Verfahren zur Speicherung von Gasen

Abstract

 Verfahren zur Speicherung von Gasen, insbesondere Sauerstoff, durch Verflüssigung, wobei das Gas zuerst in einem Kompressor (2) verdichtet wird, worauf ein Teil des Druckgases schritt­weise in Entspannungsturbinen (11, 14) auf Atmosphärendruck auf eine Temperatur über der Verflüssigungstemperatur ent­spannt wird. Das entspannte Gas wird über Wärmetauscher (19, 18, 17, 13, 12, 9, 7) dem Kompressor (2) rückgeführt und zur Abkühlung des nicht entspannten Druckgases verwendet. Das abgekühlte Druckgas wird schrittweise in Trenngefäßen (20, 22, 27) entspannt und verflüssigt und der flüssige Gasanteil in einen Druckflüssigkeitsspeicher (24) oder in einen druck­losen Flüssigkeitsspeicher (28) eingespeist.
Der Abgabe von Drucksauerstoff an einen Verbraucher erfolgt durch Verdampfung (33) von flüssigem Drucksauerstoff aus dem Druckspeicher (24), der aus dem drucklosen Flüssigkeitsspei­cher (28) gespeist werden kann.
Anwendung des Verfahrens in einer Anlage zur Gewinnung und Speicherung von Gasen, insbesondere Sauerstoff, bei welcher die Verflüssigung zur Speicherung des Gases bei Verringerung der Druckgasentnahme und/oder als Reserve zur Deckung eines Spitzenbedarfes oder des Bedarfes bei Anfall des Luftzer­legers (1) eingesetzt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Speicherung von Gasen, insbesondere Sauerstoff, durch Verflüssigung, wobei das Gas zuerst verdichtet wird und nach der Entspannung eines Teiles des Gases dieser Teil zu einem Wärmetauscher zur Kühlung des restlichen Druckgases verwendet wird, worauf das abgekühlte Druckgas teilweise verflüssigt und entspannt wird, sowie auf eine Anwendung dieses Verfahrens in einer Anlage zur Gewinnung und Speicherung von Gasen.

[0002] Im Rahmen der Herstellung von reinen Gasen ist es bekannt, die Luftzerlegung durch selektiv wirkende Adsorptionsmittel und/oder durch Tieftemperaturrektifikation vorzunehmen. Bei Luftzerlegung durch Anwendung von Molekularsieben läßt sich Drucksauerstoff ohne weiteres gewinnen. Unter Verwendung von sauerstoffzurückhaltenden Molekularsieben läßt sich auch Sauerstoff in relativ großer Reinheit abziehen, wobei dieser Sauerstoff in mehr oder minder aufwendigen Verfahren von den Molekularsieben desorbiert werden muß. Da Sauerstoff von den meisten Verbrauchern nur als Drucksauerstoff verwendet werden kann, ist es bei derartigen Anlagen in der Regel notwendig einen Sauerstoffverdichter nachzuschalten, welcher den verdichteten Sauerstoff eines Teiles in einen Speicher fördert und anderen Teiles je nach Bedarf an den Sauerstoff­verbraucher abgibt. Die bei kontinuierlichen Anlagen anfal­lenden verdichteten Sauerstoffmengen stimmen nicht notwen­diger Weise mit dem momentanen Bedarf überein und bei stark schwankendem Bedarf müßten relativ großbauende und großvo­lumige Druckgasspeicher für Sauerstoff herangezogen werden. Vor allen Dingen für längere und unvorhergesehene Unter­brechungen der Sauerstoffabnahme läßt sich die kontinuier­liche Betriebsweise einer Einrichtung zur Erzeugung von Drucksauerstoff nicht ohne weiteres in ökonomischer Weise aufrechterhalten. Sobald nämlich die zur Verfügung stehenden Druckgasspeicher den Zulassungsdruck erreicht haben, muß bei den bekannten Einrichtungen über Abblaseeinrichtungen der aufwendig getrennte Drucksauerstoff wiederum in die At­mosphäre abgeleitet werden, wobei zusätzlich der Sauerstoff­verdichter aufgrund eines üblicherweise vorgesehenen Pump­grenzverhütungsreglers im Umlaufbetrieb weiterfährt. In diesem Umlaufbetrieb ist die Leistungsaufnahme des Sauer­stoffverdichters nahezu unverändert und es wird ein großer Anteil der Antriebsenergie auf diese Weise vernichtet. Durch das Abblasen von Sauerstoff wird auch die zuvor aufgewendete Energie für das Trennen von Sauerstoff aus Luft wiederum zur Gänze vernichtet.

