DE10028866A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von ArgonInfo
- Publication number
- DE10028866A1 DE10028866A1 DE2000128866 DE10028866A DE10028866A1 DE 10028866 A1 DE10028866 A1 DE 10028866A1 DE 2000128866 DE2000128866 DE 2000128866 DE 10028866 A DE10028866 A DE 10028866A DE 10028866 A1 DE10028866 A1 DE 10028866A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- argon
- column
- oxygen
- separation
- pressure column
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
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
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
- F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
- F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
- F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
- F25J3/04703—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser being arranged in more than one vessel
-
- 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
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
- F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
- F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
- F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
- F25J3/04678—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser cooled by oxygen enriched liquid from high pressure column bottoms
-
- 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
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
- F25J3/04915—Combinations of different material exchange elements, e.g. within different columns
- F25J3/04921—Combinations of different material exchange elements, e.g. within different columns within the same 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
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
- F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
- F25J3/04933—Partitioning walls or sheets
- F25J3/04939—Vertical, e.g. dividing wall columns
-
- 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
- F25J2235/58—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being argon or crude argon
-
- 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
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
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)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Argon, bei dem verdichtete, vorgereinigte und abgekühlte Luft in einem Rektifiziersystem mit mindestens einer Rektifiziersäule und einer Rohargonsäule zu Sauerstoff, Stickstoff und Argon zerlegt wird. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dadurch, dass in der Niederdrucksäule (1) eine separate Rektifizierung des Argon-Sauerstoff-Gemisches unter Verwendung von Rücklaufflüssigkeit der Rohargonsäule (10) erfolgt, der Argon-Anteil im Argon-Sauerstoff-Seitengas der Niederdrucksäule (1) bis auf 80 Vol.-% erhöht, wodurch der Argon-Sauerstoff-Trennungsaufwand in der Rohargonsäule (10) derart verringert wird, dass eine komplette Argonkolonne entfallen kann, wodurch eine kostengünstige und damit wirtschaftliche Argon-Gewinnung gewährleistet ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Argon, bei
dem verdichtete, vorgereinigte und abgekühlte Luft in einem Rektifiziersystem mit
mindestens einer Rektifiziersäule und einer Rohargonsäule zerlegt wird, nach den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und 4.
Ein derartiges Verfahren mit Vorrichtung zur Gewinnung von Argon mit bis zu 10 ppm
Verunreinigungsanteil ist durch EP 0 377 117 B2 bekannt, bei welchen eine aus dem
sogenannten Argonbauch-Bereich einer Niederdrucksäule einer zweistufigen
Rektifikation abgezogene argonreiche Sauerstofffraktion einer mit einem Kopf
kondensator ausgerüsteten Rohargonsäule zugeführt und in dieser bei gleichen
Druckverhältnissen wie in der Niederdrucksäule mittels von mindestens 150
theoretischen Böden (Stufen) sowie strukturierten Packungen oder Füllkörpern in
gasförmiges Rohargon und in eine schwerersiedende erste flüssige Restfraktion
zerlegt, wobei das Rohargon einer weiteren Feinreinigung in einer auf konventionelle
Weise mit Böden und mit einem Kopfkondensator sowie mit einem Sumpfverdampfer
ausgerüsteten Reinargonsäule zur Gewinnung von Reinargon unterzogen wird.
Des Weiteren ist durch die EP 0 628 777 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Gewinnung von Argon mit maximal 10 ppm Sauerstoffrestanteil bekannt, bei welchen
die aus der Zerlegung von Luft in einem Rektifiziersystem mit mindestens einer
Rektifiziersäule gewonnene argonhaltige Sauerstofffraktion in einer Rohargonsäule und
einer mit einem Kopfkondensator ausgerüsteten Halbreinsäule zu einem Argonprodukt
zerlegt wird, wobei die Restfraktion der Halbreinsäule als Rücklaufflüssigkeit für die
Rohargonsäule Verwendung findet, wobei die Anzahl der zur Argonrektifikation
verwendeten theoretischen Böden in Form von konventionellen Böden und/oder
geordneten Packungen und/oder Füllkörpern in der Rohargon-/Halbreinsäule auf
mindestens 30 bzw. 60 verringert werden kann, sodass kein Kopfkondensator in der
Rohargonsäule erforderlich ist, wodurch der apparative Aufwand verringert und die
Betriebskosten gesenkt werden.
