EP1218679A2 - Appareil et procede de separation par distillation cryogenique - Google Patents

Appareil et procede de separation par distillation cryogenique

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EP1218679A2
EP1218679A2 EP00988895A EP00988895A EP1218679A2 EP 1218679 A2 EP1218679 A2 EP 1218679A2 EP 00988895 A EP00988895 A EP 00988895A EP 00988895 A EP00988895 A EP 00988895A EP 1218679 A2 EP1218679 A2 EP 1218679A2
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EP
European Patent Office
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column
oxygen
nickel
stainless steel
possibly
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00988895A
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German (de)
English (en)
Inventor
Alain Guillard
Bernard Saulnier
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP1218679A2 publication Critical patent/EP1218679A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • 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
    • F25J3/04—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 for air
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866—Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04896—Details of columns, e.g. internals, inlet/outlet devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/20—Processes or apparatus using separation by rectification in an elevated pressure multiple column system wherein the lowest pressure column is at a pressure well above the minimum pressure needed to overcome pressure drop to reject the products to atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/20—Particular dimensions; Small scale or microdevices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25J2290/44—Particular materials used, e.g. copper, steel or alloys thereof or surface treatments used, e.g. enhanced surface

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for separation by cryogenic distillation.
  • Cryogenic distillation is mainly carried out in aluminum or steel columns, in particular steel containing nickel or chromium nickel (Tieftemperaturtechnik, pages 480 and 482.)
  • J03204582 It is also known from J03204582 to construct air separation columns in stainless steel to avoid contamination of ultrapure products.
  • WO 99/32837 describes a cryogenic distillation column constructed of steel containing less than 9% by weight of nickel.
  • a cryogenic distillation apparatus comprising at least two columns including at least one first column which is that or one of those designed to operate at the highest pressure has a ferrule stainless steel or steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel, means for sending a mixture to be separated to one of the columns, possibly the first column, and means for withdrawing fluids, enriched in a component of the mixture, from one of the columns characterized in that the first column is designed to withstand pressures greater than 4.5 bar and / or in that the diameter of the column is greater than 4 meters.
  • the column (s) designed to operate at the lowest pressure contains less than 80 theoretical plates.
  • a cryogenic distillation apparatus comprising a single column having a ferrule made of stainless steel or steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel, means for sending a mixing in the column and means for withdrawing fluids enriched in a component of the mixing in the column characterized in that the column is designed to withstand pressures greater than 4.5 bar and / or in that the diameter of the column is greater than 4 meters.
  • the simple column contains less than 80 theoretical plates.
  • the column designed to operate at the lowest pressure contains less than 60 theoretical plates, possibly less than 50 theoretical plates or less than 40 theoretical plates.
  • the device comprises at least one other column with an aluminum or stainless steel or steel ferrule containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel.
  • the diameter of one of the columns having a stainless steel or steel ferrule containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel is greater than 5 m, possibly 6 m.
  • a cryogenic distillation process in a separation apparatus comprising at least one column of which at least the column operating at the highest pressure is made of stainless steel or of steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel in which a mixture is sent to one of the columns where it separates into fluids enriched in more volatile and less volatile components characterized in that the column (s) of steel stainless steel or steel containing between 8 and 10% nickel operates at at least 4.5 bara and / or has a diameter of at least 4 meters and / or in that the separation apparatus produces as final product at least one fluid comprising not more than 98 mol.% of its main component.
  • liquids and gases containing more than 98 mol.% Of their main component can be produced but there is at least one impure product (containing less than 98 mol.% Of its main component).
  • the separation apparatus is an air separation apparatus which produces at least as gaseous end products rich in oxygen from fluids comprising not more than 98 mol .-% oxygen, possibly 95mol .-% oxygen, possibly 85mol-% oxygen. Liquids richer in oxygen, for example containing at least 99 mol% of oxygen, can be produced simultaneously.
  • the separation apparatus is an air separation apparatus which produces as gaseous oxygen-rich end products only fluids comprising not more than 98 mol .-% oxygen, possibly 95mol .-% oxygen, possibly 85mol-% oxygen. Liquids richer in oxygen, for example containing at least 99 mol% of oxygen, can be produced simultaneously.