[0003] Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei kontinuierlich produ­zierenden Luftzerlegungsanlagen eine Speicherung von Gasen ohne nennenswerten energetischen Mehraufwand herbeizuführen, ohne daß hiefür großvolumige Speicher erforderlich wären. Ausgehend von den bekannten Verflüssigungseinrichtungen wird im Rahmen einer Verfahrensweise, bei welcher auf die Gewin­nung von Druckgasen, insbesondere Drucksauerstoff, abgezielt wird, erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein Teil des Druck­gases nach dem Passieren eines ersten Wärmetauschers in wenigstens einer Entspannungsturbine auf überatmosphärischen Druck entspannt wird, daß dieser teilentspannte Teil des Druckgases in einem Wärmetauscher zur Abkühlung des rest­lichen Teiles des Druckgases verwendet wird, daß vorzugsweise der teilentspannte Teil des Druckgases in einer weiteren Ent­spannungsturbine auf etwa Atmosphärendruck entspannt und dabei knapp über die Verflüssigungstemperatur abgekühlt wird und über Wärmetauscher zur Abkühlung des restlichen Teiles des Druckgases zum Kompressor rückgeführt wird, daß das in den Wärmetauschern abgekühlte und teilweise verflüssigte Druckgas in wenigstens einem Trenngefäß in Gas- und Flüssig­phase getrennt wird und daß der verflüssigte Anteil nach der Abtrennung vom gasförmigen Anteil in Flüssigkeitsspeichern gespeichert wird. Durch diese Maßnahme kann der unter Druck bereits vorliegende Sauerstoff jederzeit, spätestens aber wenn die Druckspeicher ihren Zulassungsdruck erreicht haben, kurzfristig und ohne mühsames Hochfahren einer zusätzlichen Anlage in flüssigen Sauerstoff übergeführt werden, wodurch eine bedeutende Volumsverringerung eintritt. Dadurch, daß ein kleiner Teil des Druckgases in dem vorgeschlagenen Kreislauf dauernd zirkuliert und durch Kälteerzeugung in den Ent­spannungsturbinen die Arbeitstemperaturen in den Apparaten aufrecht erhalten wird, kann rasch die Umschaltung von der Herstellung des Druckgases bzw. Drucksauerstoffes auf die Verflüssigung des Gases, insbesondere des Sauerstoffes, umge­stellt werden. Diese rasche Umschaltungsmöglichkeit ist hiebei jederzeit gegeben, ohne den Normalbetrieb, bei welchem das Druckgas, insbesondere der Drucksauerstoff, dem Verbrau­cher zugeführt wird, zu beeinträchtigen.

