower pressure level, and a mixing column .
В соответствующей установке предусматриваются устройства, которые предназначены для того, чтобы из колонны низкого давления отводить обогащенный кислородом поток с первым содержанием кислорода в жидком состоянии, и подавать при первом содержании кислорода в жидком состоянии в смесительную колонну, в частности, в верхнюю область, кроме того, чтобы подводить первый поток сжатого воздуха в газообразном состоянии в смесительную колонну, в частности, вблизи кубовой части, и в смесительной колонне пропускать обогащенный кислородом поток с первым содержанием кислорода в режиме противотока, отбирать на головной части смесительной колонны обогащенный кислородом поток со вторым содержанием кислорода ниже первого содержания кислорода, и выводить из установки разделения воздуха, и формировать первый поток сжатого воздуха с использованием воздуха, который подвергнут сжатию до исходного уровня давления выше первого уровня давления, и после этого охлажден до первого уровня температуры и расширен в первой турбине.In an appropriate installation, devices are provided which are designed to discharge an oxygen-enriched stream with a first oxygen content in a liquid state from a low-pressure column and to supply a first column of oxygen in a liquid state to a mixing column, in particular to the upper region, in addition in order to bring the first stream of compressed air in a gaseous state into the mixing column, in particular, near the bottom part, and in the mixing column to pass the oxygen-enriched stream with the first oxygen content in countercurrent mode, to select the oxygen-enriched stream with the second oxygen content on the head of the mixing column below the first oxygen content, and withdraw from the air separation unit, and form a first stream of compressed air using air that is compressed to an initial pressure level above the first pressure level, and then cooled to the first temperature level and expanded into moat turbine.
Как упоминалось, из колонны низкого давления также может отбираться поток чистого кислорода в жидком состоянии, и выводиться из установки разделения воздуха в жидком состоянии. В одном подобном случае имеются приспособленные для этого устройства. В любом случае предусматриваются устройства, которые предназначены для того, чтобы выводить из установки разделения воздуха, по меньшей мере частично, жидкий обогащенный кислородом продукт разделения воздуха в жидком состоянии.As mentioned, a stream of pure oxygen in a liquid state can also be taken from a low-pressure column and removed from the air separation unit in a liquid state. In one such case, there are adapted for this device. In any case, devices are provided which are designed to withdraw from the air separation unit, at least in part, the liquid oxygen-enriched air separation product in the liquid state.
Согласно изобретению предусматриваются устройства, которые рассчитаны на то, чтобы подавать в колонну высокого давления второй поток сжатого воздуха, и формировать его также с использованием сжатого до исходного уровня давления и после этого охлажденного до первого уровня температуры и расширенного в первой турбине воздуха, подавать в колонну низкого давления третий поток сжатого воздуха и формировать его с использованием воздуха, который подвергнут сжатию до исходного уровня давления и после этого охлажден до второго уровня температуры, после этого расширен во второй турбине и дополнительно охлажден в главном теплообменнике до третьего уровня температуры, и расширять воздух в первой турбине до первого уровня давления, и во второй турбине до второго уровня давления, и эксплуатировать смесительную колонну на первом уровне давления или на третьем уровне давления, который отличается от первого уровня давления не более чем на 1 бар.According to the invention, devices are provided which are designed to supply a second stream of compressed air to the high pressure column and also to form it using compressed pressure to the initial pressure level and then cooled to the first temperature level and expanded in the first air turbine, to supply it to the column low-pressure third stream of compressed air and form it using air, which is compressed to the initial pressure level and then cooled to the second temperature level, then expanded in the second turbine and further cooled in the main heat exchanger to the third temperature level, and expand the air into the first turbine to the first pressure level, and in the second turbine to the second pressure level, and operate the mixing column at the first pressure level or at the third pressure level, which differs from the first pressure level by no more than 1 bar.
Кроме того, эти устройства согласно изобретению предназначены для того, чтобы расширяемый в первой турбине и во второй турбине воздух подводить в первую турбину на первом уровне температуры, и во вторую турбину на втором уровне температуры, причем первый уровень температуры находится ниже второго уровня температуры по меньшей мере на 20 К.In addition, these devices according to the invention are designed to allow air to be expanded in the first turbine and in the second turbine to the first turbine at the first temperature level, and to the second turbine at the second temperature level, the first temperature level being lower than the second temperature level at least 20 K.
