EP2839163A1 - Installation de compression d'un flux gazeux humide - Google Patents

Installation de compression d'un flux gazeux humide

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EP2839163A1
EP2839163A1 EP13719964.2A EP13719964A EP2839163A1 EP 2839163 A1 EP2839163 A1 EP 2839163A1 EP 13719964 A EP13719964 A EP 13719964A EP 2839163 A1 EP2839163 A1 EP 2839163A1
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EP
European Patent Office
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compression
cooling water
exchanger
compressor
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13719964.2A
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German (de)
English (en)
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Arthur Darde
Cyril Defaye
Thomas Morel
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
Application filed by LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F04D29/5826—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F04D29/5833—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto
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    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the present invention relates to a compression installation of a gaseous flow comprising at least 0.1% water, typically at least 0.1% water and at least 20% CO 2 , and a process compression implementing such an installation.
  • C0 2 capture processes generated in a given process are developed. It involves extracting C0 2 from a gas generated by the process, possibly purifying it and finally, in general, compressing it in order to transport it in a pipeline.
  • One of the ways of treating C0 2 is to distill the C0 2 rich gas stream in a cryogenic purification unit.
  • the input gas being fumes from a process such as an adsorption purification process or a blast furnace process.
  • the document FR-A-1412608 teaches a compressed gas intermediate cooling installation comprising compressors associated with exchangers and a cooling water circuit. The consecutive heat exchangers are connected in series to the cooling water circuit. Similar teaching is given by WO-A-2011/088527, US-A-2011/000227 and US-A-7,269,956.
  • a problem that arises is to provide a feed installation of a cryogenic distillation column having a lower cost.
  • a solution of the invention is a gaseous stream compression installation comprising at least 0.1% by volume of water, comprising a compressor with N stages of compression, in which: each compression stage comprises a compression means and an exchanger connected directly or indirectly to a cooling water circuit C; and
  • the exchangers not connected in series to the cooling water circuit comprise at their cooling water outlet a device for creating a pressure drop.
  • the installation according to the invention may have one or more of the following characteristics:
  • the casings of the exchangers of the first n compression stages, situated on the supply side of the compressor, consist of a steel whose chromium content is less than 11% by mass and without a stainless coating, with n ⁇ N - 1;
  • the casings of the exchangers of the first n compression stages, situated on the compressor supply side, are made of carbon steel, with n ⁇ N - 1.
  • the second exchanger IC3 is also connected directly to the cooling water circuit C and a temperature control system makes it possible to control the mixing of the cooling water coming from the first exchanger and the cooling water coming directly from the cooling water circuit C (see Figure 4).
  • the exchangers not connected in series with the cooling water circuit comprise at their cooling water outlet a device making it possible to create a pressure drop corresponding to the pressure drop caused by the series connection of the heat exchangers;
  • the exchanger of the last compression stage, located on the production side of the compressor, is made of stainless steel.
  • n N-1 is preferably used.
  • the device for creating a pressure drop comprises an orifice or a valve, typically a pressure drop of the order of 1 bar (or more if necessary).
  • the feed system feeds gas stream, a cryogenic distillation column.
  • the present invention also relates to a method of compressing a gas stream comprising at least 0.1% water and at least 20% C0 2 implementing a compression installation according to the invention.
  • the compression method according to the invention is characterized in that: the temperature of the cooling water Te of the cooling circuit is measured;
  • the cooling water inlet of said exchanger is connected to the cooling water outlet of a first exchanger IC2 belonging to said N-1 compression stages, located on the supply side of the compressor, and / or
  • the gas stream is a stream produced by a PSA (pressure swing adsorption) H 2 , a PSA C0 2 , a membrane separation process, a combustion turbine, an oxy-combustion process, a process for the manufacture of cement, a blast furnace, a process for manufacturing hydrogen or a refining process.
  • a PSA pressure swing adsorption
  • the solution proposed by the present invention makes it possible to reduce the price of the machine by avoiding the condensation of wet C0 2 (that is to say comprising at least 0.1% of water) in the compressor making it possible to choose materials much cheaper, typically carbon steel.
  • composition of the gas stream to be compressed is not constant and varies as a function of the operating phases of the PSA or the blast furnace, which modifies the value of the dew point.
  • Figure 1 gives an example of composition of a gas stream from a PSA production phase.
  • Figure 2 gives the dew curves for the different gas flow temperatures.
  • the minimum temperature of the gases in an exchanger is considered equal to the cooling water inlet temperature, corresponding to the skin temperature of the exchanger tubes in which the cooling water circulates.
  • the minimum temperature of the gas stream in the exchanger can be controlled via the cooling water inlet temperature.
  • a margin can be constantly maintained between the conditions of the gas stream and its dew point.
  • the installation according to the invention is used.
  • the invention will now be detailed by taking the example of a compression installation comprising 4 compression stages (see FIG. 3) supplying a cryogenic distillation column in compressed gas flow.
  • the exchangers IC2 and IC3 of the second and third compression stages are connected in series ( Figure 3).
  • the exchanger IC3 of the third compression stage will be according to the invention named "second exchanger”, while the exchanger IC2 of the second compression stage will be according to the invention named "first exchanger”.
  • the exchanger of the third compression stage is fed by the return of hot water (cooling water heated in the exchanger of the second compression stage) coming from the exchanger of the second compression stage thus allowing a sufficient margin at the dew point in the exchanger of the third compression stage and thus avoiding the risk of condensation.
  • the difference in water temperature between the inlet and the outlet of the exchanger is generally 10 ° C.
  • the IC2 and IC3 heat exchangers of the second and third compression stages must be designed for the same cooling water flow rate.
  • a device (an orifice or a valve for example) must be installed at the exit of the ICI exchangers and cooler of the first and the fourth compression stage to create an additional pressure drop (typically 1 bar) corresponding to the pressure drop induced by the series assembly of exchangers IC2 and IC3 of the second and third compression stages.
  • Means for measuring the temperature, the pressure and the water content of the gas stream and the temperature of the water of the cooling circuit at the inlet of the exchanger of the third compression stage can be put in place to calculate the difference between the temperature of the gas stream and its dew point.
  • the first exchanger or exchangers of the first compression stages located on the supply side of the compressor do not need to receive hot water and are connected directly to the cooling water circuit.
  • the gas stream being at lower pressure, its dew point is colder and therefore further from the nominal temperature of the cooling water.
  • the invention proposes to circulate the cooling water at least partially in series in at least two exchangers
  • the scrolls of the compressor are made of carbon steel as for standard compressors.
  • the wheels are made of martensitic stainless steel material such as standard compressors. The exact grade is selected to meet the ⁇ 617 (US Code for Machinery) requirement for hydrogen gas applications.
  • the exchangers of the first three compression stages are preferably shell type heat exchangers. Their envelopes are made of carbon steel as standard.
  • the tubes are usually made of a copper-based material.
  • the tubes are made of carbon steel.
  • stainless steel or copper tubes are required to prevent corrosion on the water side.
  • the tubular plate is made of forged carbon steel.
  • a resistance weld of the tube / tube plate connection is recommended. These welds are then tested by a helium leak test with an acceptance criterion based on low leakage rate.
  • a "break-speed" plate is added. All other gas side parts of the exchanger are carbon steel. These can be galvanized.
  • Drains are installed at a low point in case of condensation (in case of rupture of the tube for example).
  • a level detector in these low points makes it possible to detect the presence of liquid in the exchanger.
  • a water separator is installed on the outlet of each exchanger to avoid any drop to go to the wheel in case of condensation (in case of rupture of the tube for example).
  • Automatic condensate traps are not necessary. Only manual valves are installed in the drain when the liquid is detected.
  • a temperature sensor in the floor suction hoses detects condensation and stops the machine.
  • the Fourth Stage Compression Heat Exchanger (Cooler) is made entirely of stainless steel (the 304L grade is a good compromise) because it is highly condensed.
  • a water separator and an automatic condensate trap are used to remove condensed (high carbon dioxide) water from the gas. These devices must be adapted to carbonic acid
  • the present invention also relates to a method for starting the compression installation according to the invention, in which:
  • a dry gas at a temperature Tg greater than the dew point temperature Tr of the gas stream to be compressed is compressed in the compressor with N compression stages until the skin temperature of the first n compression means and the first n heat exchanger in contact with the gas flow, located on the compressor supply side with n ⁇ N - 1, and the water temperature of the cooling water circuit C are greater than the dew point temperature Tr of the gas stream to be compressed,
  • the gas stream comprises at least 0.1% water and at least 20% CO 2 , and the dry gas is nitrogen or carbon dioxide.
  • This start-up procedure makes it possible to heat the parts of the compressor (volutes, pipes, exchangers, etc.) in contact with the gas flow in order to avoid the condensation of C0 2 and thus the corrosion of these parts.
  • the cooling water may be too cold and could induce condensation in the exchangers.
  • the nitrogen start phase also makes it possible to heat the temperature of the cooling water to a sufficient level.
  • the temperature of the cooling water is monitored and enters the conditions necessary to replace the nitrogen with the process gas and also to control and optimize the cooling capacity of the water system (on / off cooling system fans ).
  • the power of the cooling water of the cooling fan is reduced when the water is too cold compared to the level of the water content in the process gas.
  • the subject of the present invention is also a process for stopping the feed installation according to the invention, in which the compressor is swept and purged with a dry gas.

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Abstract

Installation de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% en volume d'eau, comprenant un compresseur à N étages de compression, dans laquelle chaque étage de compression comprend un moyen de compression et un échangeur raccordé directement ou indirectement à un circuit d'eau de refroidissement (C); et au moins un premier échangeur (IC2) et un deuxième échangeur (IC3) d'un premier et d'un deuxième étages de compression consécutifs ou non sont raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement (C). Les échangeurs non raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement comprennent à leur sortie d'eau de refroidissement un dispositif permettant de créer une chute de pression. Procédé de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% d'eau et au moins 20% de CO2 mettant en œuvre une telle installation de compression.

Description

Installation de compression d'un flux gazeux humide
La présente invention est relative à une installation de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% d'eau, typiquement au moins 0,1%> d'eau et au moins 20%> de C02, et un procédé de compression mettant en œuvre une telle installation.
Afin de réduire les émissions de C02 d'origine humaine dans l'atmosphère, des procédés de capture du C02 générés dans un procédé donné sont développés. Il s'agit d'extraire le C02 d'un gaz généré par le procédé, éventuellement de le purifier et enfin, en général, de le comprimer afin de le transporter dans un pipeline.
L'une des voies du traitement du C02 consiste à distiller le flux gazeux riche en C02 dans une unité de purification cryogénique.
Dans une telle unité, il est nécessaire de comprimer le gaz d'entrée ; le gaz d'entrée pouvant être des fumées issues d'un procédé tel qu'un procédé de purification par adsorption ou un procédé de haut-fourneau.
Pour les applications traitant du C02 humide, c'est-à-dire comprenant au moins 0,1% d'eau, l'utilisation de compresseurs en inox est préconisée car la condensation du C02 humide forme de l'acide carbonique qui est très corrosif pour les aciers au carbone.
Cependant l'emploi de compresseurs en inox conduit à une installation présentant un coût élevé.
Par ailleurs, le document FR-A- 1412608 enseigne une installation de refroidissement intermédiaire de gaz comprimé comportant des compresseurs associés à des échangeurs et un circuit d'eau de refroidissement. Les échangeurs consécutifs sont raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement. Un enseignement similaire est donné par les documents WO-A- 2011/088527, US-A-2011/000227 et US-A-7,269,956.
Dès lors, un problème qui se pose est de fournir une installation d'alimentation d'une colonne de distillation cryogénique présentant un plus faible coût.
Une solution de l'invention est une installation de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1%> en volume d'eau, comprenant un compresseur à N étages de compression, dans laquelle : - chaque étage de compression comprend un moyen de compression et un échangeur raccordé directement ou indirectement à un circuit d'eau de refroidissement C; et
- au moins un premier échangeur IC2 et un deuxième échangeur IC3 échangeur d'un premier et d'un deuxième étages de compression consécutifs ou non sont raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement C,
caractérisée en ce que les échangeurs non raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement comprennent à leur sortie d'eau de refroidissement un dispositif permettant de créer une chute de pression.
Selon le cas, l'installation selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les enveloppes des échangeurs des n premiers étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, sont constituées d'un acier dont la teneur en chrome est inférieur à 11% massique et sans revêtement inoxydable, avec n < N - 1 ;
- les enveloppes des échangeurs des n premiers étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, sont en acier au carbone, avec n < N - 1.
- le deuxième échangeur IC3 est raccordé également directement au circuit d'eau de refroidissement C et un système de régulation de la température permet de contrôler le mélange de l'eau de refroidissement issue du premier échangeur et de l'eau de refroidissement issue directement du circuit d'eau de refroidissement C (cf. figure 4).
- les échangeurs non raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement comprennent à leur sortie d'eau de refroidissement un dispositif permettant de créer une chute de pression correspondant à la chute de pression causée par le raccordement en série des échangeurs ;
- F échangeur du dernier étage de compression, situé côté production du compresseur, est en acier inoxydable.
- dans le cadre de l'invention, on a de préférence n = N-l.
- le dispositif permettant de créer une chute de pression comprend un orifice ou une vanne, typiquement une chute de pression de l'ordre de 1 bar (ou plus si nécessaire).
- l'installation d'alimentation alimente en flux gazeux, une colonne de distillation cryogénique. La présente invention a également pour objet un procédé de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% d'eau et au moins 20% de C02 mettant en œuvre une installation de compression selon l'invention.
De préférence, le procédé de compression selon l'invention est caractérisé en ce que : - on mesure la température de l'eau de refroidissement Te du circuit de refroidissement
C;
- on compare Te à la température de rosée Tr du flux gazeux entrant dans un deuxième échangeur IC3 appartenant à un des N-1 étages de compression situés côté alimentation du compresseur;
et, si la température de l'eau du circuit de refroidissement Te est telle que Te - Tr <
10°C :
- l'entrée d'eau de refroidissement dudit échangeur est raccordée à la sortie d'eau de refroidissement d'un premier échangeur IC2 appartenant aux dits N-1 étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, et/ou
- on introduit de l'eau extérieure à ladite installation de compression et présentant une température Ts > Te directement dans le circuit d'eau de refroidissement C ou directement dans ledit échangeur,
de sorte que la température Téch de l'eau entrant dans ledit échangeur soit telle que Téch - Tr > 10°C.
De préférence, le flux gazeux est un flux produit par un PSA (adsorption modulée en pression) H2, un PSA C02, un procédé de séparation membranaire, une turbine à combustion, un procédé d'oxy combustion, un procédé de fabrication de ciment, un haut fourneau, un procédé de fabrication d'hydrogène ou un procédé de raffinage.
La solution proposée par la présente invention permet de réduire le prix de la machine en évitant la condensation du C02 humide (c'est-à-dire comprenant au moins 0,1 % d'eau) dans le compresseur permettant de choisir des matériaux beaucoup moins cher, typiquement de l'acier carbone.
L'installation et le procédé selon l'invention vont être décrits plus en détail à l'aide des figures 1 à 3. Notons dans un premier temps que la composition du flux gazeux à comprimer n'est pas constante et varie en fonction des phases de marche du PSA ou du haut fourneau ce qui modifie la valeur du point de rosée.
La figure 1 donne un exemple de composition d'un flux gazeux issu d'un PSA en phase de production.
La figure 2 donne les courbes de rosée pour les différentes températures de flux gazeux.
La température minimale des gaz dans un échangeur est considérée comme égale à la température d'entrée d'eau de refroidissement, correspondant à la température de peau des tubes de l'échangeur dans lesquels circule l'eau de refroidissement. Autrement dit, la température minimale du flux gazeux dans l'échangeur pourra être contrôlée via la température d'entrée d'eau de refroidissement.
Dès lors, pour éviter le risque de condensation dans les échangeurs de chaleur, une marge pourra être constamment maintenue entre les conditions du flux gazeux et son point de rosée. Afin de maintenir cette marge, l'installation selon l'invention est employée.
L'invention va à présent être détaillée en prenant l'exemple d'une installation de compression comprenant 4 étages de compression (cf. figure 3) alimentant une colonne de distillation cryogénique, en flux gazeux comprimé.
Les échangeurs IC2 et IC3 du deuxième et du troisième étage de compression sont raccordés en série (figure 3). L'échangeur IC3 du troisième étage de compression sera selon l'invention nommé « deuxième échangeur », tandis que l'échangeur IC2 du deuxième étage de compression sera selon l'invention nommé « premier échangeur ».
Autrement dit, l'échangeur du troisième étage de compression est alimenté par le retour d'eau chaude (eau de refroidissement réchauffé dans l'échangeur du second étage de compression) provenant de l'échangeur du second étage de compression permettant ainsi une marge suffisante au point de rosée dans l'échangeur du troisième étage de compression et évitant ainsi les risques de condensation. La différence de température de l'eau entre l'entrée et de sortie de l'échangeur est généralement de 10 ° C.
Les échangeurs IC2 et IC3 du deuxième et du troisième étage de compression doivent être conçus pour un débit d'eau de refroidissement identique. Un dispositif (un orifice ou une vanne par exemple) doit être installé à la sortie des échangeurs ICI et refroidisseur du premier et du quatrième étage de compression afin de créer une chute de pression supplémentaire (typiquement de 1 bar) correspondant à la chute de pression induite par l'assemblage en série des échangeurs IC2 et IC3 du deuxième et du troisième étage de compression.
Des moyens de mesure de la température, de la pression et de la teneur en eau du flux gazeux et de la température de l'eau du circuit de refroidissement à l'entrée de l'échangeur du troisième étage de compression peuvent être mis en place afin de calculer la différence entre la température du flux gazeux et son point de rosée.
D'autres arrangements sont également possibles pour alimenter l'échangeur du troisième étage de compression
D'autres arrangements sont également possibles pour alimenter l'échangeur du troisième étage de compression avec de l'eau plus chaude comme par exemple un mélange d'eau froide et chaude à travers une vanne thermostatique, notamment lorsque la marge observée n'est pas suffisante.
Notons qu'en général le ou les premiers échangeurs des premiers étages de compression situés côté alimentation du compresseur n'ont pas besoin de recevoir de l'eau plus chaude et sont raccordés directement au circuit d'eau de refroidissement. En effet, le flux gazeux étant à plus basse pression, son point de rosée est plus froid et donc plus éloigné de la température nominale de l'eau de refroidissement. Lorsque la pression du flux gazeux augmente, son point de rosée se rapproche de celle de l'eau de refroidissement et pour maintenir une marge suffisante, l'invention propose de faire circuler l'eau de refroidissement au moins partiellement en série dans au moins deux échangeurs
Concernant les moyens de compression des trois premiers étages de compression, les volutes du compresseur sont faites en acier au carbone comme pour les compresseurs standard. Les roues sont faites d'un matériau en acier inoxydable martensitique tel que pour les compresseurs standard. La nuance exacte est sélectionnée afin de satisfaire au critère de ΓΑΡΙ617 (code américain pour les machines) pour les applications avec du gaz contenant de l'hydrogène.
Les échangeurs des trois premiers étages de compression sont de préférence des échangeurs de type tubes calandre. Leurs enveloppes sont faites d'acier au carbone en standard. Les tubes sont généralement fais d'un matériau à base de cuivre. Pour une telle application avec un circuit d'eau de refroidissement fermés (contenant des inhibiteurs de corrosion) et du gaz humide, les tubes sont en acier au carbone. Pour un circuit d'eau de refroidissement ouvert ou semi-ouvert, des tubes en inox ou en cuivre sont nécessaires pour éviter la corrosion du côté eau.
De préférence, des ailettes en aluminium sont installées sur les tubes pour améliorer le transfert de chaleur et ainsi réduire la taille de l'échangeur. La plaque tubulaire est en acier carbone forgé. Pour éviter tout risque de fuite du côté de l'eau de refroidissement sur le côté processus qui mènerait à la condensation et ensuite à la corrosion du côté processus, une soudure de résistance de la connexion du tube / plaque tubulaire est recommandée. Ces soudures sont ensuite testées par un test de fuite à l'hélium avec un critère d'acceptation basé sur faible taux de fuite. Afin de réduire la vitesse du gaz entrant dans l'échangeur, une plaque « casse-vitesse » est ajoutée. Toutes les autres parties côté gaz de l'échangeur sont en acier au carbone. Celles-ci peuvent être galvanisées.
Des drains sont installés en point bas en cas de condensation (en cas de rupture du tube par exemple). Un détecteur de niveau dans ces points bas permet de détecter la présence de liquide dans l'échangeur. Un séparateur d'eau est installé sur en sortie de chaque échangeur afin d'éviter toute goutte d'aller vers la roue en cas de condensation (en cas de rupture du tube par exemple). Des pièges à condensais automatiques ne sont pas nécessaires. Seuls des vannes manuelles sont installées dans le drain lorsque le liquide est détecté. Une sonde de température dans les tuyaux d'aspiration des étages permet de détecter la condensation et d'arrêter la machine.
L'échangeur du quatrième étage de compression (refroidisseur) est entièrement fait d'acier inoxydable (la nuance 304L est un bon compromis) car il est fortement soumis à la condensation. Un séparateur d'eau et un piège à condensais automatique permettent d'éliminer l'eau condensée (à haute teneur en acide carbonique) du gaz. Ces dispositifs doivent être adaptés à l'acide carbonique
La présente invention a également pour objet un procédé de démarrage de l'installation de compression selon l'invention, dans lequel :
- un gaz sec à une température Tg supérieure à la température de rosée Tr du flux gazeux à comprimer est comprimé dans le compresseur à N étages de compression jusqu'à ce que la température de peau des n premiers moyens de compression et des n premiers échangeurs en contact avec le flux gazeux, situés côté alimentation du compresseur avec n < N - 1, et la température de l'eau du circuit d'eau de refroidissement C soient supérieures à la température de rosée Tr du flux gazeux à comprimer,
- le gaz sec est remplacé par ledit flux gazeux à comprimer.
De préférence, le flux gazeux comprend au moins 0,1% d'eau et au moins 20% de C02, et le gaz sec est de l'azote ou du dioxyde de carbone.
Cette procédure de démarrage permet de chauffer les parties du compresseur (volutes, tuyaux, échangeurs...) en contact avec le flux gazeux afin d'éviter la condensation du C02 et donc la corrosion de ces parties.
Pendant l'hiver, l'eau de refroidissement peut être trop froide et pourrait induire la condensation dans les échangeurs. La phase de démarrage à l'azote permet également de réchauffer la température de l'eau de refroidissement à un niveau suffisant. La température de l'eau de refroidissement est surveillée et entre dans les conditions nécessaires pour remplacer l'azote par le gaz procédé et aussi pour contrôler et optimiser la capacité de refroidissement du système d'eau (marche/arrêt des ventilateurs du système de refroidissement). La puissance de l'eau de refroidissement du ventilateur de refroidissement est réduite lorsque l'eau est trop froide par rapport au niveau de la teneur en eau dans le gaz procédé.
Enfin, la présente invention a également pour objet un procédé d'arrêt de l'installation d'alimentation selon l'invention, dans lequel le compresseur est balayé et purgé avec un gaz sec.

Claims

Revendications
1. Installation de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% en volume d'eau, comprenant un compresseur à N étages de compression, dans laquelle:
- chaque étage de compression comprend un moyen de compression et un échangeur raccordé directement ou indirectement à un circuit d'eau de refroidissement (C) ; et
- au moins un premier échangeur (IC2) et un deuxième échangeur (IC3) d'un premier et d'un deuxième étages de compression consécutifs ou non sont raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement (C),
caractérisée en ce que les échangeurs non raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement comprennent à leur sortie d'eau de refroidissement un dispositif permettant de créer une chute de pression.
2. Installation de compression selon la revendication 1, caractérisée en ce que les enveloppes des échangeurs des n premiers étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, sont constituées d'un acier dont la teneur en chrome est inférieur à 11% massique et sans revêtement inoxydable, avec n < N - 1.
3. Installation de compression selon la revendication 1, caractérisée en ce que les enveloppes des échangeurs des n premiers étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, sont en acier au carbone, avec n < N - 1.
4. Installation de compression selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le deuxième échangeur (IC3) est raccordé également directement au circuit d'eau de refroidissement (C) et un système de régulation de la température permet de contrôler le mélange de l'eau de refroidissement issue du premier échangeur et de l'eau de refroidissement issue directement du circuit d'eau de refroidissement (C).
5. Installation de compression selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les échangeurs non raccordés en série au circuit d'eau de refroidissement comprennent à leur sortie d'eau de refroidissement un dispositif permettant de créer une chute de pression.
6. Installation de compression selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'échangeur du dernier étage de compression, situé côté production du compresseur, est en acier inoxydable.
7. Installation de compression selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif permettant de créer une chute de pression comprend un orifice ou une vanne.
8. Procédé de compression d'un flux gazeux comprenant au moins 0,1% d'eau et au moins 20% de C02 mettant en œuvre une installation de compression selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Procédé de compression selon la revendication 8, caractérisé en ce que :
- on mesure la température de l'eau de refroidissement Te du circuit de refroidissement
(C);
- on compare Te à la température de rosée Tr du flux gazeux entrant dans un deuxième échangeur (IC3) appartenant à un des N-1 étages de compression situés côté alimentation du compresseur;
et, si la température de l'eau du circuit de refroidissement Te est telle que Te - Tr <
10°C :
- l'entrée d'eau de refroidissement dudit échangeur est raccordée à la sortie d'eau de refroidissement d'un premier échangeur (IC2) appartenant aux dits N-1 étages de compression, situés côté alimentation du compresseur, et/ou
- on introduit de l'eau extérieure à ladite installation de compression et présentant une température Ts > Te directement dans le circuit d'eau de refroidissement (C) ou directement dans ledit échangeur,
de sorte que la température Téch de l'eau entrant dans ledit échangeur soit telle que Téch - Tr > 10°C.
10. Procédé de compression selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le flux gazeux est un flux produit par un PSA H2, un PSA C02, un procédé de séparation membranaire, une turbine à combustion, un procédé d'oxycombustion, un procédé de fabrication de ciment, un haut fourneau, un procédé de fabrication d'hydrogène ou un procédé de raffinage.
11. Procédé de démarrage de l'installation de compression selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel :
- un gaz sec à une température Tg supérieure à la température de rosée Tr du flux gazeux à comprimer est comprimé dans le compresseur à N étages de compression jusqu'à ce que la température de peau des n premiers moyens de compression et des n premiers échangeurs en contact avec le flux gazeux, situés côté alimentation du compresseur avec n < N - 1 , et la température de l'eau du circuit d'eau de refroidissement (C) soient supérieures à la température de rosée Tr du flux gazeux à comprimer,
- le gaz sec est remplacé par ledit flux gazeux à comprimer.
12. Procédé de démarrage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le flux gazeux comprend au moins 0,1% d'eau et au moins 20% de C02.
13. Procédé de démarrage selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le gaz sec est de l'azote ou du dioxyde de carbone.
14. Procédé d'arrêt de l'installation de compression selon l'une des revendications 1 à
7, dans lequel le compresseur est balayé et purgé avec un gaz sec.
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