RU2012101231A - Способ и устройство для производства сжатого продукта - Google Patents

Способ и устройство для производства сжатого продукта Download PDF

Info

Publication number
RU2012101231A
RU2012101231A RU2012101231/06A RU2012101231A RU2012101231A RU 2012101231 A RU2012101231 A RU 2012101231A RU 2012101231/06 A RU2012101231/06 A RU 2012101231/06A RU 2012101231 A RU2012101231 A RU 2012101231A RU 2012101231 A RU2012101231 A RU 2012101231A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
layers
sections
group
heat exchanger
Prior art date
Application number
RU2012101231/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2531719C2 (ru
Inventor
Хенри Эдвард ХОВАРД
Ричард Джон ДЖИББ
Дэвид Росс ПАРСНИК
Тодд Алан СКАР
Original Assignee
Праксайр Текнолоджи, Инк.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43305195&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2012101231(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Праксайр Текнолоджи, Инк. filed Critical Праксайр Текнолоджи, Инк.
Publication of RU2012101231A publication Critical patent/RU2012101231A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2531719C2 publication Critical patent/RU2531719C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • 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
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
    • F25J3/04169—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
    • F25J3/04175—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities at a pressure of substantially more than the highest pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04187—Cooling of the purified feed air by recuperative heat-exchange; Heat-exchange with product streams
    • F25J3/04193—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions
    • F25J3/042—Division of the main heat exchange line in consecutive sections having different functions having an intermediate feed connection
    • 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
    • F25J3/04278—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using external refrigeration units, e.g. closed mechanical or regenerative refrigeration units
    • 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
    • F25J3/0429—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 of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04854—Safety aspects of operation
    • F25J3/0486—Safety aspects of operation of vaporisers for oxygen enriched liquids, e.g. purging of liquids
    • 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
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0093—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • 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
    • F25J2245/40—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/14—External refrigeration with work-producing gas expansion loop
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/40—Quasi-closed internal or closed external air refrigeration cycle
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/902—Details about the refrigeration cycle used, e.g. composition of refrigerant, arrangement of compressors or cascade, make up sources, use of reflux exchangers etc.
    • 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
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/32—Details on header or distribution passages of heat exchangers, e.g. of reboiler-condenser or plate heat exchangers

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

1. Способ получения потока сжатого продукта, включающий этапы, на которых ректифицируют поток сырья, содержащий кислород и азот, посредством процесса криогенной ректификации с использованием основного теплообменника, имеющего пластинчато-ребристую конструкцию, и систему ректификационных колонн, функционально связанную с основным теплообменником;подают насосом поток продукта, отведенный из системы ректификационных колонн и состоящий из жидкости, обогащенной кислородом, или жидкости, обогащенной азотом, для получения подаваемого насосом потока продукта;нагревают, по меньшей мере, часть подаваемого насосом потока продукта в слоях основного теплообменника для получения потока сжатого продукта и нагревают или охлаждают один другой поток в упомянутых слоях;при этом упомянутые слои обеспечивают теплопередающую поверхность в основном теплообменнике для нагревания, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, которая уменьшается, по меньшей мере, частично, посредством обеспечения участков в слоях для нагревания или охлаждения указанного одного другого потока, причем упомянутые участки расположены в слоях так, что теплопередающая поверхность уменьшается в том месте основного теплообменника, в котором достигается температура, которая превышает критическую температуру или температуру конденсации подаваемого насосом потока продукта.2. Способ по п.1, в которомслои основного теплообменника включают первую группу слоев и вторую группу слоев, причем каждая из первой группы слоев и второй группы слоев содержит первые секции и вторые секции;вспомогательные потоки, состоящие из, по меньшей мере,

Claims (16)

1. Способ получения потока сжатого продукта, включающий этапы, на которых ректифицируют поток сырья, содержащий кислород и азот, посредством процесса криогенной ректификации с использованием основного теплообменника, имеющего пластинчато-ребристую конструкцию, и систему ректификационных колонн, функционально связанную с основным теплообменником;
подают насосом поток продукта, отведенный из системы ректификационных колонн и состоящий из жидкости, обогащенной кислородом, или жидкости, обогащенной азотом, для получения подаваемого насосом потока продукта;
нагревают, по меньшей мере, часть подаваемого насосом потока продукта в слоях основного теплообменника для получения потока сжатого продукта и нагревают или охлаждают один другой поток в упомянутых слоях;
при этом упомянутые слои обеспечивают теплопередающую поверхность в основном теплообменнике для нагревания, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, которая уменьшается, по меньшей мере, частично, посредством обеспечения участков в слоях для нагревания или охлаждения указанного одного другого потока, причем упомянутые участки расположены в слоях так, что теплопередающая поверхность уменьшается в том месте основного теплообменника, в котором достигается температура, которая превышает критическую температуру или температуру конденсации подаваемого насосом потока продукта.
2. Способ по п.1, в котором
слои основного теплообменника включают первую группу слоев и вторую группу слоев, причем каждая из первой группы слоев и второй группы слоев содержит первые секции и вторые секции;
вспомогательные потоки, состоящие из, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, вводят в первые секции первой группы слоев и второй группы слоев;
вспомогательные потоки после нагревания в первых секциях объединяют и вводят во вторые секции первой группы слоев в виде объединенных вспомогательных потоков;
объединенные вспомогательные потоки дополнительно нагревают во вторых секциях первой группы слоев;
поток сжатого продукта образуют из объединенных вспомогательных потоков после дополнительного нагревания во вторых секциях первой группы слоев;
участки образуют посредством вторых секций второй группы слоев.
3. Способ по п.1, в котором
по меньшей мере, один жидкий продукт получают при помощи системы ректификационных колонн и упомянутый один другой поток представляет собой поток хладагента, который нагревают в основном теплообменнике для увеличения производства, по меньшей мере, одного жидкого продукта.
4. Способ по п.3, в котором
слои основного теплообменника включают первую группу слоев и вторую группу слоев, причем каждая из первой группы слоев и второй группы слоев содержит первые секции и вторые секции;
вспомогательные потоки, состоящие из, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, вводят в первые секции первой группы слоев и второй группы слоев;
вспомогательные потоки после нагревания в первых секциях объединяют и вводят во вторые секции первой группы слоев в виде объединенных вспомогательных потоков;
объединенные вспомогательные потоки дополнительно нагревают во вторых секциях первой группы слоев;
поток сжатого продукта образуют из объединенных вспомогательных потоков после дополнительного нагревания во вторых секциях первой группы слоев;
участки образуют посредством вторых секций второй группы слоев;
вспомогательные потоки хладагента, состоящие из потока хладагента, вводят во вторые секции второй группы слоев и нагревают в них.
5. Способ по п.4, в котором поток хладагента получают в замкнутом цикле охлаждения.
6. Способ по п.5, в котором цикл охлаждения включает сжатие потока хладагента после нагревания в основном теплообменнике, дополнительное сжатие потока хладагента и затем расширение потока хладагента в турбине для образования отходящего потока, который вводят во вторую секцию второй группы слоев.
7. Способ по п.6, в котором
поток продукта, отведенный из системы ректификационных колонн, состоит из жидкости, обогащенной кислородом;
процесс криогенной ректификации включает
сжатие и очистку потока сырья для получения сжатого и очищенного потока сырья;
разделение сжатого и очищенного потока сырья на первый сжатый поток и второй сжатый поток;
дополнительное сжатие первого сжатого потока, полное охлаждение первого сжатого потока в основном теплообменнике для образования потока жидкости, расширение потока жидкости и введение потока жидкости в, по меньшей мере, одну из колонны высокого давления и колонны низкого давления;
причем колонна низкого давления функционально соединена с колонной высокого давления так, что пар, обогащенный азотом, полученный в виде верхнего погона колонны высокого давления, подвергается конденсации для образования орошения для колонны высокого давления и колонны низкого давления, препятствующего испарению жидкости, обогащенной кислородом, представляющей собой кубовый продукт колонны низкого давления, чтобы посредством этого образовать жидкость, обогащенную кислородом, из остаточной жидкости в колонне низкого давления, и жидкость, обогащенная кислородом, представляющая собой кубовый продукт колонны высокого давления, подвергается дополнительной очистке в колонне низкого давления;
дополнительное сжатие второго сжатого потока, частичное охлаждение второго сжатого потока в основном теплообменнике, расширение второго сжатого потока после частичного охлаждения в турбодетандере для образования отходящего потока и введение отходящего потока в колонну высокого давления;
пропускание потока пара, обогащенного азотом, представляющего собой верхний погон колонны низкого давления, и отработанного потока неочищенного азота, отведенных из колонны низкого давления, в основной теплообменник для обеспечения охлаждения потока сырья после его сжатия и очистки до температуры, подходящей для его ректификации; и
образование, по меньшей мере, одного жидкого продукта из, по меньшей мере, одного из оставшейся части подаваемого насосом потока жидкого кислорода или потока жидкости, обогащенной азотом, из части пара, обогащенного азотом, которая подвергается конденсации и не используется в качестве орошения.
8. Устройство для получения потока сжатого продукта, содержащее
криогенную ректификационную установку, выполненную с возможностью ректификации потока сырья, содержащего кислород и азот;
причем криогенная ректификационная установка имеет основной теплообменник, имеющий пластинчато-ребристую конструкцию, систему ректификационных колонн, функционально соединенную с основным теплообменником, и насос;
причем насос сообщается по текучей среде с системой ректификационных колонн так, что жидкость, обогащенная кислородом, или жидкость, обогащенная азотом, образующаяся в системе ректификационных колонн, подается насосом для получения подаваемого насосом потока продукта;
причем основной теплообменник соединен с насосом и выполнен так, что, по меньшей мере, часть подаваемого насосом потока продукта подвергается нагреванию в слоях основного теплообменника для получения потока сжатого продукта, и один другой поток подвергается нагреванию или охлаждению в упомянутых слоях; и
причем упомянутые слои выполнены так, что теплопередающая поверхность, предусмотренная в основном теплообменнике для нагревания, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, уменьшается, по меньшей мере, частично, посредством обеспечения участков в, по меньшей мере, части слоев для нагревания или охлаждения указанного одного другого потока, причем упомянутые участки расположены в слоях так, что теплопередающая поверхность уменьшается в том месте в основном теплообменнике, в котором достигается температура, которая превышает критическую температуру или температуру конденсации подаваемого насосом потока продукта.
9. Устройство по п.7, в котором
упомянутые слои содержат первую группу слоев и вторую группу слоев, каждая имеет первые секции и вторые секции;
упомянутые слои выполнены так, что вспомогательные потоки, состоящие из, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, нагреваются в первых секциях и объединяются в соединениях между первыми секциями и образуют объединенные вспомогательные потоки;
вторые секции первой группы слоев сообщаются по текучей среде с первыми секциями так, что объединенные вспомогательные потоки дополнительно нагреваются во вторых секциях и образуют поток сжатого продукта; и
упомянутые участки представляют собой вторые секции второй группы слоев.
10. Устройство по п.7, в котором
криогенная ректификационная установка выполнена с возможностью производства, по меньшей мере, одного жидкого продукта; и
упомянутый один другой поток представляет собой поток хладагента, который нагревается в основном теплообменнике для увеличения производства, по меньшей мере, одного жидкого продукта.
11. Устройство по п.10, в котором
упомянутые слои содержат первую группу слоев и вторую группу слоев, каждая имеет первые секции и вторые секции;
упомянутые слои выполнены так, что вспомогательные потоки, состоящие из, по меньшей мере, части подаваемого насосом потока продукта, нагреваются в первых секциях и объединяются в соединениях между первыми секциями и посредством этого образуют объединенные вспомогательные потоки;
вторые секции первой группы слоев сообщаются по текучей среде с первыми секциями так, что объединенные вспомогательные потоки дополнительно нагреваются во вторых секциях первой группы слоев и образуют поток сжатого продукта; и
упомянутые участки представляют собой вторые секции второй группы слоев; и
вспомогательные охлаждающие потоки, состоящие из охлаждающего потока, нагреваются во вторых секциях второй группы слоев.
