DE69304977T2

DE69304977T2 - Tieftemperatur-Rektifikationssystem mit Dreifachkolonne

Info

Publication number: DE69304977T2
Application number: DE69304977T
Authority: DE
Inventors: Mark Julian Roberts
Original assignee: Praxair Technology Inc
Current assignee: Praxair Technology Inc
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2013-04-20
Also published as: ES2092716T3; CA2094315C; US5245832A; DE69304977D1; MX9302266A; KR0164869B1; EP0567047A1; BR9301590A; CN1083581A; KR930022039A; CA2094315A1; EP0567047B1; JPH0618164A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Tieftemperatur-Rektifikation von Luft und insbesondere auf die Tieftemperatur-Rektifikation von Luft zur Erzeugung von Stickstoff, Sauerstoff und Argon.

Stand der Technik

Konventionelle Tieftemperatur-Luftzerlegungsverfahren, die Sauerstoff oder Sauerstoff und Argon mit Stickstoff erzeugen, basieren gewöhnlich auf einem dualen Druckzyklus. Luft wird zuerst komprimiert und nachfolgend durch Gegenstrom-Wärmeaustausch mit sich erwärmenden Produktströmen gekühlt. Die gekühlte und verdichtete Luft wird in zwei Fraktionierzonen eingebracht, wobei die erste auf einem Druck in der Größenordnung von dem der Luft ist. Die erste Fraktionierzone ist thermisch mit einer zweiten Fraktionierzone gekoppelt, die unter einem niedrigerem Druck steht. Die beiden Zonen sind thermisch so miteinander verbunden, daß ein Kondensator der ersten Zone für ein Aufkochen der zweiten Zone sorgt. Die Luft erfährt eine partielle Zerlegung in der ersten Zone, wobei ein im wesentlichen reiner flüssiger Stickstoffanteil und ein flüssiger Anteil, der mit Sauerstoff angereichert ist, erzeugt werden.
Der mit Sauerstoff angereicherte Anteil stellt einen Zwischeneinsatz für die zweite Fraktionierzone dar. Der im wesentlichen reine flüssige Stickstoff von der ersten Fraktionierzone wird als ein Riickfluß am oberen Ende der zweiten Fraktionierzone benutzt. In dieser Fraktionierzone wird die Zerlegung abgeschlossen, wobei im wesentlichen reiner Sauerstoff vom Boden der Zone erzeugt wird und im wesentlichen reiner Stickstoff vom oberen Teil.
Wenn bei dem konventionellen Verfahren Argon erzeugt wird, wird eine dritte Fraktionierzone eingesetzt. Der Einsatz für diese Zone ist ein mit Argon angereicherter Dampfanteil, der von einer Zwischenstelle in der zweiten Fraktionierzone abgezogen wird. Der Druck dieser dritten Zone ist in der gleichen Größenordnung wie jener der zweiten Zone. In der dritten Fraktionierzone wird der Einsatz in einen argonreichen Strom, der vom oberen Teil abgezogen wird, und einen flüssigen Strom rektifiziert, der vom Boden der dritten Fraktionierzone abgezogen und in die zweite Fraktionierzone an der Zwischenstelle eingeleitet wird.
Ein am oberen Ende angeordneter Kondensator liefert Rückfluß für die dritte Fraktionierzone. In diesem Kondensator wird mit Argon angereicherter Dampf mittels Wärmeaustausch mit einem anderen Strom kondensiert, bei dem es sich typischerweise um den mit Sauerstoff angereicherten Anteil von der ersten Fraktionierzone handelt (EP-A-0 328 112). Der mit Sauerstoff angereicherte Strom tritt dann in die zweite Fraktionierzone in teilverdampftem Zustand an einer Zwischenstelle ein, die über jener Stelle liegt, wo der Einsatz für die dritte Fraktionierzone abgezogen wird.
Ferner sind aus US-A-2 700 282 ein Verfahren, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist, und eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 7 definiert ist, bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren und dieser bekannten Vorrichtung wird die dritte Kolonne bei einem Druck betrieben, der größer als jener der zweiten Kolonne ist. Die stickstoffreiche Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher der dritten Kolonne wird auf einen Druck expandiert, der im wesentlichen gleich jenem der ersten Kolonne ist, wird durch den Kopfkondensator der dritten Kolonne geleitet, wo sie partiell verdampft wird, und wird dann zum oberen Ende der ersten Kolonne zurückgeleitet, wo sie vollständig kondensiert und als Rücklaufflüssigkeit für die erste Kolonne benutzt wird.
Die Zerlegung von Luft, einem ternären Gemisch, in Stickstoff, Argon und Sauerstoff kann als zwei binäre Abtrennungen angesehen werden. Eine binäre Abtrennung ist die Abtrennung des hochsiedenden Sauerstoffs von dem Argon, welches einen mittleren Siedepunkt aufweist. Die andere binäre Abtrennung ist die Abtrennung des Argons mit mittlerem Siedepunkt von dem Stickstoff mit niedrigem Siedepunkt. Von diesen zwei Abtrennungen ist die erste schwieriger, und erfordert mehr Rückfluß und/oder theoretische Stufen als die letztere.
Die Hauptfunktion der dritten Fraktionierzone und des Bodenabschnitts der zweiten Fraktionierzone unterhalb der Stelle, an welcher der Einsatz für die dritte Zone abgezogen wird, liegt in der Abtrennung von Argon und Sauerstoff.
Die Hauptfunktion des oberen Abschnitts der zweiten Fraktionierzone oberhalb jener Stelle, an welcher der Einsatz für die dritte Fraktionierzone abgezogen wird, liegt in der Abtrennung von Stickstoff und Argon.
Die Leichtigkeit dieser Abtrennung ist ebenfalls eine Funktion des Druckes. Die beiden binären Abtrennungen werden bei höherem Druck schwieriger. Aufgrund dieser Tatsache wurden in der betreffenden Industrie keine Verfahren eingesetzt, bei welchen die dritte Fraktionierzone bei einem Druck betrieben wird, der über jenem der zweiten Fraktionierzone liegt (US-A-2 700 282), sondern es wurde statt dessen vorgegeben, daß für die konventionelle Anordnung der optimale Arbeitsdruck der zweiten und dritten Fraktionierzone gleich oder beinahe gleich dem minimalen Druck von einer Atmosphäre ist (EP-A-0 328 112). Für die konventionelle Anordnung nimmt die Produktausbeute wesentlich ab, wenn der Arbeitsdruck über eine Atmosphäre erhöht wird, hauptsächlich aufgrund der steigenden Schwierigkeit der Argon-Sauerstoff-Abtrennung.
