Verfahren zur Erzeugung eines gasförmigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft

Das Verfahren dient zur Erzeugung eines gasformigen Sauerstoff-Druckprodukts durch Tieftemperaturzerlegung von Luft in einem Destillationssaulen-System (50, 51), das eine Hochdrucksaule (50) und eine Niederdrucksaule (51) aufweist. Die gesamte Einsatzluft wird in einem Hauptluftverdichter auf einen ersten Druck (p1) verdichtet, der mindestens 4 bar hoher als der Betriebsdruck der Hochdrucksaule (50) ist. Mindestens ein Teil (2, 20, 40) der verdichteten Einsatzluft (1) wird in einem Hauptwarmetauscher-System (3) in indirektem Warmeaustausch gegen mindestens einen Ruckstrom (54, 58, 60, 62, 72) aus dem Destillationssaulen-System (50, 51) abgekuhlt und in das Destillationssaulen-System (50, 51) eingeleitet. Ein erster Luftstrom (2, 4, 10, 12), der durch einen ersten Teil der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft (1) gebildet wird, wird in einem Booster-Verdichter (5) auf einen zweiten Druck (p2) nachverdichtet, der hoher als der erste Druck (p1) ist. Der nachverdichtete erste Luftstrom (6) wird unter dem zweiten Druck (p1) dem Hauptwarmetauscher-System (3) zugefuhrt und dort auf eine erste Zwischentemperatur (T1) abgekuhlt. Der abgekuhlte erste Luftstrom (10) wird in einer ersten Turbine (11) arbeitsleistend entspannt. Mindestens ein Teil des arbeitsleistend entspannten ersten Luftstroms (12) wird in das Destillationssaulen-System (50, 51) eingeleitet. Ein zweiter Luftstrom (20), der durch einen zweiten Teil der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft (1) gebildet wird, wird dem Hauptwarmetauscher-System (3) zugefuhrt und dort auf eine zweite Zwischentemperatur (T2) abgekuhlt. Der abgekuhlte zweite Luftstrom (21) wird in einer zweiten Turbine (22) arbeitsleistend entspannt. Mindestens ein Teil des arbeitsleistend entspannten Zweiten Luftstroms (24) wird in das Destillationssaulen-System (50, 51) eingeleitet. Ein dritter Luftstrom (2, 4, 30, 32), der durch einen dritten Teil der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft (1) gebildet wird, wird in dem Booster-Verdichter (5) auf den Zweiten Druck (p2) nachverdichtet. Der nachverdichtete dritte Luftstrom (6) wird unter dem zweiten Druck (p2) dem Hauptwarmetauscher-System (3) zugefuhrt, im Hauptwarmetauscher-System (3) abgekuhlt und verflussigt oder pseudo-verflussigt und anschliesend in das Destillationssaulen-System eingeleitet (7). Ein vierter Luftstrom (40), der durch einen vierten Teil der auf den ersten Druck verdichteten Einsatzluft (1) gebildet wird, wird unter dem ersten Druck (p1) dem Hauptwarmetauscher-System (3) zugefuhrt, im Hauptwarmetauscher-System (3) abgekuhlt und verflussigt und anschliesend in das Destillationssaulen-System eingeleitet (42). Ein flussiger Sauerstoff-Produktstrom (52) wird aus dem Destillationssaulen-System (51) entnommen, in flussigem Zustand auf einen erhohten Druck gebracht (53), unter diesem erhohten Druck im Hauptwarmetauscher-System (3) verdampft oder pseudo-verdampft, auf etwa Umgebungstemperatur angewarmt und schlieslich als gasformiger Sauerstoff-Druckproduktstrom (55) abgezogen. Entweder treibt die erste Turbine (11) den Booster-Verdichter (5) und die zweite Turbine (22) einen Generator (23) an, oder die zweite Turbine treibt den Booster-Verdichter und die erste Turbine einen Generator an.