JPH03160294A - 空気液化分離装置における液化窒素の過冷却方法 - Google Patents

空気液化分離装置における液化窒素の過冷却方法

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JPH03160294A
JPH03160294A JP30121389A JP30121389A JPH03160294A JP H03160294 A JPH03160294 A JP H03160294A JP 30121389 A JP30121389 A JP 30121389A JP 30121389 A JP30121389 A JP 30121389A JP H03160294 A JPH03160294 A JP H03160294A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原料空気を液化精留分離する空気液化分離装
置の精留塔から４出して液化窒素貯槽に佇留するｌ＆化
窒素の過冷却方峡に関する。
〔従来の技術〕
従来から、原料となる空気を圧縮，精製，冷却して精留
塔に導入し、液化精留分離を行い、酸素ガス，窒素ガス
等のガス製品や液化酸素，液化窒素等の液化ガス製品を
採取することが行われている。
第３図は、単精留塔を用いて窒素ガス及び液化窒素を採
取する空気液化分離装置の主要部を示している。
原料空気Ａは、周知の前処理装置を経て導管１から主熱
交換器２に導入され、製品窒素ガスＰＧＮ，排ガスＷと
熱交換を行い、液化点付近まで冷却されて単精留塔３の
下部に導入される。この原料空気Ａは、精留操作により
塔頂部の窒素ガスＧＮと塔底部の酸素富化液化空気（以
下、’ｔｔｌ化空気という）ＬＡとに分離する。塔頂部
の窒素ガスＧＮは、単精留塔３項部から導管４に導出さ
れ、その一部が製品窒素ガスＰＧＮとして、導管５，主
熱交換器２を経て採取される。残部の窒素ガスＧＮは、
導管６から凝縮器７に導入され、液化して液化窒素ＬＮ
となる。この液化窒素ＬＮは、一部が管８から弁９を経
て製品液化窒素ＰＬＮとして液化窒素貯槽１０に採取さ
れる。また残部の液化窒素ＬＮは、単精留塔３頂部に導
入されて、坩精留塔３の還流液になる。
一方、塔底部の液化空気ＬＡは、塔底の液溜部３ａから
導管１１に導出され、減圧弁１２で減圧した後に前記凝
縮器７に導入される。液化空気ＬＡは、凝縮器７で前記
窒素ガスＧＮを液化させて自身は気化し、排ガスＷとな
って導管１３から主熱交換器２の再熱回路２ａで加温さ
れた後に膨張夕一ビン１４に導入される。膨張タービン
１４で膨張して寒冷を発生した排ガスＷは、再び主熱交
換器２を経て常温に温度回復した後に導管１５から県外
に排出される。
このような構成の空気液化分離装置における液化窒素貯
槽１０に採取された製品液化窒素ＰＬＮは、凝縮器７で
液化した飽和状態、例えば８ｋｇ／。一〇，−１７２℃
で貯留されるため、いわゆるフラッシュロスを生じて得
られた液化窒素の一部が気化して失われてしまう。
そのた゛め、第４図に示すように、凝縮器７で液化して
採取される製品液化窒素ＰＬＮを過冷器２０に導入し、
過冷状態として液化窒素貯槽１０に導入することが行わ
れている。即ち、上記第３図に示す空気液化分離装置の
製品液化窒素採取用の導管８に過冷器２０を配設すると
ともに、該過冷器２０の出口で製品液化窒素ＰＬＮの一
部を導管２１に分岐し、この分岐液化窒素ＢＬＮを減圧
弁２２で減圧膨張させて、例えば８　ｋｇ　／　ｃｊ　
Ｇから０１　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇに膨張させて−１９５
℃とし、これを前記過冷器２０の冷却流体としている。
これにより、導管８から過冷器２０に導入される製品液
化窒素ＰＬＮを約−１９２℃の過冷却状態とすることが
でき、前述のフラッシュロスを防止することができる。
過冷却源として用いられた分岐波化窒素ＢＬＮは気化し
て窒素ガスＢＧＮとなり、前記膨張タービンｌ４を導出
した後の、導管ｌ５の排ガスＷに合流して排出される。
尚、他の構成要素は、前記第３図に示した空気液化分離
装置と同様であるので、それぞれ同一符号を付して詳細
な説明を省略する。
また、複精留塔を用いた空気液化分離装置においても、
複精留塔下部塔もしくは主凝縮器から導出した液化窒素
を、上記同様に分岐液化窒素を過冷却源とした過冷器で
過冷却し、貯槽に貯留することが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述のごとく構成した過冷器では、精留
塔から導出して採取する製品液化窒素の一部を膨張降圧
させて過冷却源としているため、低圧貯槽、例えば大型
の平底貯槽のように低圧で運転する貯槽に送液する場合
には特に問題はないが、中圧貯槽、例えば７　ｋｇ　／
　ｃｄ　Ｇで窒素ガスを送出する運転を行う小，中型の
貯槽に液化窒素を貯留する場合には、該貯槽の運転圧力
で過冷却状態となっているため、窒素退出のために蒸発
させた貯槽内の窒素ガスが再液化して貯槽内の圧力が低
下し、退出窒素の圧力低下を生じることがあった。
また、これに対処するために、製品液化窒素の過冷却温
度を貯槽の運転圧力の飽和温度に合わせるとすれば、過
冷器の冷端温度差を大きくしなければならず、エネルギ
ーロスの大きな運転になってしまう。さらにこれを避け
るために過冷却源となる分岐液化窒素の減圧度を中圧と
した場合には、過冷却に必要な量の液化窒素を精留塔か
ら余分に導出しなければならなかった。
このように、製品液化窒素を採取する系統から分岐した
分岐液化窒素を減圧して過冷却源とするものにあっては
、上述のごとき様々な不都合に加えて、製品として採取
する量以上の液化窒素を精留塔から導出しなければなら
なかった。
そこで、本発明は、液化窒素を必要十分な過冷却温度に
でき、しかも精留塔から導出する液化窒素を無駄なく製
品として採取することのできる過冷却方法を提供するこ
とを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記した目的を達成するために、本発明の空気液化分離
装置における液化窒素の過冷却方法は、精留塔から導出
される液化窒素を、該液化窒素の導出段より低い位置の
精留段、もしくは精留塔底部の液溜部から抜出して減圧
した液化ガスで過冷却することを特徴としている。
〔作　用〕
上記のごとく、精留塔内の適当な液化ガスを抜出して減
圧し、これを液化窒素の過冷却源とすることにより、液
化窒素の過冷却に適当な温度及び量の過冷却用流体を得
ることができ、必要十分な冷却を行えるとともに、過冷
器冷端の温度差を小さくしてエネルギーロスを少なくす
ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて、さらに詳
細に説明する。
まず第１図は、本発明を前記第３図，第４図と同様の単
精留塔を用いた空気液化分離装置に適用したー実施例を
示すものである。尚、以下の説明において前記第３図に
示した従来例と同一要素のものには同一符号を付して説
明する。
前記従来例と同様に、凝縮器７て液化して導管８に導出
された製品液化窒素ＰＬＮは、過冷器３０に導入されて
過冷却される。この過冷器３０には、精留塔３底部の液
溜部３ａから導管１１に導出した液化空気ＬＡの一部を
導管３１に分岐し、この分岐液化空気ＢＬＡを減圧弁３
２で減圧して過冷却に必要な温度に降温させ、製品液化
窒素ＰＬＮの過冷却源として導入している。
ここで、このように分岐液化空気ＢＬＡで製品液化窒素
ＰＬＮの過冷却を行うように構成した空気液化分離装置
と、前記第３図に示した製品液化窒素の過冷却を行わな
い空気液化分離装置と、第４図に示した分岐液化窒素で
製品液化窒素の過冷却を行う空気液化分離装置とについ
て、圧力８　ｋｇ／ｃＪＧ　，　　６　２　０　０　　
Ｎｒｒｉ’／　ｈの原料空気を用イテ略同一の条件で運
転を行った際の気液の状態を本発明者が試算した結果に
基づいて説明する。
まず、本実施例の空気液化分離装置では、圧力８　ｋｇ
／ｃｄＧ　，　　６　２　０　０　Ｎｒｒｌ’　／　ｈ
の原料空気Ａを導管１．主熱交換器２を介して単精留塔
３に導入するとともに、精留塔３塔項から導管４にょり
６１４１Ｎｒｒｌ’／ｈの窒素ガスＧＮを、塔底の液溜
部３ａから導管１１により５０９９Ｎｒｒｌ’／ｈの液
化空気ＬＡを導出する。この液化空気ＬＡは、その大部
分５０９０．５　ＮｒｒＩｌ／ｈが減圧弁１２で４ｋｇ
／ｃｔＧに減圧されて凝縮器７に導入され、気化して排
ガスＷとなる。また導管３１に分岐した分岐液化空気Ｂ
ＬＡ８．５　　Ｎｒｒ？／ｈは、減圧弁３２で４ｋｇ　
／　ｄ　Ｇに膨張し、−１７８℃に降温して過冷器３０
に導入される。凝縮器７及び過冷器３ｏに導入された液
化空気ＬＡ，分岐液化空気ＢＬＡは、それぞれ気化して
排ガスＷとなり、導管１３，導管３３を経て導管３４に
合流し、主熱交換器２の再熱回路２ａに導入される。再
熱回路２ａで適度に昇温した排ガスＷは、膨張タービン
１４に導入されて膨張し、寒冷を発生した後に主熱交換
器２で原料空気Ａを冷却して温度回復し、導管１５から
排出される。
また、前記塔項から導出された窒素ガスＧＮの一部７９
５Ｎｒｒ？／ｈは、導管５がら製品窒素ガスＰＧＮとし
て導出され、残りの５３４６Ｎｒｒ？／ｈの窒素ガスＧ
Ｎが導管６から凝縮器７に導入される。この窒素ガスＧ
Ｎは、前記減圧弁１２で減圧した液化空気ＬＡと熱交換
を行い液化され、−１７２℃の液化窒素ＬＮとなる。こ
の液化窒素ＬＮの大部分５０４０Ｎｒｒ？／ｈは、単精
留塔３の還流戚として塔項に戻され、一部の３０−６　
　Ｎｄ’／ｈが製品液化窒素ＰＬＮとして導管８に分岐
し、過冷器３０に導入される。
この製品液化窒素ＰＬＮは、過冷器３ｏで前記分岐液化
空気ＢＬＡと熱交換を行い、液化窒素貯槽ｌＯの運転圧
力７　ｋｇ　／　ｃｌ　Ｇにおける飽和温度−１７４℃
に冷却され、弁９を介して液化窒素貯槽１０に送液され
る。
尚、本実施例において、前記過冷器３ｏで製品液化窒素
ＰＬＮを過冷状態とすることにより気化した液化空気（
排ガスＷ）を膨張タービン１４に導入して得られる寒冷
量は、液化窒素ＩＮｒｒ＋’／ｈに相当する。
一方、前記第３図に示した従来の空気液化分離装置では
、同量の原料空気Ａで同量の製品窒素ガスＰＧＮを採取
するとすれば、精留塔３の頂部から導出する窒素ガスＧ
Ｎが６１４７　　Ｎｒｒ？／ｈ，塔底部から凝縮器７に
導入される液化空気ＬＡが５０９６Ｎｒｒｌ’／ｈ，凝
縮器７で液化した戚化窒素ＬＮの内、精留塔３に還流液
として戻される分が５０４３　　Ｎｒｒ？／ｈ，　ｖ品
液化窒素ＰＬＮとして採取される分が３０９　　Ｎｒｒ
？／ｈ　（−１７２℃）となる。
しかじな・がら、液化窒素貯ｔｆｌｌＯにおいて、約９
Ｎｒｒｉ’／ｈがフラッシュロスのために失われ、実際
に液化窒素貯漕に貯留される製品液化窒素量は、３００
Ｎｒｒ＋’／ｈとなる。
さらに、前記第４図に示した分岐液化窒素ＢＬＮによる
過冷器２０を備えた従来の空気ｉ＆化分離装置では、同
量の原料空気Ａて同量の製品窒素ガスＰＧＮを採取する
とすれば、精留塔３の頂部から導出する窒素ガスＧＮが
６１５０Ｎｒｒ？／ｈ，塔底部から凝縮器７に導入され
る液化空気ＬＡが５０９０　　Ｎｒｒｌ’／ｈ，凝縮器
７で液化した液化窒素ＬＮの内、精留塔３に還流液とし
て戻される分が５０４０Ｎｒｙ１’／ｈ，過冷器２０に
導入される製品液化窒素ＰＬＮが３　１　５　　Ｎｒ＋
１’／　ｈ　，　　この内９　　Ｎｒｒ？／ｈが過冷器
２０の過冷却源として分岐液化窒素ＢＬＮとなり、製品
液化窒素ＰＬＮとして液化窒素佇槽１０に採取される分
が３０６Ｎｒｒｌ’／ｈとなる。
しかしながら、液化窒素貯１１０に貯留される製品液化
窒素ＰＬＮは、−１９２℃の過冷状態であり、窒素送出
の際に前述の不都合を生じる。
上記結果を下表に纏めて示す。
＊温度以外の単位はいずれも ［Ｎｒｒ？／ｈ］ 次に第２図は、本発明を複精留塔を用いた空気液化分離
装置に適用したー実施例を示すものである。
原料空気Ａは、従来と同様に圧縮，精製，冷却されて下
部塔４０の底部に導入され、塔頂部の窒素ガスＧＮと塔
底部の液化空気ＬＡとに分離する。
この液化空気ＬＡは、下部塔底部の液溜部４０ａから導
管４１に導出されて第１過冷器４２に桿人され、僅かに
過冷状態とされた後に分岐し、その大部分が減圧弁４３
で減圧して上部塔４４の中段に導入される。分岐した残
りの液化空気ＢＬＡは、減圧弁４５て減圧して製品液化
窒素ＰＬＡの過伶却に適当な温度まで降温して導管４６
から第２過冷器４７に導入される。この分岐液化空気Ｂ
ＬＡは、第２過伶器４７から導管４８に導出した後に、
上部塔中段から導出される導管４つの排ガスＷに合流し
、第１過伶器４２．主熱交換器（図示せず）を経て排出
される。
また、下部塔頂部の窒素ガスＧＮは、上部塔底部に配設
された主凝縮蒸発器５０で液化酸素ＬＯと熱交換を行い
液化窒素ＬＮとなり、その一部が導管５１から製品液化
窒素ＰＬＮとして導出される。この製品液化窒素ＰＬＮ
は、第１過冷器４２から導管５２を経て第２過冷器４７
に導入され、前記分岐戚化空気ＢＬＮにより液化窒素貯
槽５３の運転圧力に応じた温度に冷却された後に、導管
５４及び弁５５を介して液化窒素貯槽５３に貯留される
。
一方、上部塔４４における精留により、上部塔４４の頂
部には高純度窒素ガスＨＮが分離し、底部には液、化酸
素ＬＯが分離する。上部塔頂部の高純度窒素ガスＨＮは
、導管５６に導出され、第１過冷器４２，主熱交換器で
温度回復した後に採取される。また、上部塔底部の液化
酸素ＬＯは、図示しないが、従来と同社に液化酸素や酸
素ガスとして採取される。
このように、複精留塔を用いてｌ＆化窒素を採取する場
合にも、前記実施例と同様に液化窒素の導出部より下方
の塔尚の液化ガス、例えば上記のごとく液化空気ＬＡを
抜出して減圧し、製品戚化窒素ＰＬＮの過冷却源とする
ことにより、同ｔｉの効果を得ることができる。
即ち、複精留塔下部塔の液化窒素の導出部より下方から
適当量の液化ガスを抜出し、所望の温度になるように減
圧して液化窒素の過冷却源とすることにより、液化窒素
貯漕でのフラッシュロスを防止できるとともに、液化窒
素を佇留圧力における飽和温度以下まで過剰に冷却して
しまうことを防止でき、最適な状態で液化窒素を貯留す
ることができる。さらに、精留塔で得られた液化窒素を
無駄なく製品液化窒素として佇留することができるから
、精留塔における窒素収率を特に高める必要もない。
尚、両実施例では、過冷却源として精留塔底部の酸素富
化液化空気を用いたが、他の液化ガスであっても、減圧
により所定の温度にてき、かつ所定の流量を得られるも
のならば、精留塔各部の液化ガスを用いることが可能で
あり、過冷器導入前に低圧まで減圧してそのまま主熱交
換器を介して排出することもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本允明の液化窒素の過冷却方法は
、肢化窒素の導出段より低い位置の精留段、もしくは精
留塔底部の岐溜部から抜出して威圧した液化ガスを過冷
却源とするから、液化窒素を貯留圧力に応じた最適な温
度に冷却することができ、フラッシュロスや、過剰冷却
を無くして最適な状態で液化窒素を貯留することができ
る。また、過冷器の冷端温度差を縮めることでエネルギ
ロスを低減でき、効率のよい運転ができる。さらに、精
留塔て得られた液化窒素を無駄なく製品戚化窒素として
Ｉｔ’ｒ”留することができるから、梢留塔における窒
素収率を特に高める必要もない。
加えて、過冷却源の液化ガスの減圧後の圧力を一定圧以
上とすれば、過冷器で蒸発後に膨張タービン処理流体に
合流させることができ、発生寒冷を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を単精留塔を用いた空気族化分離装置に
適用したー実施例を示す要部の系統図、第２図は木発明
を複精留塔を用いた空気戚化分離装置に適用したー実施
例を示す要部の系統図、第３図は及び第４図は従来例を
示すもので、第３図は過冷器を有しない空気液化分離装
置を示す要部の系統図、第４図は過冷器を有する空気液
化分離装置を示す要部の系統図である。 ３・・・単精留塔　　７・・・凝縮器　　１０・・・液
化窒素貯槽　　１４・・・膨張タービン　　３０・・・
過冷器３２・・・減圧弁　　４０・・・下部塔　　４２
・・・第１過冷器　　４５・・・減圧弁　　４７・・・
第２過冷器Ａ・・・原料空気　　ＢＬＡ・・・分岐液化
空気　　ＬＡ・・・液化空気　　ＬＮ・・・液化窒素　
　ＰＬＮ・・・製品液化窒素　　Ｗ・・・排ガス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、原料空気を圧縮、精製、冷却して精留塔に導入し、
    液化精留分離して少なくとも液化窒素を採取する空気液
    化分離装置における液化窒素の過冷却方法において、前
    記精留塔から導出される液化窒素を、該液化窒素の導出
    段より低い位置の精留段、もしくは精留塔底部の液溜部
    から抜出して減圧した液化ガスで過冷却することを特徴
    とする空気液化分離装置における液化窒素の過冷却方法
    。 ２、前記液化ガスの減圧度を常圧以上とし、前記液化窒
    素の過冷却源とした後に膨張タービンに導入して寒冷を
    発生させることを特徴とする請求項１記載の空気液化分
    離装置における液化窒素の過冷却方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994024501A1 (fr) * 1993-04-22 1994-10-27 Nippon Sanso Corporation Procede et appareil de fabrication de divers types de gaz destines a alimenter des usines de fabrication de semi-conducteurs
JP2006132854A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Taiyo Nippon Sanso Corp 窒素製造方法及び装置
JP2008275313A (ja) * 2008-06-23 2008-11-13 Taiyo Nippon Sanso Corp 窒素製造方法及び装置
US7824725B2 (en) 2007-03-30 2010-11-02 The Coca-Cola Company Methods for extending the shelf life of partially solidified flowable compositions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994024501A1 (fr) * 1993-04-22 1994-10-27 Nippon Sanso Corporation Procede et appareil de fabrication de divers types de gaz destines a alimenter des usines de fabrication de semi-conducteurs
GB2283562A (en) * 1993-04-22 1995-05-10 Nippon Oxygen Co Ltd Method of and apparatus for manufacturing various kinds of gases to be supplied to semiconductor manufacturing factories
GB2283562B (en) * 1993-04-22 1996-10-30 Nippon Oxygen Co Ltd Method of and apparatus for manufacturing various kinds of gases to be supplied to semiconductor manufacturing factories
US5656557A (en) * 1993-04-22 1997-08-12 Nippon Sanso Corporation Process for producing various gases for semiconductor production factories
JP2006132854A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Taiyo Nippon Sanso Corp 窒素製造方法及び装置
US7824725B2 (en) 2007-03-30 2010-11-02 The Coca-Cola Company Methods for extending the shelf life of partially solidified flowable compositions
JP2008275313A (ja) * 2008-06-23 2008-11-13 Taiyo Nippon Sanso Corp 窒素製造方法及び装置

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