12. Устройство по п.11, в котором криогенная ректификационная установка содержит также систему охлаждения, соединенную с основным теплообменником и выполненную с возможностью получения охлаждающего потока и циркуляции потока хладагента во вторых секциях второй группы слоев.
13. Устройство по п.11, в котором система охлаждения представляет собой замкнутый цикл охлаждения.
14. Устройство по п.13, в котором криогенная ректификационная установка включает в себя основной компрессор для сжатия потока сырья, и система охлаждения содержит клапан, выполненный с возможностью установки в открытое положение и приспособленный для приема части потока сырья после сжатия и тем самым образования охлаждающего потока из части потока сырья, чтобы обеспечить подпитку для охлаждающего потока.
15. Устройство по п.14, в котором система охлаждения содержит рециркуляционный компрессор, соединенный с основным теплообменником и сообщающийся по текучей среде со вторыми секциями первой группы слоев так, что поток хладагента после нагревания в основном теплообменнике подвергается сжатию в рециркуляционном компрессоре, дожимной компрессор для дополнительного сжатия потока хладагента и турбину, подсоединенную между дожимным компрессором и участком основного теплообменника так, что отходящий поток перемещается из турбины во вторые секции первой группы слоев.
16. Устройство по п.15, в котором
поток продукта, отведенный из системы ректификационных колонн, состоит из жидкости, обогащенной кислородом; и
криогенная ректификационная установка содержит
систему ректификационных колонн, включающую в себя колонну низкого давления, функционально соединенную с колонной высокого давления так, что пар, обогащенный азотом, получаемый в виде верхнего погона колонны высокого давления, подвергается конденсации для образования орошения для колонны высокого давления и колонны низкого давления, препятствующего испарению жидкости, обогащенной кислородом, представляющей собой кубовый продукт колонны низкого давления, чтобы тем самым образовать жидкость, обогащенную кислородом, из остаточной жидкости в колонне низкого давления, а жидкость, обогащенная кислородом, представляющая собой кубовый продукт колонны высокого давления, подвергается дополнительной очистке в колонне низкого давления;
основной компрессор, соединенный с блоком очистки с возможностью сжатия и очистки потока сырья для получения сжатого и очищенного потока сырья;
дожимной компрессор, сообщающийся по текучей среде с блоком очистки, для дополнительного сжатия первого сжатого потока, образованного из другой части сжатого и очищенного потока сырья;
причем основной теплообменник сообщается по текучей среде с дожимным компрессором и выполнен с возможностью образования потока жидкости, причем к основному теплообменнику подсоединено расширительное устройство для расширения потока жидкости, при этом, по меньшей мере, одна из колонны высокого давления и колонны низкого давления сообщается по текучей среде с расширительным устройством для приема потока жидкости;
другой дожимной нагруженный турбинный узел, соединенный с основным теплообменником, сообщающийся по текучей среде с блоком очистки так, что второй сжатый поток, образованный из другой части сжатого и очищенного потока сырья, подвергается дополнительному сжатию, частичному охлаждению в основном теплообменнике и расширению в турбодетандере для образования отходящего потока, при этом турбодетандер сообщается по текучей среде с колонной высокого давления так, что отходящий поток поступает в колонну высокого давления;
причем основной теплообменник сообщается также по текучей среде с колонной низкого давления и выполнен так, что поток верхнего погона колонны низкого давления и отработанный поток неочищенного азота проходят из колонны низкого давления в основной теплообменник и протекают между ее холодным и теплым концами, чтобы обеспечить охлаждение потока сырья после сжатия до температуры, пригодной для его ректификации; и
по меньшей мере, одно выходное отверстие для выпуска, по меньшей мере, одного жидкого продукта из, по меньшей мере, одного из другой части подаваемого насосом потока жидкого кислорода и части потока жидкости, обогащенной азотом, получаемых в системе ректификационных колонн.
RU2012101231/06A 2009-06-16 2010-04-13 Способ и устройство для производства сжатого продукта RU2531719C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/485,235 US8397535B2 (en) 2009-06-16 2009-06-16 Method and apparatus for pressurized product production
US12/485,235 2009-06-16
PCT/US2010/030870 WO2010147698A2 (en) 2009-06-16 2010-04-13 Method and apparatus for pressurized product production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101231A true RU2012101231A (ru) 2013-07-27
RU2531719C2 RU2531719C2 (ru) 2014-10-27

