SI20486A - Postopek za pridobivanje ksenona - Google Patents
Postopek za pridobivanje ksenona Download PDFInfo
- Publication number
- SI20486A SI20486A SI9920039A SI9920039A SI20486A SI 20486 A SI20486 A SI 20486A SI 9920039 A SI9920039 A SI 9920039A SI 9920039 A SI9920039 A SI 9920039A SI 20486 A SI20486 A SI 20486A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- column
- sediment
- lox
- lza
- inert gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04745—Krypton and/or Xenon
- F25J3/04751—Producing pure krypton and/or xenon recovered from a crude krypton/xenon mixture
-
- 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
- F25J3/0228—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 characterised by the separated product stream
- F25J3/028—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 characterised by the separated product stream separation of noble gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04745—Krypton and/or Xenon
-
- 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
- F25J2200/32—Processes or apparatus using separation by rectification using a side column fed by a stream from the 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
- F25J2200/34—Processes or apparatus using separation by rectification using a side column fed by a stream from the low pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
-
- 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
- F25J2210/42—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/50—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
- F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
- F25J2215/34—Krypton
-
- 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
- F25J2215/36—Xenon
-
- 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
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/42—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being nitrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S62/00—Refrigeration
- Y10S62/923—Inert gas
- Y10S62/925—Xenon or krypton
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)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
Izum zadeva postopek za pridobivanje ksenona in eventuelno tudi kriptona iz vložka tekočega kisika (LOX), do kakršnega se pride v kriogeni napravi za razgrajevanje zraka (LZA) pri rektifikaciji zraka, večinoma kot produkt usedline nizkotlačnega stolpca, in sicer s ksenonom Xe), kriptonom (Kr) in ogljikovodiki (CxHy) v majhni koncentraciji in nekako 99 mol % kisikom (O2), pri čemer se LOX-vložek dovede 1. koloni, kisik LOX-vložka se večinoma z inertnim plinom separira in pridobi v vršnem plinu, medtem ko se iz usedline 1. kolone inertni plin z malo O2 in skoraj celotna količina CxHy, Kr in Xe odvede v tekočem stanju. Značilno za izum je, da se tekočinski odvod dovaja drugi koloni brez predhodne katalitične in/ali adsobcijske odstranitve CxHy. Kr-frakcija se pridobi kot vršni plin 2. kolone in Xe-frakcija se odvede iz usedline 2. kolone. Postopek se lahko uporabi v napravi za pridobivanje Xe in/ali Kr v napravi za razgrajevanje zraka (LZA). Naprava je lahko nameščena v prevoznem zabojniku.ŕ
Description
W0 99/61853 PCT/EP99/03079
Po st or ek 7. a p r i d o b j vanj e ksenona
Izum zadeva postopek za pridobivanje ksenona in eventualno tudi kriptona iz vložka tekočega kisika (LOX), do kakršnega se pride v kriogeni napravi za razgrajevanje zraka (Luftzerlegungsan1age- LZA) pri rektifikaciji zraka, večinoma kot proi zvod usedi ine (Sumpfprodukt) nizkotlačnega stolpca, in sicer s ksenonom (Xe), kriptonom (Kr) in ogljikovodiki (CsHy) v majhni koncentraciji in nekako 99 mol% kisikom (02), pri Čemer se LOX-vložek dovede 1. koloni, kisik LOX-vložka se večinoma z inertnim plinom loči in se v vršnem plinu (Kopfgas) pridobi medtem ko se iz usedline 1. kolone inertni plin z malo O2 in skoraj celotna količina CxJiy, Kr in Xe odvede v tekočem stanju.
Ločevanje oz. separacija (Abstrippen) kisika s pomočjo argona v ločevalni (separacijski) koloni (Strippkolonne) je poznano iz M. Streich, P. Daimler Gewinnung von Edelgasen in Luft- und Ammoniakanlangen. Linde Berichte aus Technik und Wissenschaft 37 (1975). S temi ukrepi ostaja vsebnost kisika pri koncentriranju ogljikovodikov skupaj s kriptonom in ksenonom izpod meje vžiga reakcije ogljikovodika s kisikom.