В частности, подобная установка разделения воздуха рассчитана на эксплуатацию в первом технологическом режиме и во втором технологическом режиме, для чего предусматриваются устройства, которые предназначены для того, чтобы в первом технологическом режиме выводить из установки разделения воздуха обогащенный кислородом жидкий продукт разделения воздуха в большем количестве, чем во втором технологическом режиме, и в первом технологическом режиме расширять большее количество воздуха во второй турбине, чем во втором технологическом режиме, так что в результате этого третий поток сжатого воздуха в первом технологическом режиме включает такое же большое количество воздуха, как во втором технологическом режиме.In particular, such an air separation unit is designed for operation in the first technological mode and in the second technological mode, for which devices are provided that are designed to remove a larger amount of oxygen-enriched liquid air separation product from the air separation unit in a larger quantity, than in the second technological mode, and in the first technological mode to expand a larger amount of air in the second turbine than in the second technological mode, so that as a result the third compressed air stream in the first technological mode includes the same large amount of air as in the second technological mode .
Далее изобретение более подробно разъясняется со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые наглядно иллюстрируют предпочтительные вариантов осуществления настоящего изобретения.The invention is further explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which clearly illustrate preferred embodiments of the present invention.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фигура 1 показывает установку разделения воздуха согласно одному варианту осуществления изобретения в форме технологической схемы установки.Figure 1 shows an air separation unit according to one embodiment of the invention in the form of an installation flow chart.
Подробное описание чертежейDetailed Description of Drawings
В Фигуре 1 представлена и в целом обозначена кодовым номером 100 позиции установка разделения воздуха согласно одному особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения.In Figure 1, an air separation unit according to one particularly preferred embodiment of the invention is presented and generally indicated by
Установка 100 разделения воздуха с помощью главного воздушного компрессора 2 через фильтр 1 засасывает поток подводимого воздуха, и в представленном примере сжимает до уровня давления от 6 до 15 бар (абсолютных). После сжатия могут следовать стадии высушивания, охлаждения и очистки известного типа, которые ради наглядности в Фигуре 1 не показаны.
Соответствующий поток b сжатого и очищенного воздуха разделяется на два частичных потока с и d, которые подаются на указанном уровне давления в главный теплообменник 3 с теплой стороны, охлаждаются в нем и отбираются на различных уровнях температуры.The corresponding stream b of compressed and purified air is divided into two partial streams c and d, which are supplied at the indicated pressure level to the
Из частичного потока с после выведения из главного теплообменника 3 на различных уровнях температуры формируются два частичных потока е и f. Частичный поток е расширяется в расширительной машине 4, частичный поток f в расширительной машине 5. Поскольку частичный поток е охлаждается до более низкой температуры, чем частичный поток f, расширительная машина 4 также называется «холодной» расширительной машиной, напротив, расширительная машина 5 называется «теплой» расширительной машиной.From the partial stream c, after removal from the
Расширение обоих частичных потоков е и f в каждом случае выполняется исходя из упомянутого уровня давления от 5 до 15 бар (абсолютных). Частичный поток е в представленном примере расширяется до уровня давления около 5,4 бар (абсолютных), тогда как частичный поток f до уровня давления около 1,4 бар (абсолютных). С расширительными машинами 4 и 5 в каждом случае соединены генераторы 41 и, соответственно, 51.The expansion of both partial flows e and f in each case is performed on the basis of the mentioned pressure level from 5 to 15 bar (absolute). The partial flow e in the presented example expands to a pressure level of about 5.4 bar (absolute), while the partial flow f to a pressure level of about 1.4 bar (absolute). In each case, the
Частичный поток е после его расширения в расширительной машине 4 еще раз разделяется на два частичных потока g и h. Частичный поток g вводится вблизи кубовой части в колонну 61 высокого давления, которая выполнена как часть двойной колонны 6. Частичный поток h расширяется вблизи кубовой части в смесительной колонне 7. Колонна 61 высокого давления действует на упомянутом уровне давления около 5,4 бар (абсолютных), смесительная колонна 7 эксплуатируется при несколько меньшем уровне давления около 5,0 бар (абсолютных).The partial stream e after its expansion in the expansion machine 4 is once again divided into two partial streams g and h. Partial flow g is introduced near the bottoms in the high-