[0004] In besonders vorteilhafter Weise wird im Rahmen des erfin­dungsgemäßen Verfahrens so vorgegangen, daß der abgekühlte und teilweise verflüssigte Teil des Druckgases teilweise in einem ersten Trenngefäß in eine flüssige und eine gasförmige Phase getrennt wird, daß beide Phasen aus dem ersten Trenn­gefäß nach der Abkühlung in wenigstens einem Wärmetauscher in einem zweiten Trenngefäß auf überatmosphärischen Druck entspannt werden und der flüssige Anteil in einen Druckflüs­sigkeitsspeicher einbringbar ist, daß der gasförmige Anteil aus dem zweiten Trenngefäß sowie der diesem zur Druckhaltung geregelt zugeführte Teil des Druckgases in Wärmetauschern gegen das entspannte Gas aus der zweiten Entspannungsturbine weiter abgekühlt und verflüssigt werden, daß dieser Teil in einem dritten Trenngefäß auf Atmosphärendruck entspannt wird, daß der flüssige Anteil in einen drucklosen Flüssigkeits­speicher eingebracht wird und daß der gasförmige Anteil zu­sammen mit dem Gasanteil aus der zweiten Entspannungsturbine dem Kompressor über Wärmetauscher rückgeführt wird. Das erste Trenngefäß dient hiebei hauptsächlich dazu, beim Hochpumpen von Flüssigsauerstoff in den Druckspeichern im Wärmetauscher Gas zur Verfügung zu haben, weil das Anfahren von Wärmetau­schern mit einem Gasflüssigkeitsgemisch aufgrund der Möglich­keit eines Teilausgasens, sowie einer Blasenbildung nicht unproblematisch ist. Durch diese Maßnahmen wird eine noch größere Flexibilität erzielt und es wird zusätzlich zu der Möglichkeit, Druckgase zu verflüssigen, die Möglichkeit geschaffen, eine drucklose und eine Speicherung unter Druck vorzunehmen. Diese gleichzeitige drucklose Speicherung ge­meinsam mit einer Speicherung unter Druck ermöglicht darüber­hinaus eine Vielzahl von zusätzlichen Wärmeaustauschmöglich­keiten, welche die Ökonomie des Verfahrens wesentlich ver­bessert. Dies gilt insbesondere dann, wenn, wie es einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, so vorgegangen wird, daß der Druckflüssigkeits­speicher über eine Pumpe aus dem drucklosen Flüssigkeits­speicher gespeist wird und dãß die Druckleitung über einen Wärmetauscher geführt wird, in welchem ein Teil des kompro­mierten gasförmigen Anteiles aus dem ersten Trenngefäß abgekühlt wird, worauf dieser Anteil in das zweite Trenngefäß entspannt wird. Dadurch ist es möglich, die Enthalpiedif­ferenz zwischen der Flüssigphase im Druckspeicher bzw. im drucklosen Flüssigkeitsspeicher restlos zur Bildung neuer Flüssigkeit zu verwenden. Dadurch, daß aus einem drucklosen Flüssigkeitsspeicher unter Verwendung einer Pumpe in einen Druckflüssigkeitsspeicher gepumpt wird, ist es möglich, eine Erwärmung der Flüssigkeit in Kauf zu nehmen, ohne daß es zu einer Verdampfung kommt. Diese Erwärmung kann im Zuge eines Wärmetauschers vorgenommen werden, wobei gleichzeitig eine Vorverflüssigung von unter Druck befindlichen Gasen vorge­nommen werden kann, ohne daß es zu einer Verdampfung der hochgepumpten Flüssigkeit kommt.

[0005] In besonders vorteilhafter Weise wird das Verfahren so durch­geführt, daß nach Beladung des Druckflüssigkeitsspeichers auch der flüssige Anteil aus dem zweiten Trenngefäß über einen Wärmetauscher dem dritten Trenngefäß zur Entspannung auf atmosphärischen Druck zugeführt wird, wodurch sich die Ökonomie der Verfahrenweise weiter verbessern läßt.

[0006] Vorzugsweise wird aus dem Druckflüssigkeitsspeicher Flüssig­keit unter Druck einem Verdampfer zugeführt und das Druckgas einer Druckgasleitung zugeführt. Auf diese Weise läßt sich insbesondere bei Bedarfsspitzen oder aber bei einer vorüber­gehenden Abschaltung der Gaszerlegungsanlage zusätzlich rasch Druckgas dem Verbraucher zur Verfügung stellen, ohne daß die Druckgasspeicher, wie sie üblicherweise vorgesehen sind, entsprechend vergrößert werden müßten.

[0007] Eine weitere Verbesserung der Energiebilanz läßt sich dadurch erzielen, daß aus dem drucklosen Flüssigkeitsspeicher aus­dampfendes Gas mit dem gasförmigen Anteil des dritten Trenn­gefäßes dem Kompressor über Wärmetauscher rückgeführt wird.

[0008] Insbesondere diese mehrstufige Verfahrensweise erlaubt es, auf verschiedenen Druckniveaus flexibel in die Verflüssigung überzugehen.

