JPH0446351B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0446351B2 JPH0446351B2 JP59047989A JP4798984A JPH0446351B2 JP H0446351 B2 JPH0446351 B2 JP H0446351B2 JP 59047989 A JP59047989 A JP 59047989A JP 4798984 A JP4798984 A JP 4798984A JP H0446351 B2 JPH0446351 B2 JP H0446351B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrogen
- lower column
- liquefied
- air
- circulating
- 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
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- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液化天然ガス（以下LNGという）の
寒冷を利用した空気液化分離装置の起動方法に関
する。
寒冷を利用した空気液化分離装置の起動方法に関
する。
近年、LNGを気化使用する際に、海水又は大
気中に無駄に捨てていた寒冷を空気の液化分離に
必要な寒冷源として有効に利用し、製品酸素、製
品窒素等の原単位を引き下げる空気分離方法が実
用化されている。
気中に無駄に捨てていた寒冷を空気の液化分離に
必要な寒冷源として有効に利用し、製品酸素、製
品窒素等の原単位を引き下げる空気分離方法が実
用化されている。
このようなLNGの寒冷を利用した空気液化分
離装置の起動方法は、例えば特開昭56−124881号
公報に開示されている。即ち、第１乃至第４冷却
工程を行つてリバーシング熱交換器の冷端温度が
−172℃に達すると、下部塔に空気を導入するが、
この間、第２、第４冷却工程で上部塔に原料空気
を導入して冷却を行う。一方、循環窒素圧縮機→
LNG熱交換器→膨張弁→フラツシユドラム→膨
張弁→下部塔→リバーシング熱交換器→循環窒素
圧縮機からなる循環窒素系統を運転して、下部塔
上部から液化窒素を導入し、さらに循環窒素系統
に窒素ガスを循環させてLNGの寒冷を循環窒素
系統内に導入して冷却し、精溜を開始すると、や
がて下部塔に液体空気が溜まり、この液体空気を
減圧して上部塔に導入して上部塔が完全に冷却さ
れると、本格的運転になる。
離装置の起動方法は、例えば特開昭56−124881号
公報に開示されている。即ち、第１乃至第４冷却
工程を行つてリバーシング熱交換器の冷端温度が
−172℃に達すると、下部塔に空気を導入するが、
この間、第２、第４冷却工程で上部塔に原料空気
を導入して冷却を行う。一方、循環窒素圧縮機→
LNG熱交換器→膨張弁→フラツシユドラム→膨
張弁→下部塔→リバーシング熱交換器→循環窒素
圧縮機からなる循環窒素系統を運転して、下部塔
上部から液化窒素を導入し、さらに循環窒素系統
に窒素ガスを循環させてLNGの寒冷を循環窒素
系統内に導入して冷却し、精溜を開始すると、や
がて下部塔に液体空気が溜まり、この液体空気を
減圧して上部塔に導入して上部塔が完全に冷却さ
れると、本格的運転になる。
したがつて、起動操作の運転管理が面倒で、ま
た、循環窒素系統が運転を開始した時点で、下部
塔内には、空気が存在するから、この場合は空気
が窒素ガスに同伴されて循環窒素系統を流れるた
め、万一LNG熱交換器にリークがあると空気と
LNGが混在する危険が生ずる。さらに、空気中
の不純物がLNG熱交換器等の系統内に析出蓄積
して、その部分を破損し、例えばLNG熱交換器
の爆発事故を招く可能性がある。しかも、循環窒
素系統が窒素ガスで置換される迄長時間必要とし
ていた。
た、循環窒素系統が運転を開始した時点で、下部
塔内には、空気が存在するから、この場合は空気
が窒素ガスに同伴されて循環窒素系統を流れるた
め、万一LNG熱交換器にリークがあると空気と
LNGが混在する危険が生ずる。さらに、空気中
の不純物がLNG熱交換器等の系統内に析出蓄積
して、その部分を破損し、例えばLNG熱交換器
の爆発事故を招く可能性がある。しかも、循環窒
素系統が窒素ガスで置換される迄長時間必要とし
ていた。
本発明は、このような課題を解決するために、
起動操作の容易性、起動完了後の迅速性、起動時
における装置の安全性や確実性の確保を図つた
LNGの寒冷を利用した空気液化分離装置の起動
方法を提供することを目的とするものである。
起動操作の容易性、起動完了後の迅速性、起動時
における装置の安全性や確実性の確保を図つた
LNGの寒冷を利用した空気液化分離装置の起動
方法を提供することを目的とするものである。
本発明は、液化窒素貯槽及び循環窒素系統を有
し、液化天然ガスの寒冷を利用した空気液化分離
装置を起動するにあたり、前記液化窒素貯槽から
導出した液化窒素を気化して下部塔を含む前記循
環窒素系統に供給して、該循環窒素系統に窒素ガ
スを充圧した後放出して降圧し、同様にこの窒素
ガスの充圧・放出操作を数回繰返して窒素置換を
行つた後、前記窒素ガスを窒素圧縮機により昇圧
し、かつ液化天然ガスと熱交換して冷却後、膨張
弁によつて膨張液化せしめて下部塔上部に導入
し、該下部塔内を流下させると共に、窒素ガスは
該下部塔を導出後リバーシング熱交換器を経て前
記窒素圧縮機へ循環するようにし、下部塔が一定
温度以下に降温した後、原料空気を該下部塔下部
へ吹き込むことを特徴とする。
し、液化天然ガスの寒冷を利用した空気液化分離
装置を起動するにあたり、前記液化窒素貯槽から
導出した液化窒素を気化して下部塔を含む前記循
環窒素系統に供給して、該循環窒素系統に窒素ガ
スを充圧した後放出して降圧し、同様にこの窒素
ガスの充圧・放出操作を数回繰返して窒素置換を
行つた後、前記窒素ガスを窒素圧縮機により昇圧
し、かつ液化天然ガスと熱交換して冷却後、膨張
弁によつて膨張液化せしめて下部塔上部に導入
し、該下部塔内を流下させると共に、窒素ガスは
該下部塔を導出後リバーシング熱交換器を経て前
記窒素圧縮機へ循環するようにし、下部塔が一定
温度以下に降温した後、原料空気を該下部塔下部
へ吹き込むことを特徴とする。
図は本発明方法の一実施例を示す空気分離装置
の系統図であり、以下この図により本発明方法を
詳細に説明する。
の系統図であり、以下この図により本発明方法を
詳細に説明する。
まず、通常運転時におけるガスの流れを説明す
る。
る。
管１より導入された原料空気は、原料空気圧縮
機２で約５Kg／cm2に圧縮され、次いで切替え使用
される対の流路（図示せず）を有するリバーシン
グ熱交換器３に入り、後記する精溜塔より帰還す
るガスにより略液化点付近まで冷却され、管４、
下部塔入口弁５を経て下部塔６下部へ導入され
る。
機２で約５Kg／cm2に圧縮され、次いで切替え使用
される対の流路（図示せず）を有するリバーシン
グ熱交換器３に入り、後記する精溜塔より帰還す
るガスにより略液化点付近まで冷却され、管４、
下部塔入口弁５を経て下部塔６下部へ導入され
る。
下部塔６に導入された原料空気は、予備精溜さ
れて、下部塔６底部に酸素富化された液化空気
が、下部塔６頂部に窒素ガス及び液化窒素が分離
される。下部塔６底部に溜つた液化空気は、管
７、膨張弁８を経て降圧し、上部塔９中部へ導入
される。また、下部塔６頂部で分離された窒素ガ
スは、凝縮器１０によつて凝縮液化し、その一部
は流化して下部塔６の還流液となるが、残部は管
１１、弁１２を経て上部塔９頂部へ導入され、上
部塔９の還流液となる。上部塔９における精溜の
結果、上部塔９底部の凝縮器１０の蒸発側に溜ま
つた液化酸素は、管１３から製品として系外へ取
り出され、上部塔９頂部からは不純窒素が、管１
４を経てリバーシング熱交換器３に導入されて寒
冷を回収された後、管１５から系外へ排出され
る。
れて、下部塔６底部に酸素富化された液化空気
が、下部塔６頂部に窒素ガス及び液化窒素が分離
される。下部塔６底部に溜つた液化空気は、管
７、膨張弁８を経て降圧し、上部塔９中部へ導入
される。また、下部塔６頂部で分離された窒素ガ
スは、凝縮器１０によつて凝縮液化し、その一部
は流化して下部塔６の還流液となるが、残部は管
１１、弁１２を経て上部塔９頂部へ導入され、上
部塔９の還流液となる。上部塔９における精溜の
結果、上部塔９底部の凝縮器１０の蒸発側に溜ま
つた液化酸素は、管１３から製品として系外へ取
り出され、上部塔９頂部からは不純窒素が、管１
４を経てリバーシング熱交換器３に導入されて寒
冷を回収された後、管１５から系外へ排出され
る。
さらに、下部塔６の頂部から導出された窒素ガ
スは、循環窒素系統を流れる。この循環窒素系統
は、下部塔６→管１６→リバーシング熱交換器３
→管１７→循環窒素圧縮機１８→管１９→LNG
熱交換器２０→管２１→膨張弁２２→下部塔６と
循環するものである。即ち、下部塔６の頂部から
導出された窒素ガスは、管１６を経てリバーシン
グ熱交換器３に導入されて原料空気と熱交換して
寒冷を回収された後、管１７を経て循環窒素圧縮
機１８に導入され、LNGの気化潜熱あるいは気
化潜熱と顕熱を利用して液化し得る圧まで昇圧
後、管１９を経てLNG熱交換器２０に導入され、
ここで、管２３から導入されて管２４へ導出され
るLNGと熱交換し、液化開始温度まで冷却され
て管２１へ導出し、膨張弁２２によつて膨張し大
部分は液化して下部塔６へ導入される。
スは、循環窒素系統を流れる。この循環窒素系統
は、下部塔６→管１６→リバーシング熱交換器３
→管１７→循環窒素圧縮機１８→管１９→LNG
熱交換器２０→管２１→膨張弁２２→下部塔６と
循環するものである。即ち、下部塔６の頂部から
導出された窒素ガスは、管１６を経てリバーシン
グ熱交換器３に導入されて原料空気と熱交換して
寒冷を回収された後、管１７を経て循環窒素圧縮
機１８に導入され、LNGの気化潜熱あるいは気
化潜熱と顕熱を利用して液化し得る圧まで昇圧
後、管１９を経てLNG熱交換器２０に導入され、
ここで、管２３から導入されて管２４へ導出され
るLNGと熱交換し、液化開始温度まで冷却され
て管２１へ導出し、膨張弁２２によつて膨張し大
部分は液化して下部塔６へ導入される。
LNGの寒冷を利用した空気分離装置の通常運
転時には、以上の如くガスは流れるが、次に本発
明に係る装置の起動方法を説明する。
転時には、以上の如くガスは流れるが、次に本発
明に係る装置の起動方法を説明する。
空気分離装置の起動時には、起動用の液化窒素
を貯蔵する液化窒素貯槽２５から導出した液化窒
素が、気化器２６で大気と熱交換して気化する。
気化した窒素ガスは、弁２７を経て２分し、その
一部は循環窒素圧縮機バイパス弁２８を持つたバ
イパス流路２９を流れ、管１９、LNG熱交換器
２０、管２１、膨張弁２２を経由して下部塔６の
上部へ導入される。この時点では、LNG熱交換
器２０には、LNGが供給されず、したがつて窒
素ガスの冷却は行われない。また２分した残部の
窒素ガスは、管１７からリバーシング熱交換器
３、管１６を逆流して、下部塔６の上部に導入し
て下部塔６を保圧する。この時膨張弁８，１２は
勿論閉である。
を貯蔵する液化窒素貯槽２５から導出した液化窒
素が、気化器２６で大気と熱交換して気化する。
気化した窒素ガスは、弁２７を経て２分し、その
一部は循環窒素圧縮機バイパス弁２８を持つたバ
イパス流路２９を流れ、管１９、LNG熱交換器
２０、管２１、膨張弁２２を経由して下部塔６の
上部へ導入される。この時点では、LNG熱交換
器２０には、LNGが供給されず、したがつて窒
素ガスの冷却は行われない。また２分した残部の
窒素ガスは、管１７からリバーシング熱交換器
３、管１６を逆流して、下部塔６の上部に導入し
て下部塔６を保圧する。この時膨張弁８，１２は
勿論閉である。
このようにして、前記循環窒素系統が、一定圧
（４Kg／cm2Ｇ程度）に達した後、下部塔６底部に
設けられたブロー弁３０及び管１７に設けられた
ブロー弁３１を開いて、前記循環窒素系統内に保
圧されていた窒素ガスを大気に放出する。このよ
うな循環窒素系統内への窒素ガスの一定圧までの
充圧及び放出操作を３回〜４回繰返して、循環窒
素系統内の空気を完全に窒素置換したことを確認
する。
（４Kg／cm2Ｇ程度）に達した後、下部塔６底部に
設けられたブロー弁３０及び管１７に設けられた
ブロー弁３１を開いて、前記循環窒素系統内に保
圧されていた窒素ガスを大気に放出する。このよ
うな循環窒素系統内への窒素ガスの一定圧までの
充圧及び放出操作を３回〜４回繰返して、循環窒
素系統内の空気を完全に窒素置換したことを確認
する。
次いで、前記ブロー弁３０，３１及び前記バイ
パス弁２８を閉じ、前記循環窒素系統に一定圧ま
で窒素ガスを充圧し、循環窒素圧縮機１８を始動
させて窒素ガスの循環を開始する。循環窒素圧縮
機１８による昇圧が一定圧に達した後、LNG熱
交換器２０にLNGの供給を開始して循環窒素ガ
スを冷却する。循環窒素圧縮機１８により所定圧
まで昇圧した窒素ガスは前記LNG熱交換器２０
においてLNGと熱交換して降温し、膨張弁２２
で膨張して液化し下部塔６上部に導入され、下部
塔６内を流下し下部塔６内を冷却する。窒素ガス
は、下部塔６を導出後リバーシング熱交換器３に
入り、これを冷却して導出し窒素圧縮機１８へ循
環する。
パス弁２８を閉じ、前記循環窒素系統に一定圧ま
で窒素ガスを充圧し、循環窒素圧縮機１８を始動
させて窒素ガスの循環を開始する。循環窒素圧縮
機１８による昇圧が一定圧に達した後、LNG熱
交換器２０にLNGの供給を開始して循環窒素ガ
スを冷却する。循環窒素圧縮機１８により所定圧
まで昇圧した窒素ガスは前記LNG熱交換器２０
においてLNGと熱交換して降温し、膨張弁２２
で膨張して液化し下部塔６上部に導入され、下部
塔６内を流下し下部塔６内を冷却する。窒素ガス
は、下部塔６を導出後リバーシング熱交換器３に
入り、これを冷却して導出し窒素圧縮機１８へ循
環する。
下部塔６及びリバーシング熱交換器３が充分冷
却した時点で弁２７を閉じ、前記下部塔入口弁５
を微開し、空気圧縮機２により加圧圧送される原
料空気を下部塔６底部に吹込み開始する。下部塔
６に導入された空気は、下部塔６内を上昇し、下
部塔６内を流下する前記液化窒素と精溜を開始
し、一方、下部塔入口弁５を徐々に開いて所定の
開度とする。また、膨張弁８，１２も徐々に開い
て所定の開度とする。この膨張弁８，１２の開弁
による上部塔９への液化ガスの導入初期は、上部
塔９内の置換及び冷却を行ない、その後通常運転
に入る。このようにして起動した後は、前記した
通常運転にしたがつて空気の液化精溜が行われ
る。
却した時点で弁２７を閉じ、前記下部塔入口弁５
を微開し、空気圧縮機２により加圧圧送される原
料空気を下部塔６底部に吹込み開始する。下部塔
６に導入された空気は、下部塔６内を上昇し、下
部塔６内を流下する前記液化窒素と精溜を開始
し、一方、下部塔入口弁５を徐々に開いて所定の
開度とする。また、膨張弁８，１２も徐々に開い
て所定の開度とする。この膨張弁８，１２の開弁
による上部塔９への液化ガスの導入初期は、上部
塔９内の置換及び冷却を行ない、その後通常運転
に入る。このようにして起動した後は、前記した
通常運転にしたがつて空気の液化精溜が行われ
る。
以上の如く本発明方法は、液化窒素貯槽から導
出した液化窒素を気化して下部塔を含む循環窒素
系統に供給して、該循環窒素系統に窒素ガスを充
圧した後放出して降圧し、この窒素ガスの充圧・
放出操作を数回繰返して窒素置換を行つた後、窒
素ガスを窒素圧縮機により昇圧して液化天然ガス
と熱交換して冷却後、膨張弁によつて膨張液化せ
しめて下部塔上部に導入し、下部塔内を流下させ
ると共に、窒素ガスは下部塔を導出後リバーシン
グ熱交換器を経て窒素圧縮機へ循環するように
し、下部塔が一定温度以下に降温した後、原料空
気を下部塔下部へ吹き込むようにしたので、起動
操作が容易で確実に行なえると共に、LNGと熱
交換する流体が高純窒素ガスであるため、起動時
における装置の安全性が確保でき、しかも、起動
完了迄が迅速に行える。
出した液化窒素を気化して下部塔を含む循環窒素
系統に供給して、該循環窒素系統に窒素ガスを充
圧した後放出して降圧し、この窒素ガスの充圧・
放出操作を数回繰返して窒素置換を行つた後、窒
素ガスを窒素圧縮機により昇圧して液化天然ガス
と熱交換して冷却後、膨張弁によつて膨張液化せ
しめて下部塔上部に導入し、下部塔内を流下させ
ると共に、窒素ガスは下部塔を導出後リバーシン
グ熱交換器を経て窒素圧縮機へ循環するように
し、下部塔が一定温度以下に降温した後、原料空
気を下部塔下部へ吹き込むようにしたので、起動
操作が容易で確実に行なえると共に、LNGと熱
交換する流体が高純窒素ガスであるため、起動時
における装置の安全性が確保でき、しかも、起動
完了迄が迅速に行える。
図は本発明方法の一実施例を示す系統図であ
る。 ２……原料空気圧縮機、３……リバーシング熱
交換器、６……下部塔、８……膨張弁、９……上
部塔、１０……凝縮器、１８……循環窒素圧縮
機、２０……LNG熱交換器、２２……膨張弁、
２５……液化窒素貯槽、２６……気化器、２８…
…バイパス弁、３０，３１……ブロー弁。
る。 ２……原料空気圧縮機、３……リバーシング熱
交換器、６……下部塔、８……膨張弁、９……上
部塔、１０……凝縮器、１８……循環窒素圧縮
機、２０……LNG熱交換器、２２……膨張弁、
２５……液化窒素貯槽、２６……気化器、２８…
…バイパス弁、３０，３１……ブロー弁。
Claims (1)
- １ 液化窒素貯槽及び循環窒素系統を有し、液化
天然ガスの寒冷を利用した空気液化分離装置を起
動するにあたり、前記液化窒素貯槽から導出した
液化窒素を気化して下部塔を含む前記循環窒素系
統に供給して、該循環窒素系統に窒素ガスを充圧
した後放出して降圧し、同様にこの窒素ガスの充
圧・放出操作を数回繰返して窒素置換を行つた
後、前記窒素ガスを窒素圧縮機により昇圧し、か
つ液化天然ガスと熱交換して冷却後、膨張弁によ
つて膨張液化せしめて下部塔上部に導入し、該下
部塔内を流下させると共に、窒素ガスは該下部塔
を導出後リバーシング熱交換器を経て前記窒素圧
縮機へ循環するようにし、下部塔が一定温度以下
に降温した後、原料空気を該下部塔下部へ吹き込
むことを特徴とする液化天然ガスの寒冷を利用し
た空気分離装置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4798984A JPS60194272A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 液化天然ガスの寒冷を利用した空気分離装置の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4798984A JPS60194272A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 液化天然ガスの寒冷を利用した空気分離装置の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60194272A JPS60194272A (ja) | 1985-10-02 |
| JPH0446351B2 true JPH0446351B2 (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=12790726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4798984A Granted JPS60194272A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 液化天然ガスの寒冷を利用した空気分離装置の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60194272A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108072235B (zh) * | 2016-11-17 | 2020-03-06 | 北大方正集团有限公司 | 空分系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56124881A (en) * | 1980-03-03 | 1981-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | Air liquefied separator |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4798984A patent/JPS60194272A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60194272A (ja) | 1985-10-02 |
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