Claims (21)
1. วิธีการสำหรับการแยกของผสมที่เป็นของไหล ประกอบด้วยส่วนประกอบระเหยได้ง่ายกว่า อย่างน้อยหนึ่งส่วนประกอบ และ ส่วนประกอบที่ระเหยได้ยากกว่า อย่างน้อยหนึ่งส่วนประกอบ ซึ่งจะประกอบด้วย : a) การป้อนเข้าของผสมที่เป็นของไหลที่ความดันที่หนึ่ง ใน รูปกระแสของสารป้อนที่หนึ่ง เข้าไปยัง/ให้เป็นหอกลั่นที่ หนึ่ง ซึ่งมีที่ขั้นการแยกอย่างน้อยที่สุดหนึ่งขั้นเหนือ จุดป้อน และดึงกลับจากส่วนนั้น ไอทางด้านบนที่หนึ่ง และของ เหลวที่ออกจากด้านล่างที่หนึ่ง ; b) การแยกของเหลวที่ออกจากด้านล่างที่หนึ่ง ไปยังความดัน ที่สอง การป้อนกระแสทางด้านล่างที่หนึ่ง ที่ถูกแยกออกมาได้ ไปยังหอกลั่นที่สอง และดึงกลับจากไอทางด้านบนที่ถูกทำให้ สมบูรณ์ด้วยส่วนประกอบที่ระเหยได้ง่าย และของเหลวที่ออกจาก ด้านล่างที่ถูกทำให้สมบูรณ์ด้วยส่วนประกอบที่ระเหยได้ยาก กว่า ; และ c) การควบแน่น อย่างน้อยที่สุด ส่วนหนึ่งของไอทางด้านที่ หนึ่ง และการนำกลับ อย่างน้อยที่สุด ส่วนหนึ่งของของเหลว ควบแน่นที่หนึ่ง ไปยังหอกลั่นที่หนึ่งในรูป/เมื่อรีฟลักซ์ ซึ่งภาระทางความเย็นสำหรับการควบแน่น ไอทางด้านบนที่หนึ่ง จะถูกจัดให้มีโดยอย่างใดอย่างหนึ่งในบรรดา (c1) การดึงกลับเอากระแสด้านข้างที่เป็นของเหลว ที่จุด กลางของหอกลั่น ซึ่งจัดให้มีภาระทางความเย็นที่สอง สำหรับ ไอทางด้านบนที่หนึ่ง โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมกับ กระแสด้านข้าง และนำกลับกระแสด้านข้างอุณหภูมิสูง ที่ได้ไป ยังหอที่สองที่จุดหนึ่งต่ำกว่าจุดกลาง ; หรือ (c2) การดึงกลับส่วนหนึ่งของผสมที่เป็นของไหล ก่อนเข้าหอก ลั่นการแยกส่วนซึ่งจัดให้มีภาวะทางความเย็นที่หนึ่ง สำหรับ ไอทางด้านบนที่หนึ่ง โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมกับ ของไหลที่ถูกแยก และการป้อนของไหลอุณหภูมิสูงที่ได้ เข้าไป ยังหอกลั่นที่สอง ; ซึ่งอุณหภูมิที่จุดใดก็ตาม ในหอที่ หนึ่งไม่สูงกว่าอุณหภูมิที่ก้นหอของหอที่สอง และไม่ต่ำกว่า อุณหภูมิที่ยอดหอของหอกลั่นที่สอง1. A method for separating a fluid mixture containing at least one more volatile component and at least one less volatile component shall be employed, comprising: a) feeding the fluid mixture at a pressure of one in the form of a first feed stream into/to a first distillation column, which has at least one separation stage above the feed point, and from which the upper first vapor and lower first liquid are drawn; b) separating the lower first liquid to a second pressure, feeding the separated lower first stream to a second distillation column, and drawing back the upper vapor, which is complete with the volatile components, and the lower first liquid, which is complete with the less volatile components; and c) condensing at least a portion of the first side vapor and returning at least a portion of the first condensed liquid to the first distillation column in the form of a reflux, where the cooling load for the condensation of the first upper vapor is provided by one of the following: (c1) the return of the liquid side stream at the center of the distillation column. (c2) the partial recovery of the fluid mixture before entering the distillation column, which provides the first cooling condition for the first top vapor by indirect heat exchange with the side stream and the return of the high-temperature side stream to the second distillation column at a point below the center point; or (c2) the partial recovery of the fluid mixture before entering the distillation column, which provides the first cooling condition for the first top vapor by indirect heat exchange with the separated fluid and the feeding of the high-temperature fluid into the second distillation column; where the temperature at any point in the first column is not higher than the temperature at the bottom of the second column and not lower than the temperature at the top of the second distillation column.
2. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 1 ซึ่งภาระทางความ เย็นดังกล่าว สำหรับการควบแน่นไอทางด้านบนที่หนึ่ง จะถูก จัดให้มีโดยการดึงกระแสด้านข้างที่เป็นของเหลวกลับที่จุด กลางของหอกลั่น ซึ่งจัดให้มีภาวะความเย็นที่สอง สำหรับไอ ทางด้านที่หนึ่ง กลับเข้าไปยังหอกลั่นที่สองที่จุดหนึ่งต่ำ กว่าจุดกลาง2. The method, as specified in Claim 1, is such that the cooling load for the first top vapor condensation is provided by drawing the side liquid stream back at the center of the distillation column, which provides a second cooling condition for the first vapor back into the second distillation column at a point below the center.
3. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 1 ซึ่งภาระทางความ เย็นดังกล่าว สำหรับการควบแน่นไอทางด้านบนทีหนึ่ง จะถูกจัด ให้มีโดยการดึงกลับ ส่วนหนึ่งของผสมที่เป็นของไหลก่อนเข้า หอกลั่นการแยกส่วน ซึ่งจัดให้มีภาวะความเย็นที่หนึ่ง สำหรับไอทางด้านบนที่หนึ่ง โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทาง อ้อม กับของไหลที่แยกได้ ทำให้เกิดและการป้อนของไหล อุณหภูมิสูงที่ได้ เข้าไปยังหอกลั่นที่สอง3. The method, as specified in Claim 1, in which the cooling load for the first top vapor condensation is provided by the partial recovery of the fluid mixture before entering the separation distillation column, which provides the first cooling condition for the first top vapor by indirect heat exchange with the separated fluid, resulting in the generation and feeding of the resulting high-temperature fluid into the second distillation column.
4. วิธีการ ดังที่ระบุไวในข้อถือสิทธิ 3 ซึ่งส่วนหนึ่งของ เหลวควบแน่นที่หนึ่ง จะถูกแยกและนำเข้าไปยังหอกลั่นที่สอง ที่จุดหนึ่งเหนือจุดซึ่งของไหลอุณภูมิสูงที่ได้จากขั้นตอน (c2) ถูกป้อนเข้า4. Method as specified in claim 3, in which a portion of the first condensed fluid is separated and introduced into the second distillation column at a point above the point where the high-temperature fluid obtained from step (c2) is fed in.
5. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ที่นำหน้ามาข้อใด ข้อหนึ่ง ซึ่งอย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสองของส่วนหนึ่งของ เหลวควบแน่นที่หนึ่ง และส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนที่หนึ่งจะ ถูกชักกลับในรูปผลิตภัณฑ์กลาง (s)5. Methods as set forth in any of the preceding claims, in which one or both of the portion of the first condensate liquid and the portion of the first upper vapor are recovered in the form of intermediate product(s).
6. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ที่นำหน้ามาข้อใด ข้อหนึ่ง ซึ่งอัตราการไหลเชิงโมลทั้งหมด ของผลิตภัณฑ์ที่ ถูกชักกลับในรูปกระแส ผลิตภัณฑ์ทางด้านบนกระแสหนึ่งหรือ หลายกระแส จากหอกลั่นที่หนึ่งและสอง จะมีค่ามากกว่า 50% ของอัตราการไหลเชิงโมลของกระแสสารป้อนที่หนึ่ง6. As specified in any of the preceding claims, the total molar flow rate of product recirculated as product streams upstream of one or more streams from the first and second distillation columns is greater than 50% of the molar flow rate of the first feed stream.
7. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ที่นำหน้ามาข้อใด ข้อหนึ่ง ซึ่งไอเดือดจะถูกจัดให้มีขึ้นที่ก้นหอของหอกลั่น ที่หนึ่งและสอง โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อม กับส่วน หนึ่งของกระแสร้อนธรรมดา7. The method, as described in one of the preceding claims, involves the boiling of vapor being brought to the bottom of the first and second distillation towers by indirect heat exchange with a portion of the conventional hot stream.
8. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ที่นำหน้ามาข้อใด ข้อหนึ่ง ซึ่งหอกลั่นที่หนึ่งจะถูกใช้งานที่ความดันสูงกว่า หอกลั่นที่สอง8. The method as specified in any of the preceding claims shall allow the first distillation column to be operated at a higher pressure than the second distillation column.
9. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ที่นำหน้ามาข้อใด ข้อหนึ่ง ซึ่งส่วนประกอบที่ระเหยได้ง่ายกว่าเป็นไนโตรเจน และส่วนประกอบที่ระเหยได้ยากกว่า เป็นที่เธน9. The method, as specified in any of the preceding claims, whereby the more volatile component is nitrogen and the less volatile component is thane.
10. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ ข้อใดข้อหนึ่ง 1 ถึง 8 ซึ่งส่วนประกอบที่ประเทศได้ง่ายกว่าเป็นไนโตรเจน และ ส่วนประกอบที่ระเหยได้ยากกว่า เป็นออกซิเจน10. Method as specified in one of Claims 1 through 8, where the more volatile component is nitrogen and the less volatile component is oxygen.
11. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 10 ซึ่งหอกลั่น ที่หนึ่งและสอง จะถูกใช้งานร่วมกับหอกลั่นที่สาม โดยที่หอก ลั่นที่หนึ่งจะปฏิบัติการในรูปหอกลั่นความดันปานกลาง, หอก ลั่นที่สองจะปฏิบัติการในรูปหอกลั่นความดันต่ำ และหอกลั่น ที่สามจะปฏิบัติการในรูปหอกลั่นความดันสูง และซึ่งกระแสสาร ป้อนอัดที่มีออกซิเจน และไนโตรเจน ซึ่งปราศจากส่วนประกอบ อื่นเพิ่มเติม โดยแท้จริง ซึ่งจะแข็งตัวในวัฎจักร และถูกทำ ให้เย็นจนเข้าใกล้จุดน้ำค้างของมันจะถูกนำเข้าไปยังหอกลั่น ความดันสูง, ไอส่วนบนที่มีความดันสูง และของเหลวส่วนล่าง ที่มีความดันสูง จะถูกซักกลับจากส่วนนั้น และอย่างน้อยที่ สุดกส่วนหนึ่งของเหลวส่วนล่างที่มีความดันสูง จะถูกทำให้เย็นและแยก เพื่อจัดให้มีกระแสสารป้อนที่หนึ่ง ดังกล่าว (ไปยังหอกลั่นความดันปานกลาง)11. Method as specified in Claim 10, whereby the first and second distillation columns shall be used in conjunction with the third distillation column, whereby the first column shall operate as a medium-pressure distillation column, the second as a low-pressure distillation column, and the third as a high-pressure distillation column, and whereby a compressed feed stream containing oxygen and nitrogen, virtually free of any additional components, which is solidified in the cycle and cooled to near its dew point, shall be introduced into the high-pressure distillation column. The high-pressure overlying vapor and the high-pressure underlying liquid shall be washed back from there, and at least a portion of the high-pressure underlying liquid shall be cooled and separated to provide the aforementioned first feed stream (to the medium-pressure distillation column).
12. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 11 ซึ่งอย่างน้อย ที่สุด ส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนความดันสูง จะถูกชักกลับใน รูปผลิตภัณฑ์แบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน12. Method as specified in Claim 11, in which at least a portion of the high-pressure upper vapor is reabsorbed as a nitrogen-rich product.
13. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 11 หรือข้อถือ สิทธิ 12 ซึ่งอย่างน้อยที่สุดส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนความ ดันสูง ถูกทำให้ควบแน่นโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อมกับ ของเหลวเดือดในก้นหอของหอกลั่นความดันต่ำ และอย่างน้อยที่ สุด ส่วนหนึ่งขอบของเหลวควบแน่นที่ได้ถูกนำกลับไปยังยอดหอ ของหอกลั่นความดันสูงในรูปการไหลกลับ13. The method as described in Reputation 11 or Reputation 12 in which at least a portion of the vapor at the top of the high-pressure tower is condensed by indirect heat exchange with the boiling fluid at the bottom of the low-pressure distillation tower, and at least a portion of the resulting condensed fluid is returned to the top of the high-pressure distillation tower in the form of a return flow.
14. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 13 ซึ่งส่วนหนึ่ง ของของเหลวควบแน่นที่ได้จะถูกทำให้เย็นและแยก และกระแสแยก ที่ได้ถูกนำเข้าไปยังยอดหอของหอกลั่นความดันต่ำ14. Method as specified in claim 13, in which a portion of the resulting condensed liquid is cooled and separated, and the resulting separation stream is directed to the top of the low-pressure distillation tower.
15. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่ง 11 ถึง 14 ซึ่งส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนความดันปานกลาง จะถูก กู้คืนในรูปผลิตภัณฑ์แบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน ความดันปาน กลาง15. Methods as specified in any of Claims 11 through 14 are used to recover a portion of the medium-pressure supernatant vapor as a nitrogen-rich, medium-pressure product.
16. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่ง 11 ถึง 15 ซึ่งอย่างน้อยที่สุดส่วนหนึ่งของของเหลวควบแน่นที่ ได้จากการควบแน่น ไอทางด้านบนความดันปานกลางจะถูกใช้ในรูป รีฟลักซ์ สำหรับหอกลั่นความดันปานกลาง16. As specified in any of Reservations 11 through 15, at least a portion of the condensate obtained from the upper medium-pressure vapor condensation shall be used as a reflux for the medium-pressure distillation column.
17. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่ง 11 ถึง 16 ซึ่งอีกส่วนหนึ่งของของเหลวควบแน่นที่ได้ จะถูกทำ ให้เย็นและแยก และกระแสแยกที่ได้ถูกนำเข้าไปยังยอดหอของหอก ลั่นความดันต่ำ17. As specified in any of Claims 11 through 16, another portion of the resulting condensed fluid is cooled and separated, and the resulting separated stream is directed to the top of the low-pressure tower.
18. วิธีการดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่ง 11 ถึง 17 ซึ่งส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนความดันสูงจะถูกใช้ เพื่อจัดให้มีความร้อน โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนทางอ้อม สำหรับการเดือดเป็นไอในก้นหอกลั่นความดันระหว่างกลาง18. As specified in any of Claims 11 through 17, a portion of the high-pressure upper vapor is used to provide heat by indirect heat exchange for vaporization in the intermediate pressure distillation column bottom.
19. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิข้อใดข้อหนึ่ง 11 ถึง 18 ซึ่ง 1) กระแสอากาศจะถูกอัดให้มีความดันที่หนึ่ง และส่วนหนึ่ง ของอากาศอัดที่ได้จะเผาไหม้กับเชื้อเพลิงในเครื่องสันดาป; 2) ผลิตภัณฑ์การสันดาปของขั้นตอน (1) ที่ได้ จะผ่านกังหัน ขยายตัว เพื่อผลิตกำลังของเหลวและอย่างน้อนที่สุด ส่วน หนึ่งของกำลังของเพลาถูกใช้ เพื่อขับเคลื่อนเครื่องอัดแก๊ส คอมเพรสเซอร์; 3) อีกหนึ่งของอากาศอัดความดันที่ได้ จะถูกบำบัดเพื่อ กำจัดส่วนประกอบอื่นเพิ่มเติมทั้งหมดอย่างแท้จริง ซึ่งจะ แข็งตัวในการแยกก๊าช, อันเป็นการจัดให้มีกระแสการป้อนอัด ที่มีออกซิเจนและไนโตรเจน สำหรับการแยกก๊าชดังกล่าว ; 4) ผลิตผลของไอที่ออกมาจากด้านบนแบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน ความดันต่ำจะถูกทำให้อุณหภูมิสูง และอัดเพื่อให้ได้กระแส แบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่หนึ่งที่ความดันที่หนึ่ง; และ 5) พลังงานความดัน ในกระแสแบบทีอุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่ หนึ่ง จะถูกดึงกลับในกังหันขยายตัว19. The method as described in any of claims 11 through 18 is as follows: 1) an air stream is compressed to a certain pressure, and a portion of the resulting compressed air is burned with fuel in an internal combustion engine; 2) the combustion products of step (1) are passed through an expansion turbine to produce fluid power, and at least a portion of the shaft power is used to drive a gas compressor; 3) another portion of the resulting compressed air is treated to virtually remove all additional components that would solidify in the gas separation, thus providing a compressed feed stream containing oxygen and nitrogen for such gas separation; 4) the vapor product exiting the low-pressure nitrogen-rich top stream is heated and compressed to obtain a first compressed nitrogen-rich stream at a certain pressure; and 5) the compressed energy in the first compressed nitrogen-rich stream is recovered in an expansion turbine.
20. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 19 ซึ่งส่วนหนึ่ง ของไอทางด้านบนความดันปานกลาง จะถูกทำให้อุณหภูมิสูงและอัด เพื่อจัดให้มีกระแสแบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่สอง พลัง งานความดันในกระแสแบบที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่สอง จะถูก กู้คืนในกังหันขยายตัวดังกล่าว20. The method described in claim 19 involves a portion of the upper medium-pressure vapor being heated and compressed to provide a second compressed nitrogen-rich stream. The compressed energy in this second nitrogen-rich stream is recovered in such expansion turbine.
21. วิธีการ ดังที่ระบุไว้ในข้อถือสิทธิ 19 หรือข้อถือ สิทธิ 20 ซึ่งอย่างน้อยที่สุดส่วนหนึ่งของไอทางด้านบนความ ดันสูง จะถูกทำให้อุณหภูมิสูงและอัด เพื่อจัดให้มีการแสแบบ ที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่สาม พลังงานความดันในกระแสแบบ ที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนอัดที่สาม จะถูกกู้คืนในกังหันขยาย ตัวดังกล่าว (ข้อถือสิทธิ 21 ข้อ, 6 หน้า, 6 รูป)21. The method described in Reputation 19 or Reputation 20 involves at least a portion of the superheated vapor being heated and compressed to provide a third compressed nitrogen-rich stream. The pressure energy in this third compressed nitrogen-rich stream is recovered in such expansion turbine (Reputation 21, page 6, figure 6).