JPH04295586A - 空気分離方法及び装置 - Google Patents

空気分離方法及び装置

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JPH04295586A
JPH04295586A JP5996391A JP5996391A JPH04295586A JP H04295586 A JPH04295586 A JP H04295586A JP 5996391 A JP5996391 A JP 5996391A JP 5996391 A JP5996391 A JP 5996391A JP H04295586 A JPH04295586 A JP H04295586A
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JP
Japan
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column
air
liquid
rectification
rectification column
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Pending
Application number
JP5996391A
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English (en)
Inventor
Junichi Hosokawa
純一 細川
Kazuo Someya
染矢　和夫
Michimasa Okabe
岡部　道昌
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • 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
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    • F25J3/04648—Recovering noble gases from air argon
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    • 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
    • F25J3/04678—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 cooled by oxygen enriched liquid from high pressure column bottoms

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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気分離装置に係わり、
特にアルゴンを回収する精留塔の制御に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気分離装置の一例を図２により
説明する。
【０００３】図２は、深冷空気分離方法による酸素、ア
ルゴン及び窒素採取プラントの系統図である。本図中に
は示されていない前処理工程により水分、炭酸ガスを除
去後約−１７０℃まで冷却された約５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの
原料空気は精留塔下塔１に供給される。該精留塔下塔１
に入った空気は精留塔下塔１内を上昇し、主凝縮器２で
後述の液体酸素と熱交換し凝縮して精留塔下塔１の還流
液となる。この還流液と前述の上昇空気との気液接触に
より精留分離され、精留塔下塔１上部で高純度液体窒素
、及び下部では酸素分に富んだ液体空気に分離される。
【０００４】精留塔下塔１で分離された液体空気、高純
度液体窒素、液空過冷却器６及び液窒過冷却器７におい
て、精留塔上塔３で分離された後述の製品窒素及び廃ガ
スとの熱交換により飽和温度以下に過冷却され、還流液
として精留塔上塔３に供給される。供給された還流液は
精留塔上塔３内を下降し、主凝縮器２の液留部に供給さ
れる。精留塔上塔３において、下降液は主凝縮器２で前
述の精留塔下塔１内上昇空気と熱交換し、蒸発して精留
塔３の上昇ガスとなる。この上昇ガスと前述の下降液と
の気液接触により精留分離され、精留塔上塔３上部で製
品窒素、中部で廃ガス及び下部で製品酸素に分離される
。
【０００５】一方、過冷却された液体空気の一部は粗ア
ルゴン塔凝縮器５に供給され、後述の粗アルゴン塔４内
の上昇ガスとの熱交換により蒸発し、ガス状態で精留塔
上塔３に供給される。精留塔上塔３中部よりアルゴンリ
ッチガスの一部はフィードガスとして抜き出され、前述
の粗アルゴン塔４の上昇ガスとなり、上部の粗アルゴン
塔凝縮器５において液体空気との熱交換により凝縮し、
粗アルゴン塔４の還流液として下降し、精留塔上塔３に
戻る。該粗アルゴン塔４において、上昇ガスと下降液の
気液接触により上部ではアルゴン純度９８％程度まで精
留後、粗アルゴンガスとして次工程へ供給される。
【０００６】製品酸素及び粗アルゴン純度は、粗アルゴ
ン塔４内における酸素とアルゴンの精留分離により大き
く変化する。更に粗アルゴン塔４の還流比は粗アルゴン
塔凝縮器５へ供給される液体空気量で変化する。従って
、液体空気の供給量を一定にすることが装置の安定運転
上重要である。しかし、空気分離装置の特性上、外的及
び内的な要因により精留塔に加わる瞬時的変動は不可避
であり、特に自動制御を行う上で粗アルゴン塔４制御に
関し液体空気の安定供給に不具合があった。
【０００７】なお、この種の装置として関連するものに
は例えば特開昭６２−２０６３７３号公報が挙げられる
。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来装置を高い製品回
収率で安定運転するためには、精留塔の操作条件を安定
させる必要があるが、上記従来技術は精留塔の最適制御
に関して配慮がされておらず、装置の運転はベテランの
運転員の経験と技術に任されており、装置の高い製品収
率化、自動化、省力化が遅れていた。
【０００９】本発明の目的は上記欠点を解消し、高い製
品収率化、自動化、省力化を可能にする空気分離方法及
び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、精留塔上塔
への還流用及び粗アルゴン塔凝縮器供給用の液体空気の
ラインを独立して精留塔下塔から抜き出すことにより達
成される。
【００１１】
【作用】精留塔下塔の下部液体空気留には液体空気が常
時一定量ホールドされているので、精留塔上塔への還流
用及び粗アルゴン塔凝縮器供給用の液体空気のラインを
精留塔下塔抜き出しから独立して設けることにより、こ
の液留をバッファとして用いることになり、精留塔上塔
への還流量及び粗アルゴン塔凝縮器供給量の一方に瞬間
的な変動が生じても、他方に与える影響が無いので精留
塔の運転制御を安定化できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。尚、従来技術と同一部分は同一符号で示し、説明を
省略する。
【００１３】図１において、例えば減量運転に移行する
場合、精留塔下塔１に供給される原料空気量も減量する
ので、精留塔下塔１のマスバランス上、精留塔上塔３に
供給する還流液体空気量を減らす必要がある。しかし、
この場合、粗アルゴン塔凝縮器５に供給する液体空気量
により粗アルゴン塔４のフィードガス量及び還流量は増
減し還流比が決まるため、液体空気供給量操作は独立し
て行う必要がある。
【００１４】精留塔下塔１の下部液体空気留には液体空
気がホールドされているので、精留塔上塔３への還流用
及び粗アルゴン塔凝縮器５供給用の液体空気のラインを
精留塔下塔１抜き出しから独立して設けることにより、
この液留をバッファとして用いることができる。従って
、精留塔上塔３への還流量及び粗アルゴン塔凝縮器５供
給量の相互干渉は無く、一方が変化しても他方に与える
影響が全く無いので、製品回収率及び純度の重要因子で
ある精留塔上塔３及び粗アルゴン塔４の内部状態変動を
無くすことができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、精留塔の操作条件を安
定させることにより装置の最適制御ができるので、高い
製品収率化、自動化、省力化を可能にできる効果がある
。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す系統図である。
【図２】従来技術の制御を示す系統図である。
【符号の説明】
１…精留塔下塔、２…主凝縮器、３…精留塔上塔、４…
粗アルゴン塔、５…粗アルゴン塔凝縮器、６…液空過冷
却器、７…液窒過冷却器、８…液面調節計、９…流量調
節計、１０…差圧調節計。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】深冷空気分離方法により空気から酸素、ア
    ルゴン及び窒素を分離する空気分離方法において、精留
    塔下塔から抜き出した液体空気を過冷却し、該過冷却し
    た液体空気の全量をアルゴン塔凝縮器供給用に送給する
    ことを特徴とする空気分離方法。
  2. 【請求項２】深冷空気分離装置により空気から酸素、ア
    ルゴン及び窒素を分離する空気分離装置において、精留
    塔上塔への還流用及び粗アルゴン塔凝縮器供給用の液体
    空気管路であって、精留塔下塔からそれぞれ独立して液
    体空気を抜き出す管路と、該液体空気管路の途中に設け
    られ該液体空気を過冷却する熱交換器とを具備したこと
    を特徴とする空気分離装置。
JP5996391A 1991-03-25 1991-03-25 空気分離方法及び装置 Pending JPH04295586A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103267403A (zh) * 2013-05-15 2013-08-28 兖矿集团有限公司 一种提高液氩产量的系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103267403A (zh) * 2013-05-15 2013-08-28 兖矿集团有限公司 一种提高液氩产量的系统及方法
CN103267403B (zh) * 2013-05-15 2015-09-16 兖矿集团有限公司 一种提高液氩产量的系统及方法

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