SU851034A1 - Unit for air separation - Google Patents

Unit for air separation Download PDF

Info

Publication number
SU851034A1
SU851034A1 SU792812568A SU2812568A SU851034A1 SU 851034 A1 SU851034 A1 SU 851034A1 SU 792812568 A SU792812568 A SU 792812568A SU 2812568 A SU2812568 A SU 2812568A SU 851034 A1 SU851034 A1 SU 851034A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
column
section
nitrogen
oxygen
liquid
Prior art date
Application number
SU792812568A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Алексеевич Шмелев
Юрий Петрович Блазнин
Вадим Александрович Гарин
Лев Константинович Александров
Евгений Иванович Фетисов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3605
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 Предприятие П/Я А-3605 filed Critical Предприятие П/Я А-3605
Priority to SU792812568A priority Critical patent/SU851034A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU851034A1 publication Critical patent/SU851034A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04406Processes 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
    • F25J3/04412Processes 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • F25J3/04Processes 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
    • F25J3/04763Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04872Vertical layout of cold equipments within in the cold box, e.g. columns, heat exchangers etc.
    • F25J3/04878Side by side arrangement of multiple vessels in a main column system, wherein the vessels are normally mounted one upon the other or forming different sections of the same column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2240/00Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/60Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"

Description

1one

изобре.тение относитс  к криогенной технике, к области низкотемпературного разделени  трудноконденсируемых газов.The invention relates to a cryogenic technique, to the field of low-temperature separation of hard-to-condensable gases.

Известно установка, содержаща  ншкнюю и верхнюю ректификационные колонны, из которых последн   расположена над конденсатором верхней колонны , и колонну сырого аргона 1. Однако такое расположение ректификационных аппаратов существенно увеличивает габариты установки (аналог имеет высоту 26,06 м) , что приводит к увеличению металлоемкости установки , увеличивает потери холода в окружающую среду, а следовательно, снижает производительность по жидким продукт гм и усложн ет проведение 1«юнтажных и ремонтных работ.A plant is known that contains both the upper and the upper distillation columns, of which the latter is located above the upper column condenser, and the raw argon column 1. However, such an arrangement of the distillation apparatuses significantly increases the size of the installation (the analogue has a height of 26.06 m) , increases the loss of cold into the environment, and consequently, reduces the performance of the liquid product um and complicates the implementation of installation and repair work.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  установка разделени  воздуха , включающа  нижнюю и верхнюю ректификационные колонны с переохладителем и параметром дл  подъема жидкости При работе установки жидкий кислород из куба верхней колонны поступает в парлифт, где частично испар етс , переохлажда  кубовую жидкость, и за счет паралифтного эффекта поднимаетс  в конденсатор колонны С2.Closest to the proposed method is an air separation unit, including lower and upper distillation columns with a subcooler and a parameter for lifting the liquid. When the unit is running, liquid oxygen from the bottom of the upper column enters the parlift, where it partially evaporates, the subcooled liquid and due to the paralift effect rises to the condenser of the column C2.

Недостатком этой установки разделени  воздуха  вл етс  то, что дл  испарени  части жидкого кислорода, поступающего из куба верхней колонны в парлифт, необходимо дополнительное оборудование, что усложн ет конструкцию установки, увеличивает ее габариты, а следовательно, и металлоемкость .The disadvantage of this air separation unit is that additional equipment is needed to evaporate part of the liquid oxygen coming from the bottom of the upper column into the parlift, which complicates the design of the plant and increases its dimensions and, consequently, its intensity.

toto

Цель изобретени  - упрощение конструкции и снижение металлоемкости и трудоемкости при изготовлении.The purpose of the invention is to simplify the design and reduce the metal consumption and labor intensity in the manufacture.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что верхн   колонна выполнена из двух The goal is achieved by the fact that the top column is made of two

15 секций, установленных на одном уровне , кислородной и азотной, нижн   асгь азотной секции соединена через парлифт с верхней частью кислородной секции, а нижн   часть нижней колон20 ны через переохладитель и парлифт соединена с верхней частью кислородной секции.15 sections installed at the same level, oxygen and nitrogen, the lower section of the nitrogen section is connected through a parlift to the upper part of the oxygen section, and the lower part of the lower column through a subcooler and a parlift is connected to the upper part of the oxygen section.

