JP2906010B2 - Ａｒ回収装置及び回収方法 - Google Patents
Ａｒ回収装置及び回収方法Info
- Publication number
- JP2906010B2 JP2906010B2 JP5090579A JP9057993A JP2906010B2 JP 2906010 B2 JP2906010 B2 JP 2906010B2 JP 5090579 A JP5090579 A JP 5090579A JP 9057993 A JP9057993 A JP 9057993A JP 2906010 B2 JP2906010 B2 JP 2906010B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tower
- gas
- crude
- extraction
- recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
- F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
- F25J3/04793—Rectification, e.g. columns; Reboiler-condenser
- F25J3/048—Argon recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04406—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system
- F25J3/04412—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04642—Recovering noble gases from air
- F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
- F25J3/04654—Producing crude argon in a crude argon column
- F25J3/04666—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system
- F25J3/04672—Producing crude argon in a crude argon column as a parallel working rectification column of the low pressure column in a dual pressure main column system having a top condenser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/90—Details relating to column internals, e.g. structured packing, gas or liquid distribution
- F25J2200/94—Details relating to the withdrawal point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/58—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams the recycled stream being argon or crude argon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気液化分離装置にそ
の精留塔からアルゴンガスを回収すべく備えられたＡｒ
回収装置及び回収方法に係り、特に精留塔から粗Ａｒ塔
へと原料Ａｒガスを抜き出す構造及び方法を改良したＡ
ｒ回収装置及び回収方法に関するものである。
の精留塔からアルゴンガスを回収すべく備えられたＡｒ
回収装置及び回収方法に係り、特に精留塔から粗Ａｒ塔
へと原料Ａｒガスを抜き出す構造及び方法を改良したＡ
ｒ回収装置及び回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空気中には、Ｎ2 、Ａｒ、Ｏ2 、の主要
三成分が含まれていることは周知の如くであり、製鋼設
備等製鉄所内では大量の０2 及びＮ2 を使用するため、
空気液化分離装置により空気を分離して０2 及びＮ2 を
回収している。
三成分が含まれていることは周知の如くであり、製鋼設
備等製鉄所内では大量の０2 及びＮ2 を使用するため、
空気液化分離装置により空気を分離して０2 及びＮ2 を
回収している。
【０００３】この空気液化分離装置は、図３に示すよう
に、圧縮された原料空気を液化点近くまで冷却した後精
留塔１の下塔２に供給し、この下塔２で原料空気を液化
する粗い精留を行った後、上方の上塔３に送り、この上
塔３で製品Ｎ2 ４と製品０2５との精留分離を行ってい
る。
に、圧縮された原料空気を液化点近くまで冷却した後精
留塔１の下塔２に供給し、この下塔２で原料空気を液化
する粗い精留を行った後、上方の上塔３に送り、この上
塔３で製品Ｎ2 ４と製品０2５との精留分離を行ってい
る。
【０００４】ところで、各成分の沸点は大気圧下で、Ｎ
2 ：−１９６℃，Ａｒ：−１８６℃，Ｏ2 ：−１８３℃
である。従って、上記精留塔１において、三成分中最も
沸点の高い製品Ｎ2 ４は上塔３の上部３ａから回収さ
れ、最も沸点の低い製品０2 ５は上塔３の下部３ｂから
回収される。
2 ：−１９６℃，Ａｒ：−１８６℃，Ｏ2 ：−１８３℃
である。従って、上記精留塔１において、三成分中最も
沸点の高い製品Ｎ2 ４は上塔３の上部３ａから回収さ
れ、最も沸点の低い製品０2 ５は上塔３の下部３ｂから
回収される。
【０００５】一方、三成分中沸点が中間に位置するＡｒ
は、上塔３の中間部３ｃに濃縮されている。従って、Ａ
ｒの回収は、上塔３の中間部３ｃから原料Ａｒガスを抜
き出して粗Ａｒ塔６に送り、該粗Ａｒ塔６で純度を向上
させ、以降、（粗Ａｒと呼ぶ）残成分を上塔３に戻す。
次に、この粗Ａｒは図示しない脱酸装置や高純Ａｒ塔な
どからなるＡｒ精製系統に送られ、製品Ａｒとして回収
される。
は、上塔３の中間部３ｃに濃縮されている。従って、Ａ
ｒの回収は、上塔３の中間部３ｃから原料Ａｒガスを抜
き出して粗Ａｒ塔６に送り、該粗Ａｒ塔６で純度を向上
させ、以降、（粗Ａｒと呼ぶ）残成分を上塔３に戻す。
次に、この粗Ａｒは図示しない脱酸装置や高純Ａｒ塔な
どからなるＡｒ精製系統に送られ、製品Ａｒとして回収
される。
【０００６】即ち、効率良くＡｒを回収するには、原料
Ａｒガスの抜き出し部３ｃにＡｒを濃縮させることが必
要である。そのため、定格運転時において上塔３内のＡ
ｒ濃度分布がピークとなる段に、Ａｒの抜き出し部３ｃ
が位置するように設計されていた。
Ａｒガスの抜き出し部３ｃにＡｒを濃縮させることが必
要である。そのため、定格運転時において上塔３内のＡ
ｒ濃度分布がピークとなる段に、Ａｒの抜き出し部３ｃ
が位置するように設計されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のＡｒ
回収技術にあっては、次のような問題があった。即ち、
空気液化分離装置は定格運転を行うことが望ましいが、
製鉄所内の製鋼工場等の生産状況に応じて、０2 ・Ｎ2
の需要量も変動するため、運転負荷を変動せざるを得な
い。このように、定格運転時に対し、０2 ・Ｎ2 の需要
量変動に合わせて空気液化分離装置の運転負荷を変動さ
せた場合、定格運転時と同等のＡｒ回収率は得られない
という問題があった。
回収技術にあっては、次のような問題があった。即ち、
空気液化分離装置は定格運転を行うことが望ましいが、
製鉄所内の製鋼工場等の生産状況に応じて、０2 ・Ｎ2
の需要量も変動するため、運転負荷を変動せざるを得な
い。このように、定格運転時に対し、０2 ・Ｎ2 の需要
量変動に合わせて空気液化分離装置の運転負荷を変動さ
せた場合、定格運転時と同等のＡｒ回収率は得られない
という問題があった。
【０００８】これは、運転負荷の変動により上塔３内で
のＡｒ濃度分布が変化するのに対し、原料Ａｒガスの抜
き出し部３ｃが定格運転時抜き出し部の一箇所に固定さ
れているためであった。
のＡｒ濃度分布が変化するのに対し、原料Ａｒガスの抜
き出し部３ｃが定格運転時抜き出し部の一箇所に固定さ
れているためであった。
【０００９】本発明の目的は、上記課題に鑑み、空気液
化分離装置の運転負荷が変動しても、定格運転時と同等
のＡｒ回収率を得ることができるＡｒ回収装置及び回収
方法を提供することにある。
化分離装置の運転負荷が変動しても、定格運転時と同等
のＡｒ回収率を得ることができるＡｒ回収装置及び回収
方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るＡｒ回収装置は、空気液化分離装置に備えら
れた精留塔の上塔の中間部から抜き出した原料Ａｒガス
を粗Ａｒ塔及びその下流側に備えられた装置に導入して
Ａｒを精留分離するＡｒ回収装置において、上記上塔の
中間部に、定格運転時抜き出し部を含めて複数箇所に原
料Ａｒガスの抜き出し部を設け、各抜き出し部と上記粗
Ａｒ塔との間に開閉弁をそれぞれ介設したものである。
発明に係るＡｒ回収装置は、空気液化分離装置に備えら
れた精留塔の上塔の中間部から抜き出した原料Ａｒガス
を粗Ａｒ塔及びその下流側に備えられた装置に導入して
Ａｒを精留分離するＡｒ回収装置において、上記上塔の
中間部に、定格運転時抜き出し部を含めて複数箇所に原
料Ａｒガスの抜き出し部を設け、各抜き出し部と上記粗
Ａｒ塔との間に開閉弁をそれぞれ介設したものである。
【００１１】上記Ａｒ回収装置の構成において、好まし
くは、上記上塔の中間部に、各抜き出し部の内部ガスの
内、０2 及びＡｒ濃度を検出するための分析装置を備え
たものである。
くは、上記上塔の中間部に、各抜き出し部の内部ガスの
内、０2 及びＡｒ濃度を検出するための分析装置を備え
たものである。
【００１２】また、好ましくは、上記分析装置及び開閉
弁に、分析装置の検出信号を受信して開閉弁を開閉制御
する制御装置を接続したものである。
弁に、分析装置の検出信号を受信して開閉弁を開閉制御
する制御装置を接続したものである。
【００１３】一方、本発明に係るＡｒ回収方法は、空気
液化分離装置に備えられた精留塔の上塔の中間部より原
料Ａｒガスを抜き出して粗Ａｒ塔に送り、この粗Ａｒ塔
及びその下流側に備えられた装置によりＡｒを精留分離
するＡｒ回収方法において、上記上塔の中間部の複数箇
所に設置した各抜き出し部の内部ガスの内、０2 及びＡ
ｒ濃度を分析し、その分析結果に基づき上記粗Ａｒ塔で
の精留作用を妨げる窒素が少なく、かつＡｒが高濃度の
抜き出し部から原料Ａｒガスを抜き出すようにしたもの
である。
液化分離装置に備えられた精留塔の上塔の中間部より原
料Ａｒガスを抜き出して粗Ａｒ塔に送り、この粗Ａｒ塔
及びその下流側に備えられた装置によりＡｒを精留分離
するＡｒ回収方法において、上記上塔の中間部の複数箇
所に設置した各抜き出し部の内部ガスの内、０2 及びＡ
ｒ濃度を分析し、その分析結果に基づき上記粗Ａｒ塔で
の精留作用を妨げる窒素が少なく、かつＡｒが高濃度の
抜き出し部から原料Ａｒガスを抜き出すようにしたもの
である。
【００１４】
【作用】空気液化分離装置に備えられた精留塔は上塔と
下塔とからなり、その上塔の上部から製品窒素を回収
し、該上塔の下部から製品酸素を回収している。このよ
うな空気液化分離装置において、Ａｒ回収装置は、上塔
の中間部から原料Ａｒガスを抜き出し、この原料Ａｒガ
スを粗Ａｒ塔及びその下流側に備えられた装置に導入し
てＡｒを精留分離している。
下塔とからなり、その上塔の上部から製品窒素を回収
し、該上塔の下部から製品酸素を回収している。このよ
うな空気液化分離装置において、Ａｒ回収装置は、上塔
の中間部から原料Ａｒガスを抜き出し、この原料Ａｒガ
スを粗Ａｒ塔及びその下流側に備えられた装置に導入し
てＡｒを精留分離している。
【００１５】上記Ａｒ回収装置の構成によれば、上塔の
中間部において、定格運転時抜き出し部を含めて複数箇
所に、原料Ａｒガスの抜き出し部が設けられている。ま
た、各抜き出し部と上記粗Ａｒ塔との間に開閉弁がそれ
ぞれ介設されている。従って、空気液化分離装置の運転
負荷の変動により上塔内でＡｒ濃度分布が変化しても、
該上塔内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられ
た抜き出し部の開閉弁を選択的に開放することにより、
高濃度のＡｒを含有する原料Ａｒガスを上記粗Ａｒ塔に
送ることができ、定格運転時と同等のＡｒ回収率が確保
されるものである。
中間部において、定格運転時抜き出し部を含めて複数箇
所に、原料Ａｒガスの抜き出し部が設けられている。ま
た、各抜き出し部と上記粗Ａｒ塔との間に開閉弁がそれ
ぞれ介設されている。従って、空気液化分離装置の運転
負荷の変動により上塔内でＡｒ濃度分布が変化しても、
該上塔内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられ
た抜き出し部の開閉弁を選択的に開放することにより、
高濃度のＡｒを含有する原料Ａｒガスを上記粗Ａｒ塔に
送ることができ、定格運転時と同等のＡｒ回収率が確保
されるものである。
【００１６】また、上記上塔の中間部に、各抜き出し部
の内部ガスの内、Ｏ２及びＡｒ濃度を検出する分析装置
を備えるようにすれば、運転負荷の変動による上塔内で
のＡｒ濃度分布の変化が、上記分析装置により正確に把
握されるものである。
の内部ガスの内、Ｏ２及びＡｒ濃度を検出する分析装置
を備えるようにすれば、運転負荷の変動による上塔内で
のＡｒ濃度分布の変化が、上記分析装置により正確に把
握されるものである。
【００１７】さらに、上記分析装置及び開閉弁に、分析
装置の検出信号を受信して開閉弁を開閉制御する制御装
置を接続すれば、上記分析装置の分析結果に基づいて、
上塔内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられた
抜き出し部の開閉弁が、該制御装置により選択的に自動
開放されるものである。
装置の検出信号を受信して開閉弁を開閉制御する制御装
置を接続すれば、上記分析装置の分析結果に基づいて、
上塔内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられた
抜き出し部の開閉弁が、該制御装置により選択的に自動
開放されるものである。
【００１８】一方、Ａｒ回収方法は、上塔の中間部の複
数箇所に設置した各抜き出し部の内部ガスの内、Ｏ２及
びＡｒ濃度を分析している。これは、操業条件の変動に
より、上塔内のＡｒ濃度分布が変化するからである。
数箇所に設置した各抜き出し部の内部ガスの内、Ｏ２及
びＡｒ濃度を分析している。これは、操業条件の変動に
より、上塔内のＡｒ濃度分布が変化するからである。
【００１９】従って、各抜き出し部の内部ガスの内、０
2 及びＡｒ濃度を分析することにより、上塔内のＡｒ濃
度分布がピークとなる箇所を正確に把握することができ
る。
2 及びＡｒ濃度を分析することにより、上塔内のＡｒ濃
度分布がピークとなる箇所を正確に把握することができ
る。
【００２０】そして、その分析結果に基づいて、上記粗
Ａｒ塔での精留作用を妨げる窒素が少なく、かつＡｒが
高濃度の抜き出し部から原料Ａｒガスを抜き出して上記
粗Ａｒ塔に送るので、定格運転時と同等のＡｒ回収率が
確保され、空気液化分離装置の運転負荷の変動に対応さ
せて、Ａｒ回収の自動運転化を図り得るものである。
Ａｒ塔での精留作用を妨げる窒素が少なく、かつＡｒが
高濃度の抜き出し部から原料Ａｒガスを抜き出して上記
粗Ａｒ塔に送るので、定格運転時と同等のＡｒ回収率が
確保され、空気液化分離装置の運転負荷の変動に対応さ
せて、Ａｒ回収の自動運転化を図り得るものである。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係るＡｒ回収装置及び回収方
法の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明す
る。図３に示したように、Ａｒ回収装置２０は、精留塔
１の上塔３の中間部３ｃから原料Ａｒガスを抜き出して
Ａｒの純度を向上させると共に、残成分を上塔３に戻す
ための粗Ａｒ塔６と、その下流側に該粗Ａｒ塔６からの
粗Ａｒを純度アップするためのＡｒ精製系統（図示略）
で構成されている。
法の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明す
る。図３に示したように、Ａｒ回収装置２０は、精留塔
１の上塔３の中間部３ｃから原料Ａｒガスを抜き出して
Ａｒの純度を向上させると共に、残成分を上塔３に戻す
ための粗Ａｒ塔６と、その下流側に該粗Ａｒ塔６からの
粗Ａｒを純度アップするためのＡｒ精製系統（図示略）
で構成されている。
【００２２】図１に示すように、この上塔３の中間部に
は、その上下方向に沿って複数の抜き出し部２１が設け
られている。これら抜き出し部２１は上塔３の中間部か
らＡｒ原料ガスを抜き出して上記粗アルゴン塔６へ送る
ために設置されたものであり、本実施例にあっては、そ
れぞれ異なる三箇所の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２１
ｃが設けられている。そして、これら抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの内の一つは、前述した空気液化分
離装置１の定格運転時における抜き出し部３ｃと同一位
置に設定されており、本実施例にあっては、中央に位置
する抜き出し部２１ｂが定格運転時における抜き出し部
３ｃと一致している。
は、その上下方向に沿って複数の抜き出し部２１が設け
られている。これら抜き出し部２１は上塔３の中間部か
らＡｒ原料ガスを抜き出して上記粗アルゴン塔６へ送る
ために設置されたものであり、本実施例にあっては、そ
れぞれ異なる三箇所の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２１
ｃが設けられている。そして、これら抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの内の一つは、前述した空気液化分
離装置１の定格運転時における抜き出し部３ｃと同一位
置に設定されており、本実施例にあっては、中央に位置
する抜き出し部２１ｂが定格運転時における抜き出し部
３ｃと一致している。
【００２３】各抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃには
分岐管２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続されており、これ
ら分岐管２２ａ，２２ｂ，２２ｃは集合管２３により統
合され、該集合管２３は上記粗Ａｒ塔６の下側部に接続
されている。上記分岐配管２２ａ，２２ｂ，２２ｃに
は、それぞれ開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃが介設され
ている。本実施例にあっては、各開閉弁２４ａ，２４
ｂ，２４ｃは、例えば、電磁弁等のコントロール弁によ
って形成されている。
分岐管２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続されており、これ
ら分岐管２２ａ，２２ｂ，２２ｃは集合管２３により統
合され、該集合管２３は上記粗Ａｒ塔６の下側部に接続
されている。上記分岐配管２２ａ，２２ｂ，２２ｃに
は、それぞれ開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃが介設され
ている。本実施例にあっては、各開閉弁２４ａ，２４
ｂ，２４ｃは、例えば、電磁弁等のコントロール弁によ
って形成されている。
【００２４】また、上記粗Ａｒ塔６の底部と上塔７との
間には戻り配管２５が接続されており、該粗Ａｒ塔６で
原料Ａｒガスを高純度の粗Ａｒにした後、その残成分を
上塔３に戻している。一方、この粗Ａｒ塔６の頂部に接
続された移送管２６は、上記粗Ａｒを純度アップするた
めのアルゴン精製系統に接続されている。
間には戻り配管２５が接続されており、該粗Ａｒ塔６で
原料Ａｒガスを高純度の粗Ａｒにした後、その残成分を
上塔３に戻している。一方、この粗Ａｒ塔６の頂部に接
続された移送管２６は、上記粗Ａｒを純度アップするた
めのアルゴン精製系統に接続されている。
【００２５】さらに、上記上塔３の中間部には、その内
部ガスの成分濃度を検出するための分析装置２７が具備
されており、本実施例にあっては、それぞれ異なる三箇
所の分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられてい
る。具体的には、各分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
は、上記各抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設置さ
れた位置に相当する箇所に、それぞれの検出端を臨ませ
て設けられている。
部ガスの成分濃度を検出するための分析装置２７が具備
されており、本実施例にあっては、それぞれ異なる三箇
所の分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられてい
る。具体的には、各分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
は、上記各抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設置さ
れた位置に相当する箇所に、それぞれの検出端を臨ませ
て設けられている。
【００２６】そして、上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ及び開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃには、各分析装
置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの検出信号を受信して各開閉
弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを開閉制御するための制御装
置２８が接続されている。この制御装置２８は、例え
ば、マイクロコンピュータ等によって形成されており、
上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果に基づ
いて、上記粗Ａｒ塔６での精留作用を妨げるＮ2 が少な
く、かつＡｒが高濃度の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２
１ｃから原料Ａｒガスを抜き出すべく、上記開閉弁２４
ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放するように制御する
ものである。
７ｃ及び開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃには、各分析装
置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの検出信号を受信して各開閉
弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを開閉制御するための制御装
置２８が接続されている。この制御装置２８は、例え
ば、マイクロコンピュータ等によって形成されており、
上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果に基づ
いて、上記粗Ａｒ塔６での精留作用を妨げるＮ2 が少な
く、かつＡｒが高濃度の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２
１ｃから原料Ａｒガスを抜き出すべく、上記開閉弁２４
ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放するように制御する
ものである。
【００２７】次に、上記実施例における作用を、本発明
に係るＡｒ回収方法を説明しながら述べる。通常、Ａｒ
の回収は、図３に示したように、空気液化分離装置に備
えられた精留塔１の上塔３の中間部より原料Ａｒガスを
抜き出して粗Ａｒ塔６に送り、この粗Ａｒ塔６及びその
下流側に備えられたＡｒ精製系統によりＡｒを純度アッ
プし、製品Ａｒとして回収する。
に係るＡｒ回収方法を説明しながら述べる。通常、Ａｒ
の回収は、図３に示したように、空気液化分離装置に備
えられた精留塔１の上塔３の中間部より原料Ａｒガスを
抜き出して粗Ａｒ塔６に送り、この粗Ａｒ塔６及びその
下流側に備えられたＡｒ精製系統によりＡｒを純度アッ
プし、製品Ａｒとして回収する。
【００２８】また、図３は、Ｎ2 と０2 との沸点図であ
る。図示されているように、Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を結ぶ線
より上方が、液相領域である。また、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3
を結ぶ線より下方が、気相領域である。さらに、これら
の線の間に位置するのが、気液混合領域である。
る。図示されているように、Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 を結ぶ線
より上方が、液相領域である。また、Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3
を結ぶ線より下方が、気相領域である。さらに、これら
の線の間に位置するのが、気液混合領域である。
【００２９】図２に示したように、複精留塔１の上塔３
内は、上部に位置するほど温度が低く、下部に位置する
ほど温度が高い。例えば、気体Ｖ1 が上昇してこれより
低い温度の液体Ｌ1 に接触すると、温度が下がるので凝
縮される。しかし、低沸点のＮ2 は凝縮されず、そのま
ま上昇し、Ｖ1 〜Ｖ2 〜Ｖ3 へと上昇していくにつれ
て、Ｎ2 濃度が高まることになる。その際、液体Ｌ1 及
びこれから上昇する気体Ｖ2 、液体Ｌ2 及びこれから上
昇する気体Ｖ3 は、平衡状態にある。一方、Ｌ1〜Ｌ2
〜Ｌ3 へと下降するにつれて、高沸点液になっていき、
その結果、下部へ行くほどＯ2 濃度が高まることにな
る。
内は、上部に位置するほど温度が低く、下部に位置する
ほど温度が高い。例えば、気体Ｖ1 が上昇してこれより
低い温度の液体Ｌ1 に接触すると、温度が下がるので凝
縮される。しかし、低沸点のＮ2 は凝縮されず、そのま
ま上昇し、Ｖ1 〜Ｖ2 〜Ｖ3 へと上昇していくにつれ
て、Ｎ2 濃度が高まることになる。その際、液体Ｌ1 及
びこれから上昇する気体Ｖ2 、液体Ｌ2 及びこれから上
昇する気体Ｖ3 は、平衡状態にある。一方、Ｌ1〜Ｌ2
〜Ｌ3 へと下降するにつれて、高沸点液になっていき、
その結果、下部へ行くほどＯ2 濃度が高まることにな
る。
【００３０】従って、上記上塔３において、三成分中最
も沸点の高いＮ2 が上部から回収され、最も沸点の低い
Ｏ2 が下部から回収される。一方、三成分中沸点が中間
に位置するＡｒは、上塔３の中間部に濃縮されるので、
上塔３の中間部から原料Ａｒガスを抜き出すものであ
る。
も沸点の高いＮ2 が上部から回収され、最も沸点の低い
Ｏ2 が下部から回収される。一方、三成分中沸点が中間
に位置するＡｒは、上塔３の中間部に濃縮されるので、
上塔３の中間部から原料Ａｒガスを抜き出すものであ
る。
【００３１】上述したように、本実施例のＡｒ回収装置
２０には、上塔３の中間部において、定格運転時抜き出
し部を含めて三箇所に、原料Ａｒガスの抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。また、各抜き出
し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに接続された分岐管２２
ａ，２２ｂ，２２ｃには、開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４
ｃがそれぞれ介設されている。
２０には、上塔３の中間部において、定格運転時抜き出
し部を含めて三箇所に、原料Ａｒガスの抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃが設けられている。また、各抜き出
し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに接続された分岐管２２
ａ，２２ｂ，２２ｃには、開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４
ｃがそれぞれ介設されている。
【００３２】これにより、空気液化分離装置１の運転負
荷の変動によるＡｒ濃度分布の変化に応じ、最もＡｒ濃
度が高い抜き出し箇所に設置した各抜き出し部２１ａ，
２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択
的に開放する。図１において、例えば、定格運転時（Ａ
ｒ濃度分布Ｂ）は抜き出し部２１ｂの開閉弁２４ｂのみ
を開放する。一方、運転負荷増加時（例えばＡｒ濃度分
布Ａ）は抜き出し部２１ａの開閉弁２４ａのみを開放
し、他方、運転負荷低下時（例えばＡｒ濃度分布Ｃ）は
抜き出し部２１ｃの開閉弁２４ｃのみを開放するもので
ある。
荷の変動によるＡｒ濃度分布の変化に応じ、最もＡｒ濃
度が高い抜き出し箇所に設置した各抜き出し部２１ａ，
２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択
的に開放する。図１において、例えば、定格運転時（Ａ
ｒ濃度分布Ｂ）は抜き出し部２１ｂの開閉弁２４ｂのみ
を開放する。一方、運転負荷増加時（例えばＡｒ濃度分
布Ａ）は抜き出し部２１ａの開閉弁２４ａのみを開放
し、他方、運転負荷低下時（例えばＡｒ濃度分布Ｃ）は
抜き出し部２１ｃの開閉弁２４ｃのみを開放するもので
ある。
【００３３】従って、操業条件の変化により上塔３内で
Ａｒ濃度分布がＡ，Ｂ，Ｃの如く変化しても、該上塔３
内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられた抜き
出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４
ｂ，２４ｃを選択的に開放することにより、高濃度のＡ
ｒを含有する原料Ａｒガスを上記粗Ａｒ塔６に送ること
ができ、定格運転時と同等のＡｒ回収率を確保すること
ができるものである。
Ａｒ濃度分布がＡ，Ｂ，Ｃの如く変化しても、該上塔３
内のＡｒ濃度分布がピークとなる箇所に設けられた抜き
出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４
ｂ，２４ｃを選択的に開放することにより、高濃度のＡ
ｒを含有する原料Ａｒガスを上記粗Ａｒ塔６に送ること
ができ、定格運転時と同等のＡｒ回収率を確保すること
ができるものである。
【００３４】また、上記上塔３の中間部には、上記各抜
き出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設置された位置に相
当する箇所に、それぞれの検出端を臨ませて、その内部
ガスの成分濃度を検出する分析装置２７ａ，２７ｂ，２
７ｃが備えられている。即ち、これら分析装置２７ａ，
２７ｂ，２７ｃにより、空気液化分離装置の運転負荷の
変動による上塔３内でのＡｒ濃度分布の変化を、正確に
把握することができる。
き出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが設置された位置に相
当する箇所に、それぞれの検出端を臨ませて、その内部
ガスの成分濃度を検出する分析装置２７ａ，２７ｂ，２
７ｃが備えられている。即ち、これら分析装置２７ａ，
２７ｂ，２７ｃにより、空気液化分離装置の運転負荷の
変動による上塔３内でのＡｒ濃度分布の変化を、正確に
把握することができる。
【００３５】従って、手動運転を行う場合、これら分析
装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果を表示するよう
にすれば、運転員はその分析結果に基づいて上記開閉弁
２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放することができ
る。
装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果を表示するよう
にすれば、運転員はその分析結果に基づいて上記開閉弁
２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放することができ
る。
【００３６】一方、自動運転を行う場合には、以下のよ
うに成される。即ち、上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ及び開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃには、各分析装
置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの検出信号を受信して各開閉
弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを開閉制御する制御装置２８
が接続されている。
うに成される。即ち、上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ及び開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃには、各分析装
置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの検出信号を受信して各開閉
弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを開閉制御する制御装置２８
が接続されている。
【００３７】従って、この制御装置２８により、各分析
装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果に基づいて、上
塔３内のＡｒ濃度分布がピークとなる抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを
選択的に自動開放することができる。
装置２７ａ，２７ｂ，２７ｃの分析結果に基づいて、上
塔３内のＡｒ濃度分布がピークとなる抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを
選択的に自動開放することができる。
【００３８】即ち、本実施例のＡｒ回収方法は、まず、
上塔３の中間部の三箇所に設置した各抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃに相当する箇所の内部ガスの内、Ｏ
２及びＡｒ濃度を、上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２７
ｃにより分析する。次に、各分析装置２７ａ，２７ｂ，
２７ｃの検出信号を、上記制御装置２８へ送信する。そ
して、この制御装置２８が、受信した分析結果に基づい
て、上記粗Ａｒ塔６での精留作用を妨げるＮ２が少な
く、かつＡｒが高濃度の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２
１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放す
ることにより成される。
上塔３の中間部の三箇所に設置した各抜き出し部２１
ａ，２１ｂ，２１ｃに相当する箇所の内部ガスの内、Ｏ
２及びＡｒ濃度を、上記分析装置２７ａ，２７ｂ，２７
ｃにより分析する。次に、各分析装置２７ａ，２７ｂ，
２７ｃの検出信号を、上記制御装置２８へ送信する。そ
して、この制御装置２８が、受信した分析結果に基づい
て、上記粗Ａｒ塔６での精留作用を妨げるＮ２が少な
く、かつＡｒが高濃度の抜き出し部２１ａ，２１ｂ，２
１ｃの開閉弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを選択的に開放す
ることにより成される。
【００３９】従って、上塔３内のＡｒ濃度分布がピーク
となる箇所を正確に把握して、その箇所に設置した抜き
出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから原料Ａｒガスを抜き
出して上記粗Ａｒ塔６に送るので、定格運転時と同等の
Ａｒ回収率を確保することができ、空気液化分離装置の
運転負荷の変動に対応させて、Ａｒ回収の自動運転化を
図ることができるものである。
となる箇所を正確に把握して、その箇所に設置した抜き
出し部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから原料Ａｒガスを抜き
出して上記粗Ａｒ塔６に送るので、定格運転時と同等の
Ａｒ回収率を確保することができ、空気液化分離装置の
運転負荷の変動に対応させて、Ａｒ回収の自動運転化を
図ることができるものである。
【００４０】以上のように、従来では原料Ａｒガスの抜
き出し部が定格運転に合わせた一箇所のみであったた
め、空気液化分離装置の運転負荷の変動時にＡｒ回収率
が低下したが、本発明により、運転負荷の変動時にも積
極的なＡｒ回収が行えるようになり、その回収率を向上
させることができるものである。
き出し部が定格運転に合わせた一箇所のみであったた
め、空気液化分離装置の運転負荷の変動時にＡｒ回収率
が低下したが、本発明により、運転負荷の変動時にも積
極的なＡｒ回収が行えるようになり、その回収率を向上
させることができるものである。
【００４１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るＡｒ回
収装置及び回収方法によれば、空気液化分離装置の運転
負荷が変動しても、定格運転時と同等のＡｒ回収率を得
ることができるという優れた効果を発揮する。
収装置及び回収方法によれば、空気液化分離装置の運転
負荷が変動しても、定格運転時と同等のＡｒ回収率を得
ることができるという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明に係るＡｒ回収装置の一実施例を示す概
略図である。
略図である。
【図２】Ｎ2 と０2 との沸点図である。
【図３】従来のＡｒ回収装置を備えた空気液化分離装置
の精留部分を示す説明図である。
の精留部分を示す説明図である。
１ 精留塔 ２ 下塔 ３ 上塔 ６ 粗Ａｒ塔 ２０ Ａｒ回収装置 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 抜き出し部 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 開閉弁 ２６ 粗Ａｒ
フロントページの続き (72)発明者 太田 敏夫 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社 中央研究本部内 (56)参考文献 特開 昭54−39396（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−244990（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25J 1/00 - 5/00 C01B 23/00
Claims (4)
- 【請求項１】 空気液化分離装置に備えられた精留塔の
上塔の中間部から抜き出したアルゴン含量の多い酸素ガ
ス（原料Ａｒガスという）を粗Ａｒ塔及びその下流側に
備えられた装置に導入してＡｒを精留分離するＡｒ回収
装置において、上記上塔の中間部に、定格運転時抜き出
し部を含めて複数箇所に原料Ａｒガスの抜き出し部を設
け、各抜き出し部と上記粗Ａｒ塔との間に開閉弁をそれ
ぞれ介設したことを特徴とするＡｒ回収装置。 - 【請求項２】 前記上塔の中間部に、各抜き出し部の内
部ガスの内、酸素（以下０2 という）及びＡｒの濃度を
検出するための分析装置を備えた請求項１に記載のＡｒ
回収装置。 - 【請求項３】 前記分析装置及び開閉弁に、分析装置の
検出信号を受信して開閉弁を開閉制御する制御装置を接
続した請求項２に記載のＡｒ回収装置。 - 【請求項４】 空気液化分離装置に備えられた精留塔の
上塔の中間部より原料Ａｒガスを抜き出して粗Ａｒ塔に
送り、該粗Ａｒ塔及びその下流側に備えられた装置によ
りＡｒを精留分離するＡｒ回収方法において、上記上塔
の中間部の複数箇所に設置した各抜き出し部の内部ガス
の内、０2 及びＡｒ濃度を分析し、その分析結果に基づ
き上記粗Ａｒ塔での精留作用を妨げる窒素が少なく、か
つＡｒが高濃度の抜き出し部から原料Ａｒガスを抜き出
すようにしたことを特徴とするＡｒ回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090579A JP2906010B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Ａｒ回収装置及び回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090579A JP2906010B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Ａｒ回収装置及び回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281323A JPH06281323A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2906010B2 true JP2906010B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=14002352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090579A Expired - Lifetime JP2906010B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Ａｒ回収装置及び回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906010B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022174976A1 (de) | 2021-02-16 | 2022-08-25 | Linde Gmbh | Bereitstellung eines stickstoffprodukts |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102046951B1 (ko) * | 2017-12-21 | 2019-11-20 | 주식회사 포스코 | 유량변동 방지장치를 포함하는 공기분리장치 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP5090579A patent/JP2906010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022174976A1 (de) | 2021-02-16 | 2022-08-25 | Linde Gmbh | Bereitstellung eines stickstoffprodukts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281323A (ja) | 1994-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1190471A (en) | Process to separate nitrogen from natural gas | |
| JPS6490982A (en) | Method and device for controlling argon tower feed-flow | |
| US6351970B1 (en) | Method for extracting xenon | |
| EP0569310B1 (en) | Installation for air liquefaction separation and process therefor | |
| JP2906010B2 (ja) | Ａｒ回収装置及び回収方法 | |
| US2934908A (en) | High argon recovery using proper shelf-top pinch principle | |
| US2934907A (en) | High argon recovery using kettle top feed-top pinch principle | |
| JPH07139876A (ja) | クリプトン及びキセノンの精製方法 | |
| JPH0412391B2 (ja) | ||
| JPS6333066B2 (ja) | ||
| JP2789113B2 (ja) | アルゴンの回収方法 | |
| JP2981396B2 (ja) | 希ガスの精製方法 | |
| CN101672564B (zh) | 一种从贫氪氙浓缩物中提取纯氪和纯氙的方法 | |
| JP4082175B2 (ja) | アルゴン抽出方法 | |
| JPH0615947B2 (ja) | 空気液化分離方法及び装置 | |
| JP2781984B2 (ja) | 空気液化分離方法及びその装置 | |
| JP3282040B2 (ja) | 超高純度酸素採取方法及び装置 | |
| CN222111352U (zh) | 污氩气排放联锁控制系统及氩气回收装置 | |
| JPH07318241A (ja) | 空気液化分離方法 | |
| JPH0399190A (ja) | 酸素の製造方法 | |
| CN216769947U (zh) | 一种用于粗氩气的除氧系统 | |
| JP3072563B2 (ja) | 高純度液化窒素の採取方法及び装置 | |
| JPH05296654A (ja) | クリプトン及びキセノンの濃縮方法 | |
| JPH0526114B2 (ja) | ||
| JPS6179978A (ja) | アルゴンを採取する空気分離装置の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990202 |