SU757817A1 - Способ получения кислорода высокой чистоты - Google Patents

Способ получения кислорода высокой чистоты Download PDF

Info

Publication number
SU757817A1
SU757817A1 SU772442258A SU2442258A SU757817A1 SU 757817 A1 SU757817 A1 SU 757817A1 SU 772442258 A SU772442258 A SU 772442258A SU 2442258 A SU2442258 A SU 2442258A SU 757817 A1 SU757817 A1 SU 757817A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
column
oxygen
main
additional
reflux
Prior art date
Application number
SU772442258A
Other languages
English (en)
Inventor
Semen S Budnevich
German S Potekhin
Ilya L Khodorkov
Veniamin N Shurubtsov
Original Assignee
Le T I Kholodilnoi Prom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Le T I Kholodilnoi Prom filed Critical Le T I Kholodilnoi Prom
Priority to SU772442258A priority Critical patent/SU757817A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU757817A1 publication Critical patent/SU757817A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04278—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using external refrigeration units, e.g. closed mechanical or regenerative refrigeration units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04642—Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
    • F25J3/04709—Producing crude argon in a crude argon column as an auxiliary column system in at least a dual pressure main column system
    • F25J3/04715—The auxiliary column system simultaneously produces 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
    • F25J3/04642—Recovering noble gases from air
    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
    • F25J3/04721—Producing pure argon, e.g. recovered from a crude argon column
    • F25J3/04727—Producing pure argon, e.g. recovered from a crude argon column using an auxiliary pure argon column for nitrogen rejection
    • 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
    • F25J2200/08—Processes or apparatus using separation by rectification in a triple pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/66—Closed external refrigeration cycle with multi component refrigerant [MCR], e.g. mixture of hydrocarbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

Изобретение относится к криогенной технике, преимущественно воздухоразделительной, и может быть использовано на установках, предназначенных для получения жидкого технического кислорода методом низкотемпературной ректификации атмосферного воздуха.
Известен способ получения жидкого кислорода высокой чистоты порядка 99,998об.% методом низкотемпературной ’θ ректификации основанный на последовательной очистке полученного в основной 'ректификационной колонне технического кислорода промышленной концентрации вначале от высококипящих 15 примесей в первой дополнительной колонне, включающей передачу флегмы в колонну, а затем от низкокипящих примесей во второй дополнительной колонне, включающей подвод тепла к ниж- 20 ней части колонны и подачу флегьы в нее 11].
Подвод и отвод тепла для получения пара и флегмы, необходимых в процессе ректификации в обеих колоннах, осу—* ществляется циркуляционным газовым потоком.
Недостаток такого способа - смешение очищенного в первой колонне кислорода с циркуляционным, что приводит к снижению концентрации потока кислорода, подаваемого на очистку во вторую колонну. Вследствие этого во второй колонне приходится производить сложное разделение смеси близких по летучести кислорода и аргона с повышенным содержанием последнего, что оказывает влияние на чистоту продукционного кислорода.
Наличие двух газовых циркуляционных потоков в сильной степени усложняет установку и управление его. Сжатие циркуляционного кислорода в компрессоре приводит к дополнительному расходу энергии и загрязнению кислорода, что может сказаться на конечной чистоте продукта.
Цель изобретения - снижение себестоимости получения кислорода высокой чистоты н упрощения процесса его производства.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве флегмы в первую дополнительную колонну, подают кубовую жидкость из (основной колонны, подвод тепла ко второй дополнительной колонне осуществляют путем подачи пара из нижней части основной колонны, который эат-ем дросселируют и подают в качестве флегмы в эту колонну, а верх3
75781
4
ние продукты из дополнительных колонн возвращают в основную колонну на разделение.
На фиг. 1 и 2 даны принципиальные схемы установок для осуществления предлагаемого способа.
Газообразный технический кислород отбирается из межтрубного пространства основного конденсатора 1 основной колонны двухкратной ректификации воздухораэделительной установки и по линии 2 направляется в нижнюю часть первой колонны 3, в которой осуществляется очистка технического 0^ от высококипящих компонентов. Поток флегьы в колонне создается за счет кипения подаваемой из нижней колонны 4 кубовой жидкости в межтрубном пространстве верхнего конденсатора 5. Жидкий кислород из нижнего сечения колонны 3 смешивается с жидким техническим 'кислородом, отбираемым из конденсатора’ 1 колонны двухкратной ректификации, и выводится потребителю.
Очищенный от тяжелолетучих примесей кислород отбирается из верхней части колонны 3 в жидком виде и по линии 6 направляется на окончательную очистку от ниэкокипящих компонентов во вторую колонну 7. Потоки пара и флегмы в этой колонне создаются за счет подвода тепла в нижнее сечение рассматриваемого аппарата и отвода тепла в верхней части колонны потоком пара, который отбирается из нижнего сечения колонны высокого давления 4 по линии 8. Этот пар поступает в трубное пространство нижнего конденсатора 9 второй колонны 7, где сжижается, тепло от конденсирующегося в трубках пара отводится кипящим в межтрубном пространстве аппарата 9 жидким кислородом высокой частоты. Образующаяся жидкость из конденсатора 9 по трубопроводу 10 дросселируется в межтрубное пространство верхнего конденсатора 11, где кипит, отводя тепло от конденсирующегося в трубках кислорода, обогащенного легколетучими примесями. Часть пара, поднимающегося по колонне 7, по линии 12 отводится из-под крышки верхнего конденсатора 11 и Направляется в соответствующее сечение колонны низкого давления 13 воздухораспределительного аппарата.
Часть кислорода высокой чистоты, кипящего в межтрубном пространстве Нижнего конденсатора 9 колонны 7, выводится по трубопроводу 14 в виде Готового продукта в емкость потребителя .
Пары, образующиеся при кипении жидкости в межтрубных пространствах верхних конденсаторов 5 и 11 обеих колонн, Направляются в верхнюю колонну 13, ;
где они принимают участие в процессе ректификации.
При производстве тоннажного кислорода высокой чистоты на воздухоразделительных установках, предназначенных для получения жидкого технического кислорода, не хватает внутренних 2 резервов для образования потоков тепло-и хладоносителей в системе концентрирования. .Чтобы увеличить долю кислорода высокой конденсации, выдаваемой установкой/ необходимо для обеспечения подвода и отвода тепла в коллонне 7 использовать циркуляционный поток газа, например воздуха. В этом случае в схему установки добавляется компрессор 15 и теплообменник 16 циркуляционного потока (см. фиг. 2).
Экономический эффект, получаемый в результате реализации изобретения, связан с уменьшением затрат энергии на потоки тепло- и хладоносителей, необходимых для осуществления ректификационного концентрирования технического кислорода с исключением потерь кислорода, а также всех потерь, которые имеют место при транспортировании жидкого технического кислорода на автономную установку для получения из него кислорода особой . (/ чистоты. Себестоимость кислорода особой чистоты снижается примерно на 60% по сравнению с автономной установкой.