Bei derartigen Luftzerlegungsanlagen sind die Rektifiziersäulen in der Regel so
ausgeführt, dass die Trennsektion den gesamten Kolonnen-Durchmesser einnimmt,
dessen Grösse von der in der Kolonne aufströmenden Gasmenge abhängig ist.
Bei einer herkömmlichen Niederdrucksäule des Rektifiziersystems wird etwa ein Drittel
des Gasstroms im Bereich des sogenannten Argonbauchs zur Rohargonkolonne
abgezogen, die restlichen zwei Drittel des Gasstroms durchströmen die oberhalb des
Argonbauchs angeordneten Niederdrucksäulen-Bereiche.
Bei herkömmlichen Niederdruckkolonnen, die mit geordneten Packungen ausgeführt
werden, muss durch zusätzliche bauliche Maßnahmen der Tatsache Rechnung
getragen werden, dass die Sektion oberhalb des Seitengasabzuges und unterhalb der
Gasrückleitung vom Rohargonkondensator mit etwa ein Drittel weniger Gas
beaufschlagt wird, indem entweder der Kolonnendurchmesser oder der freie
Strömungsquerschnitt der betroffenen Sektion durch zusätzliche Einbauten bei
gleichbleibendem Kolonnendurchmesser verkleinert wird. Beide Maßnahmen erhöhen
den baulichen Aufwand der Kolonne in beträchtlichem Umfang.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art mit einem geringen apparativen Aufwand und niedrigen
Betriebskosten zur besonders wirtschaftlichen Gewinnung von Rohargon zur Verfügung
zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen von
Anspruch 1 und 4 gelöst.
Erfindungsgemäß findet in der Niederdrucksäule unterhalb des Argon-Seitengas-
Abzugsbereiches eine von der Stickstoff-Sauerstoff-Trennung räumlich getrennte
Argon-Sauerstoff-Vortrennung statt, wodurch der Argon-Anteil im zur Rohargonkolonne
abgezogenen Argon-Sauerstoff-Seitengas bis auf etwa 80% erhöht und damit der
nachfolgende Trennungsaufwand in der Rohargonsäule wesentlich gesenkt wird.
Durch die Nutzung der Niederdruckkolonne zur Vortrennung des in der Rohargon
kolonne weiter zu verarbeitenden Argon-Sauerstoff-Gemisches wird die Wirtschaft
lichkeit der Argon-Gewinnung wesentlich verbessert.
Dazu ist die, die Stickstoff-Sauerstoff-Vortrennung bevorzugt konzentrisch
umschließende, äußere Argon-Sauerstoff-Vortrennung mittels einer Trennwand in
ihrem oberen Bereich von der Stickstoff-Sauerstoff-Trennung und von der oberhalb der
Argon-Sauerstoff-Vortrennung und Stickstoff-Sauerstoff-Trennung angeordneten
Sektion der Niederdrucksäule gasdicht abgetrennt.
Die den bisher bei den herkömmlichen Niederdrucksäulen vorhandenen Säulenein
schnürungsbereich nutzende Argon-Sauerstoff Vortrennung ist - ebenso wie die
Stickstoff-Sauerstoff-Trennung - mit Rektifiziereinrichtungen in Form von unter
schiedlich angeordneten konventionellen Böden, vorzugsweise Rundlaufbögen,
und/oder geordneten Packungen und/oder Füllkörpern ausgebildet.
In der Stickstoff-Sauerstoff-Trennung der Niederdrucksäule wird Sauerstoff von dem
oberen zum unteren Säulenbereich angereichert, wobei aufgrund der unterschied
lichen Siedetemperaturen von Sauerstoff und Stickstoff die Eintrittstemperatur des
Gasgemisches deutlich höher ist als die Austrittstemperatur.
Aufgrund der sich nicht stark unterscheidenden Siedetemperaturen von Argon und
Sauerstoff entsteht in der äußeren Argon-Sauerstoff-Vortrennung der Niederdrucksäule
kein so großes Temperaturgefälle wie in der inneren Stickstoff-Sauerstoff-Trennung der
Niederdrucksäule.