Family

ID=43305195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101231/06A RU2531719C2 (ru) 2009-06-16 2010-04-13 Способ и устройство для производства сжатого продукта

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8397535B2 (ru)
EP (1) EP2443406B1 (ru)
JP (1) JP5547283B2 (ru)
CN (1) CN101922848B (ru)
BR (1) BRPI1013898B1 (ru)
ES (1) ES2699468T3 (ru)
RU (1) RU2531719C2 (ru)
WO (1) WO2010147698A2 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9291388B2 (en) 2009-06-16 2016-03-22 Praxair Technology, Inc. Method and system for air separation using a supplemental refrigeration cycle
AU2013369596A1 (en) * 2012-12-27 2015-07-02 Linde Aktiengesellschaft Method and device for low-temperature air separation
EP2980514A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-03 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Tieftemperaturzerlegung von Luft und Luftzerlegungsanlage
US20160245585A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Henry E. Howard System and method for integrated air separation and liquefaction
KR101714674B1 (ko) * 2015-06-09 2017-03-09 대우조선해양 주식회사 저장탱크를 포함하는 선박
KR101722606B1 (ko) * 2015-06-15 2017-04-03 대우조선해양 주식회사 증발가스 처리 시스템 및 방법
US10018412B2 (en) 2015-11-09 2018-07-10 Praxair Technology, Inc. Method and system for providing supplemental refrigeration to an air separation plant
US20170211881A1 (en) 2016-01-22 2017-07-27 Zhengrong Xu Method and system for providing auxiliary refrigeration to an air separation plant
JP7080911B2 (ja) * 2020-01-09 2022-06-06 大陽日酸株式会社 超臨界ガスの液化装置、及び超臨界ガスの液化方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4662916A (en) * 1986-05-30 1987-05-05 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the separation of air
CN1082029C (zh) * 1995-06-01 2002-04-03 空气及水株式会社 制氧装置
GB9515907D0 (en) 1995-08-03 1995-10-04 Boc Group Plc Air separation
CN1154464A (zh) * 1995-11-02 1997-07-16 缔酸株式会社 超高纯氮、氧生成装置
US5758515A (en) 1997-05-08 1998-06-02 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation with warm turbine recycle
FR2787560B1 (fr) 1998-12-22 2001-02-09 Air Liquide Procede de separation cryogenique des gaz de l'air
US6053008A (en) * 1998-12-30 2000-04-25 Praxair Technology, Inc. Method for carrying out subambient temperature, especially cryogenic, separation using refrigeration from a multicomponent refrigerant fluid
US6112550A (en) * 1998-12-30 2000-09-05 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system and hybrid refrigeration generation
US6178776B1 (en) * 1999-10-29 2001-01-30 Praxair Technology, Inc. Cryogenic indirect oxygen compression system
JP3715497B2 (ja) * 2000-02-23 2005-11-09 株式会社神戸製鋼所 酸素の製造方法
US20010029749A1 (en) * 2000-03-02 2001-10-18 Robert Anthony Mostello Method and apparatus for producing nitrogen from air by cryogenic distillation
FR2806152B1 (fr) * 2000-03-07 2002-08-30 Air Liquide Procede et installation de separation d'air par distillation cryogenique
DE10021081A1 (de) * 2000-04-28 2002-01-03 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zum Wärmeaustausch