Claims (1)

  1. Формула изобретения
    Способ получения кислорода высокой чистоты из технического кислорода, полученного в основной ректификационной колонне, путем ректификационной очистки сначала от высококипящих примесей в первой дополнительной колонке, включающей подачу флегмы в колонну, а затем очистку <5т ниэкокипящих примесей во второй дополнительной колонне, включающую подвод тепла к Нижней части колонны и подачу флегмы в нее, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости готового продукта и упрощения процесса его получения, в качестве флегмы в первую дополнительную колонну подают кубовую Жидкость из основной колонны, подвод тепла ко второй дополнительной колонне осуществляют путем подачи пара иэ нижней части основной колонны, кото-, рый затем дросселируют и подают в качестве флегмы в эту колонну, а верхние продукты из дополнительных колонн возвращают в основную колонну на разделение.
SU772442258A 1977-01-11 1977-01-11 Способ получения кислорода высокой чистоты SU757817A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772442258A SU757817A1 (ru) 1977-01-11 1977-01-11 Способ получения кислорода высокой чистоты

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772442258A SU757817A1 (ru) 1977-01-11 1977-01-11 Способ получения кислорода высокой чистоты

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU757817A1 true SU757817A1 (ru) 1980-08-23

Family

ID=20691505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772442258A SU757817A1 (ru) 1977-01-11 1977-01-11 Способ получения кислорода высокой чистоты

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU757817A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0376464A1 (en) * 1988-12-02 1990-07-04 The BOC Group plc Air separation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0376464A1 (en) * 1988-12-02 1990-07-04 The BOC Group plc Air separation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW314475B (ru)
RU2069825C1 (ru) Устройство для получения аргона, свободного от азота
KR20000011251A (ko) 산소를제조하기위해공급공기의극저온정류를수행하는방법및장치
US4568528A (en) Process to produce a krypton-xenon concentrate and a gaseous oxygen product
KR100306957B1 (ko) 저순도 산소와 고순도 산소를 제조하기 위한 저온정류 시스템
CN105733817A (zh) 一种混合脂肪酸的低成本分离方法及装置
KR960010365B1 (ko) 다중-성분 흐름의 분리 방법
KR20000005719A (ko) 산소를동시에생성하는복수개의증류탑으로된질소발생기의극저온공기증류방법
US2962868A (en) Method of concentrating kryptonxenon
JPH09184680A (ja) 空気分離
US1594336A (en) Process for separating gas mixtures, more especially air or other difficultly liquefiable gas mixtures
US3725211A (en) Continuous distillation of phthalic anhydride with vapor side stream recovery
US4778566A (en) Energy-saving circuit for continuously operated distillation units
WO2022002720A2 (en) Process and apparatus for distillation
KR100343277B1 (ko) 고순도산소및저순도산소제조방법및장치
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
SU757817A1 (ru) Способ получения кислорода высокой чистоты
US2502250A (en) Recovery of oxygen from the atmosphere
JPH07218122A (ja) 空気を分離するための方法および装置
JPH03170785A (ja) 極低温の空気分離方法およびその装置
US5309719A (en) Process to produce a krypton/xenon enriched stream from a cryogenic nitrogen generator
CN109279587A (zh) 一种液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备及其方法
JPH02223786A (ja) 超高純度酸素の製造方法
US2502251A (en) Apparatus for the separation of gaseous mixtures
CN212842474U (zh) 一种可降低液氮使用量同时生产高纯氧的氪氙精制系统