Obwohl die Temperatur zwischen der inneren Stickstoff-Sauerstoff-Trennung und der
äußeren Argon-Sauerstoff-Vortrennung differieren, werden über die Trennungswand
von beiden Trennungseinrichtungen nur so geringe Wärmemengen transportiert, dass
die Stickstoff-Sauerstoff-Trennung in der Niederdrucksäule nur unwesentlich
beeinflusst wird.
Die erfindungsgemäße gasdichte Trennung der Argon-Sauerstoff-Vortrennung von der
Stickstoff-Sauerstoff-Trennung und dieser beiden Trennungseinrichtungen von der
oberhalb der Trennungssektion angeordneten, eine gasförmige Fraktion mit bis zu 40%
Stickstoffanteil enthaltenen Sektion der Niederdrucksäule ist erforderlich, um der
Rohargonsäule einen stickstoffarmen Argon-Seitenabzug zu einem störungsfreien,
optimalen Betrieb des Rohargonkondensators zuführen zu können.
Als Rücklauf zur separaten Argon-Sauerstoff-Vortrennung in der Niederdrucksäule
findet Sumpfprodukt aus der Rohargonsäule Verwendung.
Das in der Argon-Sauerstoff Vortrennung der Niederdrucksäule gebildete, einen
Argonanteil bis zu 80 Vol.-% aufweisende Rohargon wird oberhalb des Sumpfes der mit
unterschiedlich angeordneten geordneten Packungen und/oder Füllkörpern und einem
Kopfkondensator ausgerüsteten Rohargonsäule eingespeist und in dieser unter
üblichen Prozessbedingungen zu gasförmiges Rohargonprodukt und zu einer ersten
schwerersiedenden flüssigen Fraktion rektifiziert.
Das im Ergebnis der Rektifikation des Argon-Seitengases in der Rohargonsäule als
gasförmiges Kopfprodukt vorliegende Rohargon wird als Rohargonprodukt aus der
Rohargonsäule abgezogen und mittels des Kopfkondensators durch indirekten
Wärmeaustausch bevorzugt gegen aus der Drucksäule der Rektifiziersäule
eingespeiste Sumpfflüssigkeit zu Rücklaufflüssigkeit und zu flüssigem Rohargon
kondensiert.
Das flüssige Rohargonprodukt kann aus der Rohargonsäule abgezogen oder einer
weiteren Feinreinigung in einer Reinargonsäule zur Gewinnung von Reinargonprodukt
mit 0,1 bis 10 ppm Restsauerstoffanteil unterzogen werden.
Dazu saugt der Kopfkondensator der Rohargonsäule Prozessgas aus der, unterhalb
der Argon-Sauerstoff-Vortrennung und der Stickstoff-Sauerstoff-Trennung
angeordneten sogenannten Argon-Anreicherungsektion der Niederdrucksäule an;
indem er das Argon-Kopfprodukt der Rohargonsäule kondensiert und so ein
Druckgefälle erzeugt.
Die Regulierung der Saugleistung des Kopfkondensators der Rohargonsäule erfolgt
entweder durch Druckkontrolle auf dessen Badseite oder über die auf der Seite des
Argon-Seitengastroms zur Verfügung stehenden und durch Androsseln den Rücklauf
vergrößer- bzw. verkleinerbaren Kondensationsfläche des Rohargon-
Kopfkondensators.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Gewinnung von Argon nach den
Merkmalen der Patentansprüche 4 bis 9.
Durch die erfindungsgemäße Argon-Sauerstoff-Vortrennung in der Niederdrucksäule
kann die Anzahl der Trennstufen in der Rohargonsäule derart verringert werden, dass
auf eine komplette Sektion verzichtet und so die Argon-Sauerstoff-Trennung
wirtschaftlich in einer Kolonne ausgeführt werden kann und somit der apparative und
verfahrenstechnische Aufwand wesentlich gesenkt wird, wodurch eine kostengünstige
und damit wirtschaftliche Gewinnung von Argon gewährleistet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur der Zeichnung zeigt in einer schematischen Seitenschnitt-Anordnung eine
Niederdrucksäule 1 eines Rektifiziersystems einer Luftzerlegungsanlage, welche über
ein Leitungsverbund 11, 12, 16, 17 mit einer Rohargonsäule 10 zur Gewinnung von
Sauerstoff, Stickstoff und Argon verbunden ist.
