DE102007024168A1 - Method and apparatus for cryogenic air separation - Google Patents

Method and apparatus for cryogenic air separation Download PDF

Info

Publication number
DE102007024168A1
DE102007024168A1 DE102007024168A DE102007024168A DE102007024168A1 DE 102007024168 A1 DE102007024168 A1 DE 102007024168A1 DE 102007024168 A DE102007024168 A DE 102007024168A DE 102007024168 A DE102007024168 A DE 102007024168A DE 102007024168 A1 DE102007024168 A1 DE 102007024168A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
single column
pure oxygen
residual fraction
column
heat exchanger
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.)
Withdrawn
Application number
DE102007024168A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Lauter
Stefan Lochner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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 Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE102007024168A priority Critical patent/DE102007024168A1/en
Priority to EP08008679A priority patent/EP1995537A3/en
Priority to TW097118441A priority patent/TW200912229A/en
Priority to US12/126,114 priority patent/US20080289362A1/en
Priority to CNA2008101078671A priority patent/CN101311653A/en
Priority to KR1020080048582A priority patent/KR20080103474A/en
Publication of DE102007024168A1 publication Critical patent/DE102007024168A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • F25J3/04254—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using the cold stored in external cryogenic fluids
    • F25J3/0426—The cryogenic component does not participate in the fractionation
    • 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
    • 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
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04048—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of cold gaseous streams, e.g. intermediate or oxygen enriched (waste) streams
    • 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
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of 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
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • 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
    • F25J3/0443—A main column system not otherwise provided, e.g. a modified double column flowsheet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/90—Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
    • F25J2200/94—Details relating to the withdrawal point
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/42—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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/50—Oxygen or special cases, e.g. isotope-mixtures or low purity O2
    • F25J2215/56—Ultra high purity oxygen, i.e. generally more than 99,9% O2
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/50—Separating low boiling, i.e. more volatile components from oxygen, e.g. N2, Ar
    • 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
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • 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
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/02—Bath type boiler-condenser using thermo-siphon effect, e.g. with natural or forced circulation or pool boiling, i.e. core-in-kettle heat exchanger
    • 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
    • F25J2250/00—Details related to the use of reboiler-condensers
    • F25J2250/20—Boiler-condenser with multiple exchanger cores in parallel or with multiple re-boiling or condensing streams

Landscapes

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

Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Tieftemperatur-Luftzerlegung. Einsatzluft (8) wird in einem Hauptwärmetauscher (9) abgekühlt und in eine Einzelsäule (12) zur Stickstoffgewinnung eingeleitet (11, 43). Ein Stickstoff-Produktstrom (15, 16, 17) wird aus dem oberen Bereich der Einzelsäule (12) entnommen. Eine erste Restfraktion (18, 29) wird aus dem unteren oder mittleren Bereich der Einzelsäule (12) entnommen, rückverdichtet (30) und anschließend wieder der Einzelsäule (12) zugeleitet (32). Ein sauerstoffhaltiger Strom (36) wird der Einzelsäule (12) an einer Zwischenstelle entnommen und einer Reinsauerstoffsäule (38) zugeleitet (39). Ein Reinsauerstoff-Produktstrom (41) wird in flüssigem Zustand aus dem unteren Bereich der Reinsauerstoffsäule (38) entnommen. Der Reinsauerstoff-Produktstrom (41, 56) i wird n dem Hauptwärmetauscher (9) gegen Einsatzluft (8) verdampft und angewärmt und schließlich als gasförmiges Produkt (57) gewonnen.The method and apparatus are for cryogenic air separation. Feed air (8) is cooled in a main heat exchanger (9) and introduced into a single column (12) for the production of nitrogen (11, 43). A nitrogen product stream (15, 16, 17) is withdrawn from the top of the single column (12). A first residual fraction (18, 29) is taken from the lower or middle region of the single column (12), recompressed (30) and then fed back to the single column (12) (32). An oxygen-containing stream (36) is taken from the single column (12) at an intermediate point and fed to a pure oxygen column (38) (39). A pure oxygen product stream (41) is removed in the liquid state from the lower region of the pure oxygen column (38). The pure oxygen product stream (41, 56) i is vaporized and heated in the main heat exchanger (9) against feed air (8) and finally recovered as gaseous product (57).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tieftemperatur-Luftzerlegung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a process for cryogenic air separation according to the preamble of claim 1.