[0009] Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine flexible Regelung der Umschaltung auf Verflüssigung eines Gasanteiles, insbesondere des Sauerstoffes, dadurch erzielbar, daß die Regelung der ersten Entspannungsturbine zur Regelung der Erzeugung des flüssigen Anteiles in Abhängigkeit von der Stellung der Drossel vor dem Kompressor erfolgt. Für eine derartige Regelung ist es Voraussetzung, daß die Regelung des Kompressors bzw. Verdichters der Gaszerlegungsanlage immer im Regeleingriff bleibt. Der Verdichter weist zu diesem Zweck eine Saugdrosselklappe auf, deren Stellung so gewählt werden muß, daß ausgehend von dieser Stellung der Drosselklappe, welche in Abstand von der Volloffenstellung sein muß, eine Regelung immer noch möglich ist. Wenn nun, wie erfindungs­gemäß vorgeschlagen wird, der Turbinenregler in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe geregelt wird, kann sichergestellt werden, daß die optimale Betriebsweise erzielt wird, bei welcher die Drosselklappe des Verdichters nahe ihrer Volloffenstellung arbeitet. Auf diese Weise wird weitgehend unabhängig vom Druckgas- bzw. Drucksauerstoffbe­darf das Maximum an Flüssigsauerstofferzeugung erzielt.

[0010] Die erfindungsgemäße Verfahrensweise eignet sich in erster Linie für die Anwendung in einer Anlage zur Gewinnung und Speicherung von Gasen, insbesondere Sauerstoff, bei welcher das Gas nach einem Luftzerleger von einem Kompressor in einen Druckgasspeicher eingebracht wird und bei welcher die teil­weise Gasverflüssigung zur Speicherung des Druckgases bei Verringerung der Druckgasentnahme und/oder als Reserve zur Deckung eines Spitzenbedarfes oder des Bedarfes bei Ausfall des Luftzerlegers eingesetzt wird. Gerade im Rahmen einer derartigen Anlage zur Gewinnung und Speicherung von Gasen, insbesondere von Sauerstoff, kann mit relativ geringem Mehraufwand nicht nur eine größere Menge an Druckgas durch Verflüssigung gespeichert werden, sondern auch ohne nennens­werte energetische Zusatzbelastung flüsssiger Sauerstoff bzw. flüssiges Gas hergestellt werden. An der Anlage für die Luftzerlegung sind hiebei keinerlei Änderungen erforderlich, und es sind vor allen Dingen, mit Rücksicht auf das Vor­handensein eines Verdichters, keine weiteren Kompressoren erforderlich, welche üblicherweise den größten Energiever­braucher darstellen. Die teilweise Nutzung des ansonsten nutzlos abgeblasenen Sauerstoffes zur Flüssigsauerstoffge­winnung stellt somit eine bedeutende Verbesserung der Öko­nomie der Luftzerlegung dar.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu­tert.

[0012] In dieser zeigen Fig. 1 eine Ausführung mit zwei Entspan­nungsturbinen und Fig. 2 eine modifizierte Ausbildung mit nur einer Entspannungsturbine.

[0013] In Fig. 1 wird gasförmiger Sauerstoff aus einem Luftzerleger 1 von einem Kompressor 2 über eine Drossel 3, die einen leichten Überdruck zwischem dem Luftzerleger 1 und dem Kompressor 2 aufrechterhält, angesaugt und je nach Ladezu­stand des Druckgasspeichers 4 auf einen Druck zwischen 20 und 40 bar komprimiert. Bei Bedarf erfolgt die Abgabe des Sauer­stoffs über eine Reduzier- station 5 mit Überdruck an einen nicht weiter dargestellten Verbraucher.

[0014] Zur Vermeidung eines Überdruckes im Druckgasspeicher 4 bei einem Sinken des Sauerstoffbedarfes und zum Aufbau einer Reserve für einen Spitzenverbrauch oder einen Ausfall des Luftzerlegers 1 wird komprimierter Sauerstoff über ein Ventil 6 mit einem Druck zwischen 20 und 40 bar in eine Verflüs­sigungsanlage geleitet. In einem ersten Wärmetauscher 7 wird auf etwa 200 K abgekühlt. Über ein Temperaturregelorgan 8, mit dem die Temperatur des Sauerstoffes durch Mischung mit Sauerstoff nach Abkühlung in einem zweiten Wärmetauscher 9 auf eine Temperatur von 177 K eingestellt wird, gelangt ein Teil des komprimierten Sauerstoffs über ein Mengenregelorgan 10, das in Abhängigkeit der Drossel 3 gesteuert wird, in eine erste Entspannungsturbine 11, wo der Sauerstoff auf etwa 6 bar entspannt wird.

[0015] Die erste Expansionsturbine 11 ist beispielsweise so dimen­sioniert, daß sie sowohl mit 40 als auch mit 20 bar Vordruck gefahren werden kann. Der Gegendruck beträgt beispielsweise konstant 6 bar. Die Regelung erfolgt so, daß die Turbinenaus­trittstemperaturen konstant gehalten werden. Bei festgelegtem Gegendruck ist hiefür beispielsweise die Temperatur in der Abgasleitung zu ermitteln, bei der in der Turbine - im Abgasdiffusor bei den dort auftretenden hohen Geschwindigkeiten - gerade noch keine Kondensation auftritt. Die bei der Entspannung erreichte Temperatur von etwa 125 K liegt über der Verflüssigungstemperatur des Sauerstoffes bei diesem Druck. Der abgekühlte Sauerstoff wird über Wärmetauscher 12 und 13 zur Abkühlung des nicht entspannten Restgases geführt und gelangt nach einer derartigen Aufwärmung in eine zweite Entspannungsturbine 14 über ein Mengenrelorgan 15. Zur Einstellung einer Temperatur von 155 K ist ein Temperaturregelorgan 16 zur Zumischung von Kaltgas, welches zwischen den Wärmetauschern 12 und 13 entnommen wird, vorgesehen. Der in der zweiten Entspannungsturbine 14 auf nahezu atmosphärischen Druck entspannte, aber weiterhin gasförmige Sauerstoff wird über die Wärmetauscher 19, 18, 17, 13, 12, 9 und 7 vor die Drossel 3 des Kompressors 2 rückgeführt und rezirkuliert.

[0016] Der nach den Wärmetauschern 7 und 9 nicht entspannte Anteil des komprimierten Sauerstoffes wird im Wärmetauscher 12 gegen den Gasstrom aus den zwei Entspannungsturbinen 11 und 14 weiter abgekühlt, teilweise verflüssigt und in einem ersten Trenngefäß 20 in eine flüssige und eine gasförmige Phase getrennt. Ein Teil des gasförmigen Anteiles aus dem ersten Trenngefäß 20 wird nach Abkühlung im Wärmetauscher 13 zu­sammen mit dem flüssigen Anteil im Wärmetauscher 17 weiter abgekühlt und über ein Drosselventil 21 in ein zweites Trenngefäß 22 auf einen Druck von 20 bar entspannt. Über eine Umschaltarmatur 23 wird der flüssige Anteil aus dem Trennge­fäß 22 in einen Druckflüssigkeitsspeicher 24 eingespeist. Ein Druckregler 25 im Gasweg vor dem ersten Trenngefäß 20 und dem Wärmetauscher 18 übernimmt die Druckregelung des zweiten Trenngefäßes 22 und damit des Druckflüssigkeitsspeichers 24. Mit dem durch den Druckregler 25 gelangenden Gasstrom wird der gasförmige Anteil aus dem zweiten Trenngefäß 22 über die Wärmetauscher 18 und 19 geleitet, wobei im Wärmetauscher 18 der Sauerstoff bereits verflüssigt wird. Über die Umschalt­armatur 23 kann hiebei auch die Zuführung des flüssigen Anteiles aus dem zweiten Trenngefäß 22 in die Leitung zwi­schen die Wärmetauscher 18 und 19 erfolgen. Der unterkühlte Sauerstoff aus den Wärmetauschern 18 und 19 wird über ein Drosselventil 26 in ein drittes Trenngefäß 27 auf Atmosphä­rendruck entspannt und der flüssige Anteil in einen druck­losen Flüssigkeitsspeicher 28 eingespeist. Der gasförmige Anteil aus dem dritten Trenngefäß 27 und die Abdampfverluste aus dem drucklosen Flüssigkeitsspeicher 28 werden gemeinsam mit dem gasförmigen Sauerstoff aus der zweiten Entspannungs­turbine 14 über die Wärmetauscher zum Kompressor 2 rückge­führt.

[0017] Weist der Druckflüssigkeitsspeicher 24 einen ungenügenden Ladezustand auf, so kann über die Pumpe 29 und das Rück­schlagventil 30 drucklose Flüssigkeit in den Druckflüs­sigkeitsspeicher 24 gepumpt werden. Die unter Druck stehende flüssige Phase wird im Wärmetauscher 31 zur Verflüssigung eines Teiles des komprimierten gasförmigen Anteiles aus dem ersten Trenngefäß 20 genützt, wobei dieser nunmehr verflüs­sigte Sauerstoff dem flüssigen Sauerstoff vor dem Drossel­ventil 21 des zweiten Trenngefäßes 22 zugeführt wird.

[0018] Bei Bedarf wird flüssiger Sauerstoff aus dem Druckflüssig­keitsspeicher 24 über ein Ventil 32 im Verdampfer 33 ver­dampft und in die Druckleitung zum Verbraucher eingespeist.

[0019] Die getrennt dargestellten Wärmetauscher 9 und 12, 13 und 17 bzw. 18 und 19 werden zweckmäßig in jeweils einem Apparat zusammengefaßt. Es ist grundsätzlich möglich, alle Wärme­tauscher in einem Block zusammenzubauen. Zweckmäßigerweise werden wegen den ähnlichen Temperaturen die oben genannten Paarungen vorgenommen, wobei die Wärmetauscher 9 und 12 mit zwei, die anderen mit einem Zwischenabgang ausgebildet werden.

[0020] Ist keine Verflüssigung erwünscht, so wird neben dem Abstel­len der Expansionsturbinen auch das Abschlußorgan 6 in der Druckgaszuführung geschlossen; die Wärmetauscherkette wird über die Ausdampfverluste des drucklosen Speichers 28 weit­gehend kalt gehalten.

[0021] Diese Schaltung kann durch Anordnung von 3 Expansionsturbinen mit jeweils geringerem Druckgefälle thermodynamisch weiter optimiert werden; die Ausbeute an Flüssigkeit steigt dabei an.

[0022] Unabhängig vom jeweiligen Gas-Sauerstoffbedarf ist die Flüs­sigsauerstoffgewinnung bei geringem Energiemehraufwand im Kompressor 2 auch durchgehend möglich.

[0023] Bei der Ausbildung nach Fig. 2 wird lediglich eine Expan­sionsturbine 11 eingesetzt, wobei der Übersichtlichkeit halber die Wärmetauscher 9 und 12 zu einem ersten gemeinsamen und die Wärmetauscher 13 und 17 zu einem zweiten gemeinsamen Wärmetauscher zusammengefaßt sind. Der Verflüssiger 18 ist mit dem Unterkühler 19 zu einem gemeinsamen Bauteil zusammen­gefaßt. Mit dem Ventil 34 wird der Gegendruck für die Expan­sionsturbine 11 eingestellt, welcher möglichst gering einge­stellt wird. Die verflüssigte Phase wird in einem Vorlage­gefäß 35 aufgefangen. Die übrigen wesentlichen Bauteile sind wie in Fig. 1 bezeichnet.

[0024] Zwar ist mit einer Turbine nur knapp die Hälfte der Flüssig­keitsausbeute der Ausführung mit zwei Entspannungsturbinen erreichbar. Der geringere Aufwand macht aber auch eine derartige Ausbildung interessant. Daß das realisierbare Druckverhältnis von Expansionsturbinen herkömmlicher Bauart nicht die Entspannung bis auf knapp über Atmosphärendruck erlaubt, erscheint nicht von erheblichem Nachteil, da ein größeres Druckverhältnis die Flüssigkeitsausbeute nicht mehr entscheidend verbessert.