Die nur teilweise bildlich dargestellte, mit üblichen Rektifiziereinrichtungen in Form von
unterschiedlich angeordneten geordneten Packungen und/oder Füllkörpern und einen
Flüssigkeitsverteiler 2 ausgerüstete, obere Sektion der Niederdrucksäule 1 ist durch
eine Trennwand 3 von einer, unterhalb der oberen Sektion angeordneten, äußeren
Argon-Sauerstoff-Vortrennung 4 und einer inneren, von der Argon-Sauerstoff-
Vortrennung 4 bevorzugt konzentrisch umschlossenen Stickstoff-Sauerstoff-Trennung 5
gasdicht abgetrennt angeordnet.
Die räumlich voneinander getrennte Argon-Sauerstoff-Vortrennung 4 und Stickstoff-
Sauerstoff-Trennung 5 sind mit, nur schematisch dargestellten Rektifiziereinrichtungen
in Form von unterschiedlich angeordneten geordneten Packungen und/oder Füllkörpern
ausgerüstet.
Die Trennsektion der Niederdrucksäule 1 weist zudem herkömmlich angeordnete und
ausgebildete Flüssigkeitssammler/-verteiler 6, 7, 9 und einen mit der Leitung 11
verbundenen Rohargon-Seitenabzug auf.
Unterhalb der die Argon-Sauerstoff-Vortrennung 4 und die Stickstoff-Sauerstoff-
Trennung 5 umfassenden Trennsektion der Niederdrucksäule 1 ist eine, nur teilweise
dargestellte Argon-Anreicherungssektion 8 angeordnet.
Die über den Leitungsverbund 11, 12, 16, 17 mit der Niederdrucksäule 1 verbundene
und eine Leitung 13 für den Rohargonabzug, eine Leitung 15 zur Zuführung von
Kopfprodukt und eine Leitung 18 zur Zuführung von Kühlmedium und einen
Kopfkondensator 14 aufweisende Rohargonsäule 10 ist mit nur schematisch
dargestellten, in mehreren Sektionen unterschiedlich angeordneten konventionellen
Böden und/oder geordneten Packungen und/oder Füllkörpern ausgerüstet.
In einer nicht dargestellten mit der Niederdrucksäule 1 thermisch gekoppelten
Drucksäule des Rektifiziersystems wird die vorverdichtete, gereinigte und abgekühlte
Luft vorzerlegt, wobei im Sumpf der Niederdrucksäule 1 Flüssigkeit verdampft, die sich
nach dem Durchströmen der Argon-Anreicherungsektion 8 auf die innere Stickstoff-
Sauerstoff-Trennung 5 und die äussere Argon-Sauerstoff-Vortrennung 4 aufteilt und so
unter Verwendung der Rektifiziereinrichtungen in eine gasförmige Argon-
Sauerstofffraktion und in ein Stickstoff-Sauerstoff-Gasgemisch mit Restgehalten an
Argon von etwa 2% weiterzerlegt wird.
Das in der Argon-Sauerstoff-Vortrennung 4 rektifizierte Argon-Sauerstoff-Gas-gemisch
mit einem Argon-Anteil von bis zu etwa 80 Vol.-% wird bevorzugt über die mit einer
Drossel ausgerüstete Leitung 11 in den unteren Bereich der Rohargonsäule 10
eingespeist und in dieser mittels Rektifiziereinrichtungen zu über die Leitung 15
abziehbarem Kopfprodukt zerlegt.
Das gasförmige Argon-Kopfprodukt der Rohargonsäule 10 wird mittels des durch
indirekten Wärmeaustausch bevorzugt mit entspannter Sumpfflüssigkeit aus der
Drucksäule des Rektifiziersystems gespeisten Rohargonkondensators 14 zumindest
teilweise zu Rücklaufflüssigkeit und einem Rohargonprodukt mit 0,01 ppm bis 3%
Restsauerstoffgehalt kondensiert.
Das derart gewonnene Rohargonprodukt kann als flüssiges Rohargonprodukt aus der
Rohargonsäule 10 abgezogen und/oder einer weiteren Feinreinigung in einer
Reinargonkolonne zur Gewinnung von Reinargonprodukt unterzogen werden.
