EP1063485A1 - Appareil et procédé de séparation d'air par distillation cryogénique - Google Patents

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EP1063485A1
EP1063485A1 EP00401768A EP00401768A EP1063485A1 EP 1063485 A1 EP1063485 A1 EP 1063485A1 EP 00401768 A EP00401768 A EP 00401768A EP 00401768 A EP00401768 A EP 00401768A EP 1063485 A1 EP1063485 A1 EP 1063485A1
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EP
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low pressure
air
condenser
pressure column
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François De Bussy
Frédéric Judas
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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
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • F25J2250/52—One fluid being oxygen enriched compared to air, e.g. "crude oxygen"

Definitions

  • the invention proposed here relates to the field of gas distillation air and in particular an apparatus and proceeds with air separation by cryogenic distillation. It improves the extraction yield of oxygen and thus the energy performance on the diagrams of distillation not ordinarily comprising a supply of liquefied air into columns and whose refrigeration is ensured by air expansion (oil brake turbine, generator or self-boosted).
  • the gains from this invention when installed on an air separation unit are of 3.5% (see case presented below) in oxygen separation energy.
  • the basic distillation processes on which the invention can be used are processes which do not ordinarily involve feeding liquid air in the distillation columns.
  • These basic processes are processes for the separation of gases from air with air compression, pre-cooling of compressed air, air purification, air cooling in a main exchanger, air separation in a distillation column comprising at least one medium pressure column and a low pressure column and sub-cooling of the liquids coming in reflux from the medium pressure column to the low pressure column.
  • Double column (single cycle) producing low oxygen cold box outlet pressure.
  • EP-A-0381319 describes a column system in which an air flow vaporizes against a flow containing 95 vol.% oxygen.
  • US-A-5765396 relates to a conventional pump process in which a air flow condenses against liquid containing between 98 and 100 mol.%.
  • US-A-5582035 and US-A-5291737 disclose separation methods air with mixing column in which all the air enters the columns in gaseous form.
  • US-A-3754406 proposes to vaporize rich liquid from the column medium pressure of a double column against nitrogen gas medium pressure. Air is liquefied by heat exchange with liquid oxygen pumped and sent to the low pressure column.
  • an air separation device comprising a column system comprising at least one double column comprising a medium pressure column and a low pressure column thermally connected to each other by a first vaporizer-condenser where condenses the head gas of the medium pressure column, means for send compressed and purified air to a heat exchanger where it cools, means for sending cooled air to the medium pressure column under gaseous form, means for sending an oxygen-enriched fluid from the medium pressure column to the low pressure column, where it separates by cryogenic distillation, means for sending a nitrogen-enriched fluid the medium pressure column to the low pressure column, means for withdraw a nitrogen-rich fluid and an oxygen-rich fluid from the column low pressure, a second vaporizer-condenser, means for send air to the second vaporizer-condenser where it condenses at least partially and means for sending air at least partially condensed at the low pressure column, means for sending a liquid the low pressure column or the liquid medium pressure column or a other column from the column system to the
  • the at least partially condensed air sent to the low pressure column is the only liquefied air flow sent to the system columns.
  • the apparatus comprises means for relaxing the air with production of work before sending it to the second vaporizer-condenser and / or means to cool the air to its dew point before sending it to the second vaporizer-condenser.
  • the liquid sent to the second vaporizer-condenser comes from the medium pressure column, from the tank or from a place located at most five theoretical plates above the tank thereof.
  • At least partially condensed air can be sent to the column low pressure and / or to the medium pressure column and / or to another column of the column system.
  • the apparatus comprises a column of mixture supplied at the head with an oxygen-rich liquid from the lower column pressure and supplied to the tank by a more volatile gas than the liquid rich in oxygen.
  • the liquid vaporizes in the second vaporizer-condenser and the apparatus may include means for sending the liquid vaporized at the low pressure column at a level below the first level.
  • the low pressure column does not have an overhead condenser.
  • a separation process air by cryogenic distillation in an apparatus comprising at least one double column with medium pressure column and low column pressure thermally connected to each other by a first vaporizer-condenser, in which we send a flow of purified, compressed and cooled air to the medium pressure column in gaseous form, an enriched fluid is sent oxygen from the medium pressure column to the low pressure column where it is separated by cryogenic distillation, a nitrogen-enriched fluid is sent from the medium pressure column to the low pressure column, a fluid is drawn off rich in oxygen and a nitrogen rich fluid from the low pressure column, we sends a second flow of purified, compressed and cooled air to a second vaporizer-condenser where it condenses at least partially by exchange heat with a liquid from the medium pressure column or the low pressure column or another column in the column system we sends at least partially condensed air to the low pressure column characterized in that the liquid sent to the second vaporizer-condenser contains between 22 and 70 mol% of oxygen
  • Gaseous air from a turbine can be condensed in the second vaporizer / condenser against part of the rich liquid leaving PM or an oxygen-rich liquid, taken from an area of the column BP.
  • This fraction of the latter vaporizes at BP pressure and is then introduced in BP in a section under the supply of rich liquid main.
  • Liquefied air is introduced, for example, into the LP at a intermediate section between the rich liquid and the lean liquid. (see diagrams attached).
  • Figure 1 is a diagram of an apparatus according to the prior art
  • Figure 2 is a diagram of an apparatus according to the invention.
  • an air flow of 5.25 bar is split in half to form a flow 2 of 188 135 Nm3 / h and a flow 81 of 12900 Nm3 / h.
  • Flow 2 is cools in exchanger 100 and is sent to the tank of the middle column pressure 104.
  • the flow 81 is boosted to 8.7 bars, partially cooled in the exchanger 100 and expanded in the insufflation turbine 103 before being sent in low pressure column 105.
  • the medium pressure column 104 operates at 5 bars and the low column pressure 105 operates at 1.3 bar.
  • the columns are thermally connected by a first condenser vaporizer 111.
  • the device produces liquid oxygen 46 and liquid nitrogen 36.
  • the rich liquid from the medium pressure column 104 is sent to the column low pressure 105 above the supply air level.
  • Liquid oxygen 50 drawn from the bottom of the low pressure column is sent to the top of the mixing column 107 after being pumped to 5.1 bars.
  • a third air flow 90 cools completely in the exchanger 100 and feeds the mixing column to the tank.
  • a tank liquid 93 and optionally at least one intermediate liquid withdrawn from the column of mixture are sent to the low pressure column while an oxygen flow containing 54 to 95 mol% of oxygen is withdrawn at the top of the mixing column and heats up in exchanger 100 with 3100 Nm3 / h of average nitrogen pressure and the low pressure residual.
  • the rich liquid 18 sent to the second vaporizer-condenser 109 constitutes 37% of the total flow of rich liquid and vaporizes in this one to then be sent to the low pressure column some theoretical plates above the first vaporizer-condenser 111.
  • the apparatus may include an argon column or a pressure column intermediate between medium and low pressures.
  • the frigories necessary for the appliance can be produced by a Claude turbine or a nitrogen turbine or by a combination of several turbines.
  • the low pressure column can contain at least two vaporizers condensers, the tank vaporizer being supplied for example with nitrogen compressed.
  • the mixing column can operate at equal, higher or below average pressure.
  • a liquid from the device and rich in nitrogen or oxygen can be pressurized, for example by a pump, and vaporized in the exchanger 100 or another exchanger, for example by exchanging heat with air for provide a gaseous product under pressure.
  • the low pressure column can operate at a pressure between 1.5 and 10 bars.
  • the lower column pressure operates at between 4 and 10 bars.
  • Part of the air from the blowing turbine can be sent to the mixing column.
  • Medium and low pressure columns can be built side by side side.
  • the process can allow the production of gaseous oxygen by withdrawing a flow of gaseous oxygen in the bottom of the low pressure column.
  • the gas is heats up in exchanger 100 and can optionally be compressed once warmed up.

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Abstract

Dans un appareil de séparation d'air comprenant au moins deux colonnes (104,105) et éventuellement une colonne de mélange (107), un liquide contenant entre 22 et 70 mol.% d'oxygène se vaporise dans un vaporiseur-condenseur (109) contre un débit d'air (86) qui s'y condense au moins partiellement.
Le débit d'air au moins partiellement condensé est envoyé à au moins une colonne (104, 105, 107) du système de colonnes.

Description

L'invention proposée ici est relative au domaine de la distillation des gaz de l'air et en particulier à un appareil et procède de séparation d'air par distillation cryogénique. Elle permet d'améliorer le rendement d'extraction d'oxygène et ainsi les performances énergétiques sur les schémas de distillation ne comportant pas ordinairement d'alimentation d'air liquéfié dans les colonnes et dont la production frigorifique est assurée par une détente d'air (turbine à frein d'huile, génératrice ou auto-boostée). Les gains de cette invention lorsqu'elle est implantée sur une unité de séparation d'air sont de 3.5% (cf. cas présenté ci-dessous) en énergie de séparation de l'oxygène.
Ceci constitue une avancée importante dans un domaine déjà bien exploré où les gains supérieurs à 1% sont les bienvenus notamment dans les pays où le coût de l'énergie est important.
Les procédés de distillation de base sur lesquels l'invention peut être utilisée, sont des procédés qui ne comportent pas ordinairement d'alimentation d'air liquide dans les colonnes de distillation.
Ces procédés de base sont des procédés de séparation des gaz de l'air avec compression d'air, pré refroidissement d'air comprimé, épuration d'air, refroidissement d'air dans un échangeur principal, séparation d'air dans une colonne de distillation comprenant au moins une colonne moyenne pression et une colonne basse pression et sous-refroidissement des liquides venant en reflux de la colonne moyenne pression vers la colonne basse pression.
Parmi les schémas concernés, nous pouvons citer :
Double colonne (simple cycle) produisant de l'oxygène basse pression sortie boíte froide.
Un cas d'application : production d'oxygène impur avec colonne MP et BP sous pression (valorisation du résiduaire). Dans ce cas, la perte de rendement due à la baisse de reflux (distillation plus difficile dans la colonne MP) se fait cruellement sentir. Cette invention permettra d'améliorer le rendement dans ce cas.
Double colonne avec colonne de mélange
Sur ce type de schéma produisant de l'oxygène directement sous pression (5 bars par exemple) en ne mettant que le minimum d'énergie dans l'appareil (par rapport à un schéma à pompe), on atteint pour un rendement de 99 % O2, une production de 1.1 % d'azote MP (une caractérisation possible de la surpuissance de rectification en azote gazeux moyenne pression) (turbine d'insufflation, 2000 t/j, oxygène à 95 % et 5 bars, nombre important de plateaux).
Pour des tailles d'appareil plus petites, le rendement de 99 % ne peut plus être atteint. Là encore, un gain en rendement est obtenu avec cette invention.
Sur ces deux schémas, nous allons pouvoir ainsi augmenter les rendements d'oxygène (ou la quantité d'azote moyenne pression produite si le rendement d'oxygène est déjà haut) et ainsi améliorer les performances énergétiques de l'unité de séparation d'air. Ceci conduit bien sûr à faire des économies d'argent importantes.
Il est connu de EP-A-0556516 de condenser un débit d'air provenant d'une turbine d'insufflation dans un vaporiseur condenseur, soit à un niveau intermédiaire de la colonne basse pression, soit alimenté par un liquide provenant de la colonne moyenne pression ou de la colonne basse pression. L'air ainsi liquéfié est envoyé à la colonne basse pression mais ne constitue pas le seul apport d'air liquide à l'appareil puisque de l'air est également liquéfié dans le condenseur de cuve de l'appareil et envoyé aux deux colonnes de la double colonne.
EP-A-0381319 décrit un système de colonnes dans lequel un débit d'air se vaporise contre un débit contenant 95 vol.% d'oxygène.
US-A-5765396 concerne un procédé à pompe classique dans lequel un débit d'air se condense contre du liquide contenant entre 98 et 100 mol.%.
US-A-5582035 et US-A-5291737 divulguent des procédés de séparation d'air avec colonne de mélange dans lequel tout l'air rentre dans les colonnes sous forme gazeuse.
US-A-3754406 propose de vaporiser du liquide riche de la colonne moyenne pression d'une double colonne contre de l'azote gazeux moyenne pression. De l'air est liquéfié par échange de chaleur avec de l'oxygène liquide pompé et envoyé à la colonne basse pression.
Selon un objet de l'invention, il est prévu un appareil de séparation d'air comprenant un système de colonnes comprenant au moins une double colonne comprenant une colonne moyenne pression et une colonne basse pression reliées thermiquement entre elles par un premier vaporiseur-condenseur où se condense le gaz de tête de la colonne moyenne pression, des moyens pour envoyer de l'air comprimé et épuré à un échangeur de chaleur où il se refroidit, des moyens pour envoyer de l'air refroidi à la colonne moyenne pression sous forme gazeuse, des moyens pour envoyer un fluide enrichi en oxygène de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, où il se sépare par distillation cryogénique, des moyens pour envoyer un fluide enrichi en azote de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, des moyens pour soutirer un fluide riche en azote et un fluide riche en oxygène de la colonne basse pression, un deuxième vaporiseur-condenseur, des moyens pour envoyer de l'air au deuxième vaporiseur-condenseur où il se condense au moins partiellement et des moyens pour envoyer l'air au moins partiellement condensé à la colonne basse pression, des moyens pour envoyer un liquide de la colonne basse pression ou de la colonne moyenne pression liquide ou d'une autre colonne du système de colonnes au deuxième vaporiseur-condenseur caractérisé en ce que le liquide envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur contient entre 22 et 70 mol % d'oxygène et en ce que l'air au moins partiellement condensé envoyé au système de colonnes comprend le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
Optionnellement l'air au moins partiellement condensé envoyé à la colonne basse pression constitue le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
De préférence, l'appareil comprend des moyens pour détendre l'air avec production de travail avant de l'envoyer au deuxième vaporiseur-condenseur et /ou des moyens pour refroidir l'air à son point de rosée avant de l'envoyer au deuxième vaporiseur-condenseur.
Préférablement le liquide envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur provient de la colonne moyenne pression, de la cuve de celle-ci ou d'un endroit situé au plus cinq plateaux théoriques en dessus de la cuve de celle-ci.
L'air au moins partiellement condensé peut être envoyé à la colonne basse pression et/ou à la colonne moyenne pression et/ou à une autre colonne du système de colonnes.
Préférablement, l'appareil comprend une colonne de mélange alimentée en tête par un liquide riche en oxygène provenant de la colonne basse pression et alimentée en cuve par un gaz plus volatil que le liquide riche en oxygène.
Ainsi il peut y avoir des moyens pour envoyer une partie du liquide de cuve de la colonne moyenne pression directement à la colonne basse pression à un premier niveau et une autre partie du liquide de cuve de la colonne moyenne pression au deuxième vaporiseur-condenseur.
De préférence le liquide se vaporise dans le deuxième vaporiseur-condenseur et l'appareil peut comprendre des moyens pour envoyer le liquide vaporisé à la colonne basse pression à un niveau inférieur au premier niveau.
Il peut y avoir des moyens pour soutirer un gaz riche en azote en tête de la colonne moyenne pression.
De préférence, la colonne basse pression n'a pas de condenseur de tête.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un procédé de séparation d'air par distillation cryogénique dans un appareil comprenant au moins une double colonne avec une colonne moyenne pression et une colonne basse pression reliées thermiquement entre elles par un premier vaporiseur-condenseur, dans lequel on envoie un débit d'air épuré, comprimé et refroidi à la colonne moyenne pression sous forme gazeuse, on envoie un fluide enrichi en oxygène de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression où il se sépare par distillation cryogénique on envoie un fluide enrichi en azote de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, on soutire un fluide riche en oxygène et un fluide riche en azote de la colonne basse pression, on envoie un deuxième débit d'air épuré, comprimé et refroidi à un deuxième vaporiseur-condenseur où il se condense au moins partiellement par échange de chaleur avec un liquide provenant de la colonne moyenne pression ou de la colonne basse pression ou d'une autre colonne du système de colonnes, on envoie l'air au moins partiellement condensé à la colonne basse pression caractérisé en ce que le liquide envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur contient entre 22 et 70 mol % d'oxygène, éventuellement entre 22 et 35 mol % d'oxygène, et l'air liquéfié dans le deuxième vaporiseur-condenseur constitue le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
Selon d'autres aspects facultatifs :
  • on détend le deuxième débit dans une turbine avant d'en envoyer au moins une partie au deuxième vaporiseur-condenseur ;
  • on envoie un liquide riche en oxygène de la colonne basse pression en tête d'une colonne de mélange et on envoie un gaz plus volatil que le liquide en cuve de la colonne de mélange, par exemple de l'air ;
  • on soutire de l'azote en tête de la colonne moyenne pression ;
  • le liquide envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur peut provenir d'une/de la colonne de mélange
De l'air gazeux sortant d'une turbine peut être condensé dans le deuxième vaporiseur/condenseur contre une partie du liquide riche sortant de la MP ou d'un liquide riche en oxygène, prélevé dans une zone de la colonne BP. Cette fraction de ce dernier se vaporise à la pression de la BP et est introduite ensuite en BP dans un tronçon sous l'alimentation en liquide riche principale. L'air liquéfié est, quant à lui, introduit, par exemple, dans la BP à un tronçon intermédiaire entre le liquide riche et le liquide pauvre. (cf. schémas ci-joint).
L'avantage déterminant de l'ajout de ce deuxième vaporiseur/condenseur est qu'il crée en distillant une partie du liquide riche, de l'air liquide qui vient assurer le reflux dans le tronçon supérieur de la BP en complément du liquide pauvre. Le diagramme de distillation en BP se trouve ainsi amélioré. Même s'il y a moins d'air qui alimente la MP à cause d'une augmentation du débit d'insufflation (taux de détente plus faible), l'effet global va dans le sens d'une amélioration de la puissance de rectification.
L'invention sera maintenant décrite en plus de détail en se référant aux figures suivantes :
La figure 1 est un schéma d'un appareil selon l'art antérieur, la figure 2 est un schéma d'appareil selon l'invention.
Dans la figure 1, un débit d'air à 5,25 bars est divisé en deux pour former un débit 2 de 188135 Nm3/h et un débit 81 de 12900 Nm3 /h. Le débit 2 se refroidit dans l'échangeur 100 et est envoyé à la cuve de la colonne moyenne pression 104. Le débit 81 est surpressé à 8,7 bars, refroidi partiellement dans l'échangeur 100 et détendu dans la turbine d'insufflation 103 avant d'être envoyé en colonne basse pression 105.
La colonne moyenne pression 104 opère à 5 bars et la colonne basse pression 105 opère à 1,3 bar. Les colonnes sont reliées thermiquement par un premier vaporiseur condenseur 111.
L'appareil produit de l'oxygène liquide 46 et de l'azote liquide 36. Le liquide riche de la colonne moyenne pression 104 est envoyé à la colonne basse pression 105 au-dessus du niveau d'air d'insufflation.
De l'oxygène liquide 50 soutiré en cuve de la colonne basse pression est envoyé en tête de la colonne de mélange 107 après être pompé à 5,1 bars. Un troisième débit d'air 90 se refroidit complètement dans l'échangeur 100 et alimente la colonne de mélange en cuve. Un liquide de cuve 93 et éventuellement au moins un liquide intermédiaire soutirés de la colonne de mélange sont envoyés à la colonne basse pression alors qu'un débit d'oxygène contenant 54 à 95 mol % d'oxygène est soutiré en tête de colonne de mélange et se réchauffe dans l'échangeur 100 avec 3100 Nm3/h d'azote moyenne pression et le résiduaire basse pression.
Dans la figure 2, on retrouve les mêmes colonne et échangeurs alimentés de la même façon sauf que tout l'air 86 de la turbine d'insufflation est envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur 109 où il se condense contre une partie du liquide riche 18 qui s'y vaporise au moins partiellement. L'air liquéfié est détendu dans une vanne et envoyé à la colonne basse pression quelques plateaux en dessus du point d'injection de liquide pauvre provenant de la colonne basse pression.
Le liquide riche 18 envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur 109 constitue 37% du débit total de liquide riche et se vaporise dans celui-là pour être ensuite envoyé à la colonne basse pression quelques plateaux théoriques au-dessus du premier vaporiseur-condenseur 111.
Ceci permet de soutirer 11400 Nm3/h d'azote gazeux moyenne pression 30.
Résultats de l'application de cette invention sur un schéma à colonne de mélange
Schéma de base Figure 1 Ajout du condenseur 109 (Figure 2)
Débit d'air (Nm3 /h) 274700 274700
Débit O2 (Nm3/h) 60000 60000
PuretéO2 (rendement 99 %) 95 mol.% 95 mol.%
Pression O2 (bars abs) 5 5
Débit NGMP 30 (Nm3/h) 3100 11400
Débit NGMP/débit d'air (%) 1.1 4.1
Gain Energie + 3.5 %
L'appareil peut comprendre une colonne argon ou une colonne à pression intermédiaire entre les moyenne et basse pressions.
Les frigories nécessaires à l'appareil peuvent être produites par une turbine Claude ou une turbine d'azote ou par une combinaison de plusieurs turbines.
La colonne basse pression peut contenir au moins deux vaporiseur condenseurs, le vaporiseur de cuve étant alimenté par exemple par de l'azote comprimé.
La colonne de mélange peut opérer à une pression égale, supérieure ou inférieure à la moyenne pression.
Un liquide provenant de l'appareil et riche en azote ou oxygène peut être pressurisé, par exemple par une pompe, et vaporisé dans l'échangeur 100 ou un autre échangeur, par exemple par échange de chaleur avec de l'air pour fournir un produit gazeux sous pression.
La colonne basse pression peut opérer à une pression entre 1,5 et 10 bars. Pour produire l'oxygène directement sous pression, la colonne basse pression opère à entre 4 et 10 bars.
Une partie de l'air de la turbine d'insufflation peut être envoyée à la colonne de mélange.
Les colonnes moyenne et basse pression peuvent être construites côte à côte.
Le procédé peut permettre une production d'oxygène gazeux en soutirant un débit d'oxygène gazeux en cuve de la colonne basse pression. Le gaz se réchauffe dans l'échangeur 100 et peut éventuellement être comprimé une fois réchauffé.

Claims (17)

  1. Appareil de séparation d'air comprenant un système de colonnes comprenant au moins une double colonne comprenant une colonne moyenne pression (104) et une colonne basse pression (105) reliées thermiquement entre elles par un premier vaporiseur-condenseur (111) où se condense le gaz de tête de la colonne moyenne pression, des moyens pour envoyer de l'air comprimé et épuré à un échangeur de chaleur (100) où il se refroidit, des moyens (2) pour envoyer de l'air refroidi à la colonne moyenne pression sous forme gazeuse, des moyens pour envoyer un fluide enrichi en oxygène de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression où il se sépare par distillation cryogénique, des moyens pour envoyer un fluide enrichi en azote de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, des moyens pour soutirer un fluide riche en azote et un fluide riche en oxygène de la colonne basse pression, un deuxième vaporiseur-condenseur (109), des moyens (86) pour envoyer de l'air au deuxième vaporiseur-condenseur où il se condense au moins partiellement et des moyens pour envoyer l'air au moins partiellement condensé à la colonne basse pression, des moyens (18) pour envoyer un liquide de la colonne basse pression ou de la colonne moyenne pression ou d'une autre colonne (107) du système de colonnes au deuxième vaporiseur-condenseur caractérisé en ce que le liquide (18) envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur contient entre 22 et 70 mol.% d'oxygène et en ce que l'air au moins partiellement condensé envoyé au système de colonnes comprend le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
  2. Appareil selon la revendication 1 dans lequel que l'air au moins partiellement condensé envoyé à la colonne basse pression (105) comprend le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
  3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2 comprenant des moyens (103) pour détendre l'air avec production de travail avant de l'envoyer au deuxième vaporiseur-condenseur (109).
  4. Appareil selon l'une des revendications précédentes comprenant des moyens pour refroidir l'air à son point de rosée avant de l'envoyer au deuxième vaporiseur-condenseur (109).
  5. Appareil selon l'une des revendications précédentes comprenant une colonne de mélange (107) alimentée en tête par un liquide riche en oxygène (50) provenant de la colonne basse pression et alimentée en cuve par un gaz (90) plus volatil que le liquide riche en oxygène.
  6. Appareil selon l'une des revendications précédentes comprenant des moyens pour envoyer une partie du liquide de cuve de la colonne moyenne pression (104) directement à la colonne basse pression (105) à un premier niveau et une autre partie (18) du liquide de cuve de la colonne moyenne pression au deuxième vaporiseur-condenseur (109).
  7. Appareil selon la revendication 6 dans lequel le liquide de cuve se vaporise dans le deuxième vaporiseur-condenseur (109) et comprenant des moyens pour envoyer le liquide vaporisé à la colonne basse pression à un niveau inférieur au premier niveau.
  8. Appareil selon l'une des revendications précédentes comprenant des moyens (30) pour soutirer un gaz riche en azote en tête de la colonne moyenne pression.
  9. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel la colonne basse pression n'a pas de condenseur de tête.
  10. Procédé de séparation d'air par distillation cryogénique dans un appareil comprenant au moins une double colonne avec une colonne moyenne pression (104) et une colonne basse pression (105) reliées thermiquement entre elles par un premier vaporiseur-condenseur (111), dans lequel on envoie un débit d'air (2) épuré, comprimé et refroidi à la colonne moyenne pression, sous forme gazeuse, on envoie un fluide enrichi en oxygène de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, où il se sépare par distillation cryogénique, on envoie un fluide enrichi en azote de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression, on soutire un fluide riche en oxygène et un fluide en riche azote de la colonne basse pression, on envoie un deuxième débit d'air (86) épuré, comprimé et refroidi à un deuxième vaporiseur-condenseur (109) où il se condense au moins partiellement par échange de chaleur avec un liquide (18) provenant de la colonne moyenne pression et/ou de la colonne basse pression et/ou d'une autre colonne (107) du système de colonnes, on envoie l'air au moins partiellement condensé à la colonne basse pression caractérisé en ce que le liquide (18) envoyé au deuxième vaporiseur-condenseur contient entre 22 et 70 mol.% d'oxygène, éventuellement entre 22 et 35 mol.% d'oxygène, et l'air liquéfié dans le deuxième vaporiseur-condenseur constitue le seul débit d'air liquéfié envoyé au système de colonnes.
  11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel on détend le deuxième débit dans une turbine (103) avant d'en envoyer au moins une partie au deuxième vaporiseur-condenseur (109).
  12. Procédé selon la revendication 10 ou 11 dans lequel on envoie un liquide riche en oxygène (50) de la colonne basse pression en tête d'une colonne de mélange (109) et on envoie un gaz (90) plus volatil que le liquide en cuve de la colonne de mélange (107).
  13. Procédé selon la revendication 10, 11 ou 12 dans lequel on soutire de l'azote (30) en tête de la colonne moyenne pression (104), éventuellement sous forme gazeuse.
  14. Procédé selon l'une des revendications 10 à 13 dans lequel on soutire un liquide et/ou un gaz riche en oxygène en cuve de la colonne basse pression, éventuellement en tant que produit(s).
  15. Procédé selon l'une des revendications 10 à 14 dans lequel la colonne basse pression opère à entre 1,5 et 10 bar abs, éventuellement entre 3 et 10 bar abs.
  16. Procédé selon l'une des revendications 10 à 15 dans lequel le gaz de tête de la colonne basse pression (105) ne se condense pas dans un condenseur.
  17. Procédé selon l'une des revendications 10 à 16 dans lequel le liquide contenant entre 22 et 70 mol. % d'oxygène n'est pas le liquide de cuve de la colonne basse pression (105).
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