US6357258B1 (en) * 2000-09-08 2002-03-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with integrated booster and multicomponent refrigeration compression
US6718795B2 (en) 2001-12-20 2004-04-13 Air Liquide Process And Construction, Inc. Systems and methods for production of high pressure oxygen
JP2005345034A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱交換装置及びそれを用いたヒートポンプ給湯装置
EP1929227B1 (en) * 2005-08-09 2019-07-03 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process for lng
US7533540B2 (en) * 2006-03-10 2009-05-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for enhanced liquid production
US7779899B2 (en) * 2006-06-19 2010-08-24 Praxair Technology, Inc. Plate-fin heat exchanger having application to air separation
US8376035B2 (en) * 2006-06-22 2013-02-19 Praxair Technology, Inc. Plate-fin heat exchanger
US8020408B2 (en) * 2006-12-06 2011-09-20 Praxair Technology, Inc. Separation method and apparatus
US9222725B2 (en) * 2007-06-15 2015-12-29 Praxair Technology, Inc. Air separation method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010147698A2 (en) 2010-12-23
US8397535B2 (en) 2013-03-19
RU2531719C2 (ru) 2014-10-27
CN101922848B (zh) 2015-03-18
EP2443406A2 (en) 2012-04-25
US20100313600A1 (en) 2010-12-16
ES2699468T3 (es) 2019-02-11
JP2012533719A (ja) 2012-12-27
BRPI1013898A2 (pt) 2016-04-05
EP2443406B1 (en) 2018-09-12
CN101922848A (zh) 2010-12-22
BRPI1013898B1 (pt) 2020-10-20
WO2010147698A3 (en) 2016-08-04
JP5547283B2 (ja) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012101231A (ru) Способ и устройство для производства сжатого продукта
US20160025408A1 (en) Air separation method and apparatus
CN104755360B (zh) 用于通过低温蒸馏进行空气分离的方法和设备
CN1041460C (zh) 利用低温精馏分离空气以生产气体产品的方法和设备
CN101925790A (zh) 用于低温分离空气的方法和设备
RU2722074C2 (ru) Способ получения жидкого и газообразного, обогащенного кислородом продукта разделения воздуха в установке разделения воздуха и установка разделения воздуха
CN101266095A (zh) 空气分离方法
WO2019127343A1 (zh) 一种基于深冷精馏生产空气产品的方法及设备
CA2075737A1 (en) Process and apparatus for air fractionation by rectification
EP2634517B1 (en) Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
US20070017251A1 (en) Cryogenic distillation method and system for air separation
US20160231053A1 (en) Process and apparatus for producing gaseous oxygen by cryogenic distillation of air
CN106595221A (zh) 制氧***和制氧方法
CN101285640B (zh) 氮气生产方法及装置
CN102192637B (zh) 空气分离方法和设备
CN102901322B (zh) 通过低温空气分离获得压力氮和压力氧的方法和装置
CN104185767B (zh) 用于产生两股净化的部分空气流的方法和设备
CN101535755B (zh) 低温空气分离***
TW536615B (en) Air separation method to produce gaseous product
CN104685310A (zh) 空气分离方法和设备
CN105637311B (zh) 通过低温蒸馏分离空气的方法和装置
CN111542723B (zh) 一种基于深冷精馏工艺生产空气产品的方法及空分***
US20230168030A1 (en) Process for cryogenic fractionation of air, air fractionation plant and integrated system composed of at least two air fractionation plants
US20160161181A1 (en) Method and device for producing compressed nitrogen
CN106989568B (zh) 通过空气低温分离来制备加压气态氮的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: CONCESSION

Effective date: 20150902

Free format text: CONCESSION

Effective date: 20150903