Método y aparato de separación de aire.

Un método para separar aire con el fin de producir productos concurrentes de oxígeno y nitrógeno,

de tal manera que dicho método comprende:

enfriar una corriente comprimida y purificada (10) que comprende el aire;

condensar parcialmente la corriente comprimida y purificada en un condensador (14) situado en una región inferior (16) de una columna de destilación principal (18);

rectificar la fracción de vapor (22) de la corriente comprimida y purificada, parcialmente condensada, dentro de la columna de destilación principal (18) para producir una columna de vapor rico en nitrógeno de parte superior (23), y de tal manera que el aire condensado se mezcla con el líquido descendente producido por la rectificación dentro de la columna de destilación principal, a fin de producir con ello una parte inferior de columna de oxígeno líquido en bruto (26) dentro de la columna de destilación principal (18);

producir un líquido rico en oxígeno (40) y una parte superior (38) de columna auxiliar que contiene no menos del 5,0 por ciento de oxígeno en volumen, dentro de una columna de destilación auxiliar (34), al despresurizar, al menos en parte, de una corriente de oxígeno líquido en bruto (28) compuesta por la parte inferior de columna de oxígeno líquido en bruto (26), someter a burbujeo la corriente de oxígeno líquido en bruto (28) dentro de la columna de destilación auxiliar (34), con un gas de burbujeo ascendente (52), y evaporar parcialmente el líquido rico en oxígeno (44) por medio del intercambio de calor indirecto con una corriente de vapor rico en nitrógeno (46) compuesta por la parte superior (23) de columna de vapor rico en nitrógeno, por lo que se produce una corriente de nitrógeno líquido (50), el gas de burbujeo (52) y un líquido rico en oxígeno residual (56);

recoger el líquido rico en oxígeno (40) dentro de la columna de destilación auxiliar (34);

evaporar parcialmente el líquido rico en oxígeno (40) al hacer pasar una corriente de líquido rico en oxígeno, compuesta por el líquido rico en oxígeno (40), y la corriente de vapor rico en nitrógeno (46) a través de un intercambiador de calor de un solo paso (48) para formar el gas de burbujeo (52) y el líquido rico en oxígeno residual (56) que se recoge como parte inferior de columna perteneciente a la columna de destilación auxiliar (34);

alimentar en reflujo la columna de destilación principal (18) con al menos parte (58) de la corriente de nitrógeno líquido (50);

formar una fracción de vapor rico en oxígeno (78) a partir del líquido rico en oxígeno residual (56) mediante el intercambio de calor indirecto entre una corriente (68) del líquido rico en oxígeno residual (56) y una corriente gaseosa (76) que tiene una concentración de nitrógeno no menor que la del aire, a fin de que la corriente (68) del líquido rico en oxígeno residual (56) se evapore parcialmente, de tal manera que la corriente gaseosa (76) es la corriente comprimida y purificada (10);

formar una corriente de producto de oxígeno (80) a partir de la fracción de vapor (78); una corriente de producto de nitrógeno (64) a partir de la parte superior de columna de vapor rico en nitrógeno (23), y una corriente de desecho (62) a partir de la parte superior (38) de columna auxiliar; y

hacer pasar la corriente de producto de oxígeno (80), la corriente de producto de nitrógeno (64) y la corriente de desecho (62) en intercambio de calor indirecto con la corriente comprimida y purificada (10);

de tal manera que la fracción de vapor rico en oxígeno (78) se forma al:

recoger la corriente (68) del líquido rico en oxígeno residual (56) dentro de una vasija de separación (70);

introducir una corriente de fase líquida (72), formada por una fase líquida producida dentro de la vasija de separación (70), dentro del condensador (14) y evaporar parcialmente la corriente de fase líquida (72) dentro del condensador (14), por medio de un intercambio de calor indirecto con la corriente comprimida y purificada (10), por lo que se produce una corriente de dos fases (76) a partir de la corriente de fase líquida (72);

introducir la corriente de dos fases (76) dentro de la vasija de separación (70) y separar las fases líquida y de vapor de la corriente de dos fases (76) dentro de la vasija de separación (70) para formar una fracción de vapor rico en oxígeno (78) y la fase líquida (74) junto con la corriente (68) del líquido rico en oxígeno residual recogida en la vasija de separación (70); y

la corriente de producto de oxígeno (80) se forma descargando una corriente de la fracción de vapor rica en oxígeno (78) de la vasija de separación (70).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2012/065001.

Solicitante: PRAXAIR TECHNOLOGY, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 39 Old Ridgebury Road Danbury, CT 06810 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HOWARD, HENRY EDWARD, WATT,MATHEW R, BERGMAN,THOMAS J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F25J3/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES.F25J LICUEFACCION, SOLIDIFICACION O SEPARACION DE GASES O MEZCLAS GASEOSAS POR PRESION Y ENFRIAMIENTO (bombas criogénicas F04B 37/08; recipientes para almacenamiento de gas, gasómetros F17; llenado o descarga de recipientes con gases comprimidos, licuados o solidificados F17C; máquinas, instalaciones o sistemas de refrigeración F25B). › F25J 3/00 Procedimientos o aparatos para separar los constituyentes de las mezclas gaseosas implicando el empleo de una licuefacción o de una solidificación. › para aire.

PDF original: ES-2644280_T3.pdf

 

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