На чертеже изображена предлагаема  установка разделенна  воздуха.The drawing shows the proposed installation is divided air.

2525

Установка содержит нижнюю колонну 1, соединенную с конденсатором 2 верхней колонны через переохладитель 3, дроссельный вентиль 4 и парлифт 5, а также соединенную через переохладитель 3 и дроссельный вентиль 6 с азо30The installation contains the lower column 1 connected to the condenser 2 of the upper column through the subcooler 3, the throttle valve 4 and the parlift 5, as well as connected through the subcooler 3 and the throttle valve 6 with azo30

том секций 7 верхней колонны. Нижн   часть азотной секции 7 верхней колонны соединена с парлифтом 5. Конденсатор 2 соединен с нижней частью кислородной секции 8 верхней колонны, а верхн   часть последней в свою очет редь соединена с нижней частью азотНой секции 7 верхней колонны и далее с парлифтом 5.volume sections 7 of the upper column. The lower part of the nitrogen section 7 of the upper column is connected to a steam lift 5. Condenser 2 is connected to the lower part of the oxygen section 8 of the upper column, and the upper part of the latter is connected to the lower part of the nitrogen section 7 of the upper column and then to a parlift 5.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Сжатый воздух,очищенный от примесей и охлажденный, через патрубок 9 поступает на предварительное разделение в нижнюю колонну 1, где раздел етс  на нижний азот и жидкость, обогащённую по кислороду. Жидкий азот из нижней колонны 1 чер;з переохладитель 3 и дроссельный вентиль б подаетс  на орошение азотной секции 7 верхней колонны. Вс  жидкость, обогащенна  по кислороду,или ее часть из нижней колонны 1, охладившись в переохладителе 3 за счет теплообмена с отход щим азотом 10, дросселируетс  и поступает в смеситель парлифта 5. Жидкость снизу азотной секции 7 верхней колонны также поступает в сме- . . ситель парлифта 5. Смешавшись, жидVocTb снизу азотной секции7 верхней колонны и жидкость, обогащенна  по кислороду, из нижней колонны 1 за счет паров, образовавшихс  при дросселировании жидкости из нижней колонны 1, парлифтом 5 поднимаютс  и поступают на орошение кислородной секции 8 верхней колонны. Пары из кислородной секции 8 отвод тс  вниз азотной секции 7 верхней колонны. Из кислородной секции верхней колонны отвод тс  в виде продуктов кислород 11 и аргонна  фракци  12 на дальнейшее разделение, из азотной секции 7 верхней колонну также в виде продукта отбираетс  азот 10.Compressed air, purified from impurities and cooled, through the pipe 9 enters the preliminary separation in the lower column 1, where it is divided into lower nitrogen and liquid enriched in oxygen. Liquid nitrogen from the bottom column 1 is black; from the subcooler 3 and the throttle valve b is fed to the irrigation of the nitrogen section 7 of the upper column. All oxygen-enriched liquid, or part of it from the bottom column 1, being cooled in the subcooler 3 due to heat exchange with waste nitrogen 10, is throttled and fed to the parlift mixer 5. The liquid from the bottom nitrogen section 7 of the upper column also goes to the mixture. . a parlift separator 5. Having mixed, the liquid VocTb from the bottom of the nitrogen section 7 of the upper column and the liquid enriched in oxygen from the lower column 1 due to the vapors formed during the throttling of the liquid from the lower column 1, lift 5 to the irrigation of the oxygen section 8 of the upper column. The vapors from the oxygen section 8 are diverted down the nitrogen section 7 of the upper column. Oxygen 11 and the argon fraction 12 are withdrawn from the oxygen section of the upper column for further separation, and nitrogen 10 is withdrawn from the nitrogen section 7 of the upper column.

Реализаци  предлагаемой установки позвол ет уменьшить габариты блока разделени  и снизить ее металлоемкость без ухудшени  процесса ректификации . Кроем того, предлагаема  установка позвол ет использовать парлифт как элемент массообменного аппаратаверхней колонны, так как при смешении жидкостей, поступающих в парлифт из азотной секции верхней и нижней колонн и при контакте с паром, образовавшемс  при дросселировании жидкости из нижней колонны, происходит массообмен между указанными потоками.The implementation of the proposed plant allows reducing the size of the separation unit and reducing its metal consumption without deteriorating the rectification process. In addition, the proposed installation allows the use of a parlift as an element of a mass exchange apparatus of the upper column, as when mixing the liquids entering the parlift from the nitrogen section of the upper and lower columns and when in contact with the steam formed during the throttling of the liquid from the lower column, there is a mass exchange between the indicated flows .