Ansprüche

1. Verfahren zur Speicherung von Gasen, insbesondere Sauer­stoff, durch Verflüssigung, wobei das Gas zuerst verdichtet wird und nach der Entspannung eines Teiles des Gases dieser Teil zu einem Wärmetauscher (7) zur Kühlung des restlichen Druckgases verwendet wird, worauf das abgekühlte Druckgas teilweise verflüssigt und entspannt wird, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein Teil des Druckgases nach dem Passieren eines ersten Wärmetauschers (7) in wenigstens einer Ent­spannungsturbine (11) auf überatmosphärischen Druck entspannt wird, daß dieser teilentspannte Teil des Druckgases in einem Wärmetauscher (12) zur Abkühlung des restlichen Teiles des Druckgases verwendet wird, daß vorzugsweise der teilentspann­te Teil des Druckgases in einer weiteren Entspannungstur­bine (14) auf etwa Atmosphärendruck entspannt und dabei knapp über die Verflüssigungstemperatur abgekühlt wird und über Wärmetauscher (19, 18, 17, 13, 12, 9, 7) zur Abkühlung des restlichen Teiles des Druckgases zum Kompressor (2) rückge­führt wird, daß das in den Wärmetauschern abgekühlte und teilweise verflüssigte Druckgas in wenigstens einem Trenn­gefäß (20, 22, 27) in Gas- und Flüssigphase getrennt wird und daß der verflüssigte Anteil nach der Abtrennung vom gas­förmigen Anteil in Flüssigkeitsspeichern (24, 28) gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgekühlte und teilweise verflüssigte Teil des Druckgases teilweise in einem ersten Trenngefäß (20) in eine flüssige und eine gasförmige Phase getrennt wird, daß beide Phasen aus dem ersten Trenngefäß (20) nach der Abkühlung in wenigstens einem Wärmetauscher (17) in einem zweiten Trenngefäß (22) auf überatmosphärischen Druck entspannt werden und der flüssige Anteil in einen Druckflüssigkeitsspeicher (24) einbringbar ist, daß der gasförmige Anteil aus dem zweiten Trennge­fäß (22) sowie der diesem zur Druckhaltung geregelt zugeführte Teil des Druckgases in Wärmetauschern (18, 19) gegen das entspannte Gas aus der zweiten Entspannungstur­bine (14) weiter abgekühlt und verflüssigt werden, daß dieser Teil in einem dritten Trenngefäß (27) auf Atmosphärendruck entspannt wird, daß der flüssige Anteil in einen drucklosen Flüssigkeitsspeicher (28) eingebracht wird und daß der gas­förmige Anteil zusammen mit dem Gasanteil aus der zweiten Entspannungs- turbine (14) dem Kompressor (2) über Wärmetau­scher (19, 18, 17, 13, 12, 9, 7) rückgeführt wird. (Fig. 1)

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beladung des Druckflüssigkeitsspeichers (24) auch der flüssige Anteil aus dem zweiten Trenngefäß (22) über einen Wärmetauscher (19) dem dritten Trenngefäß (27) zur Entspannung auf atmosphärischen Druck zugeführt wird. (Fig. 1)

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­net, daß der Druckflüssigkeitsspeicher (24) über eine Pum­pe (29) aus dem drucklosen Flüssigkeitsspeicher (28) gespeist wird und daß die Druckleitung über einen Wärmetauscher (31) geführt wird, in welchem ein Teil des kompromierten gasför­migen Anteiles aus dem ersten Trenngefäß (20) abgekühlt und verflüssigt wird, worauf dieser Anteil in das zweite Trenn­gefäß (22) entspannt wird. (Fig. 1)

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß aus dem Druckflüssigkeitsspeicher (24) Flüssigkeit unter Druck einem Verdampfer (33) zugeführt wird und das Druckgas einer Druckgasleitung zugeführt wird. (Fig. 1)

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß aus dem drucklosen Flüssigkeitsspei­cher (28) ausdampfendes Gas mit dem gasförmigen Anteil des dritten Trenngefäßes (27) dem Kompressor (2) über Wärmetau­scher (19, 18, 17, 13, 12, 9, 7) rückgeführt wird. (Fig. 1)

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Regelung der ersten Entspannungstur­bine (11) zur Regelung der Erzeugung des flüssigen Anteiles in Abhängigkeit von der Stellung der Drossel (3) vor dem Kompressor (2) erfolgt. (Fig. 1, 2)

8. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l bis 7 in einer Anlage zur Gewinnung und Speicherung von Gasen, insbesondere Sauerstoff, bei welcher das Gas nach einem Luftzerleger (1) von einem Kompressor (2) in einen Druckgas­speicher (4) eingebracht wird und bei welcher die Gasverflüs­sigung zur Speicherung des Druckgases bei Verringerung der Druckgasentnahme und/oder als Reserve zur Deckung eines Spitzenbedarfes oder des Bedarfes bei Ausfall des Luftzer­legers eingesetzt wird.

Zeichnung