JPH1172286A - 低温蒸留により空気分離をするための方法およびプラント - Google Patents

低温蒸留により空気分離をするための方法およびプラント

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JPH1172286A
JPH1172286A JP10090375A JP9037598A JPH1172286A JP H1172286 A JPH1172286 A JP H1172286A JP 10090375 A JP10090375 A JP 10090375A JP 9037598 A JP9037598 A JP 9037598A JP H1172286 A JPH1172286 A JP H1172286A
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turbine
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Martine Pelle
マルティンヌ・ペル
Norbert Rieth
ノルベール・リト
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】低温蒸留により空気分離をするための方法及び
プラントにおいて、エネルギー性能を改善する。 【解決手段】熱交換ライン１、その頂部上に低圧塔３を
有する中圧塔４を備え、中圧塔の頂部で蒸気（窒素）及
び低圧塔の回収器内で液体（酸素）を間接熱交換関係に
もたらす再沸騰器／濃縮器５を有する二重塔タイプの空
気蒸留装置２，サブクーラー６，空気膨張タービン９及
び液体窒素ポンプを含むプラント。空気１１は交換ライ
ンに入り、その露点に冷却される。空気は次いで中圧塔
で酸素富化液体と窒素に分離される。中圧塔の頂部から
引き出された富化液体３１及び液体窒素３３は、低圧塔
の頂部で作られた低圧不純窒素２５によりサブクーラー
において亜冷却され、低圧塔に供給される。この際ター
ビンは少なくとも９５％液体である流れを作り出すこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温蒸留により空
気分離をするための方法およびプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】低温手段による空気分離は、低温発生お
よび低温源の使用を含む。
【０００３】それらの露点よりかなり高い温度で膨張機
に導入される圧力下の気体を、外的な仕事により膨張さ
せることが知られている。
【０００４】ＦＲ−Ａ−２，３３５，８０９には、方法
にすべての必要な冷却を提供する単一タービンの装置が
記載されている。タービンにおいて膨張させられる気体
は、中圧力の窒素または空気であり得る。過剰に圧力を
掛けられた空気は、圧力下で、気化する液体酸素との熱
交換により液化される。
【０００５】ＵＳ−Ａ−５，５６４，２９０には、ポン
プ送流された液体酸素の気化により凝縮された加圧空気
が次いで、２相流を作り出すようにタービン中で気化す
る方法が記載されている。
【０００６】低温液体を蒸留塔に供給することにより少
なくとも部分的に装置を低温に維持することもまた知ら
れている。
【０００７】既知の油圧式タービンは、一般的に液体形
態である流体を作る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
の装置のエネルギー性能を改善することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気が主交換
器において冷却され、そこでそれが酸素富化液体および
窒素富化蒸気に分離するところの、少なくとも１つの蒸
留塔を含む装置の蒸留塔に送られ、装置から来る加圧さ
れた液体の流れが主交換器において気化し、方法にとっ
て必要な冷却は１以上のタービンにおける熱発生流体の
膨張によりなされる、低温蒸留により空気分離をするた
めの方法であって、その装置の該タービンまたは全ター
ビンが出力として、少なくとも９５％液体、特に１００
％液体である流れを作り出すことを特徴とする方法を提
供する。
【００１０】本発明の他の側面によれば、 −熱発生流体が液体形態においてまたは超臨界圧力を超
える圧力でタービンに入る −タービンに入る熱発生流体が主交換器の低温末端から
来る −熱発生流体が空気または分離装置から来る流体である −加圧された液体が酸素、窒素またはアルゴンにより富
化されている −タービンが装置の唯一のタービンである −２つのタービンが同じ熱発生流体を連続して膨張させ
る −装置が、中圧塔および低圧塔からなる二重塔を含む −装置が、低圧塔から来るアルゴン富化流が供給される
アルゴン塔をも含む、および／または −タービンにおいて膨張させられる流れが中圧塔および
／または低圧塔に送られるような方法が提供される。
【００１１】単一の油圧タービンは、超臨界圧力を下回
る圧力で気体を膨張させるタービンの補助なしに、系を
低温に維持することを可能にする。投資におけるこの減
少は、平板交換器の性能（２℃ないし１℃の最小ΔＴ）
を向上させることにより可能となり、したがって差によ
る低い損失があり、最近の世代の油圧タービンの向上し
た効率のためである。
【００１２】本発明はまた、低温蒸留により空気分離す
るためのプラントをも提供し、それは、少なくとも１つ
の蒸留塔、熱交換器、空気を熱交換器に送り、熱交換器
から蒸留塔に送るための手段、蒸留塔から液体を引き出
し、この液体を加圧するための手段、加圧された液体を
熱交換器に送るための手段、熱発生流体が供給される１
以上の膨張タービンを含み、プラントのタービンのみ
が、出力として、少なくとも９５％が液体である流れを
作り出すことが可能であることを特徴とする。
【００１３】主塔の内部の還流率を向上させるので、本
発明は、アルゴン製造がある場合において特に有利であ
ることがわかる。
【００１４】油圧タービンのために意図された熱発生流
体が交換器の低温末端からのものである場合において、
このことは交換器の製造コストにおける減少を可能にす
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の例示がこれから、添付され
た図面について記述されるであろう。
【００１６】図１に示される圧力下で気体酸素を製造す
るためのプラントは、本質的に、低温物質との向流間接
熱交換により処理されるべき空気を冷却することを意図
した熱交換ライン１、その頂部上に低圧塔３が存在する
中圧塔４を本質的に備え、塔４の頂部で蒸気（窒素）お
よび塔３の回収器内で液体（酸素）を間接熱交換関係に
もたらす再沸騰器／濃縮器５を有する二重塔タイプの空
気蒸留装置２、サブクーラー６、空気膨張タービン９お
よび液体酸素ポンプ７を含む。
【００１７】５ないし７バールの処理されるべき空気１
１は交換ライン１に入り、ほぼその露点に冷却される。
この空気は次いで中圧塔５に入り、そこでそれは「富化
液体」（酸素富化空気）および窒素に分離される。塔４
の頂部から引き出された富化液体３１および液体窒素３
３は、塔３の頂部で作られた低圧不純窒素２５によりサ
ブクーラー６において亜冷却（ｓｕｂｃｏｏｌｅｄ）さ
れ、次いで、膨張弁における膨張後にそれぞれこの低圧
塔３に供給される。６およびついで１において暖められ
た後、周囲温度の低圧不純窒素は、精製装置を再生させ
るために用いられ得る。
【００１８】空気１３の残余（空気のほぼ３０％を構成
する）は、７ないし１００バールに過加圧され、交換ラ
イン１を完全に通過することにより冷却され、したがっ
て、もしその圧力が３６バールを超える場合は、液体形
態においてかまたは濃縮気体の形態においてかのいずれ
かで出て行く。
【００１９】この空気１３は、液流を形成するようにタ
ービン９において中圧で膨張させられる。
【００２０】液体１９の幾分かは中圧塔４に送られ、残
余１７は低圧塔３に送られる前に弁において膨張させら
れる。
【００２１】生産物酸素は低圧塔３の回収器から液体形
態において引き出され、７において生産圧力（１．８な
いし１００バール）にもたらされ、空気１３との熱交換
により気化され、周囲温度に暖められ、管２３を経由し
て気体酸素形態において回収される。
【００２２】更に、塔４の頂部から引き出された気体窒
素は、１において暖められた後、管２１を経由して回収
される。
【００２３】また、図１において示されるものには、液
体窒素生産管２７および液体酸素生産管２９がある。
【００２４】タービン９は交流電源１０により減速させ
られるがしかし、他の手段によってもまた減速させ得
る。同様に、タービン９のホイールを、ポンプ７のシャ
フトと同じシャフトに固定することもできる。
【００２５】図２において示されるプラントは、タービ
ン９に送る熱発生流体が、周囲温度まで暖めた後に７な
いし１００バールで、液体となるために１において冷却
されるかまたはタービン９の入力において超臨界圧力
で、コンプレッサー３５により圧縮された塔４から引き
出された窒素であるということによってのみ、図１のそ
れと異なる。タービン９における膨張の後このように作
られた液体は、中圧塔４の頂部に送られる。
【００２６】この配置は、高圧窒素流３７を製造するこ
とを可能にする。
【００２７】図３において示されるプラントは、それが
２つの油圧タービン９、３９を具備することにおいての
み図１のそれと異なる。タービン３９はライン１５にお
いて弁と置き換わり、タービン９の出力から来る液体を
供給される。
【００２８】図４において示されるプラントは、それが
アルゴン塔４１および液体アルゴンポンプおよび液体窒
素ポンプ４７、４５を具備することにおいてのみ図１の
それとは異なる。
【００２９】図を単純化するために、アルゴン塔の頂部
の濃縮器を冷却するために用いられる富化液体ラインは
示されていない。
【００３０】冷却するために２つの油圧タービンを与え
て、その１つは空気流を膨張させ、他はサイクル窒素流
を膨張させることもまた考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の態様の図式的表現である。
【図２】本発明の態様の図式的表現である。
【図３】本発明の態様の図式的表現である。
【図４】本発明の態様の図式的表現である。
【符号の説明】
１…熱交換ライン ２…空気蒸留装置 ３…低圧塔 ４…中圧塔 ５…再沸騰器／濃縮器 ６…サブクーラー ７…液体酸素ポンプ ９，３９…タービン １０…交流電源 １１，１３…空気 １５…ライン １７…残余 １９…液体 ２１，２３…管 ２５…低圧不純窒素 ２７…液体窒素生産管 ２９…液体酸素生産管 ３１…富化液体 ３３…液体窒素 ３５…コンプレッサー ３７…高圧窒素流 ４１…アルゴン塔 ４５…液体窒素ポンプ ４７…液体アルゴンポンプ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空気が主交換器において冷却され、そこ
    でそれが酸素富化液体および窒素富化蒸気に分離すると
    ころの、少なくとも１つの蒸留塔を含む装置の蒸留塔に
    送られ、装置から来る加圧された液体の流れが主交換器
    において気化し、方法にとって必要な冷却は１以上のタ
    ービンにおける熱発生流体の膨張によりなされる、低温
    蒸留により空気分離をするための方法であって、その装
    置の該タービンまたは全タービンが出力として、少なく
    とも９５％液体、特に１００％液体である流れを作り出
    すことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 熱発生流体が、液体形態においてまたは
    超臨界圧を超える圧力でタービンに入る請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 タービンに入る熱発生流体が主交換器の
    低温末端から来る請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 熱発生流体が空気または分離装置から来
    る流体である請求項１ないし３のいずれか１項記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 加圧された液体が酸素、窒素またはアル
    ゴンにより富化されている請求項１ないし４のいずれか
    １項記載の方法。
  6. 【請求項６】 タービンが装置の唯一のタービンである
    請求項１ないし５のいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 ２つのタービンが同じ熱発生流体を連続
    して膨張させ、この熱発生流体が空気である請求項１な
    いし５のいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 装置が、中圧塔および低圧塔からなる二
    重塔を含む請求項１ないし７のいずれか１項記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 装置が、低圧塔から来るアルゴン富化流
    が供給されるアルゴン塔をも含む請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 タービンにおいて膨張させられる流れ
    が中圧塔および／または低圧塔に送られる請求項８また
    は請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 低温蒸留により空気分離するためのプ
    ラントであって、 少なくとも１つの蒸留塔、 熱交換器、 空気を熱交換器に送り、熱交換器から蒸留塔に送るため
    の手段、 蒸留塔から液体を引き出し、この液体を加圧するための
    手段、 加圧された液体を熱交換器に送るための手段、 熱発生流体が供給される１以上のタービンを具備し、 プラントのタービンのみが、出力として、少なくとも９
    ５％が液体である流れを作り出すことが可能であること
    を特徴とするプラント。
  12. 【請求項１２】 二重蒸留塔および場合に応じてアルゴ
    ン塔を含む請求項１１記載のプラント。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10155383A1 (de) * 2001-11-10 2003-05-28 Messer Ags Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
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EP1972875A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-24 L'AIR LIQUIDE, S.A. pour l'étude et l'exploitation des procédés Georges Claude Process and apparatus for the separation of air by cryogenic distillation
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5564290A (en) * 1995-09-29 1996-10-15 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with dual phase turboexpansion
US5600970A (en) * 1995-12-19 1997-02-11 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with nitrogen turboexpander heat pump

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