KR940002590A - 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정에 필요한 냉동의 적어도 일부분이 주입 공기의 팽창에 의해 제공되며, 공기의 극저온 증류를 통해 대량의 액체 산물을 제조하는 공정에 관한 것이다. 특히 본 발명은 공정의 액체 질소 필요 조건을 충족시키기 위한 개선된 방법으로 질소 재순환 압축기의 배출 압력을 상승시키는 것을 포함한다.

Description

공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 공기의 극저온 증류를 통해 대량의 액체 산물을 제조하는 종래 공정의 개략도.
제2도는 본 발명을 따른 공정의 일실시예를 나타낸 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 압축기 140,150 : 압축기
540,541,550,551,552 : 열교환기 152,153 : 팽창기
711 : 고압 컬럼 721 : 저압 컬럼
723 : 응축기

Claims (15)

  1. 공정이 공기 유입물의 적어도 15%를 액체 질소 산물 시스템 및/또는 액체 산소 산물시스템으로서 제거하기에 충분한 냉동량을 발생시키고, 공기 유입물이 최초에 압축되고, 상기 냉동량의 적어도 일부분이 압축된 공기 유입물의 적어도 일부분을 팽창시킴으로써 발생되고, 공기 유입물이 가스상 질소 오버헤드로 증류되는 액체 질소 환류 필요물을 구비하는 증류 컬럼 시스템에 공기 유입물의 적어도 일부분이 주입되는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정에 있어서, 액체 질소 환류 필요물의 적어도 일부분 및/또는 액체 질소 산물 스트림의 적어도 일부분을 제공하기 위한 개선된 방법이, (a) 가스상 질소 오버헤드의 적어도 제1부분을 200psia 이상의 압력까지 압축하는 단계와; (b) 공정 증기 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 단계(a)로부터의 질소를 냉각시키는 단계 및; (c) 단계(b)후에 직접 실행되는 팽창으로서 단계(b)로부터 질소를 팽창시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  2. 제1항에 있어서, 단계(a)내의 질소가 질소의 임계 압력보다 큰 압력까지 압축되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  3. 제1항에 있어서, 단계(c)의 팽창이 밸브를 가로질러서 실행되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  4. 제1항에 있어서, 단계(c)의 팽창이 밀집한 유체 팽창기 내에서 실행되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  5. 제1항에 있어서, 단계(c)로부터의 팽창한 질소가 액체 질소 환류 필요물의 적어도 일부분 및/또는 액체 질소 산물 시스템의 상기 일부분을 포함하는 것 이외에 증기 성분을 포함하고, 상기 냉동량의 제2부분이 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 상기 증기 성분을 온난화 시킴으로써 공정에 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  6. 제5항에 있어서, 상기 냉동량의 제3부분이 (ⅰ) 가스상의 질소 오버헤드의 제2부분을 압축시키고, (ⅱ) 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 단계(ⅰ)로부터의 질소를 냉각시키고, (ⅲ) 가스상 팽창기 유출물을 얻기 위해 팽창기안에서 단계(ⅱ)로부터의 질소를 팽창시키며,(ⅳ) 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 단계(ⅲ)으로부터의 가스상 팽창기 유출물을 온난화 시키는 것에 의해 공정에 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  7. 제6항에 있어서, 샤프트워크가 압축된 주입 공기의 상기 팽창 및/또는 가스상 질소 오버헤드의 제1부분의 상기 팽창 및/또는 가스상 질소 오버헤드의 제2부분의 상기 팽창으로부터 발생되고, 그 샤프트워크가 공정내에서 압축의 적어도 일부분을 제공하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  8. 