DE102007042462A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Tieftemperaturzerlegung von Luft. Einsatzluft (1) wird in einem Hauptluftverdichter (3) auf einen ersten Druck (p1) verdichtet. Ein erster Luftstrom (9) und ein zweiter Luftstrom (10) werden aus der verdichteten Einsatzluft (4, 6, 8) abgezweigt. Der erste Luftstrom (9, 23) wird in einem Nachverdichter (21) auf einen zweiten Druck (p2) nachverdichtet, der höher als der erste Druck (p1) ist. Mindestens ein Teil der Einsatzluft wird in einem Hauptwärmetauscher-System (11) abgekühlt und in ein Destillieruktstrom (33, 35, 37, 39), ein Sauerstoffproduktstrom (42, 45, 47) und/oder ein Restgasstrom (53) werden aus dem Destilliersäulen-System (15) abgezogen, in dem Hauptwärmetauscher-System (11) angewärmt und als angewärmte Ströme (40, 48, 54) aus dem Hauptwärmetauscher-System (11) abgezogen. Der erste Luftstrom (9) wird stromaufwärts des Nachverdichters (21) in einem Zusatzwärmetauscher-System (20) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem angewärmten Stickstoffproduktstrom (40), dem angewärmten Sauerstoffproduktstrom (48) und/oder dem angewärmten Restgasstrom (54) abgekühlt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derartige Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und entsprechende Vorrichtungen sind zum Beispiel aus Hausen/Linde, Tieftemperaturtechnik, 2. Auflage 1985, Kapitel 4 (Seiten 281 bis 337) bekannt. Das Destilliersäulen-System der Erfindung kann als Einsäulensystem zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung ausgebildet sein, als Zweisäulensystem (zum Beispiel als klassisches Linde-Doppelsäulensystem), oder auch als Drei- oder Mehrsäulensystem. Es kann zusätzlich zu den Kolonnen zur Stickstoff-Sauerstoff-Trennung weitere Vorrichtungen zur Gewinnung anderer Luftkomponenten, insbesondere von Edelgasen aufweisen, beispielsweise eine Argongewinnung.
  • In vielen Fällen wird ein erster Luftstrom, der durch einen Teilstrom der Einsatzluft gebildet wird, auf einen zweiten Druck nachverdichtet, der höher als der erste Druck ist, der Austrittsdruck des Hauptluftverdichters. Dieser höhere Luftdruck wird beispielsweise für die Erzeugung von Prozesskälte durch arbeitsleistende Entspannung und/oder für die Verdampfung oder (bei überkritischen Drücken) Pseudo-Verdampfung eines oder mehrerer flüssig auf Druck gebrachter Produktströme aus dem Destilliersäulen-System (so genannte Innenverdichtung) genutzt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, die wirtschaftlich besonders günstig sind, insbesondere einen niedrigen Energieverbrauch und/oder niedrige Investitionskosten aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der erste Luftstrom stromaufwärts des Nachverdichters in einem Zusatzwärmetauscher-System durch indirekten Wärmeaustausch mit dem angewärmten Stickstoffproduktstrom, dem angewärmten Sauerstoffproduktstrom und/oder dem angewärmten Restgasstrom abgekühlt wird: Durch diese Abkühlung wird der erste Luftstrom dem Nachverdichter mit einer relativ niedrigen Temperatur zugeführt, die insbesondere niedriger als die Temperatur des zweiten Luftstroms bei dessen Einführung in das Hauptwärmetauscher-System ist. Durch die verringerte Eintrittstemperatur kann im Nachverdichter ein höherer Enddruck erreicht werden beziehungsweise derselbe Enddruck kann mit einem geringeren Eintrittsdruck (normalerweise gleich dem ersten Druck) gefahren werden.
  • Dazu wird bei dem Verfahren die Kälte genutzt, die in den Rückströmen auch nach Durchlaufen des Hauptwärmetauscher-Systems noch vorhanden ist. Häufig weisen diese am warmen Ende des Hauptwärmetauscher-Systems eine relativ hohe Temperaturdifferenz von bis zu 25 K auf. Diese Restkälte, die in konventionellen Prozessen verloren geht, wird bei der Erfindung in dem Zusatzwärmetauscher-System gezielt genutzt, um den oben genannten Vorteil bei der Nachverdichtung des ersten Luftstroms zu erreichen.
  • Vorzugsweise wird nur der erste, nicht aber der zweite Luftstrom in dem Zusatzwärmetauscher-System abgekühlt. Insbesondere kann der erste Luftstrom den einzigen Strom darstellen, der in dem Zusatzwärmetauscher-System abgekühlt wird.
  • Wenn mehr als ein Nachverdichter in paralleler und/oder serieller Schaltung genutzt werden, kann die erfindungsgemäße Kühlung in dem Zusatzwärmetauscher-System vor mehreren, vorzugsweise vor allen Nachverdichtern genutzt werden.
  • Der erste Druck p1 liegt bei der Erfindung beispielsweise zwischen 17 und 23 bar, vorzugsweise zwischen 17 und 19 bar. Der Nachverdichter weist ein Verdichtungsverhältnis p2/p1 von 1,3 bis 1,8, vorzugsweise 1,4 bis 1,6 auf. Der erste Luftstrom wird in dem Zusatzwärmetauscher-System beispielsweise bis auf ca. 240 K vorzugsweise bis 270 K abgekühlt.
  • In einer ersten Variante der Erfindung werden das Zusatzwärmetauscher-System und das Hauptwärmetauscher-System jeweils durch einen Wärmetauscherabschnitt gebildet, wobei diese beiden Wärmetauscherblöcke als separate Apparate ausgeführt sind. Mindestens einer der Rückströme, die das warme Ende des Hauptwärmetauscher-Systems verlassen, wird in das Zusatzwärmetauscher-System eingeführt und dort weiter angewärmt. Jeder der Wärmetauscherabschnitte kann durch einen oder mehrere, parallel und/oder seriell verbundene Wärmetauscherblöcke gebildet werden.
  • In einer zweiten Variante der Erfindung werden das Zusatzwärmetauscher-System und das Hauptwärmetauscher-System durch einen einzigen integrierten Wärmetauscherabschnitt gebildet. Dies ergibt eine besonders kompakte Bauweise. Besonders in dieser Variante werden vorzugsweise alle Rückströme, die in dem Hauptwärmetauscher-System angewärmt werden, in das Zusatzwärmetauscher-System eingeführt und dort weiter erwärmt. Der Wärmetauscherabschnitte kann durch einen oder mehrere, parallel und/oder seriell verbundene Wärmetauscherblöcke gebildet werden. Mindestens einer der Wärmetauscherblöcke enthält sowohl mindestens einen Teil des Zusatzwärmetauscher-Systems als auch einen Teil des Hauptwärmetauscher-Systems.
  • Beispielsweise weist der integrierte Wärmetauscherabschnitt mindestens zwei parallele Wärmetauscherblöcke auf, von denen mindestens einer sowohl zum Hauptwärmetauscher-System gehört als auch das Zusatzwärmetauscher-System bildet. Zum Beispiel kann in einem der Wärmetauscherblöcke ein flüssig auf Druck gebrachter Sauerstoffproduktstrom gegen mindestens einen der beiden Luftströme(pseudo-)verdampft und angewärmt werden. Das Zusatzwärmetauscher-System kann dann durch den warmen Teil dieses einen Wärmetauscherblocks, durch den warmen Teil von zwei oder mehr Wärmetauscherblöcken oder durch den warmen Teil aller paralllen Wärmetauscherblöcke gebildet werden.
  • Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Produktstrom aus dem Destilliersäulen-System abgezogen, in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht und in dem Hauptwärmetauscher-System(pseudo-)verdampft und angewärmt. Bei dem Produktstrom kann es sich beispielsweise um einen Sauerstoffproduktstrom oder einen Stickstoffproduktstrom handeln. Bei dieser Art von Prozessen, so genannten Innenverdichtungsverfahren ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Zusatzwärmetauscher-Systems besonders vorteilhaft. Die Innenverdichtung kann auch auf mehrere Produktströme unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und/oder unterschiedlichen Drucks angewendet werden.
  • Es ist günstig, wenn ein Prozessstrom arbeitsleistend entspannt wird und die bei der arbeitsleistenden Entspannung erzeugte mechanische Energie zum Antrieb des Nachverdichters genutzt wird. Der arbeitsleistend zu entspannende Prozessstrom kann beispielsweise durch einen Stickstoffstrom aus dem Destilliersäulen-System gebildet werden. Vorzugsweise wird er jedoch durch einen Teilstrom der Einsatzluft, insbesondere durch den zweiten Luftstrom gebildet.
  • Außerdem ist es günstig, wenn die Einsatzluft stromabwärts des Hauptluftverdichters und stromaufwärts der Abzweigung von erstem und zweitem Luftstrom in einer Reinigungsvorrichtung gereinigt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Abkühlung des ersten Luftstroms bei Prozessen, bei denen die Einsatzluft in dem Hauptluftverdichter auf einen besonders hohen Druck verdichtet wird, nämlich auf einen ersten Druck, der mindestens 1 bar über dem höchsten Destillierdruck in dem Destilliersäulen-System liegt, bei einem Zwei- oder Mehr-Säulen-System also über dem Hochdrucksäulendruck. Bei gleichem Enddruck des ersten Luftstroms kann dann Energie eingespart werden, indem der Enddruck des Hauptluftverdichters niedriger als bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik ist, bei dem der erste Luftstrom stromaufwärts der Nachverdichtung nicht (über die Entfernung der Verdichtungswärme des Hauptluftverdichters hinaus) abgekühlt wird. Die Energieersparnis kann bei 2 bis 3% liegen.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft gemäß Patentanspruch 9.
  • Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit separatem Zusatzwärmetauscher,
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispeil mit einem integrierten Wärmetauscherabschnitt, der Hauptwärmetauscher und Zusatzwärmetauscher umfasst
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispeil mit gemeinsamer Nachverdichtung von erstem und zweitem Luftstrom
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei Turbinen-Booster-Kombinationen und
  • 5 eine Abwandlung des Verfahrens der 4 mit zwei parallel geschalteten Wärmetauscherabschnitten.
  • Einander entsprechende Verfahrensschritte beziehungsweise Bauteil tragen in den Figuren dieselben Bezugszeichen.
  • In dem Verfahren der 1 wird atmosphärische Luft 1 nach Durchströmen eines Filters 2 in einem Hauptluftverdichter 3 auf einen ersten Druck p1 von ca. 18 bar verdichtet. Die verdichtete Einsatzluft 4 wird in einer Kühlvorrichtung 5, die beispielsweise durch einen Direktkontaktkühler gebildet wird, abgekühlt und anschließend über Leitung 6 einer Reinigungsvorrichtung 7 zugeführt, die ein Paar umschaltbarer Behälter aufweist, die mit einem Adsorptionsmittel, insbesondere mit einem Molekularsieb gefüllt sind.
  • Die gereinigte Einsatzluft 8 wird in einen ersten Luftstrom 9 (so genannter Drosselstrom) und einen zweiten Luftstrom 10 (so genannter Turbinenstrom) aufgeteilt. Der zweite Luftstrom 10 wird direkt einer Hauptwärmetauscher-System 11 zugeleitet, das in dem Beispiel durch einen einzelnen Wärmetauscherblock gebildet wird. Der zweite Luftstrom wird bei einer Zwischentemperatur über Leitung 12 aus dem Hauptwärmetauscher-System 11 entnommen und in einer Entspannungsmaschine 13, die durch einen Turboexpander gebildet wird, arbeitsleistend entspannt. Der arbeitsleistend entspannte zweite Luftstrom 14 wird in ein Destilliersäulen-System 15 eingeleitet, das in dem Beispiel eine Hochdrucksäule 16, eine Niederdrucksäule 17, einen Hauptkondensator 18 und einen Unterkühlungs-Gegenströmer 19 aufweist. Die Betriebsdrücke (jeweils am Kopf) betragen 5 bis 12 bar in der Hochdrucksäule und 1,2 bis 4,5 bar in der Niederdrucksäule.
