EP 2963367 A1 20160106 - Method and device for cryogenic air separation with variable power consumption
Title (en)
Method and device for cryogenic air separation with variable power consumption
Title (de)
Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft mit variablem Energieverbrauch
Title (fr)
Procédé et dispositif cryogéniques de séparation d'air avec consommation d'énergie variable
Publication
Application
Priority
EP 14002307 A 20140705
Abstract (en)
[origin: WO2016005030A1] The invention relates to a method and to a device used to variably obtain a compressed-gas product (72; 73) by means of the low-temperature separation of air in a distillation column system, which distillation column system comprises a high-pressure column (21) and a low-pressure column (22). The entire feed air is compressed in a main air compressor (2) to a first pressure, which is at least 4 bar higher than the operating pressure of the high-pressure column (21). A first partial flow (8, 11, 14) of the feed air (7) compressed in the main air compressor (2) is cooled in a main heat exchanger (13) to an intermediate temperature and expanded in a first air turbine (15) in such a way that work is performed and is introduced into the distillation column system (40; 18, 19, 20). A second partial flow (12, 27, 29, 30) of the feed air compressed in the main air compressor (2) is post-compressed in a first post-compressor (9), cooled in the main heat exchanger (13), and then expanded (31) and introduced into the distillation column system. A first product flow (69; 75) is removed from the distillation column system in the liquid state, subjected to a pressure increase (71; 76) to a first product pressure, evaporated or pseudo-evaporated and heated in the main heat exchanger (13), and obtained as a first compressed-gas product (GOX IC; GAN IC). The entire feed air is compressed in a multi-stage main air compressor (2) from an inlet pressure to a final pressure. At least at times, a part (65) of the first partial flow (16) of the feed air expanded in such a way that work is performed is mixed with the total air flow downstream of the first stage of the main air compressor (2). In a first operating mode, a first amount of first compressed-gas product is obtained, and, in a second operating mode, a second, smaller amount is obtained. In the first operating mode, a first amount of air (65, 66) expanded in such a way that work is performed, which first amount can also be zero, is compressed in the main air compressor (2), and, in the second operating mode, a second, larger amount is compressed in the main air compressor.
Abstract (de)
Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur variablen Gewinnung eines Druckgasprodukts (72; 73) mittels Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destillationssäulen-System, das eine Hochdrucksäule (21) und eine Niederdrucksäule (22) aufweist. Die gesamte Einsatzluft wird in einem Hauptluftverdichter (2) auf einen ersten Druck verdichtet, der mindestens 4 bar höher als der Betriebsdruck der Hochdrucksäule (21) ist. Ein erster Teilstrom (8, 11, 14) der im Hauptluftverdichter (2) verdichteten Einsatzluft (7) wird in einem Hauptwärmetauscher (13) auf eine Zwischentemperatur abgekühlt und in einer ersten Luftturbine (15) arbeitsleistend entspannt und in das Destillationssäulen-System eingeleitet (40; 18, 19, 20). Ein zweiter Teilstrom (12, 27, 29, 30) der im Hauptluftverdichter (2) verdichteten Einsatzluft wird in einem ersten Nachverdichter (9) nachverdichtet, in dem Hauptwärmetauscher (13) abgekühlt und anschließend entspannt (31) und in das Destillationssäulen-System eingeleitet. Ein erster Produktstrom (69; 75) wird flüssig aus dem Destillationssäulen-System entnommen, einer Druckerhöhung (71; 76) auf einen ersten Produktdruck unterworfen, im Hauptwärmetauscher (13) verdampft oder pseudo-verdampft und angewärmt und als erstes Druckgasprodukt (GOX IC; GAN IC) gewonnen. Ein erster Prozessstrom wird in einem mehrstufigen Verdichter (2; 57/59) von einem Eintrittsdruck auf einen Enddruck verdichtet. Mindestens zeitweise wird ein zweiter Prozessstrom (65; 180) stromabwärts der ersten Stufe des mehrstufigen Verdichters (2; 57/59) mit dem ersten Prozessstrom vermischt. In einem ersten Betriebsmodus wird eine erste Menge an erstem Druckgasprodukt gewonnen und in einem zweiten Betriebsmodus eine zweite, geringer Menge. In dem ersten Betriebsmodus wird einer erste Menge des zweiten Prozessstroms (65; 180), die auch Null sein kann, in dem mehrstufigen Verdichter (2; 57/59) verdichtet, im zweiten Betriebsmodus eine zweite, größere Menge.
IPC 8 full level
F25J 3/04 (2006.01)
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