Использование предлагаемой установки может дать значительный экономический эффект при реконструкции действующих блоков разделени , поскольку без реконструкции производительного здани  может быть существенно улучшено качество продуктов разделени .The use of the proposed installation can give a significant economic effect in the reconstruction of existing separation units, because without the reconstruction of a productive building the quality of separation products can be significantly improved.

Claims (2)

1. Криогенное оборудование.Катало ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1976,4.2, С. 56.1. Cryogenic equipment. Catalog TSINTIHIMNEFTEMASH, M., 1976.4.2, p. 56. 2.Криогенное оборудование.Каталог ЦИНТИХИМНЕФТЕ14ЛШ, М. , 1976, ч. 2, .:;. 53.2. Cryogenic equipment. Catalog TSINTIHIMNEFTE14LSH, M., 1976, Part 2,.:;.. 53.
SU792812568A 1979-09-04 1979-09-04 Unit for air separation SU851034A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792812568A SU851034A1 (en) 1979-09-04 1979-09-04 Unit for air separation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792812568A SU851034A1 (en) 1979-09-04 1979-09-04 Unit for air separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU851034A1 true SU851034A1 (en) 1981-07-30

Family

ID=20847563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792812568A SU851034A1 (en) 1979-09-04 1979-09-04 Unit for air separation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU851034A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112746A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-26 Mikhail Jurievich Savinov Method and device for splitting hardly-splittable mixtures
RU2479805C2 (en) * 2007-03-12 2013-04-20 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method and plant for air separation by method of cryogenic distillation
RU2659698C2 (en) * 2013-03-06 2018-07-03 Линде Акциенгезелльшафт Air separation plant, method for obtaining product containing argon, and method for manufacturing air separation plant
RU2724088C1 (en) * 2018-12-28 2020-06-19 Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Heat exchanger assembly and method of its assembly

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112746A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-26 Mikhail Jurievich Savinov Method and device for splitting hardly-splittable mixtures
RU2479805C2 (en) * 2007-03-12 2013-04-20 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method and plant for air separation by method of cryogenic distillation
RU2659698C2 (en) * 2013-03-06 2018-07-03 Линде Акциенгезелльшафт Air separation plant, method for obtaining product containing argon, and method for manufacturing air separation plant
RU2724088C1 (en) * 2018-12-28 2020-06-19 Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Heat exchanger assembly and method of its assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU602370B2 (en) Air separation
US4822395A (en) Air separation process and apparatus for high argon recovery and moderate pressure nitrogen recovery
AU694000B2 (en) Air separation
US4568528A (en) Process to produce a krypton-xenon concentrate and a gaseous oxygen product
CA1212036A (en) Dual column high pressure nitrogen process
SU851034A1 (en) Unit for air separation
CA2204458C (en) Cryogenic rectification system for producing low purity oxygen and high purity oxygen
US5692398A (en) Production of argon
EP0563800B2 (en) High recovery cryogenic rectification system
DE60004450T2 (en) Cryogenic rectification system for the production of high-purity oxygen
EP0182620A2 (en) Nitrogen generation
US2812645A (en) Process and apparatus for separating gas mixtures
AU602001B2 (en) Air separation
EP0728999B1 (en) Separation of gas mixtures
DE19919587A1 (en) Air distillation system and cold box
US5836174A (en) Cryogenic rectification system for producing multi-purity oxygen
US2982107A (en) Separation of the elements of air
AU631578B2 (en) Air separation
CA2307506C (en) Cryogenic air separation system for producing moderate purity oxygen and moderate purity nitrogen
DE69912020T2 (en) Cryogenic rectification system with integrated phase separator with product cooker
US6220054B1 (en) Separation of air
US6378333B1 (en) Cryogenic system for producing xenon employing a xenon concentrator column
EP0218741B1 (en) Process to produce a krypton-xenon concentrate and a gaseous oxygen product
AU719240B2 (en) Air separation
US4723975A (en) Air separation method and apparatus