Частичный поток f после его расширения в расширительной машине 5 на промежуточном уровне температуры возвращается в главный теплообменник 3, выводится из него на холодной стороне и подается в колонну 62 низкого давления, которая также выполнена как часть двойной колонны 6. Колонна 62 низкого давления действует на упомянутом уровне давления около 1,4 бар (абсолютных).The partial stream f after expansion in the
Частичный поток d выводится с холодной стороны главного теплообменника 3 и, исходя из упомянутого уровня давления от 6 до 15 бар (абсолютных), расширяется в колонне 61 высокого давления.Partial flow d is discharged from the cold side of the
В колонне 61 высокого давления на кубовой стороне осаждается жидкая, обогащенная кислородом фракция, и выводится в форме потока i. Поток i пропускается через противоточный переохладитель 8 и затем расширяется в колонне 62 низкого давления.In the high-
Обогащенный азотом головной продукт выводится из верха колонны 61 высокого давления, и частично в форме потока k пропускается через главный конденсатор 63 двойной колонны 6, и там, по меньшей мере частично, сжижается. Часть жидкого обогащенного азотом головного продукта колонны 61 высокого давления (смотри связку А) в форме потока l пропускается через противоточный переохладитель, и в виде жидкого обогащенного азотом продукта разделения воздуха выводится за пределы установки. Дополнительная часть сжиженного обогащенного азотом головного продукта колонны 61 высокого давления возвращается в колонну 61 высокого давления в качестве флегмы.The nitrogen-rich overhead product is discharged from the top of the high-
С промежуточного днища колонны 61 высокого давления выводится обогащенный азотом поток m, также пропускается через противоточный переохладитель 8 и расширяется в колонне 62 низкого давления вблизи ее головной части.A nitrogen-enriched stream m is discharged from the intermediate bottom of the high-
В кубовой части колонны низкого давления образуется жидкая, обогащенная кислородом фракция, которая выводится (смотри связку В) в форме потока n, частично пропускается через противоточный переохладитель 8, и в виде жидкого обогащенного кислородом продукта разделения воздуха выводится за пределы установки.A liquid, oxygen-enriched fraction is formed in the bottom part of the low-pressure column, which is discharged (see bundle B) in the form of stream n, partially passed through a
С промежуточного днища колонны 62 низкого давления выводится обогащенный кислородом поток о, с помощью насоса 9 приобретает повышенное давление в жидком состоянии, пропускается через противоточный переохладитель 8, подогревается в главном теплообменнике 3 и подается в смесительную колонну 7 вблизи ее головной части. Смесительная колонна действует так, как многократно разъяснялось. С верха смесительной колонны 7 выводится обедненный кислородом, сравнительно с потоком о, поток р, подогревается в главном теплообменнике 3, и выводится за пределы установки в виде газообразного кислородного продукта.An oxygen-enriched stream o is discharged from the intermediate bottom of the low-
С верха колонны 62 низкого давления выводится поток q неочищенного азота, пропускается через противоточный переохладитель 8 и главный теплообменник 3, и, например, используется в устройстве для очистки потока а.From the top of the
Обогащенный азотом поток r формируется из не проведенного через главный конденсатор 63 обогащенного азотом головного продукта колонны 61 низкого давления.The nitrogen-enriched stream r is formed from a low-
Наглядно иллюстрированная на Фигуре 1 установка 100 разделения воздуха предназначена для работы в двух технологических режимах, которые были разъяснены ранее. В первом технологическом режиме количество выводимого, здесь в форме потока n в жидком состоянии, из установки 100 разделения воздуха жидкого продукта разделения воздуха является бóльшим, чем во втором технологическом режиме. В то же время в первом технологическом режиме с помощью турбины 5 расширяется большее количество воздуха, чем во втором технологическом режиме, так что коэффициент избытка воздуха повышается. Во втором технологическом режиме вследствие пониженного коэффициента избытка воздуха снижаются давление и количество потока b, то есть, конечное давление главного воздушного компрессора 2 и количество проводимого через него воздуха.Illustratively illustrated in Figure 1, the
Claims (39)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15003483.3A EP3179186A1 (en) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Method for obtaining a liquid and a gaseous oxygen-rich air product in an air breakdown apparatus and air breakdown apparatus |
EP15003483.3 | 2015-12-07 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016147701A RU2016147701A (en) | 2018-06-07 |
RU2016147701A3 RU2016147701A3 (en) | 2020-04-14 |
RU2722074C2 true RU2722074C2 (en) | 2020-05-26 |
Family
ID=54838147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016147701A RU2722074C2 (en) | 2015-12-07 | 2016-12-06 | Method of producing liquid and gaseous oxygen-enriched air separation product in an air separation plant and an air separation plant |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP3179186A1 (en) |
CN (1) | CN107131718B (en) |
AU (1) | AU2016269434B2 (en) |
BR (1) | BR102016028677B1 (en) |
CL (1) | CL2016003150A1 (en) |
PL (1) | PL3179187T3 (en) |
RU (1) | RU2722074C2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019081065A1 (en) | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Linde Aktiengesellschaft | Method and apparatus for treating a sour gas mixture |
WO2019120619A1 (en) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Linde Aktiengesellschaft | Gas treatment method including an oxidative process providing waste heat and corresponding apparatus |
EP3557166A1 (en) | 2018-04-19 | 2019-10-23 | Linde Aktiengesellschaft | Method for the low-temperature decomposition of air and air separation plant |
EP3614083A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-26 | Linde Aktiengesellschaft | Air separation system, method for cryogenic decomposition of air using air separation system and method for creating an air separation system |
US20200080773A1 (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-12 | Zhengrong Xu | Cryogenic air separation unit with flexible liquid product make |
CN112805524B (en) | 2018-10-23 | 2022-12-06 | 林德有限责任公司 | Method and apparatus for the cryogenic separation of air |
WO2020160842A1 (en) | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Linde Gmbh | Gas treatment method and apparatus including an oxidative process for treating a sour gas mixture using gas from an air separation process |
WO2022016416A1 (en) * | 2020-07-22 | 2022-01-27 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Argon enhancing method and device |
JP2024013252A (en) * | 2022-07-20 | 2024-02-01 | 大陽日酸株式会社 | Heat exchanger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5379598A (en) * | 1993-08-23 | 1995-01-10 | The Boc Group, Inc. | Cryogenic rectification process and apparatus for vaporizing a pumped liquid product |
EP0698772A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-28 | The Boc Group, Inc. | Method and apparatus for producing oxygen |
RU2387934C2 (en) * | 2005-12-15 | 2010-04-27 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method to separate air into components by cryogenic distillation |
RU2479806C2 (en) * | 2007-03-13 | 2013-04-20 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method and machine for generating gas from air in gaseous and liquid form of high flexibility by method of cryogenic distillation |
DE102013002094A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-07 | Linde Aktiengesellschaft | Method for producing liquid and gaseous oxygen by low temperature separation of air in air separation system in industrial application, involves feeding feed air flow to portion in mixed column and to another portion in separating column |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT961138B (en) | 1971-02-01 | 1973-12-10 | Air Liquide | PLANT FOR COMPRESSING A FLUID BY EXPANSION OF ANOTHER FLUID |
GB2079428A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-20 | Air Prod & Chem | A method for producing gaseous oxygen |
EP0383994A3 (en) * | 1989-02-23 | 1990-11-07 | Linde Aktiengesellschaft | Air rectification process and apparatus |
US5454227A (en) | 1994-08-17 | 1995-10-03 | The Boc Group, Inc. | Air separation method and apparatus |
DE19803437A1 (en) | 1998-01-29 | 1999-03-18 | Linde Ag | Oxygen and nitrogen extracted by low-temperature fractional distillation |
DE19951521A1 (en) | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Linde Ag | Recovering pressurized product by low temperature decomposition of air in rectification system comprises cold compressing heat carrier stream before introducing into mixing column |
DE10015602A1 (en) | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Linde Ag | Method and device for obtaining a printed product by low-temperature separation of air |
DE10139727A1 (en) | 2001-08-13 | 2003-02-27 | Linde Ag | Method and device for obtaining a printed product by low-temperature separation of air |
DE10209421A1 (en) | 2002-03-05 | 2003-04-03 | Linde Ag | Process for recovering a compressed product comprises subjecting air to low temperature decomposition in a rectification system consisting of a high pressure column and a low pressure column |
DE10217093A1 (en) | 2002-04-17 | 2003-01-23 | Linde Ag | Separation column system, for separation of high purity nitrogen or oxygen, has temperature measurements at high pressure column and mixer column to set purity according to temperature |
DE10228111A1 (en) | 2002-06-24 | 2004-01-15 | Linde Ag | Air separation process and plant with mixing column and krypton-xenon extraction |
EP1387136A1 (en) | 2002-08-02 | 2004-02-04 | Linde AG | Process and device for producing impure oxygen by cryogenic air distillation |
EP1666824A1 (en) | 2004-12-03 | 2006-06-07 | Linde Aktiengesellschaft | Process and device for the recovery of Argon by cryogenic separation of air |
DE102012017484A1 (en) | 2012-09-04 | 2014-03-06 | Linde Aktiengesellschaft | Process and plant for the production of liquid and gaseous oxygen products by cryogenic separation of air |
EP2980514A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-03 | Linde Aktiengesellschaft | Method for the low-temperature decomposition of air and air separation plant |
-
2015
- 2015-12-07 EP EP15003483.3A patent/EP3179186A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-11-23 EP EP16020460.8A patent/EP3179187B1/en active Active
- 2016-11-23 PL PL16020460T patent/PL3179187T3/en unknown
- 2016-12-06 CN CN201611273153.9A patent/CN107131718B/en active Active
- 2016-12-06 RU RU2016147701A patent/RU2722074C2/en active
- 2016-12-06 BR BR102016028677-8A patent/BR102016028677B1/en active IP Right Grant
- 2016-12-06 CL CL2016003150A patent/CL2016003150A1/en unknown
- 2016-12-06 AU AU2016269434A patent/AU2016269434B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5379598A (en) * | 1993-08-23 | 1995-01-10 | The Boc Group, Inc. | Cryogenic rectification process and apparatus for vaporizing a pumped liquid product |
EP0698772A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-28 | The Boc Group, Inc. | Method and apparatus for producing oxygen |
RU2387934C2 (en) * | 2005-12-15 | 2010-04-27 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method to separate air into components by cryogenic distillation |
RU2479806C2 (en) * | 2007-03-13 | 2013-04-20 | Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Method and machine for generating gas from air in gaseous and liquid form of high flexibility by method of cryogenic distillation |
DE102013002094A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-07 | Linde Aktiengesellschaft | Method for producing liquid and gaseous oxygen by low temperature separation of air in air separation system in industrial application, involves feeding feed air flow to portion in mixed column and to another portion in separating column |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016147701A3 (en) | 2020-04-14 |
CN107131718B (en) | 2020-12-22 |
EP3179186A1 (en) | 2017-06-14 |
AU2016269434B2 (en) | 2022-03-31 |
BR102016028677B1 (en) | 2022-08-16 |
EP3179187A1 (en) | 2017-06-14 |
BR102016028677A2 (en) | 2017-07-25 |
RU2016147701A (en) | 2018-06-07 |
CN107131718A (en) | 2017-09-05 |
CL2016003150A1 (en) | 2017-06-02 |
PL3179187T3 (en) | 2019-07-31 |
AU2016269434A1 (en) | 2017-06-22 |
EP3179187B1 (en) | 2019-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2722074C2 (en) | Method of producing liquid and gaseous oxygen-enriched air separation product in an air separation plant and an air separation plant | |
RU2387934C2 (en) | Method to separate air into components by cryogenic distillation | |
KR101275364B1 (en) | Cryogenic air separation system | |
JP5425100B2 (en) | Cryogenic air separation method and apparatus | |
US20140260422A1 (en) | Low Temperature Air Separation Process for Producing Pressurized Gaseous Product | |
US8448463B2 (en) | Cryogenic rectification method | |
US20160025408A1 (en) | Air separation method and apparatus | |
US20180180357A1 (en) | Process for producing one or more air products, and air separation plant | |
US20200149808A1 (en) | Air separation method and apparatus | |
WO2012021263A2 (en) | Air separation method and apparatus | |
CN103069238B (en) | By the method and apparatus that the cryogenic separation of air obtains compressed oxygen and compressed nitrogen | |
EP2634517B1 (en) | Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation | |
RU2768445C2 (en) | Method for producing one or more products from air and air separation unit | |
CN1119609C (en) | Multiple columin nitrogen coproduction | |
CN107606875A (en) | The method and apparatus that compressed nitrogen and liquid nitrogen are produced by low temperature air separating | |
GB2251931A (en) | Air separation | |
KR102240251B1 (en) | Method and device for oxygen production by low-temperature separation of air at variable energy consumption | |
US6357259B1 (en) | Air separation method to produce gaseous product | |
CN113242952A (en) | Apparatus and method for separating air by cryogenic distillation | |
KR20160032160A (en) | Method for producing at least one air product, air separation system, method and device for producing electrical energy | |
US20230168030A1 (en) | Process for cryogenic fractionation of air, air fractionation plant and integrated system composed of at least two air fractionation plants | |
RU2647297C2 (en) | Method and plant for producing liquid and gaseous oxygenates by low-temperature air separation | |
US20180003435A1 (en) | Apparatus for operating an air separation plant | |
US20120125044A1 (en) | Feed compression method and apparatus for air separation process | |
US20160245585A1 (en) | System and method for integrated air separation and liquefaction |