제1항에 있어서, 증류 컬럼 시스템이 고압 컬럼 및 저압 컬럼을 포함하고; 증류 컬럼 시스템에 주입된 공기 유입물은 그 공기 유입물이 고압 질소 오버헤드 및 고압 천연 액체 산소 저층물로 정류되는 고압 컬럼에 주입되고; 고압 천연 액체 질소 저층물의 적어도 일부분은 그 액체 산소 저층물이 가스상 질소 오버헤드 및 저압 액체 산소 저층물로 증류되는 저압 컬럼에 주입되고; 고압 컬럼과 저아 컬럼이 열적으로 연계되어서, 고압 질소 오버헤드의 적어도 일부분이 기화용 저압 컬럼 산소 부유 액체에 대한 재가열기/응축기 안에서 응축되며; 최종적으로, 응축된 고압 질소 오버헤드의 적어도 일부분이 액체 질소 환류 필요물의 일부분 및/또는 액체 질소 산물 시스템의 일부분으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  9. 제8항에 있어서, 공정의 효율성을 증가시키기 위한 개선점이 25∼50psia의 압력하에서 저압 컬럼을 작동시키는 것을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  10. 제9항에 있어서, 압축된 공기의 적어도 일부분의 팽창이, (a) 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 압축된 공기 유입물을 냉각시키고; (b) 압축된 공기 유입물을 제1분리 주입 스트림과 제2분리 주입 스트림으로 분리하고; (c) 간접적인 열교환에 의해 공기 주입에 냉동을 제공하면서 온난한 팽창기를 통해 제1주입 스트림을 팽창시키고 팽창된 제1분리 주입 스트림을 공기 유입물까지 재순환시키며; (d) 공기 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 제2분리 주입 스트림을 추가로 냉각시키고; (e) 제2분리 주입 스트림을 제3분리 주입 스트림과 제4분리 주입 스트림으로 추가로 분리하고; (f) 간접적인 열교환에 의해 공기 유입물에 냉동을 제공하면서 냉각 팽창기를 통해 제3분리 주입 스트림을 팽창시키고 팽창된 제3분리 주입 스트림의 일부분을 공기 유입물까지 재순환시키고; (g) 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 제4분리 주입 스트림을 추가로 냉각시키고; (h) 제4분리 주입 스트림의 일부분을 정류시키기 위해 저압 컬럼내로 주입하며; (i) 제4분리 주입 스트림의 나머지 부분과 팽창된 제3분리 주입 스트림의 나머지 부분을 정류시키기 위해 고압 컬럼내로 주입하는 것들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  11. 제10항에 있어서, 저압 액체 산소 저층물의 일부분이 액체 산소 산물 스트림으로서 제거되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  12. 제11항에 있어서, 질소가 풍부한 가스상 스트림이 저압 컬럼의 상부 위치로부터 배출되고, 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 더워지며, 그후에 질소가 풍부한 가스상 산물 스트림으로서 제거되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  13. 제12항에 있어서, 저압 액체 산소 저층물의 일부분이 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 온난해지고, 그후에 가스상 산소 산물로서 제거되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  14. 제13항에 있어서, 상기 냉동량의 제2부분은 공정 시스템에 대한 간접적인 열교환에 의해 상기 스트림을 온난화시키기 전에 질소가 풍부한 가스상 스트림을 팽창시킴으로써 발생되고/또는 공정 스트림에 대한 간접적인 열교환에 의해 가스상 산소 산물을 온난화시키기 전에 가스상의 산소 산물을 팽창시킴으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
  15. 제14항에 있어서, (a) 증류 컬럼 시스템이 추가로 천연 아르곤 컬럼을 포함하고; (b) 아르곤 함유 가스상 측부 스트림이 저압 컬럼의 하부 중간 위치로부터 제거되고, 아르곤 함유 가스상 측부 스트림이 아르곤-부유 증기 오버헤드와 아르곤-희박 저충물 액체로 증류되는 천연 아르곤 컬럼에 주입되며; (c) 아르곤-희박 저층물 액체가 저압 컬럼에 회수되고; (d) 아르곤-풍부 중기 오버헤드의 적어도 일부분이 기화용 고압 천연액체 산소 저층물에 대한 제2재가열기/응축기 안에서 응축되고; (e) 응축된 아르곤-풍부 증기 오버헤드의 일부분이 액체 아르곤 산물로서 제거되며; (f) 응축된 아르곤-풍부 중기 오버헤드의 나머지 부분이 천연 아르곤 컬럼용 환류를 제공하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 공기 유입물의 극저온 증류를 위한 공정.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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