Es gibt jedoch andere Gründe, die eine Verarbeitung bei erhöhtem Druck attraktiv machen. Aufgrund steigender Dampfdichte können der Durchmesser von Destillationskolonnen und die Querschnittsflächen der Wärmetauscher reduziert werden. Produkte mit erhöhtem Druck können wesentliche Einsparungen hinsichtlich der Investitionskosten für die Verdichtung bewirken.
In manchen Fällen ist es erwünscht, den Luftzerlegungsprozeß mit einer stromerzeugenden Gasturbine zu integrieren. In diesen Fällen ist es erforderlich, den Luftzerlegungsprozeß bei erhöhtem Druck ablaufen zu lassen. Die Einsatzluft für die erste Fraktionierzone steht unter einem erhöhten Druck von näherungsweise 10 bis 20 bar. Dies bewirkt, daß der Arbeitsdruck der zweiten und dritten Fraktionierzone näherungsweise 3 bis 6 bar beträgt. Ein Betrieb der konventionellen Anordnung bei diesen Drücken führt aufgrund des zuvor beschriebenen Effekts des Drucks auf die Leichtigkeit der Zerlegung zu sehr schlechten Produktausbeuten Demgemäß ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Tieftemperatur-Rektifikationssystem zu schaffen, welches Stickstoff-, Sauerstoff- und Argonprodukt mittels Tiefiemperatur-Rektifikation von Einsatzluft bei erhöhten Produktausbeuten selbst bei einem Betrieb bei erhöhtem Druck erzeugen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die obigen und andere Aufgaben, die dem Fachmann aus dem Lesen dieser Beschreibung offenbar werden, werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, wobei ein Aspekt derselben lautet:
Verfahren zur Erzeugung von Stickstoff-, Sauerstoff- und Argonprodukt mittels Tieftemperatur-Rektifikation von Luft, bei dem:
(A) Einsatzluft in eine erste Kolonne eingebracht wird und die Einsatzluft mittels Tieftemperatur-Rektifikation innerhalb der ersten Kolonne in mit Stickstoff angereicherten Dampf und mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid zerlegt wird;
(B) mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid von der ersten Kolonne in eine zweite Kolonne übergeleitet wird, die bei einem Druck arbeitet, der unter dem der ersten Kolonne liegt, und die über einen Sumpfaufkocher verfügt, und mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid mittels Tieftemperatur-Rektifikation innerhalb der zweiten Kolonne in stickstoffreichen Dampf und an Sauerstoff und Argon reiches Fluid zerlegt wird;
(C) mit Stickstoff angereicherter Dampf durch indirekten Wärmeaustausch mit an Sauerstoff und Argon reichem Fluid in dem Sumpfaufkocher der zweiten Kolonne kondensiert wird, um mit Stickstoff angereicherte Fliissigkeit und an Sauerstoff und Argon reichen Dampf zu erzeugen, wobei mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit als Rücklaufflüssigkeit für die erste Kolonne benutzt wird und an Sauerstoff und Argon reicher Dampf als Rücklaufdampf für die zweite Kolonne benutzt wird;
(D) an Sauerstoff und Argon reiches Fluid von der zweiten Kolonne in eine dritte Kolonne übergeleitet wird, die über einen Sumpfaufkocher und einen Kopfkondensator verfügt, und an Sauerstoff und Argon reiches Fluid mittels Tieftemperatur-Rektifikation innerhalb der dritten Kolonne in argonreiches Fluid und sauerstoffreiches Fluid zerlegt wird:
(E) ein erster Teil des stickstoffreichen Dampfes als Produktstickstoff gewonnen wird;
(F) ein zweiter Teil des stickstoffreichen Dampfes mittels indirektem Wärmeaustausch mit sauerstoffreichem Fluid in dem Sumpfaufkocher der dritten Kolonne kondensiert wird, um stickstoffreiche Flüssigkeit und sauerstoffreichen Dampf zu erzeugen, und sauerstoffreicher Dampf als Rücklaufdampf für die dritte Kolonne benutzt wird; und
(G) sauerstoffreiches Fluid als Produktsauerstoff und argonreiches Fluid als Produktargon gewonnen werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
(H) die erste Kolonne bei einem Druck im Bereich von 10,3 bis 24,1 bar (150 bis 350 psia) betrieben wird;
(I) die dritte Kolonne bei einem Druck betrieben wird, der unter dem der zweiten Kolonne liegt;
(J) in dem Verfahrensschritt (F) erzeugte stickstoffreiche Flüssigkeit als Rücklaufflüssigkeit für die zweite Kolonne benutzt wird; und
(K) ein Teil des kondensierten mit Stickstoff angereicherten Dampfstromes von dem Kopf der ersten Kolonne unterkühlt wird, ein Teil der stickstoffreichen Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher der dritten Kolonne unterkühlt wird, und diese beiden unterkühlten Ströme in den Kopfkondensator der dritten Kolonne eingeleitet werden, wobei argonreiches Fluid von der dritten Kolonne partiell kondensiert wird.
Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung lautet:
Vorrichtung zur Erzeugung von Stickstoff-, Sauerstoff- und Argonprodukt mittels Tieftemperatur-Rektifikation von Luft mit:
(A) einer ersten Kolonne, die eine Anordnung zum Einbringen von Einsatz aufweist;
(B) einer zweiten Kolonne mit einem Sumpfaufkocher, einer Anordnung zum Überleiten von Fluid von dem unteren Teil der ersten Kolonne in die zweite Kolonne und einer Anordnung zum Überleiten von Fluid von dem oberen Teil der ersten Kolonne in den Sumpfaufkocher der zweiten Kolonne und von dem Sumpfaufkocher der zweiten Kolonne in die erste Kolonne;
(C) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt von der zweiten Kolonne;