Nadomestilo kisika v takšni ločevalni koloni z dušikom je predmet patenta US 4 401 448.
V obeh postopkih se nato vsaj velik delež ogljikovodikov adsorpcijsko ali katalitično odstrani s temu sledečo adsorpcijo reakcijskega produkta vode in ogljikovega monoksida. Za to potrebna naprava je potrošna. Kontinuirani pogon se lahko omogoči le z izmeničnima polnitvijo in regeneracijo vsaj dveh adsorbentov. pri čemer se mora vklopiti procesni tok s C’ Hy v presledkih na vsakokrat regeneriranem adsorbentu.
Naloga izuma je torej prikazati postopek, ki je enostaven in lahko obratuje brez preklapljanja procesnega toka.
Ta naloga se po izumu reši s postopkom z značilnostmi iz zahtevka 1. Oblikovanje izuma je predmet podzahtevkov.
da se tekočinski odvod brez adsopcijske odstranitve CXHV ija se pridobi kot vršni plin odvede iz usedline 2. kolone.
Karakteristično za izum je. predhodne katalitične in/ali dovaja 2. koloni, Kr-frakc 2. kolone in Xe-frakcija se
V Kr-frakciji se nahajajo razen Kr sami sestavni delci z vreliščem nižjim od Xe, posebno metan, če se ta Kr-frakcija zavrže in se samo za velikostni red manjša Xe-frakcija nadalje predeluje za pridobivanje ekonomsko pomembnega ksenona, se procesno-tehnična poraba znatno omeji. To opraviči pri majhnih napravah odpoved možnega pridobivanja kriptona iz Kr-frakcije. V enem od nadalje opisanih oblik postopka pa se lahko pridobi tudi kripton na enostavni način kot dodatni proizvod.
Inertni plin se lahko napaja iznad usedline 1. kolone.
Inertni plin se lahko odvzema iz LZA na licu mesta (vor Ort) in lahko vsebuje predvsem dušik in./ali argon.
Z LZA na licu mesta odpade na ta način potrebna zagotovitev inertnega plina. Če vsebuje inertni plin argon, se lahko v LZA iz vršnega plina 1. kolone argon pridobiva nazaj.
LOX-vložek se lahko odvzema iz na licu mestu razpoložljive naprave LZA. Neugodneje je LOX-vložek za pridobivanje ksenona transportirati.
LOX-vložek se lahko napaja v vrhu oz. glavi (Kopf) kolone ali na nekaterih krožnikih (Boden) izpod vraha 1. kolone.
Pritisk LOX-vložka se lahko po potrebi s primerno napravo prilagodi pritisku v vrhu 1. kolone. Tako se lahko v odvisnosti od za ločevanje uporabljenega inertnega plina nastavi optimalni pogonski tlak 1. kolone.
Usedlina 1. kolone se lahko ogreva z indirektno toplotno izmenjavo. Za ogrevanje se lahko uporabi električni grelec ali procesni tok LZA na licu mesta. Postopek z električnim grelcem je neodvisen od pogona LZA, v drugem primeru se prihranijo izdatki za tok.
Vrh 1. kolone se lahko ugodno ohlaja s pomočjo direktne ali indirektne toplotne izmenjave.
V primeru uporabe dušika kot inertnega plina se lahko za ohlajanje vrha 1. kolone uporablja tekoči dušik. Tekoči dušik je tudi na lokacijah brez LZA lahko zagotovljiv.
Tekočinski odvod iz 1. kolone lahko napaja, eventualno prednostno po povišanju tlaka, na mestu nekaj krožnikov izpod kondenzatorjev, vrh 2. kolone. Povišanje tlaka je lahko v primeru neugodnih primesi ogljikovodikov smotrno v izogib izpada trdnih snovi.
