JPH0128314B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0128314B2 JPH0128314B2 JP56001773A JP177381A JPH0128314B2 JP H0128314 B2 JPH0128314 B2 JP H0128314B2 JP 56001773 A JP56001773 A JP 56001773A JP 177381 A JP177381 A JP 177381A JP H0128314 B2 JPH0128314 B2 JP H0128314B2
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- Japan
- Prior art keywords
- air
- pressure
- temperature
- pipe
- heat exchanger
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気液化分離装置において液化天然
ガス（以下LNGという）の冷熱によつて原料空
気を冷却し、低温圧縮を図ることによつて動力の
低減を図ることを目的としたものである。
ガス（以下LNGという）の冷熱によつて原料空
気を冷却し、低温圧縮を図ることによつて動力の
低減を図ることを目的としたものである。
従来よりLNGの寒冷を利用して電力消費量の
低減化を図る方法は種々提案され実施されている
が、一般には空気液化分離装置の循環系の圧縮窒
素をLNGで冷却するか、循環圧縮機の吸入側を
冷却することにより動力の減少化を図つていたの
が普通である。このため動力減少には限界があ
り、それ以上の減少化を図るには原料空気の圧縮
に冷熱を利用することになるが、従来方法は実用
性に乏しく満足できるものではなかつた。
低減化を図る方法は種々提案され実施されている
が、一般には空気液化分離装置の循環系の圧縮窒
素をLNGで冷却するか、循環圧縮機の吸入側を
冷却することにより動力の減少化を図つていたの
が普通である。このため動力減少には限界があ
り、それ以上の減少化を図るには原料空気の圧縮
に冷熱を利用することになるが、従来方法は実用
性に乏しく満足できるものではなかつた。
本発明は、原料空気の圧縮にLNGの冷熱を利
用するものであるが、吸着法を有効的に組合せる
ことにより、実施容易でかつ動力減少に著しい効
果をもたらす方法である。即ち、本発明の特徴は
原料空気を圧縮するにあたり、中間段において空
気中の水分を吸着により除去すると共にLNGの
冷熱を利用した冷却を行なつた後、所望圧力まで
低温圧縮することにある。以下本発明の実施例を
低圧式の空気液化分離装置に適用した場合につい
て説明する。
用するものであるが、吸着法を有効的に組合せる
ことにより、実施容易でかつ動力減少に著しい効
果をもたらす方法である。即ち、本発明の特徴は
原料空気を圧縮するにあたり、中間段において空
気中の水分を吸着により除去すると共にLNGの
冷熱を利用した冷却を行なつた後、所望圧力まで
低温圧縮することにある。以下本発明の実施例を
低圧式の空気液化分離装置に適用した場合につい
て説明する。
第１図において、原料空気は管１より空気圧縮
機の第１段２に吸入され1.0〜2.5Kg/cm2Gの中間圧
力に圧縮された後、水クーラー３および予冷器４
を通つて15℃まで冷却される。ついで管５よりシ
リカゲル、モレキユラシーブス等の吸着剤が充填
され、切換使用されると共に、該吸着剤の再生を
後述する廃ガスにより行う複数基の吸着器７ａ，
７ｂの一方の吸着器７ａに切換弁６ａを介して導
入され含有する水分を吸着除去された後、切換弁
８ａ、管９を介して導出され、ついで熱交換器１
０に導入される。熱交換器１０は、LNGの冷熱
を例えばフロン等の冷媒により間接的に伝えるも
のであり、該器１０に導入された原料空気は該空
気が含有する炭酸ガスが凝固析出する温度より高
い任意の温度まで冷却される。この冷却空気は管
１１より空気圧縮機の第２段１２に吸引され、所
定圧力例えば５Kg/cm2Gまで圧縮され管１３、切
換弁１４ａを経て再生式熱交換器１５に導入され
る。再生式熱交換器１５に導入された原料空気
は、精溜分離された低温廃ガスおよびリサイクル
ガスにより冷却されかつ含有した炭酸ガスを除去
して管１６、切換弁１７ａを経て管１８より精溜
工程に導かれ、精溜分離される。
機の第１段２に吸入され1.0〜2.5Kg/cm2Gの中間圧
力に圧縮された後、水クーラー３および予冷器４
を通つて15℃まで冷却される。ついで管５よりシ
リカゲル、モレキユラシーブス等の吸着剤が充填
され、切換使用されると共に、該吸着剤の再生を
後述する廃ガスにより行う複数基の吸着器７ａ，
７ｂの一方の吸着器７ａに切換弁６ａを介して導
入され含有する水分を吸着除去された後、切換弁
８ａ、管９を介して導出され、ついで熱交換器１
０に導入される。熱交換器１０は、LNGの冷熱
を例えばフロン等の冷媒により間接的に伝えるも
のであり、該器１０に導入された原料空気は該空
気が含有する炭酸ガスが凝固析出する温度より高
い任意の温度まで冷却される。この冷却空気は管
１１より空気圧縮機の第２段１２に吸引され、所
定圧力例えば５Kg/cm2Gまで圧縮され管１３、切
換弁１４ａを経て再生式熱交換器１５に導入され
る。再生式熱交換器１５に導入された原料空気
は、精溜分離された低温廃ガスおよびリサイクル
ガスにより冷却されかつ含有した炭酸ガスを除去
して管１６、切換弁１７ａを経て管１８より精溜
工程に導かれ、精溜分離される。
上記精溜工程において分離されたほぼ大気圧に
近い廃ガスは、管１９より切換弁１７ｂ、管２０
を通つて再生式熱交換器１５に導入され、前記し
た如く原料空気を冷却すると共に前周期で原料空
気から凝固析出した炭酸ガスを同伴して導出す
る。ついで管２１、切換弁１４ｄを通り更に管２
２、切換弁８ｄを経て吸着器７ｂに導入される。
吸着器７ｂは吸着剤の再生工程にあり、該器７ｂ
内を廃ガスが流れることにより吸着された水分は
該ガスに同伴除去され、切換弁６ｄを介して放出
される。次に、LNGの冷熱を間接的に原料空気
に伝える冷媒は管２３より熱交換器１０に入り、
管２４より導出した後、予冷器４に導入されて、
原料空気を冷却した後管２５より循環ポンプ、
LNGとの熱交換器（図示せず）を経て管２３に
循環される。なお管２６はリサイクルガスの再生
式熱交換器１５への導入管であり、２７は導出管
である。
近い廃ガスは、管１９より切換弁１７ｂ、管２０
を通つて再生式熱交換器１５に導入され、前記し
た如く原料空気を冷却すると共に前周期で原料空
気から凝固析出した炭酸ガスを同伴して導出す
る。ついで管２１、切換弁１４ｄを通り更に管２
２、切換弁８ｄを経て吸着器７ｂに導入される。
吸着器７ｂは吸着剤の再生工程にあり、該器７ｂ
内を廃ガスが流れることにより吸着された水分は
該ガスに同伴除去され、切換弁６ｄを介して放出
される。次に、LNGの冷熱を間接的に原料空気
に伝える冷媒は管２３より熱交換器１０に入り、
管２４より導出した後、予冷器４に導入されて、
原料空気を冷却した後管２５より循環ポンプ、
LNGとの熱交換器（図示せず）を経て管２３に
循環される。なお管２６はリサイクルガスの再生
式熱交換器１５への導入管であり、２７は導出管
である。
第２図はより低動力化を図る場合に有効な実施
例を示したものである。即ち、より低動力化を図
るには空気圧縮機の第２段に吸入される原料空気
温度が低い程よいが、相対的に吐出温度も低くな
り、このため切換弁の作動に不都合が生ずる場合
がある。第２図はこれを満足せしめたものであ
り、熱交換器１０において原料空気を例えば−
120℃まで冷却した後、空気圧縮機の第２段１２
に吸入し、所定圧５Kg/cm2Gまで圧縮する。圧縮
後の空気温度は−35℃であるが、この低温空気は
管３０より熱交換器３１に導入し、吸着器７ａを
出て熱交換器１０に向う原料空気と熱交換せし
め、約12℃まで加温した後、管１３を介して再生
式熱交換器１５に導入するようにしたものであ
る。これによつてより高い低動力効果が得られる
と共にガス温度が低いために生ずる前記不都合点
は解消できる。
例を示したものである。即ち、より低動力化を図
るには空気圧縮機の第２段に吸入される原料空気
温度が低い程よいが、相対的に吐出温度も低くな
り、このため切換弁の作動に不都合が生ずる場合
がある。第２図はこれを満足せしめたものであ
り、熱交換器１０において原料空気を例えば−
120℃まで冷却した後、空気圧縮機の第２段１２
に吸入し、所定圧５Kg/cm2Gまで圧縮する。圧縮
後の空気温度は−35℃であるが、この低温空気は
管３０より熱交換器３１に導入し、吸着器７ａを
出て熱交換器１０に向う原料空気と熱交換せし
め、約12℃まで加温した後、管１３を介して再生
式熱交換器１５に導入するようにしたものであ
る。これによつてより高い低動力効果が得られる
と共にガス温度が低いために生ずる前記不都合点
は解消できる。
本発明方法は以上の説明で明らかなように、原
料空気をLNGの冷熱によつて冷却し、低温圧縮
することによつて動力の低減化を図るにあたり、
圧縮機の中間段において空気が含有する水分を吸
着法、それも精溜工程から廃出するガスを再生用
に使用する吸着法によつて除去するものであり、
従来法に比し大巾な動力節減が可能である。例え
ば原料空気を40000Nm3/h処理する低圧式空気液
化分離装置に第２図の実施例を適用した場合、空
気圧縮機の第１段２で中間圧力の1.4Kg/cm2Gまで
圧縮し、15℃で吸着器７に導入する。吸着器７で
水分を除去した原料空気をついで熱交換器３１お
よび熱交換器１０に送り、−120℃まで冷却した
後、圧縮機の第２段１２にて所定圧力の5.5Kg/cm2
Ｇまで圧縮する。圧縮後の空気温度は−35℃であ
り、これを熱交換器３１に送り、12℃まで加温し
て再生式熱交換器１５に送つた際要する動力は
3010KWHである。しかるに従来法によつて常温
の原料空気40000Nm3/hを５Kg/cm2Gまで圧縮する
に要する動力は3310KWHであるから本発明方法
を実施することにより９％強の動力が節減できる
ことになる。
料空気をLNGの冷熱によつて冷却し、低温圧縮
することによつて動力の低減化を図るにあたり、
圧縮機の中間段において空気が含有する水分を吸
着法、それも精溜工程から廃出するガスを再生用
に使用する吸着法によつて除去するものであり、
従来法に比し大巾な動力節減が可能である。例え
ば原料空気を40000Nm3/h処理する低圧式空気液
化分離装置に第２図の実施例を適用した場合、空
気圧縮機の第１段２で中間圧力の1.4Kg/cm2Gまで
圧縮し、15℃で吸着器７に導入する。吸着器７で
水分を除去した原料空気をついで熱交換器３１お
よび熱交換器１０に送り、−120℃まで冷却した
後、圧縮機の第２段１２にて所定圧力の5.5Kg/cm2
Ｇまで圧縮する。圧縮後の空気温度は−35℃であ
り、これを熱交換器３１に送り、12℃まで加温し
て再生式熱交換器１５に送つた際要する動力は
3010KWHである。しかるに従来法によつて常温
の原料空気40000Nm3/hを５Kg/cm2Gまで圧縮する
に要する動力は3310KWHであるから本発明方法
を実施することにより９％強の動力が節減できる
ことになる。
なお、上記実施例は低圧式の空気分離装置に適
用した２段圧縮の場合であるが、これは中、高圧
の装置にも実施できる。即ち、吸着による水分除
去は低温圧縮を図る圧縮段の前におくこと、およ
び吸着に効果的な空気圧力とを勘案すれば、どの
ような場合にも適用可能である。従つて、中、高
圧の装置に適用する場合は、吸着器以後の圧縮段
各段にそれぞれLNGの冷熱を利用した空気の冷
却による低温圧縮を行なうこともできるのは云う
迄もない。
用した２段圧縮の場合であるが、これは中、高圧
の装置にも実施できる。即ち、吸着による水分除
去は低温圧縮を図る圧縮段の前におくこと、およ
び吸着に効果的な空気圧力とを勘案すれば、どの
ような場合にも適用可能である。従つて、中、高
圧の装置に適用する場合は、吸着器以後の圧縮段
各段にそれぞれLNGの冷熱を利用した空気の冷
却による低温圧縮を行なうこともできるのは云う
迄もない。
第１図は本発明の一実施例を説明するための系
統図、第２図は本発明の他の実施例を説明するた
めの系統図である。 ２は空気圧縮機の第１段、３は水クーラー、４
は予冷器、７ａ，７ｂは吸着器、１０，３１は熱
交換器、１２は空気圧縮機の第２段、１５は再生
式熱交換器である。
統図、第２図は本発明の他の実施例を説明するた
めの系統図である。 ２は空気圧縮機の第１段、３は水クーラー、４
は予冷器、７ａ，７ｂは吸着器、１０，３１は熱
交換器、１２は空気圧縮機の第２段、１５は再生
式熱交換器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料空気を５Kg/cm2G程度以下に圧縮する空
気液化分離装置における原料空気を圧縮するにあ
たり、該原料空気を中間圧力まで圧縮した後、複
数基からなりかつ切換使用されると共に、吸着剤
の再生を前記空気液化分離装置の精溜工程より導
出される廃ガスにより行なう吸着手段によつて含
有水分を吸着除去し、ついで液化天然ガスの寒冷
によつて炭酸ガスの凝固析出する温度よりも高い
温度下に冷却した後に所定の圧力に圧縮すること
を特徴とする空気液化分離装置における動力の低
減化方法。 ２ 前記吸着手段が圧力変動式吸着器であり、原
料空気の中間圧力が該吸着器の作動圧力であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気
液化分離装置における動力の低減化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP177381A JPS57115663A (en) | 1981-01-09 | 1981-01-09 | Power reduction of air liquified separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP177381A JPS57115663A (en) | 1981-01-09 | 1981-01-09 | Power reduction of air liquified separator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57115663A JPS57115663A (en) | 1982-07-19 |
| JPH0128314B2 true JPH0128314B2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=11510887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP177381A Granted JPS57115663A (en) | 1981-01-09 | 1981-01-09 | Power reduction of air liquified separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57115663A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195084A (ja) * | 1983-04-21 | 1984-11-06 | テイサン株式会社 | 空気液化分離方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7210626A (ja) * | 1972-08-03 | 1974-02-05 | ||
| JPS501359A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-08 | ||
| JPS54162678A (en) * | 1978-06-14 | 1979-12-24 | Hitachi Ltd | Air separating apparatus taking out liquid product utilizing coldness of lng |
-
1981
- 1981-01-09 JP JP177381A patent/JPS57115663A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57115663A (en) | 1982-07-19 |
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