(D) einer dritten Kolonne mit einem Sumpfaufkocher und einem Kopfkondensator, einer Anordnung zum Überleiten von Fluid von der zweiten Kolonne in die dritte Kolonne und einer Anordnung zum Überleiten von Fluid von dem oberen Teil der zweiten Kolonne in den Sumpfaufkocher der dritten Kolonne;
(E) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt von dem unteren Teil der dritten Kolonne; und
(F) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt von dem oberen Teil der dritten Kolonne; gekennzeichnet durch
(G) eine Anordnung zum Überleiten von Fluid von dem Sumpfaufkocher der dritten Kolonne in die zweite Kolonne;
(H) eine Anordnung zum Unterkülilen eines Teils des kondensierten Fluids von dem Kopf der ersten Kolonne;
(I) eine Anordnung zum Unterkühlen eines Teils der Flüssigkeit von dem Sumpfautkocher der dritten Kolonne; und
(J) eine Anordnung zum Überleiten der unterkühlten Ströme in den Koptkondensator der dritten Kolonne.
Der Begriff "Kolonne", wie er hier benutzt wird, bezeichnet eine Destillations- oder Fraktionierkolonne oder -zone, d.h. eine Kontaktkolonne oder -zone, in der flüssige und dampfförmige Phasen im Gegenstrom in Kontakt gebracht werden, um eine Trennung eines Fluidgemisches zu bewirken, z.B. indem die dampfförmige und die flüssige Phase auf Dampf/Flüssigkeits-Kontaktelementen, wie z.B. auf einer Reihe von vertikal in Abstand innerhalb der Kolonne angebrachten Böden oder Platten und/oder an Packungselementen, bei denen es sich um strukturierte und/oder zufällig verteilte Packungselemente handeln kann, in Kontakt gebracht werden. Für eine weitere Beschreibung von Destillationskolonnen sei verwiesen auf das "Chemical Engineers' Handbook", fünfte Ausgabe, herausgegeben von R.H. Perry und C.H. Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York, Abschnitt 13, "Destillation", B.D. Smith et. al., Seite 13-3, The Continuous Distillation Process.
Trennverfahren mit Dampf-/Flüssigkeitskontakt sind abhängig von den Dampfdrücken der Komponenten. Die Komponente mit dem hohen Dampfdruck (oder die flüchtigere oder niedrigsiedende Komponente) wird dazu neigen, sich in der Dampfphase zu konzentrieren, wohingegen die Komponente mit dem niedrigeren Dampfdruck (oder die weniger flüchtige oder hochsiedende Komponente) dazu neigen wird, sich in der flüssigen Phase zu konzentrieren. Destillation ist das Trennverfahren, bei dem eine Erwärmung eines Flüssigkeitsgemisches benutzt werden kann, um die flüchtigere(n) Komponente(n) in der Dampfphase und somit die weniger flüchtige(n) Komponente(n) in der flüssigen Phase zu konzentrieren. Partielle Kondensation ist das Trennverfahren, bei dem die Kühlung eines Dampfgemisches benutzt werden kann, um die flüchtige(n) Komponente(n) in der Dampfphase und dadurch die weniger flüchtige(n) Komponente(n) in der flüssigen Phase zu konzentrieren. Rektifikation oder kontinuierliche Destillation ist das Trennverfahren, das aufeinanderfolgende partielle Verdampfungen und Kondensationen kombiniert, wie sie durch eine Gegenstrombehandlung der dampfförmigen und flüssigen Phasen erzielt werden. Das Inkontaktbringen der dampfförmigen und flüssigen Phasen im Gegenstrom ist adiabatisch, und es kann einen vollständigen oder differentiellen Kontakt zwischen den Phasen beinhalten. Trennverfahrensanordnungen, die die Prinzipien der Rektifikation zum Trennen von Gemischen benutzen, werden oft als Rektifikationskolonnen, Destillationskolonnen oder Fraktionierkolonnen bezeichnet, wobei diese Begriffe untereinander ausgetauscht werden können. Tieftemperatur-Rektifikation ist ein Rektifikationsverfahren, das zumindest teilweise bei Tieftemperaturen, wie z.B. bei Temperaturen bei oder ünterhalb 150 ºK, ausgeführt wird.
Der Begriff "indirekter Wärmeaustausch", wie hier benutzt, bedeutet, daß zwei Fluidströme in eine Wärmeaustauschbeziehung gebracht werden, ohne daß irgendein physikalischer Kontakt oder eine Durchmischung der Fluide miteinander stattfindet.
Wie hier benutzt, bezeichnet der Begriff "Einsatzluft" ein hauptsächlich Stickstoff, Sauerstotf und Argon aufweisendes Gemisch wie beispielsweise Luft.
Wie hier benutzt, bezeichnen die Begriffe "oberer Teil" und "unterer Teil" die Abschnitte einer Kolonne oberhalb bzw. unterhalb der Kolonnenmitte.
Wie hier benutzt, bezeichnet der Begriff "Boden" eine Kontaktstufe, die nicht notwendigerweise eine Gleichgewichtsstufe ist, und er kann andere Kontaktvorrichtungen bezeichnen, wie z.B. eine Packung mit einem Trennvermögen äquivalent zu demjenigen eines Bodens.
Der Begriff "Gleichgewichtsstufe", wie er hier benutzt wird, bezeichnet eine Dampf-Flüssigkeits-Kontaktstufe, bei welcher der Dampf und die Flüssigkeit, welche die Stufe verlassen, in einem Stoffübergangsgleichgewicht stehen, z.B. einen Boden mit 100 % Wirkungsgrad oder ein zu einem Höhenäquivalent einer theoretischen Platte (HETP) äquivalentes Packungselement.
Wie hier benutzt, bezeichnet der Begriff "Kopfkondensator" eine Wärmetauschvorrichtung, die aus Kolonnenkopfdampf in der Kolonne nach unten strömende Flüssigkeit erzeugt.
Wie hier benutzt, bezeichnet der Begriff "Sumpfaufkocher" eine Wärmetauschvorrichtung, welche aus Kolonnensumpfflüssigkeit in der Kolonne nach oben strömenden Dampf erzeugt. Ein Sumpfaufkocher kann sich physikalisch innerhalb oder außerhalb einer Kolonne befinden. Wenn sich der Sumpfaufkocher innerhalb einer Kolonne befindet, schließt der Sumpfaufkocher den Teil der Kolonne unterhalb des untersten Bodens oder der untersten Gleichgewichtsstufe der Kolonne ein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

FIG. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
FIG. 2 ist ein schematisches Flußdiagramm einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der zusätzlich eine Produktgewinnung von der Kolonne mit dem höchsten Druck erfolgt.
FIG. 3 ist ein schematisches Flußdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ferner eine gewisse Sauerstoffproduktgewinnung von der Kolonne mit mittlerem Druck erfolgt.

Detaillierte Beschreibung

Bei der Erfindung handelt es sich um ein gerichtet ablaufendes System, bei welchem der Materialfluß in nur einer Richtung von einer Zone mit höherem Druck zu einer Zone mit niedrigerem Druck erfolgt. Dies steht im Gegensatz zu der konventionellen Anordnung, bei welcher der Materialstrom ein bidirektionaler Strom zwischen Zonen, wie beispielsweise zwischen der Argon-Seitenarmkolonne und der bei niedrigerem Druck arbeitenden Kolonne eines Doppelkolonnensystems, ist. Die Erfindung eignet sich insbesondere für einen Betrieb bei erhöhtem Druck zur Erzeugung von Produkt bei relativ hoher Ausbeute.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Unter Bezugnahme auf FIG. 1 wird Einsatzluft 50 mittels Durchleiten durch einen Kompressor 1 verdichtet und mittels Durchleiten durch einen Reiniger 2 von hochsiedenden Verunreinigungen, wie beispielsweise Kohlendioxid, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffen, gereinigt. Verdichtete gereinigte Einsatzluft 51 wird dann mittels indirektem Wärmeaustausch durch Wärmetauscher 31 und 32 gegen Rückführströme gekühlt, und verdichtete, gereinigte, gekühlte Einsatzluft 52 wird in eine erste Kolonne 4 eingeleitet, die bei einem Druck arbeitet, der im allgemeinen im Bereich von 10,3 bis 24,1 bar (150 bis 350 Pfund pro Quadratinch absolut (psia)) und vorzugsweise von 12,4 bis 20,7 bar (180 bis 300 psia) betrieben wird.
Innerhalb der ersten Kolonne 4 wird die Einsatzluft mittels Tieftemperatur-Rektifikation in mit Stickstoff angereicherten Dampf, der eine Stickstoffkonzentration hat, die über jener der Einsatzluft liegt, und in ein mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid zerlegt, welches eine Konzentration an Sauerstoff und Argon hat, welche diejenige der Einsatzluft übersteigt, und welches außerdem Stickstoff enthält. Mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid wird von der ersten Kolonne 4 als flüssiger Strom 53 abgezogen, mittels indirektem Wärmeaustausch mit Rückführströmen in dem Wärmetauscher 9 unterkühlt und dann durch ein Ventil 17 und in die zweite Kolonne 7 geleitet, die einen Sumpfaufkocher 54 aufweist. Die zweite Kolonne 7 wird bei einem Druck betrieben, der unter jenem der ersten Kolonne 4 liegt. Der Arbeitsdruck der ersten Kolonne 4 ist eine Funktion des Betriebsdrucks der zweiten Kolonne 7, der Zusammensetzung der Fluide auf beiden Seiten des Sumpfaufkochers 54 und der thermischen Leistung des Sumpfaufkochers 54. Der Betriebsdruck der zweiten Kolonne 7 ist eine Funktion des Arbeitsdruekes der dritten Kolonne 10, der Zusammensetzungen der Fluide zu beiden Seiten des Sumpfaufkochers 58 und der thermischen Leistung des Sumpfautkochers 58. Im allgemeinen wird die zweite Kolonne 7 bei einem mittleren Druck im Bereich von 2,7 bis 7,2 bar (40 bis 105 psia), vorzugsweise im Bereich von 3,4 bis 6,6 bar (50 bis 95 psia) betrieben.
Innerhalb der zweiten Kolonne 7 wird das mit Sauerstoff und Argon angereicherte Fluid nuttels Tieftemperatur-Rektifikation in stickstoffreichen Dampf, der eine Stickstoffkonzentration hat, welche diejenige des mit Sauerstoff und Argon angereicherten Fluids übersteigt, und in an Sauerstoff und Argon reiches Fluid zerlegt, das eine Konzentration von Sauerstoff und Argon hat, welche diejenige des in die zweite Kolonne 7 eingeleiteten, mit Sauerstoff und Argon angereicherten Fluids übersteigt. Mit Stickstoff angereicherter Dampf wird von der ersten Kolonne 4 als ein Strom 55 in den Sumpfaufkocher 54 geleitet, in welchem er mittels indirektem Wärmeaustausch mit siedender an Sauerstoff und Argon reicher Flüssigkeit kondensiert wird, um mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit und an Sauerstoff und Argon reichen Dampf zu erhalten. Mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit wird von dem Sumpfaufkocher 54 in die erste Kolonne 4 als ein Strom 56 eingeleitet und wird in der ersten Kolonne 4 als flüssiger Rückfluß verwendet. An Sauerstoff und Argon reicher Dampf wird in der zweiten Kolonne 7 als Rückflußdampf nach oben geleitet.
An Sauerstoff und Argon reiches Fluid wird von der zweiten Kolonne 7 als flüssiger Strom 57 abgezogen, mittels indirektem Wärmeaustausch mit Rückführströmen in dem Wärmetauscher 11 unterkühlt und dann durch Ventil 18 und in die dritte Kolonne 10 geleitet, die einen Sumpfaufkocher 58 aufweist. Die dritte Kolonne 10 wird bei einem unter dem Druck der zweiten Kolonne 7 liegenden Druck betrieben. Im allgemeinen wird die dritte Kolonne 10 bei einem Druck im Bereich von 0,8 bis 1,7 bar (12 bis 25 psia) betrieben. Die untere Grenze für den Arbeitsdruck der dritten Kolonne 10 ergibt sich aus der Notwendigkeit, ein Einfrieren des Kopfkondensators 12 zu vermeiden. Innerhalb der dritten Kolonne 10 wird das an Sauerstoff und Argon reiche Fluid mittels Tieftemperatur-Rektifikation in argonreiches Fluid, welches eine Argonkonzentration hat, die jene des an Sauerstoff und Argon reichen Fluids übersteigt, und in sauerstoffreiches Fluid zerlegt, welches eine Sauerstoffkonzentration hat, die jene des in die dritte Kolonne 10 eingeleiteten, an Sauerstoff und Argon reichen Fluids übersteigt.
Stickstoffreicher Dampf wird aus der zweiten Kolonne 7 als ein Strom 59 herausgeleitet. Ein Teil 60 des stickstoffreichen Dampfes kann als Stickstoffprodukt gewonnen werden. Als Produkt gewinnen bedeutet ein Entfernen von dem System und beinhaltet eine tatsächliche Gewinnung als Produkt sowie das Freisetzen in die Atmosphäre. Es kann Fälle geben, bei welchen eines oder mehrere der gemäß der Erfindung erzeugten Produkte nicht sofort benötigt werden und das Freisetzen dieses Produkts in die Atmosphäre kostengünstiger als eine Speiehe rung ist. Bei der in FIG. 1 veranschaufichten Ausführungsform wird ein Strom 60 durch indirekten Wärmeaustausch durch die Wärmetauscher 11, 9, 32 und 31 erwärmt und als Stickstoffprodukt 61 gewonnen. Stickstoffprodukt in Strom 60 kann an jeder Stelle nach dem Hindurchleiten durch den Wärmetauscher 31 gewonnen werden. Im allgemeinen wird das Stickstoffprodukt eine Reinheit von mindestens 90 %, vorzugsweise von mindestens 99 % aufweisen. Im allgemeinen wird die Durchflußrate des Stickstoffprodukts 5 bis 40 % von jener der Einsatzluft ausmachen. FIG. 1 veranschaulicht außerdem den Gebrauch eines Steuerungsverfahrens der Produktreinheit, bei welcher ein gasförmiger, stickstoffhaltiger Strom 95 von einer Zwischenstelle der zweiten Kolonne 7 abgezogen wird, mittels Durchleiten durch die Wärmetauscher 9, 32 und 31 erwärmt wird und aus dem System als Strom 96 herausgeleitet wird.