Xe-frakcija iz usedline 2. kolone se lahko napaja v sredinskem delu med vrhom in usedlino 3. kolone in Čisti Xe-proizvod odvaja na vrhu 3. kolone. S približno 99,999 mol% ksenona se lahko ta proizvod vsaj delno direktno trži ali pa se eventualno na nekem drugem mestu dodaja proizvodnji ksenona v najčistejši obliki.
Kr-frakcija se lahko napaja iz vrha 2. kolone v sredinskem delu med vrhom in usedlino 4. kolone in čisti Kr-proizvod se lahko odvaja iz usedline 4. kolone. Analogno čistemu Xe-proizvodu se lahko čisti Kr-proizvod z 99,999 mol% kriptona direktno trži in/ali dodaja proizvodnji kriptona v najčistejši obliki.
Vrh 2. in/ali 3. in/ali 4. kolone se lahko ohlaja vsaka s svojim ustreznim fluidom. n.pr. iz LZA na licu mesta, in usedlina 2. in/ali 3. in/ali 4. kolone se lahko ogreva vsaka na svoj način z indirektno toplotno izmenjavo s fluidom ali z električnim grelcem.
Postopek po tem izumu se lahko uporabi za pridobivanje ksenona in/ali kriptona v napravi LZA.
Naprava za pridobivanje ksenona in/ali kriptona je lahko nameščena v kakšnem prevoznem zabojniku. To omogoča po eni strani posebno enostavno montažo na napravo LZA. po drugi strani pa se lahko takšna naprava uporabi tudi kot mobilna naprava za več LZA. V tem primeru je samo potrebno, da se LOX-vložek iz LZA vmesno skladišči in se ob priložnosti v mobilni napravi predela. To prihrani obsežne transporte LOX-vložka. ki vsebuje samo približno 400 mol ppm ksenona.
Izum je s pomočjo ene od izvedbenih oblik na sliki podrobneje razložen.
Slika kaže po izumu čisto rektifikacijsko pridobivanje ksenona brez katalitičnega ali adsorpcijskega odstranjevanja CXHV.
Pridobivanje ksenona je prikazano na sliki shematsko v obliki stikalne sheme. LOX-vložek 1 se vloži v vrh 1. kolone 2. Ta 1. kolona služi v glavnem izmenjavi kisika z inertnim plinom. V izvedbi, prikazani na sliki, se kot inertni plin odvzema iz sosednje na sliki neprikazane LZA plinasti dušik 3 in se iznad usedline z njim napaja 1. kolona 2. Za reduciranje potrebne količine dušika se lahko usedlina 1. kolone 2 ogreva (na sliki ni prikazano). Delovni tlak 1. kolone 2 se ravna pretežno po porabljenem inertnem plinu. Pritisk LOX-vložka 1 se prilagaja temu delovnemu pritisku. Tok preostanka plina 4 v vrhu 1. kolcne 2 vsebuje dušik, kisik in sledi metana in kriptona, medtem ko vsebuje odvzeta tekočina usedline 5 v glavnem dušik, malo kisika (manj kot 5 mol%). C^, Kr in Xe. Majhna vsebnost kisika se poveča tako. da molsko količinsko razmerje med plinastim dušikom 3 in LOX-vložkom 1 ne pade izpod približno 5.0.
Tekočina usedline 5 1. kolone 2 se dovaja 2. koloni 6 na mestu nekaj krožnikov izpod kondenzatorjev v vrhu. V izogib izpada trdne snovi se lahko v primeru potrebe pritisk toka 5 poviša na optimalno vrednost pogonskega pritiska kolone
6. V 2. koloni 6 se pridobiva Kr-frakcija 7 z lahkohlapljivim deležem toka 5 in Xe-frakcija 8 s težkohlapljivim deležem toka 5. Kr-frakcija 7 se v plinasti obliki odvzema vrhu in Xe-frakcija 8 se v tekoči obliki odvzema usedlini 2. kolone.
