EP1223396B1 - Procédé intégré de séparation d'air et de génération d'énergie et installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé - Google Patents
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Description
- au moins 20% du débit d'air traité par le premier appareil de séparation en marche nominale provient du troisième compresseur, de préférence au moins 30% ou 40% ou 50% ou 60% ou 70%.
- en marche réduite par rapport à la marche nominale, le premier appareil de séparation d'air reçoit au moins 90% de son air ou au moins 80%, de préférence au moins 85% ou 90% ou 95% de son air du troisième compresseur ou est alimenté exclusivement par le troisième compresseur (cette marche réduite peut par exemple être pendant un phase transitoire de changement de marche, pendant le démarrage ou n'importe quelle autre phase ou la marche est réduite, c'est à dire que l'appareil produit moins de produits que la quantité de produits maximale qu'il est censé produire).
- en marche nominale au plus 70% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air provient du premier et/ou du deuxième compresseur.
- en marche nominale au plus 50% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air provient du premier et/ou du deuxième compresseurs.
- en marche nominale au plus 40% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air provient d'au moins un des premier et deuxième compresseurs.
- de l'air comprimé est fourni à un deuxième appareil de séparation d'air produisant au moins un fluide enrichi en oxygène et éventuellement au moins un fluide enrichi en azote, par au moins un des premiers et deuxième compresseurs et un gaz enrichi en azote est envoyé du deuxième appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- le même compresseur envoie au moins 80%, de préférence au moins 90% ou même 100% de l'air qu'il comprime , aux premier et au deuxième appareil de séparation d'air.
- le troisième compresseur n'alimente pas de chambre de combustion et/ou n'alimente que le premier appareil de séparation d'air .
- un compresseur dédié alimente le deuxième appareil de séparation d'air.
- l'air provenant d'au moins le premier compresseur est détendu ou comprimé en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air.
- l'air provenant d'au moins le deuxième compresseur () est détendu ou comprimé en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air.
- une turbine de détente d'air qui provient d'un des premier, deuxième et troisième compresseurs d'air est couplée à un compresseur d'air qui provient d'un autres des premier, deuxième et troisième compresseur d'air.
- de l'air provenant du premier compresseur est mélangé avec de l'air provenant du deuxième compresseur et/ou de l'air provenant du troisième compresseur avant d'être envoyé au premier appareil de séparation d'air, et de préférence avant d'être épuré dans une seule unité d'épuration en amont de l'appareil de séparation d'air
- le gaz enrichi en azote provenant du premier appareil de séparation d'air est détendu ou comprimé en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- le gaz enrichi en azote provenant du deuxième appareil de séparation d'air est détendu ou comprimé en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- une turbine de détente de gaz enrichi en azote provenant d'un des appareil de séparation d'air est couplée avec un compresseur de gaz enrichi en azote provenant de l'autre appareil de séparation d'air.
- un deuxième appareil de séparation d'air produisant au moins un fluide enrichi en oxygène et éventuellement au moins un fluide enrichi en azote,, des moyens pour fournir de l'air comprimé au deuxième appareil de séparation d'air par au moins un des premiers et deuxième compresseurs et des moyens pour envoyer un gaz enrichi en azote du deuxième appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- des moyens pour détendre ou comprimer l'air provenant d'au moins un des premier et deuxième compresseurs en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air.
- des moyens pour détendre ou comprimer le gaz enrichi en azote provenant d'au moins un des premier et deuxième appareils de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
Claims (28)
- Procédé intégré de séparation d'air pour la production de fluide enrichi en oxygène et éventuellement de fluide enrichi en azote dans une installation comprenant au moins un premier appareil de séparation d'air (1) comprenant au moins deux colonnes de distillation, un premier compresseur d'air (13), une première chambre de combustion (17), une première turbine de détente (19), un deuxième compresseur d'air (15), une deuxième chambre de combustion (23) et une deuxième turbine de détente (25)et un troisième compresseur d'air (21) dans lequel de l'air comprimé est envoyé du premier compresseur d'air à la première chambre de combustion et au premier appareil de séparation d'air, de l'air comprimé est envoyé du deuxième compresseur d'air à la deuxième chambre de combustion et au premier appareil de séparation d'air, de l'air est envoyé du troisième compresseur d'air au premier appareil de séparation d'air, du gaz de combustion (27) est envoyé à la première turbine de détente à partir de la première chambre de combustion, du gaz de combustion (29) est envoyé à la deuxième turbine de détente à partir de la deuxième chambre de combustion et un gaz enrichi en azote (3), éventuellement pressurisé, est envoyé à partir du premier appareil de séparation d'air en amont de la première turbine de détente et/ou en amont de la deuxième turbine de détente.
- Procédé selon la revendication 1 dans lequel au moins 20% du débit d'air traité par le premier appareil de séparation (1) en marche nominale provient du troisième compresseur (21).
- Procédé selon la revendication 2 ou 3 dans lequel en marche réduite par rapport à la marche nominale, le premier appareil de séparation d'air (1) reçoit au moins 80% de son air du troisième compresseur (21).
- Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3 dans lequel en marche nominale au plus 80% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air (1) provient du premier et/ou du deuxième compresseur (13,15).
- Procédé selon la revendication 4 dans lequel en marche nominale au plus 50% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air (1) provient du premier et/ou du deuxième compresseur (13,15).
- Procédé selon la revendication 5 dans lequel en marche nominale au plus 40% de l'air traité par le premier appareil de séparation d'air (1) provient d'au moins un des premier et deuxième compresseurs (13,15).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel de l'air comprimé est fourni à un deuxième appareil de séparation d'air (101), produisant au moins un fluide enrichi en oxygène et éventuellement au moins un fluide enrichi en azote, par au moins un des premiers et deuxième compresseur (13,15)et éventuellement par le troisième compresseur (21), et un gaz enrichi en azote (103) est envoyé du deuxième appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente (19,25).
- Procédé selon la revendication 7 dans lequel le même compresseur (21) envoie au moins 80% de l'air qu'il comprime exclusivement aux premier et/ou au deuxième appareils de séparation d'air (1,101).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le troisième compresseur (21) n'alimente pas de chambre de combustion et/ou n'alimente que le premier appareil de séparation d'air (1).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins un compresseur dédié (21,121) alimente au moins le deuxième appareil de séparation d'air(101).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'air provenant d'au moins le premier compresseur (13) est détendu ou comprimé en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air (1,101).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'air provenant d'au moins le deuxième compresseur (15) est détendu ou comprimé en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air (1,101).
- Procédé selon l'une des revendications 11 et 12 dans lequel une turbine de détente d'air provenant d'un des premier, deuxième ou troisième compresseurs d'air (13,15,21,121) est couplée à un compresseur d'air provenant d'un autre des premier, deuxième ou troisième compresseurs d'air(13,15,21,121).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel de l'air provenant du premier compresseur (13) est mélangé avec de l'air provenant du deuxième compresseur (15) et/ou de l'air provenant du troisième compresseur (21) avant d'être envoyé au premier appareil de séparation d'air (1), et de préférence avant d'être épuré dans une seule unité d'épuration en amont de l'appareil de séparation d'air.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le gaz enrichi en azote (3) provenant du premier appareil de séparation d'air (1,101) est détendu ou comprimé en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente (19,25).
- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le gaz enrichi en azote (103) provenant du deuxième appareil de séparation d'air (1,101) est détendu ou comprimé en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente (19,25).
- Procédé selon les revendications 15 et 16 dans lequel une turbine de détente de gaz enrichi en azote provenant d'un des appareil de séparation d'air est couplée avec un compresseur de gaz enrichi en azote provenant de l'autre appareil de séparation d'air.
- Installation intégrée de séparation d'air comprenant au moins un premier appareil de séparation d'air ( 1,101 ) produisant un fluide enrichi en oxygène et éventuellement un fluide enrichi en azote, comprenant au moins deux colonnes de distillation, un premier compresseur d'air (13), une première chambre de combustion (17), une première turbine de détente (19), un deuxième compresseur d'air (15), une deuxième chambre de combustion (23) et une deuxième turbine de détente (25)et un troisième compresseur d'air (21), des moyens pour envoyer de l'air comprimé du premier compresseur d'air à la première chambre de combustion et au premier appareil de séparation d'air, des moyens pour envoyer de l'air comprimé du deuxième compresseur d'air à la deuxième chambre de combustion et au premier appareil de séparation d'air, des moyens pour envoyer de l'air du troisième compresseur d'air au premier appareil de séparation d'air, des moyens pour envoyer du gaz de combustion (27) à la première turbine de détente à partir de la première chambre de combustion, des moyens pour envoyer du gaz de combustion (29) à la deuxième turbine de détente à partir de la deuxième chambre de combustion et des moyens pour envoyer un gaz enrichi en azote (3) du premier appareil de séparation d'air en amont de la première turbine de détente et/ou en amont de la deuxième turbine de détente.
- Installation selon la revendication 18 comprenant un deuxième appareil de séparation d'air (101) produisant un fluide enrichi en oxygène et éventuellement un fluide enrichi en azote,, des moyens pour fournir de l'air comprimé au deuxième appareil de séparation d'air par au moins un des premiers et deuxième compresseurs (13,15) et des moyens pour envoyer un gaz enrichi en azote (103) du deuxième appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- Installation selon la revendication 18 ou 19 dans laquelle le même compresseur (21) est relié pour envoyer de l'air au premier et au deuxième appareils de séparation d'air.
- Installation selon l'une des revendications 18 à 20, dans lequel le troisième compresseur ( 21 ) n'est pas relié à une chambre de combustion et/ou n'est relié qu'au premier appareil de séparation d'air (1).
- Installation selon l'une des revendications 18 à 21 dans lequel un compresseur dédié (121) est relié au deuxième appareil de séparation d'air.
- Installation selon l'une des revendications 18 à 22 comprenant des moyens (37,39) pour détendre ou comprimer l'air provenant du premier compresseur en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air.
- Installation selon l'une des revendications 18 à 23 comprenant des moyens (37,39) pour détendre ou comprimer l'air provenant du deuxième compresseur en amont du premier et/ou du deuxième appareil de séparation d'air.
- Installation selon les revendications 23 et 24 comprenant au moins une turbine de détente, des moyens pour envoyer de l'air d'un des premier et deuxième compresseurs à la turbine, un compresseur, des moyens pour envoyer de l'air de l'autre des premier et deuxième compresseurs à la turbine et des moyens de couplage entre la turbine et le compresseur.
- Installation selon l'une des revendications 18 à 25 comprenant des moyens (31,33,35) pour détendre ou comprimer le gaz enrichi en azote provenant du premier appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- Installation selon l'une des revendications 18 à 26 comprenant des moyens (31,33,35) pour détendre ou comprimer le gaz enrichi en azote provenant du deuxième appareil de séparation d'air en amont d'une au moins des première et deuxième turbines de détente.
- Installation selon les revendications 26 et 27 comprenant au moins une turbine de détente, des moyens pour envoyer du gaz enrichi en azote d'un des premier et deuxième appareils de séparation d'air à la turbine, un compresseur, des moyens pour envoyer du gaz enrichi en azote de l'autre des premier et deuxième appareil de séparation d'air à la turbine et des moyens de couplage entre la turbine et le compresseur.
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