Aus dem Sumpf der Rohargonsäule 10 wird die Sumpfflüssigkeit mittels einer in der
Leitung 12 angeordneten Fördereinrichtung 19 als Rücklauf für die äussere Argon-
Sauerstoff-Vortrennung 4 zur Niederdrucksäule 1 transportiert, während aus dem Raum
des Rohargonkondensators 14 sowohl eine Leitung 16 für Spülflüssigkeit als auch eine
Gasleitung 17 zur Niederdrucksäule 1 führen und dort oberhalb der inneren Stickstoff-
Sauerstoff-Trennung 5 angeordnet sind. Am Kopf der Rohargonsäule 10 erfolgt über
die Leitung 18 eine zusätzliche Einspeisung von Kühlmedium, vorzugsweise aus dem
Sumpf der nicht dargestellten Drucksäule entnommene und vorgekühlte Flüssigkeit.
Claims (9)
1. Verfahren zur Gewinnung von Argon, bei dem verdichtete, vorgereinigte und
abgekühlte Luft in einem Rektifiziersystem mit mindestens einer Rektifiziersäule
und einer Rohargonsäule zerlegt wird, wobei ein in einer mit
Rektifiziereinrichtungen ausgerüstete Niederdrucksäule des Rektifiziersystems
gebildetes und in die mit Rektifiziereinrichtungen und einem Kopfkondensator
ausgerüstete Rohargonsäule eingespeistes Argon-Sauerstoff-Gemisch zu
Rohargon-Kopfprodukt und Sumpfflüssigkeit zerlegt wird,
gekennzeichnet dadurch,
dass in der Niederdrucksäule (1) eine separate Rektifizierung des Argon-
Sauerstoff-Gemisches unter Verwendung von Rücklaufflüssigkeit der
Rohargonsäule (10) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das in der Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) der Niederdrucksäule (1) das
Argon-Sauerstoff-Gasgemisch bis zu einem Argon-Anteil von 80 Vol.-% zerlegt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Niederdrucksäule (1) die Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) und
Stickstoff-Sauerstoff-Trennung (5) unter annähernd gleichen Temperatur- und
Druckverhältnissen erfolgen.
4. Vorrichtung zur Gewinnung von Argon nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit
einem Rektifiziersystem mit mindestens einer Rektifiziersäule und einer
Rohargonsäule, wobei die Rektifiziersäule im wesentlichen aus mindestens einer
mit einer Drucksäule durch einen Hauptkondensator thermisch gekoppelten und
mit unterschiedlich angeordneten geordneten Packungen und/oder Füllkörpern
ausgerüsteten Niederdrucksäule besteht, welche mittels Produktleitungen mit der
konventionelle Böden und/oder geordnete Packungen und/oder Füllkörper und
einen Kopfkondensator aufweisenden Rohargonsäule verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Niederdrucksäule (1) eine Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) und eine
Stickstoff-Sauerstoff-Trennung (5) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) und die Stickstoff-Sauerstoff-Trennung
(5) in der gleichen Sektion der Niederdrucksäule (1) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) die Stickstoff-Sauerstoff-Trennung (5)
vorzugsweise umschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) die Stickstoff-Sauerstoff-Trennung (5)
vorzugsweise konzentrisch umschließt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Argon-Sauerstoff-Vortrennung (4) und die Stickstoff-Sauerstoff-Trennung
(5) in ihrem oberen Bereich mittels einer Trennwand (3) voneinander und von
einer oberhalb angeordneten Sektion der Niederdrucksäule (1) gasdicht
abgetrennt angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
gekennzeichnet dadurch,
dass die Niederdrucksäule (1) einen konstanten Säulen-Durchmesser aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000128866 DE10028866A1 (de) | 2000-06-10 | 2000-06-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon |
EP01113970A EP1162423A3 (de) | 2000-06-10 | 2001-06-08 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000128866 DE10028866A1 (de) | 2000-06-10 | 2000-06-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10028866A1 true DE10028866A1 (de) | 2001-12-20 |
Family
ID=7645420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000128866 Ceased DE10028866A1 (de) | 2000-06-10 | 2000-06-10 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1162423A3 (de) |
DE (1) | DE10028866A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114026376A (zh) * | 2019-10-17 | 2022-02-08 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于在具有多个低温空气分离单元的空气分离设备设施或包体中产生氩的***和方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5934394B2 (ja) | 2012-03-06 | 2016-06-15 | エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドAir Products And Chemicals Incorporated | ストラクチャードパッキング |