Xe-frakcija 8 iz 2. kolone 6 se napaja v sredinskem delu
3. kolone 9 in tok preostalega plina 10. ki vsebuje težkohlapljive ogljikovodike iz Xe-frakcije 8. se odvaja tekoč iz usedline 3. kolone. Čisti Xe-proizvod 11 se pridobiva v tekočem stanju v vrhu 3. kolone.
Kr-frakcija 7 iz 2. kolone 6 se ali obravnava kot preostanek plina ali se (kot je na sliki prikazano) v sredinskem delu 4. kolone 12 napaja in tok preostalega plina 13 s pretežnim deležem dušika in preostalega kisika ter metana se odvaja v plinasti obliki v vrhu 4. kolone 12 in čisti Kr-proizvod 14 se odvaja v usedlini 4. kolone 12 v tekoči obliki.
Kondenzatorji 15 v vrhu 2.. 3. in 4. kolone 6. 9. 12 se ohlajajo s svojemu vrelišču prilagojeno uparljivo tekočino ali s primernim enofaznim hladilnim tokom po potrebi iz sosednje LZA.
Ogrevanje 16 2., 3.. 4. kolone 6, 9, 12 se vrši z indirektno toplotno izmenjavo s pomočjo električnega grelca ali primernega fluida, po potrebi iz sosednje LZA.
V neki drugi obliki postopka po izumu se ogreva usedlina
1. kolone 2 z indirektno toplotno izmenjavo z električnim grelcem ali primernim fluidom 17 in vrh 1. kolone 2 se ohlaja z direktno ali indirektno toplotno izmenjavo (na sliki je črtkano prikazano ogrevanje s fluidom 17 in direktna toplotna izmenjava za ohlajanje vrha 1. kolone 2 s pomočjo tekočega dušika 18).
Primer 1
Številčni primer modelnega izračuna ene od oblik postopka po izumu brez hlajenja vrha 1. kolone je prikazan v tabeli 1. 98,8 mol% Xe znaša čistost doseženega čistega Xe-proizvoda in 98,1 mol% čistega Kr-proizvoda. Xe-izplen znaša 97,0 % in Kr-izplen 67.0 %, vsakokrat v odnosu na LOX-napajalni tok 1.
Primer 2
Za obliko kot v primeru 1, vendar z ogrevanjem usedline in hlajenjem vrha 1. kolone z uvajanjem tekočega dušika 18, so v tabeli 2 podani ustrezni procesni podatki. Dosežena je čistost ksenona 99,97 mol% in čistost kriptona 99,9 mol%. Izplen ksenona, v odnosu na L0X-napajalni tok 1 znaša 99,8 % in izplen kriptona 96.3 %.
Claims (18)
1. Postopek za pridobivanje ksenona in eventualno tudi kriptona iz vložka tekočega kisika (LOX), do kakršnega se pride v kriogeni napravi za razgrajevanje zraka (LZA) pri rektifikaciji zraka, večinoma kot produkt usedline nizkotlačnega stolpca, in sicer s ksenonom (Xe), kriptonom (Kr) in ogljikovodiki (CxHy) v majhni koncentraciji in nekako 99 mol% kisikcm (02), pri čemer se LOX-vložek dovede 1. koloni, kisik LOX-vložka se z inertnim plinom večinoma loči in se v vršnem plinu pridobi, medtem ko se iz usedline t. kolone inertni plin z malo 02 in skoraj celotna količina CxHy. Kr in Xe odvede v tekočem stanju, označen s tem, da se tekočinski odvod brez predhodne katalitične in/ali adsobcijske odstranitve CXHV dovede v 2. kolono, da se pridobi Kr-frakcija kot vršni plin v vrhu 2. kolone in da se Xe-frakcija odvede iz usedline 2. kolone.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se inertni plin napaja iznad usedline 1. kolone.
3. Postopek po zahtevku 2, označen s tem, da se inertni plin odvzema iz LZA na licu mesta.
4. Postopek po zahtevku 2 ali 3. označen s tem, da vsebuje inertni plin v glavnem dušik in/ali argon.
5. Postopek po zahtevku 1. označen s tem, da se LOX-vložek odvzema na licu mesta iz LZA.
6. Postopek po zahtevku 1. označen s tem, da se LOX-vložek napaja v vrhu ali na mestu nekaj krožnikov izpod vrha 1. kolone.
7. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se pritisk
LOX-vložka po potreb' s primerno napravo prilagodi pritisku v vrhu 1. kolone.
8. Postopek po zahtevku 1. označen s tem, da se usedlina 1. kolone ogreva z indirektno toplotno izmenjavo.
9. Postopek po zahtevku 8. označen s tem, da se za ogrevanje uporabi električni grelec ali procesni tok naprave LZA na licu mesta.
10. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se vrh 1. kolone ohlaja z direktno ali indirektno toplotno izmenjavo.
11. Postopek po zahtevku 10. označen s tem, da se v primeru uporabe dušika kot inertnega plina za ohlajanje vrha 1. kolone uporablja tekoči dušik.
12. Postopek po zahtevku 1. označen s tem, da se tekočinski odvod iz 1. kolone, eventualno po povišanju tlaka, napaja v vrh 2. kolone na mestu nekaj krožnikov izpod kondenzatorjev v vrhu.
13. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da se Xe-frakcija iz usedline 2. kolone napaja v sredinskem delu med vrhom in usedlino 3. kolone in da se čisti Xe-proizvod odvaja iz vrha 3. kolone.
14. Postopek po zahtevku 1. označen s tem, da se Kr-frakcija napaja iz vrha 2. kolone v sredinskem delu med vrhom in usedlino 4. kolone in da se čisti Kr-proizvod odvaja iz usedline 4. kolone.
15. Postopek po enem od zahtevkov 12. 13 ali 14. označen s tem, da se vrh 2. in/ali 3. in/ali 4. kolone ohlaja vsaka s svojim ustreznim fluidom. n.pr. iz LZA na licu mesta.
16. Postopek po enem od zahtevkov 12. 13 ali 14, označen s tem, da se usedlina 2. in/ali 3. in/ali 4. kolone ogreva vsaka posebej z indirektno toplotno izmenjavo s fluidom ali z električnim grelcem.
17. Uporaba postopka po enem od zahtevkov 1 do 16 v napravi za pridobivanje ksenona in/ali kriptona v LZA.
18. Uporaba po zahtevku 17 z napravo za pridobivanje ksenona in/ali kriptona. nameščeno v prevoznem zabojniku.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823526A DE19823526C1 (de) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | Verfahren zur Xenongewinnung |
| PCT/EP1999/003079 WO1999061853A1 (de) | 1998-05-26 | 1999-05-05 | Verfahren zur xenongewinnung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI20486A true SI20486A (sl) | 2001-08-31 |
Family
ID=7868981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI9920039A SI20486A (sl) | 1998-05-26 | 1999-05-05 | Postopek za pridobivanje ksenona |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6351970B1 (sl) |
| EP (1) | EP1082577B1 (sl) |
| CN (1) | CN1136427C (sl) |
| AT (1) | ATE215211T1 (sl) |
| DE (2) | DE19823526C1 (sl) |
| NO (1) | NO20005955L (sl) |
| PL (1) | PL344242A1 (sl) |
| SI (1) | SI20486A (sl) |
| TW (1) | TW453975B (sl) |
| WO (1) | WO1999061853A1 (sl) |
| ZA (1) | ZA200007750B (sl) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6735980B2 (en) * | 2002-01-04 | 2004-05-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Recovery of krypton and xenon |
| RU2213609C1 (ru) * | 2002-11-15 | 2003-10-10 | Савинов Михаил Юрьевич | Способ разделения криптоно-ксенонового концентрата и устройство для его осуществления |
| RU2242267C1 (ru) * | 2003-11-17 | 2004-12-20 | Савинов Михаил Юрьевич | Способ очистки и разделения многокомпонентной смеси и устройство для его осуществления |
| US8123606B2 (en) * | 2004-07-30 | 2012-02-28 | Igt | Stud bingo |
| WO2006068531A1 (en) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Mikhail Yurievich Savinov | Method treating and dividing a multi-component mixture and device for carrying out said method |
| RU2295679C1 (ru) * | 2005-08-05 | 2007-03-20 | Михаил Юрьевич Савинов | Способ управления ректификационной установкой |
| RU2300717C1 (ru) * | 2005-12-29 | 2007-06-10 | Михаил Юрьевич Савинов | Способ очистки и разделения криптоно-ксеноновой смеси ректификацией и устройство для его осуществления |
| RU2412744C2 (ru) * | 2007-11-29 | 2011-02-27 | Михаил Юрьевич Савинов | Способ утилизации потерь целевых компонентов с получением чистых целевых компонентов и устройство для его осуществления |
| DE102009014556A1 (de) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur Beheizung einer Trennkolonne |
| CN101634515B (zh) * | 2009-08-13 | 2012-09-05 | 上海启元科技发展有限公司 | 一种纯氪和纯氙的全精馏提取方法 |
| CN101634514B (zh) * | 2009-08-13 | 2012-01-25 | 上海启元科技发展有限公司 | 全精馏制备纯氪和纯氙的方法 |
| EP2312248A1 (de) | 2009-10-07 | 2011-04-20 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung Gewinnung von Drucksauerstoff und Krypton/Xenon |
| CN101723338B (zh) * | 2009-11-12 | 2013-03-13 | 上海启元科技发展有限公司 | 一种从液氧中提取氪氙的方法 |
| CN101898752B (zh) * | 2009-11-12 | 2012-07-04 | 上海启元科技发展有限公司 | 一种从浓氪氙液中精制纯氪和纯氙的方法 |
| EP2390603A1 (de) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | Linde AG | Verfahren und Vorrichtung zur Trennung eines Stoffgemischs durch Destillation |
| US8978413B2 (en) * | 2010-06-09 | 2015-03-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Rare gases recovery process for triple column oxygen plant |
| FR2971332B1 (fr) * | 2011-02-09 | 2017-06-16 | Air Liquide | Procede et appareil de separation cryogenique d'un debit riche en methane |
| CN102538393A (zh) * | 2011-07-26 | 2012-07-04 | 上海启元空分技术发展股份有限公司 | 含co2和甲烷的氪氙浓缩物的分离方法 |
| DE102011111630A1 (de) | 2011-08-25 | 2013-02-28 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperatur-Zerlegung eines Fluidgemischs |
| RU2520216C1 (ru) * | 2012-12-21 | 2014-06-20 | Михаил Юрьевич Савинов | Способ получения из многокомпонентного раствора криптоноксеноновой смеси и растворителя особой чистоты и устройство его осуществления |
| CN108031138A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-15 | 浙江新锐空分设备有限公司 | 一种氪氙浓缩塔底部蒸发热源系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1667639A1 (de) * | 1968-03-15 | 1971-07-08 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren zum Gewinnen eines Krypton-Xenon-Gemisches aus Luft |
| DE2055099A1 (de) * | 1970-11-10 | 1972-05-18 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Anreicherung von Krypton und Xenon in Luftzerlegungsanlagen |
| FR2280954B1 (fr) | 1974-07-31 | 1977-01-07 | Commissariat Energie Atomique | Procede de traitement de melanges d'air et de gaz rares au moins partiellement radio-actifs |
| US4401448A (en) * | 1982-05-24 | 1983-08-30 | Union Carbide Corporation | Air separation process for the production of krypton and xenon |
| US4647299A (en) | 1984-08-16 | 1987-03-03 | Union Carbide Corporation | Process to produce an oxygen-free krypton-xenon concentrate |
| US5067976A (en) * | 1991-02-05 | 1991-11-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Cryogenic process for the production of an oxygen-free and methane-free, krypton/xenon product |
-
1998
- 1998-05-26 DE DE19823526A patent/DE19823526C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-05 DE DE59901070T patent/DE59901070D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-05 WO PCT/EP1999/003079 patent/WO1999061853A1/de not_active Ceased
- 1999-05-05 CN CNB998065668A patent/CN1136427C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-05 AT AT99922180T patent/ATE215211T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-05-05 SI SI9920039A patent/SI20486A/sl unknown
- 1999-05-05 PL PL99344242A patent/PL344242A1/xx unknown
- 1999-05-05 US US09/701,240 patent/US6351970B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-05 EP EP99922180A patent/EP1082577B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-25 TW TW088108541A patent/TW453975B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-11-24 NO NO20005955A patent/NO20005955L/no not_active Application Discontinuation
- 2000-12-21 ZA ZA200007750A patent/ZA200007750B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1136427C (zh) | 2004-01-28 |
| ZA200007750B (en) | 2001-11-12 |
| NO20005955D0 (no) | 2000-11-24 |
| EP1082577A1 (de) | 2001-03-14 |
| NO20005955L (no) | 2000-11-24 |
| US6351970B1 (en) | 2002-03-05 |
| EP1082577B1 (de) | 2002-03-27 |
| TW453975B (en) | 2001-09-11 |
| ATE215211T1 (de) | 2002-04-15 |
| DE19823526C1 (de) | 2000-01-05 |
| CN1305578A (zh) | 2001-07-25 |
| PL344242A1 (en) | 2001-10-08 |
| DE59901070D1 (de) | 2002-05-02 |
| WO1999061853A1 (de) | 1999-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SI20486A (sl) | Postopek za pridobivanje ksenona | |
| EP0444422B1 (en) | Production of high purity argon | |
| Arpentinier et al. | The technology of catalytic oxidations | |
| US20030133864A1 (en) | Central carbon dioxide purifier | |
| EP0234895A2 (en) | Recovery of argon | |
| EP0078063A2 (en) | A process for the separation of essentially pure nitrogen | |
| MY114706A (en) | Process and apparatus for eliminating at least one acid gas by means of a solvent for the purification of natural gas | |
| CA2893197A1 (en) | Argon production method and apparatus | |
| EP0593703B1 (en) | Ultra-high purity nitrogen and oxygen generator and process | |
| JP4605705B2 (ja) | アンモニア精製システムおよび精製方法 | |
| US2962868A (en) | Method of concentrating kryptonxenon | |
| US20140165648A1 (en) | Purification of inert gases to remove trace impurities | |
| JPS61122479A (ja) | 窒素製造方法 | |
| JP4708017B2 (ja) | 合成ガスを分別・精製するためのプラントユニットおよび方法 | |
| JP2636949B2 (ja) | 改良された窒素発生器 | |
| US5771713A (en) | Cryogenic rectification system for recovery of fluorine compounds | |
| JP3364724B2 (ja) | 高純度アルゴンの分離方法及びその装置 | |
| WO2015094175A1 (en) | Purification of inert gases to remove trace impurities | |
| JP7759205B2 (ja) | 高純度液化アルゴンの製造装置および高純度液化アルゴンの製造方法 | |
| US6843973B2 (en) | Krypton and xenon recovery system | |
| KR100680921B1 (ko) | 초고순도 가스의 제조방법 및 제조장치 | |
| US20140165649A1 (en) | Purification of inert gases to remove trace impurities | |
| US6192706B1 (en) | Cryogenic system for producing carbon monoxide | |
| CN201440024U (zh) | 一种采用精馏法脱除贫氪氙液中甲烷的装置 | |
| JPH11325720A (ja) | 超高純度窒素ガス製造方法およびそれに用いる装置 |