Устройство для производства кислорода путем низкотемпературного разложения воздуха - RU2017134126A
Код документа: RU2017134126A
Формула
1. Способ производства кислорода путем низкотемпературного разложения воздуха в системе дистилляционных колонн, которая имеет
- колонну (1) высокого давления и колонну (2) низкого давления,
- главный конденсатор (3), который выполнен в виде конденсатора-испарителя, при этом ожижительное пространство главного конденсатора (3) находится в гидравлическом соединении (9, 10, 11, 12) с головной частью колонны (2) высокого давления, а испарительное пространство главного конденсатора (3) находится в гидравлическом соединении с колонной (2) низкого давления,
- колонну (31) для вывода аргона, которая находится в гидравлическом соединении с промежуточным местом (a1/a2) колонны (2) низкого давления,
- головной конденсатор (17) колонны для вывода аргона, который выполнен в виде конденсатора-испарителя, при этом ожижительное пространство головного конденсатора (17) колонны для вывода аргона находится в гидравлическом соединении с головной частью колонны (31) для вывода аргона,
- вспомогательную колонну (140), кубовая область которой выполнена для ввода газа из испарительного пространства головного конденсатора (17) колонны для вывода аргона,
при этом
- жидкий сырой кислород (15, 16) из куба колонны (1) высокого давления вводят во вспомогательную колонну (140),
- жидкий поток из колонны (1) высокого давления или главного конденсатора (3) вводят через возвратный трубопровод (136b, 408a) для жидкости как возврат в головную часть вспомогательной колонны (140), причем этот жидкий поток имеет содержание азота, которое по меньшей мере равно содержанию азота воздуха,
отличающийся тем, что
- по меньшей мере первая часть жидкого сырого кислорода (15, 16) вспомогательной колонны (140) подают к первому промежуточному месту,
- вспомогательную колонну (140) в головной части эксплуатируют при давлении, которое по меньшей мере на 50 мбар выше, чем рабочее давление в головной части колонны (2) низкого давления.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газообразную головную фракцию (138b) из вспомогательной колонны (14) получают в виде газообразного азотного продукта отдельно от газообразного головного азота (138a) колонны (2) низкого давления.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительную жидкую фракцию (108a), в частности фракцию жидкого воздуха, вводят во вспомогательную колонну (140) во втором промежуточном месте, которое расположено выше первого промежуточного места.
4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере часть стекающей во вспомогательной колонне (140) жидкости непосредственно ниже куба собирают (150), и по меньшей мере часть собранной жидкости (151) вводят в колонну (2) низкого давления.
5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что из колонны (2) низкого давления во вспомогательную колонну (140) не направляют никакого газообразного потока и предпочтительно никакого жидкого потока.
6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что вторую часть жидкого сырого кислорода (15, 16) подают во вспомогательную колонну (140) в кубе или в испарительное пространство конденсатора (17) аргона, при этом в частности, третью часть (16a) жидкого сырого кислорода (15, 16) подают в колонну (2) низкого давления в промежуточном месте.
7. Способ производства кислорода путем низкотемпературного разложения воздуха в системе дистилляционных колонн, которая имеет
- колонну (1) высокого давления и колонну (2) низкого давления,
- главный конденсатор (3), который выполнен в виде конденсатора-испарителя, при этом ожижительное пространство главного конденсатора (3) находится в гидравлическом соединении (9, 10, 11, 12) с головной частью колонны (2) высокого давления, а испарительное пространство главного конденсатора (3) находится в гидравлическом соединении с колонной (2) низкого давления,
- колонну (31) для вывода аргона, которая находится в гидравлическом соединении с промежуточным местом (a1/a2) колонны (2) низкого давления,
- головной конденсатор (17) колонны для вывода аргона, который выполнен в виде конденсатора-испарителя, при этом ожижительное пространство головного конденсатора (17) колонны для вывода аргона находится в гидравлическом соединении с головной частью колонны (31) для вывода аргона,
- вспомогательную колонну (140), кубовая область которой выполнена для ввода газа из испарительного пространства головного конденсатора (17) колонны для вывода аргона, и
- трубопровод (15, 16) для сырого кислорода для ввода жидкого сырого кислорода из куба колонны (1) высокого давления во вспомогательную колонну (140),
- возвратный трубопровод (136b, 408a) для жидкости для ввода жидкого потока из колонны (1) высокого давления или главного конденсатора (3) как возврата в головную часть вспомогательной колонны (140), при этом жидкий поток имеет содержание азота, которое по меньшей мере равно содержанию азота воздуха,
отличающийся тем, что
- трубопровод (15, 16) для сырого кислорода выполнен для ввода сырого кислорода во вспомогательную колонну (140) в первом промежуточном месте, и
- вспомогательная колонна (140) выполнена для эксплуатации, при которой давление в головной части вспомогательной колонны по меньшей мере на 50 мбар выше, чем давление в головной части колонны (2) низкого давления.
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что снабжено средством для получения газообразной головной фракции (138b) из вспомогательной колонны (14) как газообразного азотного продукта отдельно от газообразного головного азота колонны (2) низкого давления.
9. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что снабжено промежуточным подводящим трубопроводом для ввода дополнительной жидкой фракции (108a) во вспомогательную колонну (140) во втором промежуточном месте, которое расположено выше первого промежуточного места.
10. Устройство по одному из пп.6-8, отличающееся тем, что колонна высокого давления и колонна низкого давления расположены рядом друг с другом, а головной конденсатор (17) колонны для вывода аргона и вспомогательная колонна (140) - над колонной высокого давления.
11. Устройство по одному из пп.6-9, отличающееся тем, что колонна (31) для вывода аргона и головной конденсатор (17) колонны для вывода аргона расположены с пространственным отделением друг от друга.
12. Устройство по одному из пп.6-8, отличающееся тем, что колонна (31) для вывода аргона расположена в области (a2) перегородки колонны (2) низкого давления.
13. Устройство по одному из пп.6-11, отличающееся тем, что массообменные элементы во вспомогательной колонне (140) имеют такую же или большую удельную поверхность, чем массообменные элементы в колонне (2) низкого давления.
14. Устройство по одному из пп.6-12, отличающееся тем, что снабжено средством (150) для сбора, по меньшей мере, части стекающей во вспомогательной колонне (140) жидкости непосредственно ниже куба и средством (151) для ввода собранной жидкости в колонну (2) низкого давления.
15. Устройство по одному из пп.6-13, при отсутствии зависимости от п.3, у которого вспомогательная колонна (140) и головной конденсатор (17) колонны для вывода аргона расположены в отдельных резервуарах.
16. Устройство по п.14, у которого колонна (1) высокого давления и колонна (2) низкого давления расположены рядом друг с другом, колонна (31) для вывода аргона расположена выше колонны (2) низкого давления, а вспомогательная колонна (140) - рядом с комбинацией из колонны (2) низкого давления и колонны (31) для вывода аргона и выше колонны (1) высокого давления, в частности выше главного конденсатора (3).
