EP 2784420 A1 20141001 - Method for air separation and air separation plant

Title (en)

Method for air separation and air separation plant

Title (de)

Verfahren zur Luftzerlegung und Luftzerlegungsanlage

Title (fr)

Procédé de séparation de l'air et installation de séparation de l'air

Publication

EP 2784420 A1 20141001 (DE)

Application

EP 13001546 A 20130326

Priority

EP 13001546 A 20130326

Abstract (en)

The method involves compressing total amount of air in main compressor (2) to generate pressure that is several bars higher than operating pressure at which high-pressure column (71) is operated. A first expansion machine (12) is provided with expansion stage having impeller, stator and turbine gap formed between impeller and stator, such that turbine stream (b) of first expansion machine is completely supplied in gaseous state with a pressure and a temperature which cause the turbine stream remained in turbine gap to 85 mole percent or more in gaseous state. The first and second portions of total amount of air are expanded in a first expansion machine to a first turbine outlet pressure as turbine power is successively cooled in a main heat exchanger (6). The first portion is then fed to high pressure column and the second portion is heated in main heat exchanger, and is further expanded in a second expansion engine (22) to a second turbine outlet pressure. The liquid is selected from liquid nitrogen, liquid oxygen and/or liquid argon. The distillation column system (7) comprises noble gas product selected from argon, krypton and/or xenon. An independent claim is included for liquid air separation plant.

Abstract (de)

Es wird ein Verfahren zur Gewinnung von Luftprodukten durch Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destillationssäulensystem (7) einer Luftzerlegungsanlage (100) vorgeschlagen, das eine Hochdrucksäule (71) und eine Niederdrucksäule (72) aufweist. Eine in dem Verfahren insgesamt eingesetzte Gesamtluftmenge wird in einem Hauptverdichter (2) auf einen Hauptverdichterdruck verdichtet, der zumindest 4 bar höher ist als ein Betriebsdruck, bei dem die Hochdrucksäule (50) betrieben wird. Zumindest ein erster und ein zweiter Anteil der Gesamtluftmenge werden als Turbinenstrom (b) nacheinander in einem Hauptwärmetauscher (6) abgekühlt und in einer ersten Entspannungsmaschine (12) auf einen ersten Turbinenaustrittsdruck entspannt, wobei der erste Anteil anschließend in die Hochdrucksäule (71) eingespeist und der zweite Anteil anschließend in dem Hauptwärmetauscher (6) erwärmt und in einer zweiten Entspannungsmaschine (22) auf einen zweiten Turbinenaustrittsdruck weiter entspannt wird. Als erste Entspannungsmaschine (12) wird dabei ein Turboexpander mit wenigstens einer Expansionsstufe (120) mit einem Laufrad (121), einem Leitrad (122) und einem zwischen dem Laufrad (121) und dem Leitrad (122) angeordneten Turbinenspalt (123) verwendet. Es ist vorgesehen, dass der Turbinenstrom (b) der ersten Entspannungsmaschine (12) vollständig gasförmig und mit einem Druck und einer Temperatur zugeführt wird, die bewirken, dass der Turbinenstrom (b) in dem Turbinenspalt (123) zu 85 Molprozent oder mehr in dem gasförmigem Zustand verbleibt. Eine Luftzerlegungsanlage (100), die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist, ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

IPC 8 full level

F25J 3/04 (2006.01)

CPC (source: EP)

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