Derartige Verfahren, bei denen zusätzlich zu dem Stickstoffprodukt eines Einzelsäulenverfahrens auch reiner Sauerstoff als Produkt gewonnen werden kann, sind aus EP 807792 B1 und der US-Anmeldung 11/676,773 vom 20.02.2007 bekannt, bei denen das Sauerstoffprodukt in flüssigem Zustand aus der Reinsauerstoff-Produktstrom abgezogen und aus dem Verfahren entfernt wird. Dieses an sich sehr wirtschaftliche Verfahren erlaubt jedoch nur die Gewinnung relativ geringer Produktmengen an Sauerstoff, etwa 1 bis 2% der Luftmenge. Solche Anlagen werden häufig für die Versorgung der Elektronikindustrie mit Stickstoff für die Halbleiterproduktion eingesetzt; dort werden häufig zusätzlich zum Stickstoff Reinsauerstoffmengen benötigt, die oberhalb der oben genannten Produktmenge liegt.Such methods, in which in addition to the nitrogen product of a single column method and pure oxygen can be obtained as a product are made of EP 807792 B1 and US Application No. 11 / 676,773, filed Feb. 20, 2007, in which the oxygen product in the liquid state is withdrawn from the pure oxygen product stream and removed from the process. However, this very economical method allows only the production of relatively small amounts of oxygen, about 1 to 2% of the amount of air. Such systems are often used to supply the electronics industry with nitrogen for semiconductor production; There are often needed in addition to the nitrogen pure oxygen quantities, which is above the above product quantity.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, bei denen eine relativ große Menge an Reinsauerstoffprodukt erzeugt werden kann.Of the Invention is therefore the object of a method of the initially mentioned type and to provide a corresponding device in which produces a relatively large amount of pure oxygen product can be.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Reinsauerstoff-Produktstrom in dem Hauptwärmetauscher gegen Einsatzluft verdampft und angewärmt und schließlich als gasförmiges Produkt gewonnen wird.These The object is achieved by the pure oxygen product stream evaporated in the main heat exchanger against feed air and warmed up and finally as gaseous Product is won.

Diese Verfahrensweise ist grundsätzlich bei Doppelsäulenverfahren als "Innenverdichtung" bekannt. Diese wird als Alternative zur gasförmigen Produktverdichtung (Außenverdichtung) angewendet, wenn das gasförmige Produkt unter Druck gewonnen werden soll.These Procedure is basically with double column method known as "internal compaction". This becomes an alternative to gaseous product compaction (External compression) applied when the gaseous Product should be obtained under pressure.

Die Zielrichtung der Erfindung ist jedoch eine andere: Die Produktverdampfung dient hier in erster Linie der Rückgewinnung der Verflüssigungskälte, die in dem flüssig abgezogenen Reinsauerstoff-Produktstrom enthalten ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass der limitierende Faktor bei der Sauerstoffproduktmenge durch die Kälteleistung der Anlage gebildet wird. Bei der Erfindung wird die Verflüssigungskälte, die bei den bekannten Verfahren mit dem Sauerstoffprodukt abgeführt wird, in dem Hauptwärmetauscher auf die Einsatzluft beziehungsweise auf einen Teilstrom der Einsatzluft übertragen und bleibt somit dem Prozess (bis auf die üblichen Austauschverluste) erhalten.The However, the object of the invention is another: product evaporation Here primarily serves the recovery of the liquefaction cold, the in the liquid withdrawn pure oxygen product stream is included. It has turned out that the limiting factor in the amount of oxygen product due to the cooling capacity the plant is formed. In the invention, the liquefaction cold, which dissipated in the known methods with the oxygen product is, in the main heat exchanger on the feed air respectively transferred to a partial flow of the feed air and thus remains the process (except for the usual exchange losses).

Der "Hauptwärmetauscher" wird vorzugsweise durch einen einzigen Wärmetauscherblock gebildet. Bei größeren Anlagen kann es sinnvoll sein, den Hauptwärmetauscher durch mehrere hinsichtlich des Temperaturverlaufs parallel geschaltete Stränge zu realisieren, die durch voneinander getrennte Bauelemente gebildet werden. Grundsätzlich ist es möglich, dass der Hauptwärmetauscher beziehungsweise jeder dieser Stränge durch zwei oder mehr seriell verbundene Blöcke gebildet wird.Of the "Main heat exchanger" is preferably a single Heat exchanger block formed. For larger ones Systems, it may be useful to the main heat exchanger through several in parallel with respect to the temperature profile To realize strands separated by separate Components are formed. Basically, it is possible that the main heat exchanger or each of these strands formed by two or more serially connected blocks becomes.

Der Begriff "Verdampfen" schließt hier eine Pseudo-Verdampfung unter überkritischem Druck ein. Der Druck, unter dem der Reinsauerstoff-Produktstrom in den Hauptwärmetauscher eingeleitet wird, kann also auch über dem kritischen Druck liegen, ebenso wie der Druck des Wärmeträgers, der gegen den Reinsauerstoff-Produktstrom (pseudo-)kondensiert wird.Of the The term "evaporation" here concludes a pseudo-evaporation under supercritical pressure. The pressure under which the Pure oxygen product stream is introduced into the main heat exchanger, So can also be above the critical pressure, as well like the pressure of the heat carrier, which is against the Pure oxygen product stream (pseudo) is condensed.

Wenn der Sauerstoff vor Ort unter einem erhöhten Druck benötigt wird, der oberhalb des Betriebsdrucks der Reinsauerstoffsäule liegt, ist es günstig, wenn der Reinsauerstoff-Produktstrom in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht wird. Dadurch kann im Rahmen der Erfindung ein warmer Sauerstoffverdichter entfallen oder zumindest relativ klein ausgeführt sein.If the oxygen needed locally under increased pressure which is above the operating pressure of the pure oxygen column it is convenient if the pure oxygen product stream in the liquid state to an elevated pressure is brought. As a result, within the scope of the invention, a warm oxygen compressor omitted or at least be made relatively small.

Es ist ferner günstig, wenn die Rückverdichtung der ersten Restfraktion mittels eines Kaltverdichters vorgenommen wird. Unter "Kaltverdichter" wird hier ein Verdichter verstanden, der bei einer Eintrittstemperatur von weniger als 200 K, vorzugsweise weniger als 150 K, insbesondere zwischen 90 und 120 K betrieben wird.It is also favorable if the recompression of first residual fraction is made by means of a cold compressor. By "cold compressor" is meant here a compressor, the at an inlet temperature of less than 200 K, preferably less than 150 K, in particular between 90 and 120 K is operated.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine zweite Restfraktion aus dem unteren Bereich der Einzelsäule entnommen und in einer Entspannungsmaschine arbeitsleistend entspannt, wobei die bei der arbeitsleistenden Entspannung erzeugte mechanische Energie mindestens teilweise zur Rückverdichtung der ersten Restfraktion genutzt wird. Die Übertragung der mechanischen Energie auf den Rückverdichter erfolgt unmittelbar mechanisch, beispielsweise über eine gemeinsame Welle von Entspannungsmaschine und Rückverdichter. Insbesondere dann, wenn der Rückverdichter als Kaltverdichter ausgebildet ist, wird vorzugsweise nur ein Teil der von der Entspannungsmaschine erzeugten mechanischen Energie auf den Rückverdichter übertragen; der Rest geht an eine warme Bremseinrichtung, z. B. ein Bremsgebläse, ein Generator oder eine dissipative Bremse.In Another embodiment of the invention is a second residual fraction taken from the lower part of the single column and in a relaxation machine work performing relaxed, the Mechanical energy generated during work-relaxing relaxation at least partially for recompression of the first residual fraction is being used. The transmission of mechanical energy on the recompressor is done directly mechanically, for example via a common wave of relaxation machine and recompressor. In particular, when the recompressor as a cold compressor is formed, is preferably only a part of the relaxation machine transmitted mechanical energy transferred to the recompressor; of the Rest goes to a warm braking device, z. B. a brake fan, a generator or a dissipative brake.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Einzelsäule einen Kopfkondensator auf, in dem Dampf aus dem oberen Bereich der Einzelsäule mindestens teilweise kondensiert wird, wobei in dem Kopfkondensator die erste Restfraktion vor ihrer Rückverdichtung und/oder die zweite Restfraktion vor ihrer arbeitsleistenden Entspannung mindestens teilweise verdampft werden.In a further embodiment of the invention, the single column has a top condenser, in which steam from the upper region of the single column is at least partially condensed, wherein in the top condenser, the first residual fraction prior to their recompression and / or the second residual fraction prior to their work-performing expansion min at least partially evaporated.

Mindestens ein Teil des in dem Kopfkondensator gewonnenen Kondensats wird als Rücklauf auf die Einzelsäule aufgegeben. Falls die beiden Restfraktionen dieselbe Zusammensetzung aufweisen, können sie gemeinsam durch den Kopfkondensator geführt werden. Vorzugsweise werden sie jedoch in getrennten Passagen des Kopfkondensators, insbesondere wenn sie unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen.At least a part of the condensate recovered in the top condenser is called Return to the single column abandoned. If the two residual fractions may have the same composition they are passed together through the top condenser. Preferably, however, they are in separate passages of the top condenser, especially if they have different composition.

Es ist günstig, wenn die zweite Restfraktion am Sumpf der Einzelsäule abgezogen wird.It is favorable if the second residual fraction at the bottom of the Single column is deducted.

Die erste Restfraktion kann grundsätzlich gemeinsam mit der zweiten aus der Einzelsäule abgezogen werden, zum Beispiel am Sumpf (siehe EP 412793 B2 ). In vielen Fällen ist es jedoch günstiger, wenn die erste Restfraktion einen höheren Stickstoffgehalt als die zweite Restfraktion aufweist. Dann wird die erste Restfraktion von einer Zwischenstelle der Einzelsäule abgezogen, die oberhalb des Sumpfs angeordnet ist, insbesondere oberhalb der Stelle, an der die zweite Restfraktion entnommen wird. Die beiden Restfrationen werden dann getrennt im Kopfkondensator verdampft und der Rückverdichtung beziehungsweise der arbeitsleistenden Entspannung zugeführt.The first residual fraction can in principle be withdrawn together with the second from the single column, for example at the bottom (see EP 412793 B2 ). In many cases, however, it is more favorable if the first residual fraction has a higher nitrogen content than the second residual fraction. Then, the first residual fraction is withdrawn from an intermediate point of the single column, which is arranged above the sump, in particular above the point at which the second residual fraction is removed. The two residual freezes are then evaporated separately in the top condenser and fed to the recompression or the work-performing expansion.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Tieftemperatur-Luftzerlegung gemäß Patentanspruch 8.Furthermore The invention relates to a device for cryogenic air separation according to claim 8.

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention and further details of the invention are hereinafter based on an embodiment schematically shown in the drawing explained in more detail.

Atmosphärische Luft 1 wird über ein Filter 2 von einem Luftverdichter angesaugt und dort auf einen Absolutdruck von 6 bis 20 bar, vorzugsweise etwa 9 bar verdichtet. Nach Durchströmen eines Nachkühlers 4 und eines Wasserabscheiders 5 wird die verdichtete Luft 6 in einer Reinigungsvorrichtung 7 gereinigt, die ein Paar von mit Adsorptionsmaterial, vorzugsweise Molekularsieb, gefüllten Behältern aufweist. Die gereinigte Luft 8 wird in einem Hauptwärmetauscher 9 auf etwa Taupunkt abgekühlt und teilweise verflüssigt. Ein erster Teil 11 der abgekühlten Luft 10 wird über ein Drosselventil 51 in eine Einzelsäule 12 eingeleitet. Die Einspeisung erfolgt vorzugsweise einige praktische oder theoretische Böden oberhalb des Sumpfs.Atmospheric air 1 is about a filter 2 aspirated by an air compressor and there compressed to an absolute pressure of 6 to 20 bar, preferably about 9 bar. After flowing through an aftercooler 4 and a water separator 5 becomes the compressed air 6 in a cleaning device 7 having a pair of containers filled with adsorbent material, preferably molecular sieve. The purified air 8th is in a main heat exchanger 9 cooled to about dew point and partially liquefied. A first part 11 the cooled air 10 is via a throttle valve 51 in a single column 12 initiated. The feed is preferably some practical or theoretical soils above the sump.

Der Betriebsdruck der Einzelsäule 12 (am Kopf) beträgt 6 bis 20 bar, vorzugsweise etwa 9 bar. Ihr Kopfkondensator wird mit einer ersten Restfraktion 18 und einer zweiten Restfraktion 14 gekühlt. Die zweite Restfraktion 14 wird vom Sumpf der Einzelsäule 12 abgezogen, die erste Restfraktion 14 von einer Zwischenstelle einige praktische oder theoretische Böden oberhalb der Luftzuspeisung oder auf gleicher Höhe wie diese.The operating pressure of the single column 12 (at the top) is 6 to 20 bar, preferably about 9 bar. Your top condenser will start with a first residual fraction 18 and a second residual fraction 14 cooled. The second residual fraction 14 gets from the sump of the single column 12 deducted, the first residual fraction 14 from an intermediate point some practical or theoretical plates above the air supply or at the same level as these.

Als Hauptprodukt der Einzelsäule 12 wird gasförmiger Stickstoff 15, 16 am Kopf abgezogen, im Hauptwärmetauscher 9 auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und schließlich über Leitung 17 als gasförmiges Druckprodukt (PGAN) abgezogen. Ein Teil 53 des Kondensats 52 aus dem Kopfkondensator 13 kann als Flüssigstickstoffprodukt (PLIN) gewonnen werden; der Rest 54 wird als Rücklauf auf den Kopf der Einzelsäule aufgegeben.As main product of the single column 12 becomes gaseous nitrogen 15 . 16 taken off at the head, in the main heat exchanger 9 warmed to about ambient temperature and finally via pipe 17 withdrawn as gaseous pressure product (PGAN). A part 53 of the condensate 52 from the top condenser 13 can be obtained as liquid nitrogen product (PLIN); the rest 54 is given as reflux to the head of the single column.

Die erste Restfraktion 18 wird im Kopfkondensator 13 unter einem Druck von 2 bis 9 bar, vorzugsweise etwa 4 bar verdampft und strömt gasförmig über Leitung 29 zu einem Kaltverdichter 30, in dem sie auf etwa den Betriebsdruck der Einzelsäule rückverdichtet wird. Die rückverdichtete Restfraktion 31 wird im Hauptwärmetauscher 9 wieder auf Säulentemperatur abgekühlt und schließlich über Leitung 32 der Einzelsäule 12 am Sumpf wieder zugeführt.The first residual fraction 18 is in the top condenser 13 vaporized under a pressure of 2 to 9 bar, preferably about 4 bar and flows in gaseous form via line 29 to a cold compressor 30 in that it is recompressed to about the operating pressure of the single column. The recompressed residual fraction 31 is in the main heat exchanger 9 cooled down again to column temperature and finally over line 32 the single column 12 fed back to the sump.

Die zweite Restfraktion 14 wird im Kopfkondensator 13 unter einem Druck von 2 bis 9 bar, vorzugsweise etwa 4 bar verdampft und strömt gasförmig über Leitung 19 zum kalten Ende des Hauptwärmetauschers 9. Aus diesem wird sie bei einer Zwischentemperatur wieder entnommen (Leitung 20) und in einer Entspannungsmaschine 21, die in dem Beispiel als Turboexpander ausgebildet ist, arbeitsleistend auf etwa 300 mbar über Atmosphärendruck entspannt. Die Entspannungsmaschine ist mechanisch gekoppelt mit dem Kaltverdichter 30 und einer Bremseinrichtung 22, die in dem Ausführungsbeispiel durch eine Ölbremse gebildet wird. Die entspannte zweite Restfraktion 23 wird im Hauptwärmetauscher 9 auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt. Die warme zweite Restfraktion 24 wird in die Atmosphäre abgeblasen (Leitung 25) und/oder als Regeneriergas 26, 27 in der Reinigungsvorrichtung 7 eingesetzt, gegebenenfalls nach Erhitzung in der Heizeinrichtung 28.The second residual fraction 14 is in the top condenser 13 vaporized under a pressure of 2 to 9 bar, preferably about 4 bar and flows in gaseous form via line 19 to the cold end of the main heat exchanger 9 , From this it is removed again at an intermediate temperature (line 20 ) and in a relaxation machine 21 , which is designed in the example as a turboexpander, work-performing relaxed to about 300 mbar above atmospheric pressure. The expansion machine is mechanically coupled to the cold compressor 30 and a brake device 22 which is formed in the embodiment by an oil brake. The relaxed second residual fraction 23 is in the main heat exchanger 9 warmed to about ambient temperature. The warm second residual fraction 24 is blown off into the atmosphere (pipe 25 ) and / or as a regeneration gas 26 . 27 in the cleaning device 7 used, optionally after heating in the heater 28 ,

Ein sauerstoffhaltiger Strom 36, der im Wesentlichen frei von schwererflüchtigen Verunreinigungen ist, wird von einer Zwischenstelle der Einzelsäule 12 in flüssigem Zustand abgezogen, die 5 bis 25 theoretische oder praktische Böden oberhalb der Luftzuspeisung angeordnet ist. Der sauerstoffhaltige Strom 36 wird gegebenenfalls in einem Sumpfverdampfer 37 einer Reinsauerstoffsäule 38 unterkühlt und über Leitung 39 und Drosselventil 40 auf den Kopf der Reinsauerstoffsäule 38 aufgegeben. Der Betriebsdruck der Reinsauerstoffsäule 38 (am Kopf) beträgt 1,3 bis 4 bar, vorzugsweise etwa 2,5 bar.An oxygen-containing stream 36 which is substantially free of less volatile impurities, is from an intermediate point of the single column 12 withdrawn in the liquid state, which is arranged 5 to 25 theoretical or practical soils above the air supply. The oxygen-containing stream 36 is optionally in a bottom evaporator 37 a pure oxygen column 38 undercooled and over wire 39 and throttle valve 40 on the head of the pure oxygen column 38 given up. The operating pressure of the pure oxygen column 38 (at the top) is 1.3 to 4 bar, preferably about 2.5 bar.

Der Sumpfverdampfer 37 der Reinsauerstoffsäule 38 wird außerdem mittels eines zweiten Teils 42 der abgekühlten Einsatzluft 10 gekühlt. Der Einsatzluftstrom 42 wird dabei mindestens teilweise, beispielsweise vollständig kondensiert und strömt über Leitung 43 zur Einzelsäule 12, wo er etwa auf Höhe der Zuspeisung der übrigen Einsatzluft 11 eingeleitet wird.The bottom evaporator 37 the Reinsauer material column 38 is also done by means of a second part 42 the cooled feed air 10 cooled. The feed air stream 42 is at least partially, for example, completely condensed and flows via line 43 to the single column 12 where he is about equal to the feed of the remaining feed air 11 is initiated.

Vom Sumpf der Reinsauerstoffsäule 38 wird ein Reinsauerstoff-Produktstrom 41 in flüssigem Zustand entnommen, mittels einer Pumpe 55 auf einen erhöhten Druck von 2 bis 100 bar, vorzugsweise etwa 12 bar gebracht, über Leitung 56 zum kalten Ende des Hauptwärmetauschers 9 geführt, dort unter dem erhöhten Druck verdampft und auf etwa Umgebungstemperatur angewärmt und schließlich über Leitung 57 als gasförmiges Produkt (GOX-IC) gewonnen.From the swamp of the pure oxygen column 38 becomes a pure oxygen product stream 41 taken in the liquid state, by means of a pump 55 brought to an elevated pressure of 2 to 100 bar, preferably about 12 bar, via line 56 to the cold end of the main heat exchanger 9 led there, evaporated there under the increased pressure and warmed to about ambient temperature and finally via line 57 obtained as a gaseous product (GOX-IC).

Das Kopfgas 58 der Reinsauerstoffsäule 38 wird der entspannten zweiten Restfraktion 23 zugemischt. Über eine Bypassleitung 59 wird gegebenenfalls ein Teil der Einsatzluft zur Pumpverhütung des Kaltverdichters 30 zu dessen Eintritt geleitet (anti-surge control).The head gas 58 the pure oxygen column 38 becomes the relaxed second residual fraction 23 admixed. Via a bypass line 59 If necessary, a part of the feed air for pump prevention of the cold compressor 30 directed to its entry (anti-surge control).

Bei Bedarf kann der Anlage stromaufwärts und/oder stromabwärts der Pumpe 55 ein flüssiger Sauerstoffs als Flüssigprodukt entnommen werden (in der Zeichnung nicht dargestellt). Zusätzlich kann eine externe Flüssigkeit, zum Beispiel flüssiges Argon, flüssiger Stickstoff oder flüssiger Sauerstoff aus einem Flüssigtank, in dem Hauptwärmetauscher 9 in indirektem Wärmeaustausch mit der Einsatzluft verdampft werden (in der Zeichnung nicht dargestellt).If necessary, the system can be upstream and / or downstream of the pump 55 a liquid oxygen are removed as a liquid product (not shown in the drawing). In addition, an external liquid, for example liquid argon, liquid nitrogen or liquid oxygen from a liquid tank, may be present in the main heat exchanger 9 be evaporated in indirect heat exchange with the feed air (not shown in the drawing).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 807792 B1 [0002] - EP 807792 B1 [0002]
  • - EP 412793 B2 [0015] - EP 412793 B2 [0015]

Claims (10)

Verfahren zur Tieftemperatur-Luftzerlegung, bei dem – Einsatzluft (8) in einem Hauptwärmetauscher (9) abgekühlt und in eine Einzelsäule (12) zur Stickstoffgewinnung eingeleitet (11, 43) wird, – ein Stickstoff-Produktstrom (15, 16, 17) aus dem oberen Bereich der Einzelsäule (12) entnommen wird, – eine erste Restfraktion (18, 29) aus dem unteren oder mittleren Bereich der Einzelsäule (12) entnommen, rückverdichtet (30) und anschließend wieder der Einzelsäule (12) zugeleitet (32) wird, – ein sauerstoffhaltiger Strom (36) der Einzelsäule (12) an einer Zwischenstelle entnommen und einer Reinsauerstoffsäule (38) zugeleitet (39) wird und – ein Reinsauerstoff-Produktstrom (41) in flüssigem Zustand aus dem unteren Bereich der Reinsauerstoffsäule (38) entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Reinsauerstoff-Produktstrom (41, 56) in dem Hauptwärmetauscher (9) gegen Einsatzluft (8) verdampft und angewärmt – und schließlich als gasförmiges Produkt (57) gewonnen wird.Process for cryogenic air separation, in which - feed air ( 8th ) in a main heat exchanger ( 9 ) and in a single column ( 12 ) for the production of nitrogen ( 11 . 43 ), a nitrogen product stream ( 15 . 16 . 17 ) from the upper region of the single column ( 12 ), - a first residual fraction ( 18 . 29 ) from the lower or middle region of the single column ( 12 ), recompressed ( 30 ) and then again the single column ( 12 ) ( 32 ), - an oxygen-containing stream ( 36 ) of the single column ( 12 ) taken at an intermediate point and a pure oxygen column ( 38 ) ( 39 ) and - a pure oxygen product stream ( 41 ) in the liquid state from the lower region of the pure oxygen column ( 38 ), characterized in that - the pure oxygen product stream ( 41 . 56 ) in the main heat exchanger ( 9 ) against feed air ( 8th ) evaporated and warmed - and finally as a gaseous product ( 57 ) is won. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinsauerstoff-Produktstrom (41) in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht (55) wird.Process according to claim 1, characterized in that the pure oxygen product stream ( 41 ) in the liquid state to an elevated pressure ( 55 ) becomes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückverdichtung (30) der ersten Restfraktion (18, 29) mittels eines Kaltverdichters vorgenommen wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the recompression ( 30 ) of the first residual fraction ( 18 . 29 ) is performed by means of a cold compressor. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Restfraktion (14, 19) aus dem unteren Bereich der Einzelsäule (12) entnommen und in einer Entspannungsmaschine (21) arbeitsleistend entspannt wird, wobei die bei der arbeitsleistenden Entspannung erzeugte mechanische Energie mindestens teilweise zur Rückverdichtung der ersten Restfraktion genutzt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a second residual fraction ( 14 . 19 ) from the lower region of the single column ( 12 ) and in a relaxation machine ( 21 ) is relaxed work, wherein the mechanical energy generated in the work expansion relaxation is at least partially used for recompression of the first residual fraction. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelsäule (12) einen Kopfkondensator (13) aufweist, in dem Dampf aus dem oberen Bereich der Einzelsäule mindestens teilweise kondensiert wird, wobei in dem Kopfkondensator die erste Restfraktion (18) vor ihrer Rückverdichtung (30) und/oder die zweite Restfraktion (14) vor ihrer arbeitsleistenden Entspannung (21) mindestens teilweise verdampft werden.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the single column ( 12 ) a head capacitor ( 13 ) in which steam from the upper region of the single column is at least partially condensed, wherein in the top condenser the first residual fraction ( 18 ) before their recompression ( 30 ) and / or the second residual fraction ( 14 ) before their work-relaxing ( 21 ) are at least partially evaporated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Restfraktion (14) am Sumpf der Einzelsäule (12) abgezogen wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second residual fraction ( 14 ) at the bottom of the single column ( 12 ) is deducted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Restfraktion (18) von einer Zwischenstelle der Einzelsäule (12) abgezogen, die oberhalb des Sumpfs angeordnet ist, insbesondere oberhalb der Stelle, an der die zweite Restfraktion (14) entnommen wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first residual fraction ( 18 ) from an intermediate point of the single column ( 12 ), which is arranged above the bottom, in particular above the point at which the second residual fraction ( 14 ) is taken. Vorrichtung zur Tieftemperatur-Luftzerlegung, mit – einem Hauptwärmetauscher (9) zur Abkühlung von Einsatzluft (8), – Mitteln (11, 43) zur Einführung der abgekühlten Einsatzluft in eine Einzelsäule (12) zur Stickstoffgewinnung, – einer Stickstoff-Produktleitung (15, 16, 17), die mit dem oberen Bereich der Einzelsäule (12) verbunden ist, – einer ersten Restfraktionsleitung (18, 29, 31, 32) zur Entnahme einer ersten Restfraktion aus dem unteren oder mittleren Bereich der Einzelsäule (12), die durch einen Rückverdichter (30) und anschließend wieder mit der Einzelsäule (12) verbunden ist, – Mitteln zur Entnahme eines sauerstoffhaltigen Stroms (36, 39) von einer Zwischenstelle der Einzelsäule (12) und zu dessen Einleitung in eine Reinsauerstoffsäule (38) und mit – einer Reinsauerstoff-Produktleitung (41, 56) zur Entnahme eines Reinsauerstoff-Produktstroms in flüssigem Zustand aus dem unteren Bereich der Reinsauerstoffsäule (38), dadurch gekennzeichnet, dass – der Reinsauerstoff-Produktleitung (41, 56) mit dem Hauptwärmetauscher (9) verbunden ist und – die Vorrichtung eine Gasproduktleitung (57) zur Entnahme von gasförmigem Reinsauerstoff-Produkt aus dem Hauptwärmetauscher (9) aufweist.Apparatus for cryogenic air separation, comprising - a main heat exchanger ( 9 ) for the cooling of feed air ( 8th ), - means ( 11 . 43 ) for introducing the cooled feed air into a single column ( 12 ) for the production of nitrogen, - a nitrogen product line ( 15 . 16 . 17 ), which are connected to the upper region of the single column ( 12 ), - a first residual fraction line ( 18 . 29 . 31 . 32 ) for removing a first residual fraction from the lower or middle region of the single column ( 12 ) through a recompressor ( 30 ) and then again with the single column ( 12 ), - means for withdrawing an oxygen-containing stream ( 36 . 39 ) from an intermediate point of the single column ( 12 ) and its introduction into a pure oxygen column ( 38 ) and with - a pure oxygen product line ( 41 . 56 ) for the removal of a pure oxygen product stream in the liquid state from the lower region of the pure oxygen column ( 38 ), characterized in that - the pure oxygen product line ( 41 . 56 ) with the main heat exchanger ( 9 ) and - the device is a gas product line ( 57 ) for the removal of gaseous pure oxygen product from the main heat exchanger ( 9 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Reinsauerstoff-Produktleitung (41, 56) Mittel (55) zur Druckerhöhung in flüssigem Zustand angeordnet sind.Apparatus according to claim 8, characterized in that in the pure oxygen product line ( 41 . 56 ) Medium ( 55 ) are arranged to increase the pressure in the liquid state. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückverdichter (30) als Kaltverdichter ausgebildet ist.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the recompression ( 30 ) is designed as a cold compressor.
DE102007024168A 2007-05-24 2007-05-24 Method and apparatus for cryogenic air separation Withdrawn DE102007024168A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007024168A DE102007024168A1 (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method and apparatus for cryogenic air separation
EP08008679A EP1995537A3 (en) 2007-05-24 2008-05-08 Process and device for the cryogenic separation of air
TW097118441A TW200912229A (en) 2007-05-24 2008-05-20 Process and apparatus for low-temperature air fractionation
US12/126,114 US20080289362A1 (en) 2007-05-24 2008-05-23 Process and apparatus for low-temperature air fractionation
CNA2008101078671A CN101311653A (en) 2007-05-24 2008-05-26 Process and device for the cryogenic separation of air
KR1020080048582A KR20080103474A (en) 2007-05-24 2008-05-26 Process and apparatus for low-temperature air fractionation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007024168A DE102007024168A1 (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method and apparatus for cryogenic air separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007024168A1 true DE102007024168A1 (en) 2008-11-27

Family

ID=39734126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007024168A Withdrawn DE102007024168A1 (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method and apparatus for cryogenic air separation

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080289362A1 (en)
EP (1) EP1995537A3 (en)
KR (1) KR20080103474A (en)
CN (1) CN101311653A (en)
DE (1) DE102007024168A1 (en)
TW (1) TW200912229A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2053331A1 (en) 2007-10-25 2009-04-29 Linde Aktiengesellschaft Method and device for low-temperature air separation

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236964B1 (en) * 2009-03-24 2019-11-20 Linde AG Method and device for low-temperature air separation
DE102010060595A1 (en) 2010-11-16 2012-05-16 Stefan Buchner Method for generating electricity from liquefied gases, used in e.g. power plant, involves vaporizing stored liquefied gas
CN102322726A (en) * 2011-06-13 2012-01-18 开封空分集团有限公司 Air separating device and method for alternatively producing nitrogen gas and liquid nitrogen
CN102320581A (en) * 2011-08-30 2012-01-18 开封黄河空分集团有限公司 A kind of nitrogen reparation technology
WO2014173496A2 (en) * 2013-04-25 2014-10-30 Linde Aktiengesellschaft Method for obtaining an air product in an air separating system with temporary storage, and air separating system
CN105556228B (en) 2013-07-09 2018-02-09 林德股份公司 The method and apparatus for producing the method and apparatus and low temperature air separating of compressed air stream
WO2020083525A1 (en) 2018-10-23 2020-04-30 Linde Aktiengesellschaft Method and unit for low-temperature air separation
CN113924452A (en) * 2019-11-26 2022-01-11 林德有限责任公司 Method and apparatus for the cryogenic separation of air
CN117157498A (en) * 2021-04-09 2023-12-01 林德有限责任公司 Method and apparatus for cryogenic separation of air
CN114413571A (en) * 2022-01-24 2022-04-29 四川空分集团工程有限公司 Low energy consumption low pressure oxygen air separation plant

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0412793B2 (en) 1989-08-11 2001-07-11 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for producing nitrogen from air
EP0807792B1 (en) 1996-05-14 2001-12-19 The Boc Group, Inc. Air separation method and apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19609490A1 (en) * 1995-03-10 1996-09-12 Linde Ag Oxygen-production process with reduced energy requirement
US5528906A (en) * 1995-06-26 1996-06-25 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for producing ultra-high purity oxygen
US5582034A (en) * 1995-11-07 1996-12-10 The Boc Group, Inc. Air separation method and apparatus for producing nitrogen
US5794458A (en) * 1997-01-30 1998-08-18 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for producing gaseous oxygen
US6044902A (en) * 1997-08-20 2000-04-04 Praxair Technology, Inc. Heat exchange unit for a cryogenic air separation system
US5934106A (en) * 1998-01-27 1999-08-10 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for producing nitrogen
US5934105A (en) * 1998-03-04 1999-08-10 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for dual pressure feed
US6196024B1 (en) * 1999-05-25 2001-03-06 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Cryogenic distillation system for air separation
DE10013075A1 (en) * 2000-03-17 2001-09-20 Linde Ag Process for recovering gaseous nitrogen by the decomposition of air in a distillation column system comprises removing a part of the nitrogen-rich liquid from the condenser-vaporizer as a liquid product
DE10013074A1 (en) * 2000-03-17 2001-09-20 Linde Ag Process for recovering gaseous nitrogen by the decomposition of air in a distillation column system comprises removing an oxygen-enriched gas from a condenser-vaporizer, relieving the pressure and heating in a heat exchanger
US6279345B1 (en) * 2000-05-18 2001-08-28 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with split kettle recycle
DE10153919A1 (en) * 2001-11-02 2002-05-08 Linde Ag Process for recovering highly pure oxygen from less pure oxygen in a distillation system comprises cooling the heat exchange fluid downstream of the high pressure column sump vaporizer and upstream of a pressure relieving device
DE10161584A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-26 Linde Ag Device and method for generating gaseous oxygen under increased pressure
FR2844039B1 (en) * 2002-09-04 2005-04-29 Air Liquide PROCESS AND PLANT FOR PRODUCING OXYGEN AND RARE GASES BY CRYOGENIC AIR DISTILLATION
US6694776B1 (en) * 2003-05-14 2004-02-24 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for producing oxygen
US20070204652A1 (en) 2006-02-21 2007-09-06 Musicus Paul Process and apparatus for producing ultrapure oxygen
US7533540B2 (en) * 2006-03-10 2009-05-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for enhanced liquid production

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0412793B2 (en) 1989-08-11 2001-07-11 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for producing nitrogen from air
EP0807792B1 (en) 1996-05-14 2001-12-19 The Boc Group, Inc. Air separation method and apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2053331A1 (en) 2007-10-25 2009-04-29 Linde Aktiengesellschaft Method and device for low-temperature air separation
DE102007051184A1 (en) 2007-10-25 2009-04-30 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus for cryogenic air separation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1995537A3 (en) 2009-04-15
TW200912229A (en) 2009-03-16
US20080289362A1 (en) 2008-11-27
KR20080103474A (en) 2008-11-27
CN101311653A (en) 2008-11-26
EP1995537A2 (en) 2008-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007024168A1 (en) Method and apparatus for cryogenic air separation
EP1067345B1 (en) Process and device for cryogenic air separation
WO2007104449A1 (en) Method and apparatus for fractionating air at low temperatures
EP3179187B1 (en) Method for obtaining a liquid and a gaseous oxygen-rich air product in an air breakdown apparatus and air breakdown apparatus
EP1031804B1 (en) Air separation process with nitrogen recycling
DE102010052544A1 (en) Process for obtaining a gaseous product by cryogenic separation of air
DE102010052545A1 (en) Method and apparatus for recovering a gaseous product by cryogenic separation of air
DE102007014643A1 (en) Method for producing gaseous pressurized product by low temperature separation of air entails first and fourth partial air flows being expanded in turbines, and second and third partial flows compressed in post-compressors
EP2789958A1 (en) Method for the low-temperature decomposition of air and air separation plant
EP1074805B1 (en) Process for producing oxygen under pressure and device therefor
DE19908451A1 (en) A low temperature air fractionating system uses a rectification unit comprising pressure and low pressure columns and a nitrogen fraction recycle to the system air feed inlet, to provide bulk nitrogen
EP2236964A1 (en) Method and device for low-temperature air separation
DE102007051183A1 (en) Method for cryogenic air separation
EP3290843A2 (en) Method and device for extracting pressurised nitrogen and pressurised nitrogen by cryogenic decomposition of air
DE19951521A1 (en) Recovering pressurized product by low temperature decomposition of air in rectification system comprises cold compressing heat carrier stream before introducing into mixing column
WO2014173496A2 (en) Method for obtaining an air product in an air separating system with temporary storage, and air separating system
DE102007051184A1 (en) Method and apparatus for cryogenic air separation
EP2963369A1 (en) Method and device for the cryogenic decomposition of air
EP2551619A1 (en) Method and device for extracting pressurised oxygen and pressurised nitrogen by cryogenic decomposition of air
EP3207320A1 (en) Method and device for variably obtaining argon by means of low-temperature separation
WO2021104668A1 (en) Process and plant for low-temperature fractionation of air
DE102007042462A1 (en) Method and apparatus for the cryogenic separation of air
DE102013002094A1 (en) Method for producing liquid and gaseous oxygen by low temperature separation of air in air separation system in industrial application, involves feeding feed air flow to portion in mixed column and to another portion in separating column
DE19933558B4 (en) Three-column process and apparatus for the cryogenic separation of air
DE102012021694A1 (en) Process for the cryogenic separation of air in an air separation plant and air separation plant

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee