DE1145649B - Process for low-temperature gas separation with high cooling requirements - Google Patents

Process for low-temperature gas separation with high cooling requirements

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DE1145649B
DE1145649B DEG28374A DEG0028374A DE1145649B DE 1145649 B DE1145649 B DE 1145649B DE G28374 A DEG28374 A DE G28374A DE G0028374 A DEG0028374 A DE G0028374A DE 1145649 B DE1145649 B DE 1145649B
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gas
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low
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Dipl-Ing Godehardt Kessler
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Description

Verfahren zur Tieftemperaturgaszerlegung mit großem Kältebedarf Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Tieftemperaturgaszerlegung mit großem Kältebedarf, beispielsweise zur Flüssigproduktion von Gaszerlegungsprodukten, insbesondere zur Produktion von flüssigem Sauerstoff und/oder Stickstoff bei der Luftzerlegung.Process for cryogenic gas separation with high refrigeration requirements The invention relates to a method for low-temperature gas separation with high refrigeration requirements, for example for the liquid production of gas separation products, in particular for Production of liquid oxygen and / or nitrogen from air separation.

Es ist bekannt, flüssige Gaszerlegungsprodukte, insbesondere Luftzerlegungsprodukte, in Hochdruckanlagen zu gewinnen, die mit etwa 150 bis 200 Atmosphären Druck arbeiten. Dazu ist es notwendig, die Gase in ölgeschmierten Verdichtern auf diesen Druck zu komprimieren und anschließend von höhersiedenden Verunreinigungen zu befreien. Wasser- und Öldämpfe werden meist in Röhrenwärmeaustauschern abgeschieden, Kohlendioxyd durch eine Laugenwäsche oder Adsorber.It is known to use liquid gas separation products, in particular air separation products, to be obtained in high-pressure systems that operate at around 150 to 200 atmospheres pressure. For this it is necessary to bring the gases in oil-lubricated compressors to this pressure compress and then free from higher-boiling impurities. Water- and oil vapors are mostly separated in tubular heat exchangers, carbon dioxide by means of a lye wash or adsorber.

Es ist weiterhin bekannt, auch Niederdruckanlagen, die im allgemeinen zur Erzeugung gasförmiger Trennungsprodukte dienen, kleinere Mengen flüssiger Gastrennungsprodukte zu entnehmen. Diese Niederdruckanlagen, die bei etwa 5 bis 6 Atmosphären arbeiten, haben zwar den Vorteil, daß zur Kühlung und Reinigung der zu zerlegenden Gase Regeneratoren angewendet werden können und die Kompression in ölfreien Turbo- oder Schraubenverdichtern erfolgen kann, doch ist der spezifische Energieaufwand bei der Erzeugung flüssiger Gase hoch.It is also known, low-pressure systems in general serve to generate gaseous separation products, smaller amounts of liquid gas separation products refer to. These low pressure systems, which operate at around 5 to 6 atmospheres, Although they have the advantage that regenerators are used to cool and purify the gases to be broken down can be used and the compression in oil-free turbo or screw compressors can take place, but the specific energy consumption in the generation is more liquid Gases high.

Es ist ferner bereits ein Verfahren zur Gas-, insbesondere Luftzerlegung bekannt, bei dem das zu zerlegende Gas auf einheitlichen Druck von 15 bis 30 Atmosphären verdichtet und durch im wesentlichen arbeitsleistende, mehrstufige Entspannung in den tiefsten im System auftretenden Temperaturgebieten Kälte erzeugt wird, um flüssige oder hochgespannte Zerlegungsprodukte zu gewinnen. Dabei erfolgt die Kälteerzeugung in. mindestens zwei hintereinandergeschalteten Entspannungsturbinen oder in einer mehrstufigen Turbine, gegebenenfalls mit Zwischenanwärmung. Ein Teil des in der ersten Stufe auf Zwischendruck entspannten Gases wird entnommen, und nur der Rest wird in der nächsten Stufe weiter entspannt.It is also already a method for gas, in particular air, separation known, in which the gas to be separated to a uniform pressure of 15 to 30 atmospheres condensed and through essentially work-performing, multi-level relaxation in the lowest temperature occurring in the system cold is generated to liquid or to win highly stressed decomposition products. This is where the cold is generated in. At least two expansion turbines connected in series or in one multi-stage turbine, if necessary with intermediate heating. Part of the in the the first stage of the gas, which has been expanded to intermediate pressure, is withdrawn, and only the rest is further relaxed in the next stage.

Nach einem anderen bekannten Verfahren zur Teilverflüssigung von Gasgen-tischen verflüssigt die arbeitsleistend entspannte, mit dem nicht verflüssigten Anteil vereinigte Gasmenge den im Gegenstrom mit der zu verdichtenden, um den abgezweigten Anteil verminderten Gasmenge gekühlten, abgezweigten Anteil im Wärmeaustausch, bevor sie durch den kalt zu blasenden Regenerator abgeführt und bevor der abgezweigte Anteil in einem Drosselventil entspannt und in den Abscheider geleitet wird, von wo der nicht verflüsigte Anteil mit der arbeitsleistend entspannten Gasmenge vereinigt wird.According to another known method for the partial liquefaction of gas tables liquefies the relaxed, work-performing part, which is combined with the non-liquefied part Amount of gas in countercurrent with that to be compressed, by the portion that is branched off reduced amount of gas cooled, diverted portion in the heat exchange before it discharged through the regenerator to be cold blown and before the diverted portion is relaxed in a throttle valve and passed into the separator, from where the non-liquefied portion combined with the work-producing relaxed amount of gas will.

Schließlich ist es auch bekannt, zur Kälteerzeugung durch arbeitsleistende Entspannung eines mittels einer Regeneratoranordnung tiefgekühlten und gereinigten Gases oder Gasgemisches, das vor der Entspannung angewärmt wird, das zur arbeitsleistenden Entspannung vorgesehene Gas in einer Regeneratorengruppe vorzuwärmen, deren einzelne Regeneratoren periodisch zunächst von Rohgas, dann von Spülgas und schließlich vom zu entspannenden Gas durchströmt werden.Finally, it is also known to produce cold by labor-performing Relaxation of a frozen and cleaned one by means of a regenerator arrangement Gas or gas mixture, which is warmed up before the relaxation, which is used for the work Relaxation intended to preheat gas in a regenerator group, their individual Regenerators periodically first of raw gas, then of purge gas and finally of be flowed through to be expanded gas.

Diese bekannten Verfahren erfordern neben einem beträchtlichen Energieaufwand immer noch ins Gewicht fallende Investitionsmittel, insbesondere für die notwendigen Wärmeaustauschvorgänge zur Erzeugung flüssiger Gaszerlegungsprodukte.These known methods also require a considerable amount of energy still significant investment funds, especially for the necessary ones Heat exchange processes for the production of liquid gas separation products.

Die Erfindung setzt sich die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, das bei Anwendung verhältnismäßig niederer Drücke und möglichst geringem apparativem Aufwand gestattet, größere Mengen flüssiger Gaszerlegungsprodükte in wirtschaftlicher Weise zu erzeugen.The invention has the task of creating a method that when using relatively low pressures and using as little equipment as possible Expenditure permits larger quantities of liquid gas separation products in an economical way Way to generate.

Die geringe spezifische Kälteleistung von Niederdruckanlagen muß durch großen Luftdurchsatz ausgeglichen werden. Dadurch ergeben sich große Kälteverluste. Dieser Nachteil läßt sich vermindern, wenn der Druck des zu zerlegenden Gasgemisches erhöht wird. Damit wird gleichzeitig die Kälteleistung je Nm3 vergrößert, und die Verluste sinken. Der Druck fäßt sich nun allerdings nicht beliebig erhöhen, wenn Regeneratoren und ölfreie Verdichter vorausgesetzt sind. Der Anwendungsbereich der Regeneratoren und auch der Reversing Exchanger ist durch die sogenannten Schaltverluste begrenzt.The low specific cooling capacity of low-pressure systems has to go through large air flow can be compensated. This results in great cold losses. This disadvantage can be reduced if the pressure of the gas mixture to be broken down is increased. This increases the cooling capacity per Nm3 at the same time, and the Losses decrease. The pressure However, it cannot be grasped at will increase if regenerators and oil-free compressors are required. The scope the regenerators and also the reversing exchanger is due to the so-called switching losses limited.

Die Erhöhung des Drucks über etwa 12 bis 14 ata ergibt nur eine mäßige Energieersparnis. Da jedoch die apparativen Schwierigkeiten in. den Regeneratoren erheblich wachsen und der Wirkungsgrad der Turbokompressoren fällt, steigt die tatsächliche Endsumme des Energiebedarfs eher etwas, so daß es sich nicht lohnt, höhere Drücke anzuwenden. Es gibt also einen verhältnismäßig niedrig liegenden Druckbereich, in. dem die Erzeugung flüssiger Gase unter optimalen Bedingungen möglich ist.Increasing the pressure above about 12 to 14 ata results in only a moderate one Energy saving. However, since the apparatus difficulties in. The regenerators grow considerably and the efficiency of the turbo compressors falls, the actual increases The total of the energy requirements is rather something so that it is not worth it, higher pressures apply. So there is a relatively low pressure range in. which the production of liquid gases is possible under optimal conditions.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Erzeugung flüssiger Gaszerlegungsprodukte durch Tieftemperaturrektifikation, bei dem das zu zerlegende Gasgemisch in umschaltbaren Regeneratoren gekühlt und gereinigt wird und bei dem mindestens ein Teil dieses Gasgemisches anschließend erwärmt und dann in mindestens, zwei Stufen unter Zwischenanwärmung mittels des unter Ausgangsdruck stehenden Gasgemisches entspannt wird, wobei die Entspannung mindestens in der zweiten Entspannungsstufe arbeitsleistend erfolgt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenanwärmung mindestens eines Teils des aus der ersten Entspannungsstufe kommenden Gasgemisches im Wärmeaustausch mit dem kondensierenden und/oder kondensierten Gas, gemisch erfolgt, das von den Regeneratoren kommt und über ein Ventil in den Niederdruckteil der Rektifizierkolonne entspannt wird.The invention therefore relates to a method for producing liquids Gas decomposition products by low-temperature rectification, in which the Gas mixture is cooled and cleaned in switchable regenerators and in which at least part of this gas mixture is then heated and then in at least, two stages with intermediate heating by means of the gas mixture under initial pressure is relaxed, the relaxation at least in the second relaxation stage work done. The invention is characterized in that the intermediate heating at least part of the gas mixture coming from the first expansion stage in the heat exchange with the condensing and / or condensed gas, mixture takes place, that comes from the regenerators and through a valve into the low pressure part of the rectification column is relaxed.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist, daß zur Kornpression des zu zerlegenden Gases ölfreie Kompressoren, wie Turbo- oder Schraubenverdichter, und zur Reinigung des Gases und zum Wärmeaustausch Regeneratoren angewendet werden können. Weiterhin ist der apparative Aufwand für die erforderlichen Wärmeaustauschvorgänge geringer als bei den bekannten Verfahren, wobei der Energiebedarf praktisch der gleiche ist. Dies ist möglich durch Überwindung des Vorurteils, daß Regeneratoren nur bis etwa 6 ata in. wirtschaftlicher Weise betrieben werden können. Die Wärmeübertragungsbedingungen sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung besonders günstig, wodurch sich entsprechend niedrige Kosten für die Wärmeaustauscher ergeben.The advantage of this method is that the compression of the to be dismantled Gases oil-free compressors, such as turbo or screw compressors, and for cleaning of the gas and regenerators can be used for heat exchange. Farther the outlay on equipment for the necessary heat exchange processes is lower than with the known methods, the energy requirements being practically the same. This is possible by overcoming the prejudice that regenerators only go up to about 6 ata can be operated economically. The heat transfer conditions are particularly favorable in the arrangement according to the invention, which accordingly result in low costs for the heat exchangers.

Beim Verfahren nach der Erfindung wird das zu zerlegende Gasgemisch mit einem Druck zwischen 10 und 18 ata, bei der Luftzerlegung vorzugsweise mit 12 bis 15 ata, durch einen der Regeneratoren der Tieftemperatur-Gaszerlegungsanlage geführt. Das Gas wird dabei auf eine wenig über der Verflüssigungstemperatur liegende, Temperatur abgekühlt und dadurch von höhersiedenden Verunreinigungen, wie Wasser und COz im Falle,der Luftzerlegung, befreit. Wenn der Gehalt an Verunreinigungen, bei der Luftzerlegung der C02 Gehalt, noch zu hoch sein sollte, kann das Gas gegebenenfalls ganz oder teilweise noch durch einen Adsorber geführt werden.In the method according to the invention, the gas mixture to be broken down is with a pressure between 10 and 18 ata, in the case of air separation preferably with 12 up to 15 ata, by one of the regenerators of the cryogenic gas separation plant guided. The gas is reduced to a temperature slightly above the liquefaction temperature, Temperature cooled and thereby of higher boiling impurities such as water and COz in the case of air separation. If the level of impurities, If the C02 content is still too high during the air separation process, the gas can be used if necessary wholly or partially still be passed through an adsorber.

Durch weitere Abkühlung in indirektem Wärmeaustausch mit kaltem Gas wird mindestens ein Teil des Gases verflüssigt und zusammen mit mindestens einem Teil des in einer vorzugsweise einstufigen Rektifikationssäule sich sammelnden Sumpfproduktes dem Kondensatorverdampfer am Kopf dieser Säule zugeführt. Dabei verdampft der flüssige Anteil, und das Gas strömt, vorzugsweise nach indirektem Wärmeaustausch mit zu zerlegendem Gas, zu den" in einer vorangegangenen Periode beladenen Regenera; toren, die es reinigt und dabei abkühlt, und verlälßt dann die Anlage. Ein hinter den Regeneratoren abgezweigter Tod- strom des zu zerlegenden Gases wird gegebenenfalls in einem Adsorber gereinigt und, anschließend wieder aufgeteilt. Ein vorzugsweise regelbarer erster Teil- sirom wird direkt zur Entspannungsmaschine geleitet, während ein zweiter Teilstrom durch den kälteren Teil eines entladenen Regenerators strömt, dabei erwärmt und anschließend vor der Entspannungs- maschine mit dem ersten Teilstrom gemischt° ^wirä, dessen Stärke so geregelt wird, daß ein optimales Sublimationsverhältnis im Regenerator entsteht. Xach der arbeitsleistenden Entspannung wird der Sme 'wieder geteilt. Ein Teil gelangt in die Rektifikatid,° säule und wird dort zerlegt, während der andre Üil durch indirekten Wärmeaustausch mit ankommen- dem, zum Kondensatorverdampfer gehendem ' 04 erwärmt und anschließend weiter entspannt wird, und zusammen mit dem vom Kondensatorverdampfor kommenden Gas die Anlage in der beschriebenen Weise verläßt. Zur Anwärmung des zu enitspann Gases kann auch Gas oder ein Gaszerlegungsprod das von einer anderen Stelle der Anlage kommt, vetce wendet werden. Weiterhin ist es möglich, fremde Wärmequellen, wie beispielsweise Gas einer anderen Zerlegungsanlage, zur Anwärmung zu verwend,, , , - Das in der Rektifikationssäule entstehend@",,d!'@gssige Produkt wird bei der Erzeugung von fltissigbm Tiefer siedendem, bei der Luftzerlegung Stickstoff, am Kopf der Säule, bei der Produktion von ,flüssigem Höhesr- siedendem, bei der Luftzerlegung. Sauerstoff, aus ,dem Sumpf der Säule abgezogen und einem Sammelgefäß zugeleitet. "'y In den Figuren sind Anlagen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch und bei- spielsweise dargestellt. Als Beispiel wurde die. Er- zeugung flüssigen Stickstoffs bei der Luftzerlegung gewählt, doch ist die Erfindung nicht darauf Ixe- schränkt. In entsprechender Weise fäßt sich auch flüssiger Sauerstoff bei der Luftzerlegung gewinnen oder andere Zerlegungsprodukte bei dein Zerlegung anderer Gasgemische. Fig. 1 zeigt eine Anlage, in der vier Regeneratobm 1, 2, 3, 4 verwendet werden, die Mittelanzapfungüün aufweisen. Die Verwendung von vier Regeneratoren hat den Vorteil, daß für die Abführung des dr losen Gases zwei Regeneratoren zur Verfügung stehen und damit der Querschnitt doppelt und der Strö- mungswiderstand nur ein Viertel so groß ist wie bei der Anordnung mit einem Regenbrator. Wird auf diesen Vorteil verzichtet, so läßt sich die Anlage anäh mit drei Regeneratoren betreiben. Die Pfeile geben den Strömungsverlauf der Gase in einer bestimmt Arbeitsperiode wieder. Die Ventile, die diesen Str'ö- mungsverlauf bewirken, sind nicht gezeichnet. Bei 13 wird komprimierte Luft von etwa 14 ata der Anlage zugeführt. Sie wird zunächst im Regere- rator 1 abgekühlt und weitgehend gereinigt, ansclei@ ßend im Kohlendioxydadsorber 72 noch weiter ge- reinigt. Dann wird je ein Teil der Luft in den Wärma- austausehern 5 und 6 weiter abgekühlt, verflüssigt und - unterkühlt und anschließend wieder vereinigt, . im Ventil 14 entspannt, anschließend durch einen Azetylenadsorber 7 geführt, im Ventil 15 weites äntr- spannt und dem Kondensatorverdampfer 16 der Rektifikationssäule 10 zugeleitet. In diesem verdampft der flüssige Anteil des Gases, wobei das Kopfprodukt der Säule 10 kondensiert. Dieses wird bei 17 entnommen, in einem Ventil 18 entspannt und in den Abscheider 11 geleitet. Aus diesem kann das flüssige Produkt durch die Leitung 19 abgezogen werden. Gasförmiger Stickstoff wird dem Abscheider 19 durch Leitung 20 entnommen und mit dem durch Leitung 21 vom Kondensatorverdampfer 16 kommenden Gas zusammen ,dem Wärmeaustauscher 5 zugeleitet und anschließend durch die Regeneratoren 2 und 3 geführt, die dabei gereinigt und abgekühlt werden, und verläßt bei 22 die Anlage.By further cooling in indirect heat exchange with cold gas, at least part of the gas is liquefied and fed to the condenser evaporator at the top of this column together with at least part of the bottom product that collects in a preferably single-stage rectification column. The liquid part evaporates, and the gas flows, preferably indirectly Heat exchange with gas to be decomposed, to the "in Regenera loaded from a previous period; gates that it cleans and cools in the process, and leaves then the plant. A dead end branched off behind the regenerators flow of the gas to be decomposed is optionally cleaned in an adsorber and then again divided up. A preferably controllable first part sirom is fed directly to the relaxation machine, while a second partial flow through the colder one Part of a discharged regenerator flows, thereby heated and then before the relaxation machine mixed with the first partial flow ° ^ wirä, whose strength is regulated so that an optimal Sublimation ratio arises in the regenerator. Xach the work-performing relaxation, the Sme ' is shared again. A part goes into the rectification, ° pillar and is dismantled there, while the other Üil through indirect heat exchange with incoming the '04 going to the condenser evaporator is heated and then further relaxed, and together with that of the condenser evaporator coming gas the plant in the described Way leaves. To warm up the too enitspann Gas can also be gas or a gas separation product that comes from another part of the system, vetce be turned. It is also possible for strangers Heat sources, such as someone else's gas Cutting plant, to be used for heating ,,,, - The @ ",, d! '@ Gssige that arises in the rectification column Product becomes deeper in the production of liquid boiling nitrogen on the head during air separation the column, in the production of, liquid high-pressure boiling, in the air separation. Oxygen, from, that The bottom of the column is drawn off and a collecting vessel forwarded. "'y In the figures, systems for carrying out the Method according to the invention schematically and both for example shown. As an example, the. He- generation of liquid nitrogen during air separation chosen, but the invention is not Ixe- restricts. In a corresponding way also summarizes Obtain liquid oxygen from air separation or other decomposition products during your decomposition other gas mixtures. Fig. 1 shows a system in which four Regeneratobm 1, 2, 3, 4 can be used, the center tapping exhibit. The use of four regenerators has the advantage that for the removal of dr of loose gas, two regenerators are available and thus the cross-section is doubled and the flow ming resistance is only a quarter as great as with the arrangement with a rainbrator. Will be on if this advantage is waived, the system can be sewn on operate with three regenerators. Give the arrows determines the flow path of the gases in a Working period again. The valves that control this flow effect, are not shown. At 13, compressed air is about 14 ata fed to the system. It is initially rator 1 cooled down and largely cleaned, ansclei @ ßend in the carbon dioxide adsorber 72 even further cleans. Then part of the air is in each case in the heat Ausausehern 5 and 6 cooled further, liquefied and - supercooled and then reunited,. relaxed in the valve 14, then by a Acetylene adsorber 7 out, in valve 15 wide external tensioned and fed to the condenser evaporator 16 of the rectification column 10. In this, the liquid portion of the gas evaporates, the top product of the column 10 condensing. This is removed at 17, expanded in a valve 18 and passed into the separator 11. The liquid product can be withdrawn from this through line 19. Gaseous nitrogen is removed from separator 19 through line 20 and combined with the gas coming from condenser-evaporator 16 through line 21, fed to heat exchanger 5 and then passed through regenerators 2 and 3, which are cleaned and cooled in the process, and leaves the system at 22 .

Ein Teil des im Regenerator 1 gereinigten und gekühlten Luftstromes wird vor den Wärmeaustauschern 5 und 6 abgezweigt und geteilt. Ein Teilstrom wird durch den kälteren Abschnitt .des Regenerators 4 geführt, dort angewärmt, bei 25 entnommen und mit einem durch Leitung 24 direkt vom Adsorber 12 kommenden kalten Luftstrom gemischt, dessen Menge mit Hilfe des Ventils 23 so eingestellt werden kann, daß die Sublimationsverhältnisse im Regenerator optimal sind. Der Gesamtstrom wird dann in der Mitteldruckturbine 8 arbeitsleistend entspannt und teilt sich am Punkt 26 in einen Teilstrom 27, der in die Rektifikationssäule 10 geht, und einen anderen Teilstrom, der im Wärmeaustauscher 6, vorzugsweise mit Hilfe von kondensierender Mitteldruckluft, angewärmt wird und zur Niederdruckentspannungsturbine 9 strömt. Dort wird die Luft weiter entspannt und dem durch Leitung 28 abziehenden Gas zugemischt. Die Sumpfflüssigkeit der Rektifikationssäule 10 wird durch Leitung 29 dem zum Verdampfer gehenden Flüssigkeitsstrom zugeführt. Der Druck in der Säule 10 beträgt für die Gewinnung von flüssigem Stickstoff vorzugsweise etwa 3 ata. Für die Gewinnung flüssigen Sauerstoffs ist die dargestellte Säule nicht geeignet. In diesem Falle ist vorzugsweise eine Säule zu verwenden deren Sumpf durch indirekten Wärmeaustausch mit kondensierender Luft beheizt wird und die etwa bei 1 ata Druck arbeitet. Im Falle eines Zweisäulenapparates beträgt der Druck in der Druckstufe etwa 6 ata.Part of the air stream cleaned and cooled in the regenerator 1 is branched off and divided upstream of the heat exchangers 5 and 6. A partial flow is passed through the colder section .des regenerator 4, warmed there, removed at 25 and mixed with a cold air flow coming directly from adsorber 12 through line 24, the amount of which can be adjusted with the aid of valve 23 so that the sublimation ratios in Regenerator are optimal. The total flow is then expanded to perform work in the medium-pressure turbine 8 and divides at point 26 into a partial flow 27, which goes into the rectification column 10, and another partial flow, which is heated in the heat exchanger 6, preferably with the help of condensing medium-pressure air, and to the low-pressure expansion turbine 9 flows. There the air is further expanded and mixed with the gas withdrawn through line 28. The bottom liquid of the rectification column 10 is fed through line 29 to the liquid stream going to the evaporator. The pressure in the column 10 is preferably about 3 ata for the recovery of liquid nitrogen. The column shown is not suitable for obtaining liquid oxygen. In this case, a column should preferably be used, the bottom of which is heated by indirect heat exchange with condensing air and which works at approximately 1 ata pressure. In the case of a two-column apparatus, the pressure in the pressure stage is about 6 ata.

Fig. 2 stellt eine weitere Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dar. In dieser sind in die kalten Teile der Regeneratoren Rohrschlangen 33, 34 eingelegt. Zur Vereinfachung der Anlage ist in diesem Falle nur ein System von zwei Regeneratoren 31 und 32 vorgesehen. Ansonsten entspricht die Anlage weitgehend der bereits in Fig. 1 dargestellten.Fig. 2 shows a further installation for carrying out the method according to the invention. In this are in the cold parts of the regenerators pipe coils 33, 34 inserted. To simplify the system, there is only one system in this case provided by two regenerators 31 and 32. Otherwise the system largely corresponds that already shown in FIG.

Bei 13 wird wieder komprimierte Luft von etwa 14 ata der Anlage zugeführt. Nach Abkühlung und Reinigung im Regenerator 31 wird der Gasstrom wieder in mehrere Teilströme aufgespalten.At 13, compressed air of about 14 ata is fed into the system again. After cooling and cleaning in the regenerator 31, the gas flow is again divided into several Split partial flows.

Einer der hinter dem Regenerator 31 abgezweigten Teilströme wird anders als in Fig. 1 in der in den Regenerator 31 eingelegten Rohrschlange 33 wieder erwärmt und anschließend mit einem weiteren Teilstrom, dessen Menge durch das Ventil 38 geregelt werden kann, der Turbine 8 zugeführt und dort arbeitsleistend entspannt. Die Wirkungsweise der übrigen Anlage ist bereits durch die Erläuterungen zu Fig. 1 beschrieben. Ein Unterschied besteht noch darin, daß die aus der Säule 10 abgezogene Sumpfflüssigkeit für .sich durch den Wärmeaustauscher 35 und das Entspannungsventil 37 zum Verdampfer 16 geführt wird, während die Entspannung des Gasgemisches in, dem Ventil 36 erfolgt.One of the partial flows branched off behind the regenerator 31 is, unlike in FIG. 1, reheated in the coil 33 inserted in the regenerator 31 and then fed to the turbine 8 with a further partial flow, the amount of which can be regulated by the valve 38, where it performs work relaxed. The way in which the rest of the system works has already been described in the explanations relating to FIG. 1. Another difference is that the sump liquid withdrawn from the column 10 is passed through the heat exchanger 35 and the expansion valve 37 to the evaporator 16, while the expansion of the gas mixture takes place in the valve 36.

Statt des in den Figuren dargestellten Einsäulenrektifikators läßt sich das Verfahren in entsprechender Weise auch mit einem Zweis'äulenrektifikator durchführen. Außerdem sind Kombinationen entsprechender Teile der beiden beschriebenen Anlagen möglich.Instead of the single-column rectifier shown in the figures the process can also be carried out in a corresponding manner with a two-column rectifier carry out. In addition, combinations of corresponding parts of the two are described Attachments possible.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erzeugung flüssiger Gaszerlegungsprodukte durch Tieftemperaturrektifikation, bei dem das zu zerlegende Gasgemisch in umschaltbaren Regeneratoren gekühlt und gereinigt wird und bei dem mindestens ein Teil dieses Gasgemisches anschließend erwärmt und dann in mindestens zwei Stufen unter Zwischenanwärmung mittels des unter Ausgangsdruck stehenden Gasgemisches entspannt wird, wobei die Entspannung mindestens in der zweiten Entspannungsstufe arbeitsleistend erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenanwärmung mindestens eines Teiles des aus der ersten Entspannungsstufe kommenden Gasgemisches im Wärmeaustausch mit dem kondensierenden und/ oder kondensierten Gasgemisch erfolgt, das von den Regeneratoren kommt und über ein Ventil in den Niederdruckteil der Rektifizierkolonne entspannt wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for producing liquid gas separation products by low-temperature rectification, in which the gas mixture to be broken down into switchable Regenerators are cooled and cleaned and at least part of this Gas mixture is then heated and then in at least two stages with intermediate heating is expanded by means of the gas mixture under initial pressure, the Relaxation takes place at least in the second relaxation stage while doing work, characterized in that the intermediate heating of at least part of the the first expansion stage coming gas mixture in heat exchange with the condensing and / or condensed gas mixture that comes from the regenerators and is let down via a valve in the low-pressure part of the rectification column. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck des Gasgemisches in an sich bekannter Weise zwischen 10 und 18 ata, vorzugsweise zwischen 12 und 15 ata, liegt. 2. Process according to Claim 1, characterized in that the initial pressure of the gas mixture in a manner known per se between 10 and 18 ata, preferably between 12 and 15 ata, lies. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des gereinigten Gasgemisches aus den Regeneratoren über einen mit teils aus der Rektifizierkolonne und teils aus der zweiten Entspannungsstufe kommenden Spülgas beaufschlagten Regenerator geführt und mit dem mehr oder weniger kondensierten Gasgemisch vereinigt wird, das aus dem Wärmeaustauscher zur Anwärmung des weiter zu entspannenden Gasgemischanteils kommt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a partial flow of the purified gas mixture from the regenerators via a with partly from the rectification column and partly from the second expansion stage Purge gas acted upon regenerator out and with the more or less condensed Gas mixture is combined from the heat exchanger to heat the next comes to relaxing gas mixture proportion. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Stufe zu entspannende Gasgemisch in an sich bekannter Weise in den Regeneratoren angewärmt wird, wobei eine mit einem Ventil versehene Umgehungsleitung zur Einstellung dient. 4. Procedure according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the to be relaxed in the first stage Gas mixture is heated in the regenerators in a manner known per se, wherein a bypass line provided with a valve is used for adjustment. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Stufe zu entspannende Gasgemisch in an sich bekannter Weise durch in die Regeneratoren eingelegte Rohrschlangen geführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 830 805, 1019 664, 1046640.5. Procedure according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the gas mixture to be expanded in the first stage in a manner known per se pipe coils inserted into the regenerators is guided. Considered Publications: German Patent Specifications No. 830 805, 1019 664, 1046640.
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