Die in FIG. 1 veranschaulichte Ausführungsform beinhaltet einen Stickstoffwärmepumpen- Kreislauf, bei welchem stickstoffreiches Fluid benutzt wird. Dieser Stickstoffwärmepumpen- Kreislauf wird nachfolgend detailliert beschrieben.
Stickstoffreicher Dampf 59 wird in den Sumpfaufkocher 58 eingeleitet, in welchem er mittels indirektem Wärmeaustausch mit siedendem sauerstoffreichem Fluid kondensiert wird, um stickstoffreiche Flüssigkeit und sauerstoffreichen Dampf zu erzeugen. Stickstoffreiche Flüssigkeit wird aus dem Sumpfaufkocher 58 in die zweite Kolonne 7 als ein Strom 62 eingeleitet und wird in der zweiten Kolonne 7 als flüssiger Rückfluß benutzt. Sauerstoffreicher Dampf wird als Rücklaufdampf in der dritten Kolonne 10 nach oben geleitet. Falls erwünscht, kann ein Teil des stickstoffreichen Stromes 62 als Produktstickstoff gewonnen werden. Solch ein Teil kann zusätzlich zu dem Strom 60 vorliegen oder er kann an Stelle des Stroms 60 als Ausbeute des stickstoffreichen Dampfes als Produktstickstoff gewonnen werden.
Sauerstoffreiches Fluid wird von dem unteren Teil der dritten Kolonne 10 als flüssiger Strom 63 abgezogen. Bei der in FIG. 1 veranschaulichten Ausführungsform wird ein Sauerstoffproduktautkocher eingesetzt, der es ermöglicht, das Stauerstoffprodukt bei einem höheren Druck zu gewinnen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Strom 63 durch eine Pumpe 16 auf einen höheren Druck gepumpt, mittels Durchlauf durch einen Wärmetauscher 11 erwärmt und in den Sauerstoffproduktaufkocher 8 eingeleitet, in welchem er mittels indirektem Wärmeaustausch mit kondensierendem mit Stickstoff angereichertem Dampf verdampft wird. Ein sich ergebender Sauerstoffdampfstrom 64 wird aus dem Sauerstoffproduktaufkocher 8 herausgeleitet, mittels Durchlauf durch die Wärmetauscher 9, 32 und 31 erwärmt und wird als Produktsauerstoff 65 mit einer Reinheit von 98 bis 99,9995 % und einer Ausbeute im Bereich von 90 bis 100 % gewonnen.
Wie bereits erwähnt, wird der Sauerstoffproduktaufkocher 8 durch kondensierenden mit Stickstoff angereicherten Dampf angetrieben. Ein Teil 66 des mit Stickstoff angereicherten Dampfstromes 55 wird in den Sauerstoffproduktaufkocher 8 eingeleitet, in welchem er mittels indirektem Wärmeaustausch mit der siedenden sauerstoffreichen Flüssigkeit kondensiert wird. Die sich ergebende mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit 67 wird durch den Wärmetauscher 11 unterkühlt, durch das Ventil 13 geleitet, durch den Wärmetauscher 15 weiter unterkühlt und dann durch Ventil 14 in den Kopfkondensator 12 geleitet. Ein Teil 68 der mit Stickstoff angereicherten Flüssigkeit von dem Sauerstoffproduktaufkocher 8 kann in die erste Kolonne 4 als zusätzlicher flüssiger Rücklauf eingeleitet werden. Ein Teil 69 der stickstoffreichen Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher 58 wird außerdem durch den Wärmetauscher 15 unterkühlt und durch Ventil 14 in den Kopfkondensator 12 geleitet.
Argonreiches Fluid wird von der dritten Kolonne 10 als Dampfstrom 70 abgezogen und wird in den Kopfkondensator 12 geleitet, in welchem es mittels indirektem Wärmeaustausch mit verdampfender, mit Stickstoff angereicherter und stickstoffreicher Flüssigkeit partiell kondensiert wird. Das sich ergebende argonreiche Fluid 71 wird in einen Phasenabscheider 72 geleitet, von dem eine argonreiche Flüssigkeit 73 in die dritte Kolonne 10 als flüssiger Rücklauf geleitet wird und von welchem ein argonreicher Dampfstrom 74 abgezogen und als Produktargon mit einer Reinheit im Bereich von 85 bis 99,995 % bei einer Ausbeute von 65 bis 99 % gewonnen wird. Falls erwünscht, kann Argonprodukt stromauf von dem Kondensator 12 durch Gewinnen beispielsweise eines Teils des Stroms 70 entnommen werden.
Sich aus dem Wärmeaustausch in dem Kopfkondensator 12 ergebender Stickstoffdampf wird aus dem Kopfkondensator 12 als Strom 75 herausgeleitet, mittels Durchleiten durch die Wärmetauscher 15, 11, 9, 32 und 31 erwärmt und aus dem System herausgeleitet. Bei der in FIG. 1 veranschaulichten Ausführungsform wird der erwärmte Strom 75 mittels eines Kompressors 76 verdichtet und dann mit dem Strom 60 kombiniert. Dieser kombinierte Strom wird durch Kompressoren 77 und 78 verdichtet und dann als der zuvor erwähnte Stickstoffproduktstrom 61 gewonnen.
Wie zuvor erwähnt, wird bei der in FIG. 1 veranschaulichten Ausführungsform ein Stickstoffwärmepumpen-Kreislauf eingesetzt, der zur Verbesserung der Ausbeute von Argon benutzt werden kann. Der Stickstoffwärmepumpen-Kreislauf beinhaltet das Rückführen eines Teils des Stickstoffstromes 60, wie als Strom 6 in FIG. 1 gezeigt. Falls benutzt, kann der Stickstoff- Umwälzstrom 6 eine Durchflußrate von bis zu 25 % derjenigen von Einsatzluft haben. Bei der Erzeugung von Kälte für das System wird ein Strom 79 von dem Strom 60 abgezogen, durch den Kompressor 80 komprimiert, und die Wärme der Kompression wird mittels Durchleiten durch einen Kühler 81 abgeführt. Der verdichtete Strom 82 wird durch den Wärmetauscher 31 gekühlt und durch einen Expander 83 expandiert, um Kälte zu erzeugen. Der Expander 83 dient dazu, mittels einer Kupplung 19 einen Kompressor 80 anzutreiben. Der sich ergebeude expandierte Strom 84 wird dann in den Strom 75 geleitet und dient dazu, mittels Durchleiten durch die Wärmetauscher 32 und 31 Kälte in die einströmende Einsatzluft einzubringen. Ein Teil des verdichteten Stickstoffprodukts von dem Kompressor 78 wird als Strom 6 durch die Wärmetauscher 31 und 32 zwecks Kühlung geleitet. Anschließend wird der gekühlte Stickstoffstrom 6 in den Sumpfaufkocher 54 geleitet, beispielsweise als Teil des Stromes 55. Dies erzeugt ein gunstigeres Rücklaufverhältnis in der zweiten Kolonne 7, welches die Argonverluste in den die zweite Kolonne 7 verlassenden Kopfströmen senkt und somit die Argonausbeute verbessert.
Das folgende Beispiel beschreibt eine Computer-Simulation der gemäß der in FIG. 1 veranschaulichten Ausführungsform ausgeführten Erfindung. Das Beispiel wird zu Anschauungszwecken dargelegt und soll nicht begrenzen.

BEISPIEL

Die stationäre Leistung der Ausführungsform der Erfindung, wie sie in FIG. 1 dargestellt ist, wurde unter Verwendung von für strukturierte Packung typischen Werten für den Kolonnendruckabfall simuliert. Der Druck am Kopf der bei niedrigem Druck arbeitenden dritten Kolonne beträgt 1,0 bar (15 psia). Luft wird zuerst auf einen Druck von näherungsweise 13,8 bar (200 psia) verdichtet. Die Luft wird dann gereinigt, getrocknet und gekühlt, bevor sie in die Hochdruckkolonne oder erste Kolonne bei einem Druck von 13,4 bar (194 psia) eintritt. Ein gekühlter gasförmiger Stickstoffstrom, der von dem Produktstickstoff umgewälzt wird, wird in den Sumpfautkocher 54 zusammen mit dem Kopfdampf der ersten Kolonne eingeleitet. Die umgewälzte Durchflußmenge beträgt 4,9 % der Durchflußmenge des Lufteinsatzes. Die Hochdruckkolonne enthält 65 theoretische Stufen. Der flüssige Stickstoffstrom, der den Kopf der Hochdruckkolonne von dem Sumpfaufkocher 54 verläßt, macht 45 % der Luftzufuhr aus und enthält 5 ppm Sauerstoff.
Der Rest des Einsatzes für die Kolonne 4 verläßt den unteren Teil als mit Sauerstoff und Argon angereicherte Flüssigkeit. Das Sumpfprodukt wird dann unterkühlt bevor es auf den mittleren Druck oder den Druck der zweiten Kolonne 7 von 4,34 bar (63 psia) gedrosselt und in die Kolonne 7 eingeleitet wird, die 75 theoretische Stufen enthält. Der Einsatz wird 20 theoretische Stufen entfernt von dem Sumpf eingeleitet. Das Sumpfprodukt der Kolonne 7 ist eine gesättigte, an Sauerstoff und Argon reiche Flüssigkeit, die Sauerstoff und 4 Molprozent Argon sowie etwa 40 ppm Stickstoff enthält. Die Durchflußrate der Sumpfflüssigkeit beträgt 22 % der Durchflußrate der Luftzufuhr.
Die Durchflußrate des gasförmigen Stickstoffproduktstromes 60, der vom Kopf der bei mittlerem Druck arbeitenden Rektifikationsanordnung entnommen wird, macht 25 % der Durchflußmenge des Lufteinsatzes aus. Er enthält 1 ppm Sauerstoff und wird mittels den Wärmetauschern 11, 9, 32 und 31 erwärmt und verläßt den Wärmetauscher 31 bei einem Druck von 4,27 bar (62 psia). Dies stellt eine Ausbeute von 32 % des in der Binsatzluft enthaltenen Stickstoffs dar.
Die Durchflußrate des flüssigen Stickstoffs, welcher den Sumpfaufkocher 58 verläßt, bestimmt das Rücklaufverhältnis in der dritten Kolonne. Hier beträgt die Durchflußmenge 13 % der Durchflußrate des Lufteinsatzes. Dieser Strom wird dann mit Strom 67 gemischt und der kombinierte Strom strömt durch Ventil 14 und in den Kopfkondensator 12, wo er bei einem Druck von 2,5 bar (36 psia) siedet und für einen Rückfluß für die Kolonne 10 sorgt. Der sich ergebende Dampf wird erwärmt und verläßt bei einer Durchflußrate von 58 % der Durchflußrate der Einsatzluft den Wärmetauscher 31 bei einem Druck von 2,3 bar (33 psia). Das Sumpfprodukt der Kolonne 7 wird dann unterkühlt, bevor es auf den Druck der dritten Kolonne 10 von 1,0 bar (15 psia) gedrosselt wird und in die dritte Kolonne 10 eingeleitet wird. Die dritte Kolonne 10 enthält 60 theoretische Stufen und der Einsatz wird 25 theoretische Stufen entfernt von dem Sumpf eingebracht. Das Sumpfprodukt der dritten Kolonne 10 ist eine gesättigte sauerstoffreiche Flüssigkeit, die 99,74 % Sauerstoff enthält, wobei der Rest Argon ist. Die Durchflußmenge des Sumpfes macht 21 % der Durchflußrate des Lufteinsatzes aus. Dieses Sumpfprodukt wird dann auf 4,34 bar (63 psia) gepumpt, in Wärmetauscher 11 erwärmt und in dem Sauerstoffproduktaufkocher 8 verdampft. Der sich ergebende gasförmige Sauerstoff wird in den Wärmetauschern 9, 32 und 31 erwärmt und tritt bei einem Druck von 4,27 bar (62 psia) aus. Dies stellt eine Ausbeute von 99,9 % des in der Einsatzluft enthaltenen Sauerstoffs dar.
Der den Kopfkondensator 12 verlassende Produktstrom ist ein gasförmiger argonreicher Strom, der 2 Molprozent Sauerstoff und 0,05 Molprozent Stickstoff enthält. Die Durchflußrate dieses Stromes macht 0,84 % der Durchflußrate der Luft aus. Dies stellt eine Ausbeute von 88 % des in der Einsatzluft enthaltenen Argons dar.
Das in FIG. 1 dargestellte Kälteerzeugungsschema ist eines von mehreren Konfigurationen, die implementiert werden könnten. Die vorliegende Erfindung hängt nicht von dem Verfahren der Kälteerzeugung ab. Bei diesem Beispiel, wird Kälte unter Verwendung einer mechanisch gekoppelten Einheit mit Turbine und Booster erzeugt, die über eine Kupplung 19 miteinander verbunden sind. Zur Erzeugung von Kälte wird ein Teil des Stickstoffproduktstromes mit 4,27 bar (62 psia) verdichtet, gekühlt und auf einen Druck von 2,4 bar (35 psia) expandiert, mit dem anderen Stickstoffstrom gemischt, bevor er in das kalte Ende des Wärmetauschers 32 eintritt. Die molare Durchflußrate des expandierten Stromes macht 4,7 % der Durchflußrate der Luft aus.
FIG. 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Teil des Stickstoffproduktes zusätzlich direkt von der ersten Kolonne erzeugt wird. Bei der in FIG. 2 veranschaulichten Ausführungsform wird der Sauerstoffproduktautkocher nicht eingesetzt. Die Bezugszeichen in FIG. 2 entsprechen jenen von FIG. 1 für die gemeinsamen Elemente, und diese gemeinsamen Elemente werden nicht erneut detailliert beschrieben. Unter Bezugnahme auf FIG. 2 wird ein Teil 85 des mit Stickstoff angereicherten Hochdruck-Dampfstromes 55 aus dem Kolonnensystem durch die Wärmetauscher 32 und 31 herausgeleitet und als Teil des Stickstoffproduktstromes 61 gewonnen. Ein Teil 86 des mit Stickstoff angereicherten flüssigen Stroms 56 von dem Sumpfaufkocher 54 wird durch die Wärmetauscher 11 und 15 geleitet, sowie durch Ventil 14 und in den Kopfkondensator 12. Bei dieser Ausführungsform wird sauerstoffteiches Fluid von dem unteren Teil der Kolonne 10 als Dampfstrom 87 abgezogen der mittels Durchleiten durch die Wärmetauscher 11, 9, 32 und 31 erwärmt und als Sauerstoffproduktstrom 65 gewonnen wird.
FIG. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Teil des Sauerstoffproduktes zusätzlich direkt von der zweiten Kolonne gewonnen wird. Die Bezugszeichen von FIG. 3 entsprechen jenen von FIG. 1 für die gemeinsamen Elemente, und diese gemeinsamen Elemente werden nicht erneut im Detail beschrieben. Unter Bezugnahme auf
FIG. 3 wird ein an Sauerstoff und Argon reicher Fluidstrom 88 von einem Zwischenabschnitt der zweiten Kolonne 7 entnommen und durch den Wärmetauscher 11 und das Ventil 18 geleitet und in die dritte Kolonne 10 eingebracht. Ein Sauerstoff enthaltender Dampfstrom 89 wird von der zweiten Kolonne 7 an einer Stelle mindestens ein Boden oder eine Gleichgewichtsstufe unterhalb der Stelle abgezogen, von welcher der Strom 88 von der zweiten Kolonne 7 abgezogen wird. Der Strom 89 wird in den Strom 64, der von dem Sauerstoffproduktaufkocher 8 entnommen wird, eingeleitet, und dieser Strom wird durch die Wärmetauscher 9, 32 und 31 geleitet und als Sauerstoffproduktstrom 65 gewonnen.

Claims

1.Verfahren zur Erzeugung von Stickstoff-, Sauerstoff- und Argonprodukt mittels Tiettemperatur-Rektifikation von Luft, bei dem:

(A) Einsatzluft (50) in eine erste Kolonne (4) eingebracht wird und die Einsatzluft mittels Tieftemperatur-Rektifikation innerhalb der ersten Kolonne in mit Stickstoff angereicherten Dampf und mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid zerlegt wird;

(B) mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid (53) von der ersten Kolonne (4) in eine zweite Kolonne (7) übergeleitet wird, die bei einem Druck arbeitet, der unter dem der ersten Kolonne liegt, und die über einen Sumpfautkocher (54) verfügt, und mit Sauerstoff und Argon angereichertes Fluid mittels Tieftemperatur-Rektifikation innerhalb der zweiten Kolonne in stickstoffreichen Dampf und an Sauerstoff und Argon reiches Fluid zerlegt wird;

(C) mit Stickstoff angereicherter Dampf (55) durch indirekten Wärmeaustausch mit an Sauerstoff und Argon reichem Fluid in dem Sumpfaufkocher (54) der zweiten Kolonne kondensiert wird, um mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit und all Sauerstoff und Argon reichen Dampf zu erzeugen, wobei mit Stickstoff angereicherte Flüssigkeit (56) als Rücklaufflüssigkeit für die erste Kolonne (4) benutzt wird und an Sauerstoff und Argon reicher Dampf als Rücklaufdampf für die zweite Kolonne (7) benutzt wird;

(D) an Sauerstoff und Argon reiches Fluid (57, 88) von der zweiten Kolonne (7) in eine dritte Kolonne (10) übergeleitet wird, die über einen Sumpfaufkocher (58) und einen Kopfkondensator (12) verfügt, und an Sauerstoff und Argon reiches Fluid mittels Tiefiemperatur-Rektifikation innerhalb der dritten Kolonne in argonreiches Fluid und sauerstoffreiches Fluid zerlegt wird;

(E) ein erster Teil (60) des stickstoffreichen Dampfes (59) als Produktstickstoff (61) gewonnen wird;

(F) ein zweiter Teil des stickstoffreichen Dampfes (59) mittels indirektem Wärmeaustausch mit sauerstoffreichem Fluid in dem Sumpfaufkocher (58) der dritten Kolonne kondensiert wird, um stickstoffreiche Flüssigkeit und sauerstoffreichen Dampf zu erzeugen, und sauerstoffreieher Dampf als Rücklaufdampf für die dritte Kolonne (10) benutzt wird; und

(G) sauerstoffreiches Fluid (63) als Produktsauerstoff (65) und argonreiches Fluid (70) als Produktargon (74) gewonnen werden;

dadurch gekennzeichnet, daß

(H) die erste Kolonne (4) bei einem Druck im Bereich von 10,3 bis 24,1 bar (150 bis 350 psia) betrieben wird;

(I) die dritte Kolonne (10) bei einem Druck betrieben wird, der unter dem der zweiten Kolonne (7) liegt;

(J) in dem Verfahrensschritt (F) erzeugte stickstoffreiche Flüssigkeit (62) als Rücklaufflüssigkeit für die zweite Kolonne (7) benutzt wird; und

(K) ein Teil (67, 86) des kondensierten mit Stickstoff angereicherten Dampfstromes von dem Kopf der ersten Kolonne (4) unterkühlt wird, ein Teil (69) der stickstoffreichen Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher (58) der dritten Kolonne (10) unterkühlt wird, und diese beiden unterkühlten Ströme in den Koptkondensator (12) der dritten Kolonne (10) eingeleitet werden, wobei argonreiches Fluid (70) von der dritten Kolonne partiell kondensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Teil (67, 86) des kondensierten mit Stickstoff angereicherten Dampfstromes von dem Kopf der ersten Kolonne (4) während dem Unterkühlen mit dem Teil (69) der stickstoffreichen Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher (58) der dritten Kolonne (10) kombiniert wird, und die kombinierten Ströme unterkühlt werden, bevor sie in den Kopfkondensator (12) der dritten Kolonne (10) eingebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druck des sauerstoffreichen Fluids (63) gesteigert und dieses verdampft wird, indem ein indirekter Wärmeaustausch mit kondensierendem mit Stickstoff angereichertem Dampf (67) vor der Gewinnung erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei stickstoffreicher Dampf (59) vor der Gewinnung kondensiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich stichstoffhaltiges Fluid (5) von der ersten Kolonne (4) gewonnen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich sauerstofffialtiges Fluid (89) von der zweiten Kolonne (7) gewonnen wird.

7. Vorrichtung zur Erzeugung von Stickstoff-, Sauerstoff- und Argonprodukt mittels Tieftemperatur-Rektifikation von Luft mit:

(A) einer ersten Kolonne (4), die eine Anordnung zum Einbringen von Einsatz aufweist;

(B) einer zweiten Kolonne (7) mit einem Sumpfautkocher (54), einer Anordnung zum Überleiten von Fluid (53) von dem unteren Teil der ersten Kolonne (4) in die zweite Kolonne (7) und einer Anordnung zum Überleiten von Fluid (55, 56) von dem oberen Teil der ersten Kolonne (4) in den Sumpfaufkocher (54) der zweiten Kolonne und von dem Sumpfaufkocher (54) der zweiten Kolonne in die erste Kolonne;

(C) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt (60, 61) von der zweiten Kolonne (7);

(D) einer dritten Kolonne (10) mit einem Sumpfaufkocher (58) und einem Koptkondensator (12), einer Anordnung zum Überleiten von Fluid (57, 88) von der zweiten Kolonne (7) in die dritte Kolonne (10) und einer Anordnung zum Überleiten von Fluid (59) von dem oberen Teil der zweiten Kolonne (7) in den Sumpfaufkocher (58) der dritten Kolonne;

(E) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt (63, 65) von dem unteren Teil der dritten Kolonne (10); und

(F) einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt (70, 74) von dem oberen Teil der dritten Kolonne (10);

gekennzeichnet durch

(G) eine Anordnung zum Überleiten von Fluid (62) von dem Sumpfautkocher (58) der dritten Kolonne in die zweite Kolonne (7);

(H) eine Anordnung (11, 15) zum Unterkühlen eines Teils (67, 86) des kondensierten Fluids von dem Kopf der ersten Kolonne (4);

(I) eine Anordnung (15) zum Unterkühlen eines Teils (69) der Flüssigkeit von dem Sumpfaufkocher (58) der dritten Kolonne (10); und

(J) eine Anordnung zum Überleiten der unterkühlten Ströme (67, 69, 86) in den Kopfkondensator (12) der dritten Kolonne (10).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Anordnung zum Gewinnen von Produkt (63, 65) von dem unteren Teil der dritten Kolonne (10) eine Pumpe (16) und einen Produktaufkocher (11) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner versehen mit einer Anordnung zum Gewinnen von Produkt (85) von dem oberen Teil der ersten Kolonne (4).

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner versehen mit einer Anordnung zum Gewinnen von zusätzlichem Produkt (89) von der zweiten Kolonne (7), wobei die Anordnung zum Gewinnen von zusätzlichem Produkt (89) mit der zweiten Kolonne (7) an einer Stelle unterhalb der Stelle in Verbindung steht, von der aus die Anordnung zum Überleiten von Fluid (88) von der zweiten Kolonne (7) in die dritte Kolonne (10) mit der zweiten Kolonne (7) in Verbindung steht.