  • the separation device comprises a high pressure column thermally connected with at least one low pressure column and possibly a column operating at intermediate pressure between the high and low pressures.
  • the separation device is an air separation device which produces at least as gaseous nitrogen-rich end products fluids comprising more than 1 ppm of oxygen, possibly 5 ppm of oxygen, optionally 10 ppm of oxygen. Liquids richer in nitrogen than this gaseous product, for example containing less than 1 ppm of oxygen can be produced simultaneously.
  • the separation apparatus is an air separation apparatus which produces as gaseous nitrogen-rich end products only fluids comprising more than 1 ppm of oxygen, possibly 5 ppm of oxygen, possibly 10 ppm of oxygen. Liquids richer in nitrogen than this gaseous product, for example containing less than 1 ppm of oxygen can be produced simultaneously. the process makes it possible to separate purified air or a mixture comprising at least 1% of nitrogen and / or at least 1% of carbon monoxide and / or at least 1% of hydrogen and / or at least 1% hydrocarbons.
  • the column (s) made of stainless steel or steel containing between 8 and 10% of nickel is (are) the high, intermediate or low pressure column of a double column or triple column or the mixing column of an air separation device.
  • the column or at least one of the stainless steel or steel columns containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel is a low pressure column or a mixing column of a double or triple column and the apparatus produces gaseous oxygen having a maximum purity of 90 mol .-%, possibly 85 mol% of oxygen withdrawn from the low pressure column or the mixing column.
  • the column or at least one of the columns made of stainless steel or containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel is supplied with purified air and / or a mixture enriched in nitrogen and / or oxygen and / or argon.
  • the column or at least one of the columns made of stainless steel or containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel operates at a pressure above 7.5 bars, optionally above 10 bars, optionally at - above 12 bars, possibly above 14 bars.
  • the stainless steel is of the 4307 or 4306 or 304L type and the steel containing between 9 and 10% by weight of nickel preferably contains more than 9.2% of nickel (type A353).
  • a thickness of the order of 12 mm in stainless steel is necessary, for an operating pressure of 12 bara and a diameter of 5m, with the same code a thickness of around 30 mm in stainless steel is necessary and for an operating pressure of 15 bara and a diameter of 5m a thickness of around 40 mm stainless steel is required.
  • the air is separated in a double column comprising a high pressure column operating at 15 bara and a low pressure column operating at 5 bara.
  • Each column includes a stainless steel ferrule with a diameter of around 5 m.
  • the ferrule of the high pressure column has a thickness of 40mm and the ferrule of the low pressure column has a thickness of 12mm.
  • the low pressure column contains 40 theoretical plates in the form of structured packings.
  • the columns contain structured packings made of aluminum or stainless steel or steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel or copper.
  • the or some pipes connecting the columns for example to transfer the rich liquid and the lean liquid from the high pressure column to the low pressure column are made of stainless steel or steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel .
  • the device produces a flow of gaseous oxygen comprising at most 98 mol% of oxygen in the bottom of the low pressure column. No gas or liquid purer in oxygen is produced by the device.
  • the apparatus also produces, as the purest nitrogen gas, a gas flow comprising 98 mol% of nitrogen, or preferably 95 mol.% Of nitrogen.
  • the high pressure column can for example have a stainless steel or steel ferrule containing between 8 and 10% of nickel and the low pressure column can have an aluminum ferrule.
  • the two columns can be placed side by side as described in French patent application No. 2,774,752 and not one above the other.
  • distillation columns operating below 4.5 bar and / or having a diameter below 5m can have ferrules made of stainless steel or containing 9% of nickel thinner than with aluminum and can produce end products rich in oxygen, nitrogen or argon.
  • a triple column as described in EP-A-0538118 to Ha there is a high pressure column, a column operating at a pressure between high and low pressures and a low pressure column. All these columns can operate at a pressure above 4.5 bar with a diameter greater than 5m.
  • the columns will have a ferrule made of stainless steel or of steel containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel, preferably containing 9.2% of nickel, we will favor the high pressure and medium columns pressure, possibly by placing these columns next to the low pressure column.
  • the high pressure column or the medium pressure column will have a stainless steel or steel ferrule containing more than 9 and up to 10% by weight of nickel.
  • the mixing column will be made of stainless steel or of steel containing more than 9 and up to at 10% by weight of nickel preferably containing 9.5% of nickel and the other columns could be of steel of the same types.

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Abstract

Dans un appareil de séparation ne produisant pas de produits ultra-purs, au moins une colonne de distillation ayant un diamètre d'au moins 4m et/ou conçue pour opérer à une pression au-dessus de 4,5 bar est en acier inoxydable ou en acier contenant 9 à 10 % par poids de nickel. L'appareil de séparation peut être un appareil de séparation d'air.

Description

APPAREIL ET PROCEDE DE SEPARATION PAR DISTILLATION CRYOGENIQUE.
La présente invention est relative à un appareil et procédé de séparation par distillation cryogénique.
La distillation cryogénique s'effectue principalement dans des colonnes en aluminium ou en acier, en particulier en acier contenant du nickel ou du chrome nickel (Tieftemperaturtechnik, pages 480 et 482.)
Il est également connu de J03204582 de construire des colonnes de séparation d'air en acier inoxydable pour éviter la contamination de produits ultrapurs. WO 99/32837 décrit une colonne de distillation cryogénique construite en acier contenant moins que 9 % par poids de nickel.
Il est nécessaire de produire des quantités toujours plus importantes de fluide de l'air tel que l'oxygène et des projets de 4000t/jour d'oxygène à pression élevée sont envisagés dans un futur proche. Dans le cas de l'aluminium, les épaisseurs des colonnes deviennent très importantes, ce qui impose des contraintes de fabrication et de contrôle extrêmement pénalisantes. Pour une colonne de 6 mètres de diamètre, sous une pression de service de 15 bara, avec de l'aluminium l'épaisseur de la virole de la colonne est d'environ 66mm. En utilisant de l'acier inoxydable, il devient possible de réduire cette épaisseur à 40mm.
Les pressions dont il est question dans ce document sont des pressions absolues.
Selon un objet de l'invention, il est prévu un appareil de distillation cryogénique comprenant au moins deux colonnes dont au moins une première colonne qui est celle ou une de celles conçue(s) pour opérer à la pression la plus élevée a une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel, des moyens pour envoyer un mélange à séparer à une des colonnes, éventuellement la première colonne, et des moyens pour soutirer des fluides, enrichis en une composante du mélange, d'une des colonnes caractérisé en ce que la première colonne est conçue pour supporter des pressions supérieures à 4,5 bar et/ou en ce que le diamètre de la colonne est supérieur à 4 mètres. De préférence la (les) colonne(s) conçue(s) pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 80 plateaux théoriques.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de distillation cryogénique comprenant une seule colonne ayant une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel, des moyens pour envoyer un mélange à la colonne et des moyens pour soutirer des fluides enrichis en une composante du mélange de la colonne caractérisé en ce que la colonne est conçue pour supporter des pressions supérieures à 4,5 bar et/ou en ce que le diamètre de la colonne est supérieur à 4 mètres.
De préférence la simple colonne contient moins de 80 plateaux théoriques.
Selon d'autres aspects facultatifs des appareils mentionnés ci-dessus : la colonne conçue pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 60 plateaux théoriques, éventuellement moins de 50 plateaux théoriques ou moins de 40 plateaux théoriques. - l'appareil comprend au moins une autre colonne avec une virole en aluminium ou en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel. le diamètre d'une des colonnes ayant une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est supérieur à 5 m, éventuellement à 6m.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé de distillation cryogénique dans un appareil de séparation comprenant au moins une colonne dont au moins la colonne opérant à la pression la plus élevée est en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel dans lequel on envoie un mélange à une des colonnes où il se sépare en des fluides enrichis en des composants plus volatils et moins volatils caractérisé en ce que la(les) colonne(s) en acier inoxydable ou en acier contenant entre 8 et 10% de nickel opère à au moins 4,5 bara et/ou a un diamètre d'au moins 4 mètres et/ou en ce que l'appareil de séparation produit comme produit final au moins un fluide ne comprenant pas plus que 98 mol.% de son composant principal.
Ainsi des liquides et des gaz contenant plus que 98 mol.% de leur composant principal peuvent être produits mais il y a au moins un produit impur (contenant moins que 98 mol. % de son composant principal).
Selon d'autres aspects facultatifs de l'invention :
- l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui produit au moins comme produits finaux gazeux riches en oxygène des fluides ne comprenant pas plus que 98 mol.-% d'oxygène, éventuellement 95mol.-% d'oxygène, éventuellement 85mol-% d'oxygène. Des liquides plus riches en oxygène, par exemple contenant au moins 99 mol % d'oxygène, peuvent être produits simultanément.
- l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui ne produit comme produits finaux gazeux riches en oxygène que des fluides ne comprenant pas plus que 98 mol.-% d'oxygène, éventuellement 95mol.-% d'oxygène, éventuellement 85mol-% d'oxygène. Des liquides plus riches en oxygène, par exemple contenant au moins 99 mol % d'oxygène, peuvent être produits simultanément.
- l'appareil de séparation comprend une colonne haute pression reliée thermiquement avec au moins une colonne basse pression et éventuellement une colonne opérant à pression intermédiaire entre les haute et basse pressions.
- l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui produit au moins comme produits finaux gazeux riches en azote des fluides comprenant plus de 1 ppm d'oxygène, éventuellement 5 ppm d'oxygène, éventuellement 10ppm d'oxygène. Des liquides plus riches en azote que ce produit gazeux, par exemple contenant moins que 1 ppm d'oxygène peuvent être produits simultanément.
- l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui ne produit comme produits finaux gazeux riches en azote que des fluides comprenant plus de 1 ppm d'oxygène, éventuellement 5 ppm d'oxygène, éventuellement 10ppm d'oxygène. Des liquides plus riches en azote que ce produit gazeux, par exemple contenant moins que 1 ppm d'oxygène peuvent être produits simultanément. - le procédé permet de séparer de l'air épuré ou un mélange comprenant au moins 1 % d'azote et/ou a u moins 1 % de monoxyde de carbone et/ou au moins 1% d'hydrogène et/ou au moins 1 % d'hydrocarbures.
- la (les) colonne(s) en acier inoxydable ou en acier contenant entre 8 et 10% de nickel est (sont) la colonne haute, intermédiaire ou basse pression d'une double colonne ou triple colonne ou la colonne de mélange d'un appareil de séparation d'air.
- la colonne ou au moins une des colonnes en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est une colonne basse pression ou une colonne de mélange d'une double ou triple colonne et l'appareil produit de l'oxygène gazeux ayant une pureté maximale de 90mol.-%, éventuellement 85% molaires d'oxygène soutiré de la colonne basse pression ou la colonne de mélange.
- la colonne ou au moins une des colonnes en acier inoxydable ou contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est alimentée par de l'air épuré et/ou un mélange enrichi en azote et/ou oxygène et/ou argon.
- la colonne ou au moins une des colonnes en acier inoxydable ou contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel opère à une pression au- dessus de 7,5 bars, éventuellement au-dessus de 10 bars, éventuellement au- dessus de 12 bars, éventuellement au-dessus de 14 bars.
L'acier inoxydable est du type 4307 ou 4306 ou 304L et l'acier contenant entre 9 et 10% par poids de nickel contient de préférence plus que 9,2 % de nickel (type A353).
Typiquement pour une virole de colonne en acier inoxydable, pour une pression de fonctionnement de 5 bara et un diamètre de 5m, en suivant le code ASME, une épaisseur de l'ordre de 12 mm en acier inoxydable est nécessaire, pour une pression de fonctionnement de 12 bara et un diamètre de 5m, avec le même code une épaisseur de l'ordre de 30 mm en acier inoxydable est nécessaire et pour une pression de fonctionnement de 15 bara et un diamètre de 5m une épaisseur de l'ordre de 40 mm en acier inoxydable est nécessaire.
Un exemple de ce genre de procédé sera maintenant décrit. Dans un appareil de distillation d'air selon l'invention l'air se sépare dans une double colonne comprenant une colonne haute pression opérant à 15 bara et une colonne basse pression opérant à 5 bara. Chaque colonne comprend une virole en acier inoxydable d'un diamètre de l'ordre de 5m. La virole de la colonne haute pression a une épaisseur de 40mm et la virole de la colonne basse pression a une épaisseur de 12mm. La colonne basse pression contient 40 plateaux théoriques sous forme de garnissages structurés.
Les colonnes contiennent des garnissages structurés en aluminium ou en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel ou en cuivre.
Les ou certaines tuyauteries reliant les colonnes, par exemple pour transférer le liquide riche et le liquide pauvre de la colonne haute pression à la colonne basse pression sont en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel. L'appareil produit un débit d'oxygène gazeux comprenant au plus 98% molaires d'oxygène en cuve de la colonne basse pression. Aucun gaz ou liquide plus pur en oxygène n'est produit par l'appareil.
L'appareil produit également comme gaz le plus pur en azote un débit de gaz comprenant 98% molaires d'azote, ou de préférence 95 mol.% d'azote . Alternativement, dans la double colonne décrite ci-dessus la colonne haute pression peut par exemple avoir une virole en acier inoxydable ou en acier contenant entre 8 et 10% de nickel et la colonne basse pression peut avoir une virole en aluminium.
Les deux colonnes peuvent être placées côte à côte comme décrit dans la demande de brevet française n° 2 774 752 et non pas l'une au-dessus de l'autre.
Evidemment les colonnes de distillation opérant en dessous de 4,5 bar et/ou ayant un diamètre en dessous de 5m peuvent avoir des viroles en acier inoxydable ou contenant 9% de nickel de plus faible épaisseur qu'avec de l'aluminium et peuvent produire des produits finaux riches en oxygène, azote ou argon. Dans une triple colonne comme décrit dans EP-A-0538118 de Ha, il y a une colonne haute pression, une colonne opérant à une pression entre les hautes et basse pressions et une colonne basse pression. Toutes ces colonnes peuvent opérer à une pression au-dessus de 4,5 bar avec un diamètre supérieur à 5m. S'il faut choisir lesquelles des colonnes auront une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel, contenant de préférence 9,2 % de nickel, on privilégiera les colonnes haute pression et moyenne pression, éventuellement en plaçant ces colonnes à coté de la colonne basse pression. Eventuellement juste la colonne haute pression ou la colonne moyenne pression aura une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel.
De même, dans une installation comprenant une double colonne et une colonne de mélange opérant à une pression bien plus élevée que la colonne haute pression de la double colonne, la colonne de mélange sera en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel de préférence contenant 9,5 % de nickel et les autres colonnes pourraient être en acier de même types.

Claims

Revendications
1 . Appareil de distillation cryogénique comprenant au moins deux colonnes dont au moins une première colonne qui est celle ou une de celles conçue(s) pour opérer à la pression la plus élevée a une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel, des moyens pour envoyer un mélange à séparer à une des colonnes, éventuellement la première colonne, et des moyens pour soutirer des fluides, enrichis en une composante du mélange, d'une des colonnes caractérisé en ce que la première colonne est conçue pour supporter des pressions supérieures à 4,5 bar et/ou en ce que le diamètre de la colonne est supérieur à 4 mètres.
2. Appareil selon la revendication 1 dans lequel la (les) colonne(s) conçue(s) pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 80 plateaux théoriques.
3. Appareil de distillation cryogénique comprenant une seule colonne ayant une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel, des moyens pour envoyer un mélange à la colonne et des moyens pour soutirer des fluides enrichis en une composante du mélange de la colonne caractérisé en ce que la colonne est conçue pour supporter des pressions supérieures à 4,5 bar et/ou en ce que le diamètre de la colonne est supérieur à 4 mètres.
4. Appareil selon la revendication 3 dans lequel la colonne contient moins de 80 plateaux théoriques.
5. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel la colonne conçue pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 60 plateaux théoriques.
6. Appareil selon la revendication 5 dans lequel la colonne conçue pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 50 plateaux théoriques.
7. Appareil selon la revendication 6 dans lequel la colonne conçue pour opérer à la pression la plus basse contient moins de 40 plateaux théoriques.
8. Appareil selon la revendication 1 comprenant au moins une autre colonne avec une virole en aluminium ou en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel.
9. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel le diamètre d'une colonnes ayant une virole en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids nickel est supérieur à 5 m, éventuellement à 6m.
10. Procédé de distillation cryogénique dans un appareil de séparation comprenant au moins une colonne dont au moins la colonne opérant à la pression la plus élevée est en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel dans lequel on envoie un mélange à une des colonnes où il se sépare en des fluides enrichis en des composants plus volatils et moins volatils caractérisé en ce que la(les) colonne(s) en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel opère à au moins 4,5 bara et/ou a un diamètre d'au moins 4 mètres et/ou en ce que l'appareil de séparation produit comme produit final au moins un fluide ne comprenant pas plus que 98mol.% de son composant principal.
11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui produit au moins comme produits finaux gazeux riches en oxygène des fluides ne comprenant pas plus que 98 mol.-% d'oxygène, éventuellement 95mol.-% d'oxygène, éventuellement 85mol-% d'oxygène.
12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui ne produit comme produits finaux gazeux riches en oxygène que des fluides ne comprenant pas plus que 98 mol.-% d'oxygène, éventuellement 95mol.-% d'oxygène, éventuellement 85mol-% d'oxygène.
13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12 dans lequel l'appareil de séparation comprend une colonne haute pression reliée thermiquement avec au moins une colonne basse pression et éventuellement une colonne opérant à pression intermédiaire entre les haute et basse pressions.
14. Procédé selon la revendication 10 à 13 dans lequel l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui produit au moins comme produits finaux gazeux riches en azote des fluides comprenant plus de 1 ppm d'oxygène, éventuellement 5 ppm d'oxygène, éventuellement 10ppm d'oxygène.
15. Procédé selon la revendication 14 dans lequel l'appareil de séparation est un appareil de séparation d'air qui ne produit comme produits finaux gazeux riches en azote que des fluides comprenant plus de 1 ppm d'oxygène, éventuellement 5 ppm d'oxygène, éventuellement 10ppm d'oxygène.
16. Procédé de distillation cryogénique d'air épuré ou d'un mélange comprenant au moins 1% d'azote et/ou au moins 1 % de monoxyde de carbone et/ou au moins 1 % d'hydrogène et/ou au moins 1 % d'hydrocarbures selon l'une des revendications 10 à 15.
17. Procédé selon la revendication 16 dans lequel la (les) colonne(s) en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est (sont) la colonne haute, intermédiaire ou basse pression d'une double colonne ou triple colonne ou la colonne de mélange d'un appareil de séparation d'air.
18. Procédé selon la revendication 17 dans lequel la colonne en acier inoxydable ou en acier contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est une colonne basse pression ou une colonne de mélange d'une double ou triple colonne et l'appareil produit de l'oxygène gazeux ayant une pureté maximale de 90mol.-%, éventuellement 85% molaires d'oxygène soutiré sous forme gazeuse et/ou sous forme liquide, et ensuite vaporisé, de la colonne basse pression ou la colonne de mélange.
19. Procédé selon une des revendications 16 à 18 dans lequel la colonne en acier inoxydable ou contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel est alimentée par de l'air épuré et/ou un mélange enrichi en azote et/ou oxygène et/ou argon.
20. Procédé selon une des revendications 10 à 19 dans lequel la colonne en acier inoxydable ou contenant plus que 9 et jusqu'à 10% par poids de nickel opère à une pression au-dessus de 7,5 bars, éventuellement au-dessus de 10 bars, éventuellement au-dessus de 12 bars, éventuellement au-dessus de 14 bars.
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