  • Der erste Luftstrom 9 wird in einem Zusatzwärmetauscher-System 20 bis auf 270 K abgekühlt. Das Zusatzwärmetauscher-System 20 wird in dem Beispiel durch einen einzigen, vom Hauptwärmetauscher-System 11 getrennten Wärmetauscherblock gebildet. Der abgekühlte erste Luftstrom 23 wird einem Nachverdichter 21 mit Nachkühler 22 zugeführt und dort auf einen zweiten Druck von 30 bis 35 bar nachverdichtet. Der Nachverdichter wird über eine gemeinsame Welle von der Entspannungsmaschine 13 angetrieben. Der nachverdichtete erste Luftstrom 23 wird dem warmen Ende des Hauptwärmetauscher-Systems 11 zugeleitet und dort gegen Rückströme abgekühlt und gegebenenfalls verflüssigt. Der abgekühlte erste Luftstrom 25 wird ebenfalls dem Destilliersäulen-System zugeführt, indem er über ein Drosselventil 26 in die Hochdrucksäule 16 eingespeist wird, und zwar einige Böden oberhalb der Zuspeisung des zweiten Luftstroms 14. Mindestens ein Teil der zugeführten flüssigen Luft wird über Leitung 27 wieder aus der Hochdrucksäule 16 entnommen und über den Unterkühlungs-Gegenströmer 19, Leitung 28 und Drosselventil 28 der Niederdrucksäule 17 an einer geeigneten ersten Zwischenstelle zugeleitet.
  • Flüssiger Rohsauerstoff 30 vom Sumpf der Hochdrucksäule 16 wird im Unterkühlungs-Gegenströmer 19 abgekühlt und über Leitung 31 und Drosselventil 22 an einer zweiten Zwischenstelle in die Niederdrucksäule 17 eingeleitet, die unterhalb der ersten Zwischenstelle angeordnet ist. Flüssiger Stickstoff 33 aus dem Hauptkondensator 18 wird zu einem ersten Teil 34 als Rücklauf auf den Kopf der Hochdrucksäule 16 aufgegeben. Der Rest wird 35 wird zu einem Teil 36 als Flüssigprodukt (PEIN) abgegeben und zu einem anderen Teil 37 einer Innenverdichtung zugeführt. Dabei wird der flüssige Stickstoff 37 in einer Stickstoffpumpe 38 auf einen Druck von 7 bis 80 bar gebracht. Der flüssige Stickstoff 39 wird in dem Hauptwärmetauscher-System 11 verdampft und auf eine Temperatur von 250 bis 260 K angewärmt. Der vom warmen Ende des Hauptwärmetauscher-Systems 11 abgezogene Stickstoffproduktstrom 40 wird in dem Zusatzwärmetauscher-System 20 weiter angewärmt und verlässt über Leitung 41 die Anlage als gasförmiges Druckprodukt (PGAN).
  • Flüssiger Sauerstoff 42 wird zu einem Teil 43, 44 – gegebenenfalls nach Abkühlung im Unterkühlungs-Gegenströmer 19 – als Flüssigprodukt (LOX) abgegeben und zu einem anderen Teil 45 einer Innenverdichtung zugeführt. Dabei wird der flüssige Sauerstoff 45 in einer Sauerstoffpumpe 46 auf einen Druck von 30 bis 60 bar gebracht. Der flüssige Sauerstoff 47 wird in dem Hauptwärmetauscher-System 11 verdampft und auf eine Temperatur von 250 bis 260 K angewärmt. Der vom warmen Ende des Hauptwärmetauscher-Systems 11 abgezogene Sauerstoffproduktstrom 48 wird in dem Zusatzwärmetauscher-System 20 weiter angewärmt und verlässt über Leitung 49 die Anlage als gasförmiges Druckprodukt (PGOX).
  • Einige Böden unterhalb des Kopfs der Hochdrucksäule 16 wird ein flüssiger Unreinstickstoffstrom 50 abgezogen und nach Abkühlung im Unterkühlungs-Gegenströmer 19 über Leitung 51 und Drosselventil 52 auf dem Kopf der Niederdrucksäule 17 aufgegeben. Vom Kopf der Niederdrucksäule 17 wird Unreinstickstoff als Restgasstrom 53 entnommen und in dem Hauptwärmetauscher-System 11 auf eine Temperatur von 250 bis 260 K angewärmt. Der vom warmen Ende des Hauptwärmetauscher-Systems 11 abgezogene Restgasstrom 54 (oder nur ein Teil davon) wird in dem Zusatzwärmetauscher-System 20 weiter angewärmt und über Leitung 55 in die Atmosphäre abgeblasen beziehungsweise als Regeneriergas in der Reinigungsvorrichtung 7 oder als trockenes Gas in einem Verdunstungskühler zur Abkühlung von Kühlwasser für den Direktkontaktkühler 5 genutzt.
  • 2 unterscheidet sich dadurch von 1, dass das Hauptwärmetauscher-System und das Zusatzwärmetauscher-System durch einen integrierten Wärmetauscherabschnitt 211 gebildet und auch der zweite Luftstrom 10 durch das Zusatzwärmetauscher-System geführt wird. Der Wärmetauscherabschnitt 211 wird in dem Beispiel durch einen einzigen Wärmetauscherblock realisiert, alternativ könnte er auch mehrere, parallel und/oder seriell miteinander verbundene Wärmetauscherblöcke aufweisen. Das warme Ende des Wärmetauscherabschnitts 211 bildet das Zusatzwärmetauscher-System 220, der Rest das Hauptwärmetauscher-System 211.
  • 3 ähnelt 2, allerdings wird hier die Gesamtluft 308, 323, also der erste und der zweite Luftstrom gemeinsam, im Zusatzwärmetauscher-System 211 abgekühlt und anschließend im Nachverdichter 21 auf den zweiten Druck nachverdichtet. Erst anschließend findet die Verzweigung von erstem Luftstrom 309 und zweitem Luftstrom 310 statt.
  • Während die Prozesse der 1 bis 3 nur eine Expansionsturbine aufweisen, handelt es sich bei dem Verfahren der 4 um ein Zwei-Turbinen-Verfahren mit zwei parallel geschalteten Turbinen 13. 413. Ansonsten unterscheiden sich die Verfahren der 2 und 4 nicht.
  • Die beiden an die Turbinen 13, 413 der 4 gekoppelten Nachverdichter 21, 421 mit Nachkühlern 22, 422 sind seriell verbunden, das heißt der erste Luftstrom 9 wird nach der Abkühlung im Zusatzwärmetauscher-System 220 zunächst im ersten Nachverdichter 21 von einem ersten Druck von 17 bis 20 bar auf einen zweiten Druck von 23 bis 27 bar nachverdichtet und anschließend über Leitung 24 erneut dem warmen Ende des Wärmetauscherabschnitts 260 zugeführt und abgekühlt. Der abgekühlte erste Luftstrom 423 unter dem zweiten Druck wird in einem zweiten Nachverdichter 421 von dem zweiten Druck auf einen dritten Druck von 33 bis 36 bar weiterverdichtet und anschließend über Leitung 424 zum dritten Mal dem warmen Ende des Wärmetauscherabschnitts 260 zugeleitet und dort schließlich bis zum kalten Ende des Hauptwärmetauscher-Systems 211 abgekühlt und dabei gegebenenfalls verflüssigt. Wie in 2 wird der zweite Luftstrom 10/12 bei einer Zwischentemperatur des Hauptwärmetauscher-Systems 211 abgezogen. Anschließend wird er auf die erste Turbine 13 und die zweite Turbine 14 verteilt. Die beiden arbeitsleistend entspannten Unterströme des ersten Luftstroms werden wieder vereinigt und strömen über Leitung 14 der Hochdrucksäule 16 zu.
  • 5 entspricht hinsichtlich der Verfahrensführung weit gehend 4, weist jedoch zwei (bis auf die Passagen für den ersten Luftstrom) parallel geschaltete Wärmetauscherabschnitte 260, 560 auf. Der erste Luftstrom 9 wird nach Abkühlung in dem Zusatzwärmetauscher-System 220, das Teil des ersten Wärmetauscherabschnitts 260 ist, wie in 4 zunächst im ersten Nachverdichter 21 auf den zweiten Druck verdichtet. Anschließend wird der erste Luftstrom 24 unter Zwischendruck zum warmen Ende des zweiten Wärmetauschabschnitts 560 geleitet und in dessen Zusatzwärmetauscher-System 520 auf etwa 270 K abgekühlt. Der abgekühlte Zwischendruckstrom 423 wird wie in 4 im zweiten Nachverdichter 421 weiter auf den dritten Druck verdichtet.
  • Der zweite Luftstrom 10 sowie die Rückströme 39, 47 53 werden auf die beiden Wärmetauscherabschnitte 260, 560 verteilt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Hausen/Linde, Tieftemperaturtechnik, 2. Auflage 1985, Kapitel 4 (Seiten 281 bis 337) [0002]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft, bei dem – Einsatzluft (1) in einem Hauptluftverdichter (3) auf einen ersten Druck (p1) verdichtet wird, – ein erster Luftstrom (9) und ein zweiter Luftstrom (10) aus der verdichteten Einsatzluft (4, 6, 8) abgezweigt werden, – der erste Luftstrom (9, 23) in einem Nachverdichter (21) auf einen zweiten Druck (p2) nachverdichtet wird, der höher als der erste Druck (p1) ist, – mindestens ein Teil der Einsatzluft in einem Hauptwärmetauscher-System (11) abgekühlt und in ein Destilliersäulen-System (15) eingeleitet wird und – ein Stickstoffproduktstrom (33, 35, 37, 39), ein Sauerstoffproduktstrom (42, 45, 47) und/oder ein Restgasstrom (53) aus dem Destilliersäulen-System (15) abgezogen, in dem Hauptwärmetauscher-System (11) angewärmt und als angewärmte Ströme (40; 48; 54) aus dem Hauptwärmetauscher-System (11) abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Luftstrom (9) stromaufwärts des Nachverdichters (21) in einem Zusatzwärmetauscher-System (20) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem angewärmten Stickstoffproduktstrom (40), dem angewärmten Sauerstoffproduktstrom (48) und/oder dem angewärmten Restgasstrom (54) abgekühlt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwärmetauscher-System (20) und das Hauptwärmetauscher-System (11) jeweils durch einen Wärmetauscherabschnitt gebildet werden und diese beiden Wärmetauscherabschnitte als separate Apparate ausgeführt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwärmetauscher-System und das Hauptwärmetauscher-System durch einen einzigen integrierten Wärmetauscherabschnit gebildet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Produktstrom (33, 35, 37; 42, 45) aus dem Destilliersäulen-System (15) abgezogen, in flüssigem Zustand auf einen erhöhten Druck gebracht (38; 46) und in dem Hauptwärmetauscher-System (11)(pseudo-)verdampft und angewärmt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessstrom (12) arbeitsleistend entspannt (13) wird und die bei der arbeitsleistenden Entspannung erzeugte mechanische Energie zum Antrieb des Nachverdichters (21) genutzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessstrom (21) durch den zweiten Luftstrom gebildet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzluft (4, 6) stromabwärts des Hauptluftverdichters (3) und stromaufwärts der Abzweigung von erstem und zweitem Luftstrom (9, 10) in einer Reinigungsvorrichtung (7) gereinigt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Destilliersäulen-System eine Hochdrucksäule (16) und eine Niederdrucksäule (17) aufweist und der erste Druck (p1) mindestens 1 bar höher als der Betriebsdruck am Kopf der Hochdrucksäule (16) ist.
  9. Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft, mit – einem Hauptluftverdichter (3) zur Verdichtung von Einsatzluft (1) auf einen ersten Druck (p1), – Mitteln zur Abzweigung eines ersten Luftstrom (9) und eines zweiten Luftstroms (10) aus der verdichteten Einsatzluft (4, 6, 8), – einem Nachverdichter (21) zur Nachverdichtung des ersten Luftstroms (9, 23) auf einen zweiten Druck (p2), der höher als der erste Druck (p1) ist, – einem Hauptwärmetauscher-System (11) zur Abkühlung von Einsatzluft, – Mitteln (14, 25, 26) zum Einleiten abgekühlter Einsatzluft in ein Destilliersäulen-System (15) und mit – einer Stickstoffproduktleitung (33, 35, 37, 39, 40), einer Sauerstoffproduktleitung (42, 45, 47, 48) und/oder ein Restgasleitung (53, 54), die jeweils mit dem Destilliersäulen-System abgezogen und dem Hauptwärmetauscher-System (11) verbunden sind, gekennzeichnet durch ein Zusatzwärmetauscher-System (20) zur Abkühlung des ersten Luftstroms (9) stromaufwärts des Nachverdichters (21) durch indirekten Wärmeaustausch mit dem Stickstoffproduktstrom (40), dem Sauerstoffproduktstrom (48) und/oder dem Restgasstrom (54), wobei das Zusatzwärmetauscher-System mit der Stickstoffproduktleitung, der Sauerstoffproduktleitung und/oder ein Restgasleitung jeweils stromabwärts des Hauptwärmetauscher-Systems 11 verbunden ist.
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