CN104165495B (zh) * | 2014-06-11 | 2016-04-20 | 西亚特工业气体科技(杭州)有限公司 | 富氧助燃技术新工艺 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0669508A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon |
EP0669504B1 (de) * | 1994-02-23 | 1998-10-07 | GIACOMINI S.p.A. | Hydraulische Kopplung |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339648A (en) * | 1993-08-05 | 1994-08-23 | Praxair Technology, Inc. | Distillation system with partitioned column |
DE19605500C1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-04-17 | Linde Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Verdampfen einer Flüssigkeit |
US5836174A (en) * | 1997-05-30 | 1998-11-17 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic rectification system for producing multi-purity oxygen |
US5946942A (en) * | 1998-08-05 | 1999-09-07 | Praxair Technology, Inc. | Annular column for cryogenic rectification |
US6240744B1 (en) * | 1999-12-13 | 2001-06-05 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for distillation of multicomponent fluid and production of an argon-enriched stream from a cryogenic air separation process |
-
2000
- 2000-06-10 DE DE2000128866 patent/DE10028866A1/de not_active Ceased
-
2001
- 2001-06-08 EP EP01113970A patent/EP1162423A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0669504B1 (de) * | 1994-02-23 | 1998-10-07 | GIACOMINI S.p.A. | Hydraulische Kopplung |
EP0669508A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-30 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114026376A (zh) * | 2019-10-17 | 2022-02-08 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于在具有多个低温空气分离单元的空气分离设备设施或包体中产生氩的***和方法 |
CN114026376B (zh) * | 2019-10-17 | 2023-04-04 | 普莱克斯技术有限公司 | 用于产生氩的***和方法 |
US11713921B2 (en) | 2019-10-17 | 2023-08-01 | Praxair Technology, Inc. | System and method for the production of argon in an air separation plant facility or enclave having multiple cryogenic air separation units |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1162423A3 (de) | 2002-06-12 |
EP1162423A2 (de) | 2001-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0299364B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Luftzerlegung durch Rektifikation | |
DE69202307T3 (de) | Kryogenisches Rektifikationsverfahren zur Herstellung von gereinigtem Argon. | |
EP0628777B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon | |
DE19904527B4 (de) | Luftdestillationsanlage mit mehreren kryogenen Destillationseinheiten des gleichen Typs | |
EP0636237B1 (de) | Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft und luftzerlegungsanlage | |
DE10228111A1 (de) | Luftzerlegungsverfahren und -anlage mit Mischsäule und Krypton-Xenon-Gewinnung | |
EP0669508B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von reinem Argon | |
DE10332863A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft | |
DE102017010786A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Hochreinsauerstoffproduktstroms durch Tieftemperaturzerlegung von Luft | |
DE3107151C2 (de) | Anlage zum Verflüssigen und Zerlegen von Luft | |
EP0607887A2 (de) | Anlage und Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und Flüssigkeitsverteiler für eine Stoffaustauschsäule | |
EP1051588B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verdampfen von flüssigem sauerstoff | |
DE69613279T2 (de) | Lufttrennung | |
EP1231440B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft | |
DE10028866A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon | |
DE69521017T2 (de) | Lufttrennung | |
DE60213121T2 (de) | Luftdestillationsverfahren mit argonherstellung und die entsprechende luftdestillationseinheit | |
DE4332870C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Krypton-/Xenon-Konzentrats durch Tieftemperaturzerlegung von Luft | |
DE10152356A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon und hoch reinem Sauerstoff durch Tieftemperatur-Zerlegung | |
WO2003087686A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von argon durch tieftemperaturluftzerlegung | |
DE10000017A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung von Luft | |
DE69819421T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Argon | |
DE10332862A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Krypton und/oder Xenon durch Tieftemperaturzerlegung | |
EP1162424B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon | |
DE69100539T3 (de) | Tieftemperatur-Luftzerlegungssystem mit hybrider Argonkolonne. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |