FR2937879A1

FR2937879A1 - Cyclically treating fluid by adsorption in different pressure, comprises supplying first adsorber containing adsorbent bed with fluid, stopping supply of fluid in adsorber, supplying discharge pipe with oxygen, and draining remaining fluid

Info

Publication number: FR2937879A1
Application number: FR0806100A
Authority: FR
Inventors: Dominique Gentien
Original assignee: MIL S
Current assignee: MIL S
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2010-05-07
Anticipated expiration: 2028-11-03
Also published as: FR2937879B1

Abstract

The process comprises supplying a first adsorber containing an adsorbent bed with fluid to separate oxygen from fluid, stopping the supply of fluid in the first adsorber, supplying a discharge pipe with the oxygen produced by the first adsorber, stopping the extraction of oxygen from the first adsorber, draining the fluid remaining in the first adsorber, supplying a second adsorber containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from the fluid, stopping the supply of fluid in the second adsorber, and supplying a discharge pipe with the oxygen produced by the second adsorber. The process comprises supplying a first adsorber containing an adsorbent bed with fluid to separate oxygen from fluid, stopping the supply of fluid in the first adsorber, supplying a discharge pipe with the oxygen produced by the first adsorber, stopping the extraction of oxygen from the first adsorber, draining the fluid remaining in the first adsorber, supplying a second adsorber containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from the fluid, stopping the supply of fluid in the second adsorber, supplying a discharge pipe with the oxygen produced by the second adsorber, stopping the oxygen extraction of the second adsorber, and draining the fluid remaining in the second adsorber. The first adsorber comprises an inlet for supplying for fluid and an outlet for extracting oxygen. The second adsorber comprises a fluid feeding inlet and an oxygen extraction outlet. The oxygen is stored in a first reservoir, and is supplied under pressure in a second reservoir using a blower. When the pressure inside the second reservoir drops below a predetermined value, the oxygen contained in the second reservoir is released to a distribution network. The extraction outlet of the first and second adsorbers is connected to one another by a connecting duct during the entire cycle. The circulating fluid in the connecting duct crosses a unit for limiting the flow. The supply of fluid in the first adsorber and the second adsorber and the extraction of oxygen from the first adsorber and the second adsorber are stopped respectively, when the duration of the extraction exceeds a predetermined value. An independent claim is included for an installation for cyclically treating fluid by adsorption in different pressure.

Description

L'invention concerne un procédé de traitement de fluide par adsorption à variation de pression ainsi qu'une installation correspondante. Ce type de procédé est également connu sous le terme PSA (Pressure Swing Adsorption). The invention relates to a pressure swing adsorption fluid treatment process and a corresponding installation. This type of process is also known as PSA (Pressure Swing Adsorption).

Les centres médicaux sont généralement alimentés en oxygène par l'intermédiaire, soit de bouteilles contenant de l'oxygène sous forme gazeuse et à haute pression, généralement 200 bars, soit de conteneurs fixes alimentés en oxygène liquide. L'oxygène est généralement considéré comme un médicament, en particulier en France, la pureté de l'oxygène médical étant de l'ordre de 99,5 %. Une telle alimentation en oxygène nécessite des usines de fabrication d'oxygène à proximité, à partir desquelles sont acheminées les bouteilles ou l'oxygène liquide. Dans les zones où l'acheminement ne peut être réalisé, il est nécessaire que l'oxygène soit produit en quantité suffisante in situ. Pour cela, il est connu d'utiliser des installations de fabrication d'oxygène fonctionnant selon le procédé PSA. Une installation de l'art antérieur est schématisée à la figure 1. Celle-ci comporte un premier et un second adsorbeurs la, lb, comportant chacun un lit d'adsorbant apte à séparer l'oxygène de l'air. L'air étant essentiellement constitué d'oxygène et d'azote, le lit d'adsorbant permet de piéger l'azote afin d'augmenter la concentration en oxygène. Plus particulièrement, le lit d'adsorbant est un tamis moléculaire constitué de billes de zéolithe. Medical centers are generally supplied with oxygen via bottles containing oxygen in gaseous form and at high pressure, usually 200 bars, or fixed containers fed with liquid oxygen. Oxygen is generally considered a drug, particularly in France, the purity of medical oxygen being of the order of 99.5%. Such an oxygen supply requires nearby oxygen plants, from which bottles or liquid oxygen are transported. In areas where routing can not be achieved, it is necessary that oxygen be produced in sufficient quantity in situ. For this, it is known to use oxygen production facilities operating according to the PSA method. An installation of the prior art is shown schematically in Figure 1. This comprises a first and a second adsorbers la, lb, each having an adsorbent bed capable of separating oxygen from the air. Since the air consists essentially of oxygen and nitrogen, the adsorbent bed is used to trap nitrogen in order to increase the oxygen concentration. More particularly, the adsorbent bed is a molecular sieve consisting of zeolite beads.

Chaque adsorbeur la, lb comporte une entrée d'alimentation 2a, 2b reliée à une conduite 3 d'alimentation en air par l'intermédiaire d'une électrovanne 4a, 4b dite d'alimentation et une sortie d'extraction 5a, 5b de l'oxygène produit, reliée à une conduite d'évacuation 6 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 7a, 7b. Each adsorber 1a, 1b has a feed inlet 2a, 2b connected to an air supply pipe 3 via a so-called supply solenoid valve 4a, 4b and an extraction outlet 5a, 5b of the oxygen produced, connected to a discharge pipe 6 via a non-return valve 7a, 7b.

Chaque entrée 2a, 2b des adsorbeurs la, lb est en outre reliée à un silencieux de purge ou d'extraction 8 par l'intermédiaire d'une électrovanne 9a, 9b dite de régénération. De plus, les sorties 5a, 5b des adsorbeurs la, lb sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison 10 équipée d'un réducteur de débit réglable 11, et d'une seconde conduite de liaison 12 équipée d'une vanne d'équilibrage 13. Each inlet 2a, 2b adsorbers 1a, 1b is further connected to a purge or extraction silencer 8 via a solenoid valve 9a, 9b called regeneration. In addition, the outlets 5a, 5b of the adsorbers 1a, 1b are connected to each other via a first connecting pipe 10 equipped with an adjustable flow restrictor 11, and a second connecting pipe 12 equipped with a balancing valve 13.

Le fonctionnement de cette installation de l'art antérieur va maintenant être décrit plus en détail. Dans une première étape, dite de saturation et représentée à la figure 1, les vannes 4a et 9b sont ouvertes et les vannes 4b, 9a et 13 sont 5 fermées. L'air sous pression est amené par la conduite 3 d'alimentation en air, traverse la vanne d'alimentation 4a associée au premier adsorbeur la, et pénètre dans celui-ci de manière à ce que l'oxygène contenu dans l'air soit séparé de l'azote puis rejeté au niveau de la sortie 5a. Au fur et à mesure de 10 l'alimentation en air, la pression P1 au niveau de la sortie 5a du premier adsorbeur la augmente. Parallèlement, l'ouverture de la vanne de régénération 9b permet au gaz retenu dans le second adsorbeur 1 b de s'échapper brutalement par le silencieux de purge 8. La pression dans le second adsorbeur 1 b passe 15 classiquement d'environ 2,5 bars à 0 bar en une fraction de seconde, ce qui permet de désorber l'azote piégé dans le lit d'adsorbant. Puis, le second adsorbeur lb est balayé par un courant d'oxygène provenant de la liaison 10 entre les sorties 5a, 5b des premier et second adsorbeurs la, 1 b afin de terminer la désorption de l'azote. Toutefois, ce courant d'oxygène reste minime 20 du fait de la présence d'un réducteur de débit 11. II s'agit de l'étape de saturation du premier adsorbeur la et de purge puis régénération du second adsorbeur 1 b. Comme cela est représenté à la figure 2, lorsque la pression P1 à la sortie 2a du premier adsorbeur la dépasse la pression P2 à l'intérieur de la 25 conduite d'évacuation 6, l'oxygène produit traverse le clapet anti-retour 7a et entre dans ladite conduite d'évacuation 6, cette dernière alimentant par exemple un réseau de distribution en oxygène (non représenté). Il s'agit de l'étape de production d'oxygène à l'aide du premier adsorbeur la. Au bout d'une durée déterminée, un système de gestion par 30 temporisation permet de fermer les vannes 4a et 9b. Dans ce cas, la pression P1 au niveau de la sortie du premier adsorbeur chute en-dessous de la pression P2, de manière à refermer le clapet anti-retour 7a. L'oxygène restant dans le premier adsorbeur la est dirigé vers le second adsorbeur lb, par l'intermédiaire de la conduite de liaison 10 et du 35 réducteur de débit 11. Cette étape, représentée à la figure 3, est l'étape de pressurisation lente du second adsorbeur lb. The operation of this prior art installation will now be described in more detail. In a first so-called saturation step and shown in FIG. 1, the valves 4a and 9b are open and the valves 4b, 9a and 13 are closed. The pressurized air is fed through the air supply pipe 3, passes through the supply valve 4a associated with the first adsorber 1a, and enters the latter so that the oxygen contained in the air is separated from the nitrogen and then rejected at the outlet 5a. As the air supply increases, the pressure P1 at the outlet 5a of the first adsorber increases it. At the same time, the opening of the regeneration valve 9b allows the gas retained in the second adsorber 1b to escape suddenly through the purge silencer 8. The pressure in the second adsorber 1b typically reaches about 2.5 bars at 0 bar in a fraction of a second, which desorbs the nitrogen trapped in the adsorbent bed. Then, the second adsorber 1b is flushed with a stream of oxygen from the bond 10 between the outlets 5a, 5b of the first and second adsorbers 1a, 1b to complete the desorption of the nitrogen. However, this stream of oxygen remains minimal because of the presence of a flow restrictor 11. It is the saturation step of the first adsorber 1a and purge and regeneration of the second adsorber 1b. As shown in FIG. 2, when the pressure P1 at the outlet 2a of the first adsorber 1 exceeds the pressure P2 inside the discharge pipe 6, the oxygen produced passes through the non-return valve 7a and enters said discharge pipe 6, the latter supplying for example an oxygen distribution network (not shown). This is the oxygen production step using the first adsorber la. After a determined period of time, a time management system closes the valves 4a and 9b. In this case, the pressure P1 at the outlet of the first adsorber drops below the pressure P2, so as to close the non-return valve 7a. The oxygen remaining in the first adsorber 1a is directed to the second adsorber 1b, via the connecting line 10 and the flow restrictor 11. This step, shown in FIG. 3, is the pressurization step slow of the second adsorber lb.

Ensuite, comme cela est représenté à la figure 4, au terme d'une temporisation, la vanne d'équilibrage 13 est ouverte, de manière à équilibrer les pressions entre les deux adsorbeurs la, lb, classiquement de l'ordre de 2,5 bars. Il s'agit de l'étape d'équilibrage. Then, as shown in Figure 4, after a delay, the balancing valve 13 is open, so as to balance the pressures between the two adsorbers la, lb, typically of the order of 2.5 bars. This is the balancing step.

C'est alors que, au terme d'une temporisation, les vannes 4b et 9a sont ouvertes et la vanne d'équilibrage 13 est fermée, de manière à effectuer la saturation du second adsorbeur 1 b et, parallèlement, la purge du premier adsorbeur. De la même manière que précédemment, le cycle se poursuit par les étapes successives de production d'oxygène à l'aide du second adsorbeur lb, de pressurisation lente du premier adsorbeur la et d'équilibrage. Les commentaires effectués précédemment, relatifs aux figures 1 à 4 et concernant le premier adsorbeur, sont ainsi transposables au second adsorbeur. La production d'oxygène est ainsi cyclique et est réalisée 15 alternativement à l'aide du premier et du second adsorbeurs. Ce type d'installation engendre les inconvénients exposés ci-après. Dans le cas où le débit consommé par le réseau de distribution en oxygène est très important, les adsorbeurs la, lb ne peuvent pas produire de l'oxygène en quantité suffisante. Or, tant que la temporisation n'est pas 20 expirée, la vanne 4a ou la vanne 4b reste ouverte, ce qui a pour effet d'autoriser le passage d'un important débit d'air au travers de l'adsorbeur concerné, et cela au-delà de ses capacités réelles. La concentration en oxygène à la sortie de l'adsorbeur chute donc de manière importante et le gaz alimentant le réseau de distribution comporte une faible concentration en 25 oxygène. On rappelle que la norme ISO 10083 impose une concentration en oxygène minimum de 90 % dans les réseaux de distribution correspondants. En pratique, une alarme est déclenchée à 92 % et la production doit être stoppée à 90 %. 30 La figure 5 illustre la courbe représentant la concentration en oxygène en fonction du débit produit par l'adsorbeur. On remarque ainsi que, dans l'exemple de la figure 5, afin d'obtenir une concentration minimale de 93% en oxygène, il n'est pas possible de dépasser un débit de production de l'ordre de 1,7 m3/h. It is then that, after a delay, the valves 4b and 9a are open and the balancing valve 13 is closed, so as to perform the saturation of the second adsorber 1b and, in parallel, the purge of the first adsorber . In the same manner as before, the cycle continues with the successive stages of oxygen production using the second adsorber lb, slow pressurization of the first adsorber 1a and equilibration. The comments made previously, relating to Figures 1 to 4 and relating to the first adsorber, are thus transposable to the second adsorber. Oxygen production is thus cyclic and is carried out alternately using the first and second adsorbers. This type of installation causes the disadvantages set out below. In the case where the flow rate consumed by the oxygen distribution network is very large, the adsorbers 1a, 1b can not produce sufficient oxygen. However, as long as the timer has not expired, the valve 4a or the valve 4b remains open, which has the effect of allowing the passage of a large flow of air through the adsorber concerned, and that beyond his real abilities. The oxygen concentration at the outlet of the adsorber therefore drops significantly and the gas supplying the distribution network has a low oxygen concentration. It is recalled that the ISO 10083 standard imposes a minimum oxygen concentration of 90% in the corresponding distribution networks. In practice, an alarm is triggered at 92% and the production must be stopped at 90%. FIG. 5 illustrates the curve representing the oxygen concentration as a function of the flow rate produced by the adsorber. It should thus be noted that, in the example of FIG. 5, in order to obtain a minimum concentration of 93% oxygen, it is not possible to exceed a production flow rate of the order of 1.7 m3 / h. .

Dès lors, dans le cas où le débit d'oxygène nécessité par le réseau de distribution est trop important, l'installation de l'art antérieur risque de déclencher l'alarme, voire de provoquer son arrêt. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de traitement de fluide par adsorption à variation de pression qui permet de respecter les normes imposées, c'est-à-dire qui garantit une production d'oxygène avec une concentration minimum déterminée, même lorsqu'un débit d'oxygène important est demandé. A cet effet, l'invention concerne un procédé de traitement de fluide 10 par adsorption à variation de pression, réalisé de manière cyclique, chaque cycle comportant au moins les étapes consistant à : - alimenter en fluide un premier adsorbeur contenant un lit d'adsorbant apte à séparer l'oxygène dudit fluide, ledit premier adsorbeur comportant une entrée d'alimentation en fluide et une sortie d'extraction de 15 l'oxygène, - stopper l'alimentation en fluide du premier adsorbeur, - alimenter une conduite d'évacuation avec l'oxygène produit par le premier adsorbeur, - stopper l'extraction d'oxygène du premier adsorbeur, 20 - purger le fluide restant dans le premier adsorbeur, - alimenter un second adsorbeur, contenant un lit d'adsorbant apte à séparer l'oxygène dudit fluide, ledit second adsorbeur comportant une entrée d'alimentation en fluide et une sortie d'extraction de l'oxygène, - stopper l'alimentation en fluide du second adsorbeur, 25 - alimenter une conduite d'évacuation avec l'oxygène produit par le second adsorbeur, - stopper l'extraction d'oxygène du second adsorbeur, - purger le fluide restant dans le second adsorbeur, caractérisé en ce que l'oxygène alimentant la conduite d'évacuation 30 est stocké dans un premier réservoir, puis est amené sous pression dans un second réservoir, par l'intermédiaire d'un surpresseur, lorsque la pression à l'intérieur du second réservoir chute sous une valeur prédéterminée, l'oxygène contenu dans le second réservoir étant destiné à être délivré, par exemple à un réseau de distribution. 35 De cette manière, le débit d'oxygène délivré est limité par le débit fourni par le supresseur. Therefore, in the case where the oxygen flow required by the distribution network is too large, the installation of the prior art may trigger the alarm, or even cause it to stop. The invention aims to remedy these drawbacks by proposing a fluid treatment process by pressure swing adsorption which makes it possible to comply with the imposed standards, that is to say which guarantees an oxygen production with a minimum concentration determined. , even when a large flow of oxygen is required. For this purpose, the invention relates to a pressure-swing adsorption fluid treatment process, carried out cyclically, each cycle comprising at least the steps of: supplying fluid to a first adsorber containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from said fluid, said first adsorber comprising a fluid supply inlet and an oxygen extraction outlet; - stop the supply of fluid to the first adsorber, - supply an evacuation pipe; with the oxygen produced by the first adsorber, - stop the extraction of oxygen from the first adsorber, 20 - purge the fluid remaining in the first adsorber, - supply a second adsorber, containing an adsorbent bed capable of separating the oxygen of said fluid, said second adsorber having a fluid supply inlet and an oxygen extraction outlet; - stop the supply of fluid to the second adsorber; evacuating with the oxygen produced by the second adsorber, - stopping the extraction of oxygen from the second adsorber, - purging the fluid remaining in the second adsorber, characterized in that the oxygen supplying the discharge pipe 30 is stored in a first tank, and is then pressurized in a second tank, via a booster, when the pressure inside the second tank falls below a predetermined value, the oxygen contained in the second tank being intended to be delivered, for example to a distribution network. In this way, the delivered oxygen flow rate is limited by the flow rate supplied by the supressor.

Ce débit peut ainsi être aisément choisi, en fonction des capacités des adsorbeurs, afin que le pourcentage d'oxygène soit supérieur à 93 %. Le débit fourni par le surpresseur peut être ajusté simplement. En effet, il suffit pour cela de faire varier la fréquence de fonctionnement du surpresseur, cette dernière imposant le débit fourni au second réservoir. Un autre avantage de l'utilisation d'un surpresseur est de stocker, à l'intérieur du second réservoir, de l'oxygène sous haute pression, ce qui permet de répondre à des pics de consommation en oxygène. Selon une caractéristique de l'invention, les sorties d'extraction des 10 premier et second adsorbeurs sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une conduite de liaison, durant toute la durée du cycle. La conduite de liaison permet le balayage par un courant d'oxygène pour terminer la désorption de l'azote dans les adsorbeurs ainsi que la montée en pression progressive de ceux-ci. 15 Avantageusement, le fluide circulant dans la conduite de liaison traverse des moyens de limitation du débit. Cette caractéristique permet d'assurer une montée en pression lente du second adsorbeur purgé lors de l'alimentation en fluide du premier adsorbeur, et inversement. 20 En outre, la limitation du débit permet de s'assurer qu'une quantité minimum d'oxygène soit utilisée pour effectuer le balayage de l'autre adsorbeur par un courant d'oxygène. Selon une possibilité de l'invention, l'extraction d'oxygène du premier adsorbeur, respectivement du second adsorbeur, est stoppée lorsque 25 la durée de l'extraction dépasse une valeur prédéterminée. Préférentiellement, l'alimentation en fluide du premier adsorbeur, respectivement du second adsorbeur, est stoppée lorsque la durée de l'alimentation dépasse une valeur prédéterminée. L'invention concerne en outre une installation pour la mise en 30 oeuvre du procédé selon l'invention, comportant un premier et un second adsorbeurs, contenant un lit d'adsorbant apte à séparer l'oxygène dudit fluide, ledit premier adsorbeur comportant une entrée d'alimentation en fluide et une sortie d'extraction de l'oxygène, les entrées des premier et second adsorbeurs étant chacune reliées, d'une part à une conduite d'alimentation par 35 l'intermédiaire d'une vanne d'alimentation, et d'autre part à un silencieux de purge, par l'intermédiaire d'une vanne régénération, les sorties des adsorbeurs étant chacune reliées à une conduite d'évacuation, par l'intermédiaire d'une vanne d'évacuation, lesdites sorties étant en outre reliées l'une à l'autre, notamment par l'intermédiaire d'une vanne d'équilibrage et/ou par l'intermédiaire d'un réducteur de débit, caractérisée en ce que la conduite d'évacuation comporte un premier et un second réservoirs, le premier réservoir étant disposé en aval du second réservoir et étant relié à celui-ci par l'intermédiaire d'un surpresseur conçu pour amener de l'oxygène contenu dans le premier réservoir vers le second réservoir lorsque la pression à l'intérieur du second réservoir chute en-dessous d'une valeur déterminée, l'oxygène contenu dans le second réservoir étant destiné à être délivré, par exemple à un réseau de distribution. Avantageusement, le surpresseur est de type pneumatique. Ce type de surpresseur permet de régler facilement une fréquence de fonctionnement stable, et donc, un débit constant. This flow rate can thus be easily chosen, depending on the capacity of the adsorbers, so that the percentage of oxygen is greater than 93%. The flow rate provided by the booster can be adjusted simply. Indeed, it suffices for this to vary the operating frequency of the booster, the latter imposing the flow supplied to the second tank. Another advantage of using a booster is to store, within the second tank, oxygen under high pressure, which makes it possible to respond to peaks in oxygen consumption. According to one characteristic of the invention, the extraction outlets of the first and second adsorbers are connected to each other via a connecting line, throughout the cycle. The bonding line allows scavenging with a stream of oxygen to complete the desorption of the nitrogen in the adsorbers as well as the gradual increase in pressure thereof. Advantageously, the fluid flowing in the connecting pipe passes through flow limiting means. This characteristic makes it possible to ensure a slow rise in pressure of the second adsorber purged during the supply of fluid to the first adsorber, and vice versa. In addition, the flow rate limitation ensures that a minimum amount of oxygen is used to flush the other adsorber through a stream of oxygen. According to a possibility of the invention, the oxygen extraction of the first adsorber or the second adsorber is stopped when the duration of the extraction exceeds a predetermined value. Preferably, the fluid supply of the first adsorber, respectively the second adsorber, is stopped when the duration of the supply exceeds a predetermined value. The invention furthermore relates to an installation for carrying out the process according to the invention, comprising a first and a second adsorber, containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from said fluid, said first adsorber comprising an inlet fluid supply and an oxygen extraction outlet, the inlets of the first and second adsorbers being each connected, on the one hand, to a supply line via a supply valve, and on the other hand to a purge silencer, via a regeneration valve, the outlets of the adsorbers being each connected to a discharge pipe, via an evacuation valve, said outlets being further connected to each other, in particular via a balancing valve and / or via a flow reducer, characterized in that the discharge pipe comprises a first and a second tanks, the first first tank being disposed downstream of the second tank and being connected thereto via a booster designed to deliver oxygen contained in the first tank to the second tank when the pressure inside the second tank falling below a determined value, the oxygen contained in the second reservoir being intended to be delivered, for example to a distribution network. Advantageously, the booster is of the pneumatic type. This type of booster makes it possible to easily adjust a stable operating frequency, and therefore, a constant flow rate.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cette installation et de ce procédé de traitement de fluide par adsorption à variation de pression. Figure 1 à 4 sont des vues schématiques d'une installation de type PSA selon l'art antérieur ; Figure 5 est un diagramme représentant le pourcentage d'oxygène obtenu par un adsorbeur, en fonction du débit de gaz produit ; Figure 6 à 9 sont des vues correspondant respectivement aux figures 1 à 4, d'une partie d'une installation selon l'invention ; Figure 10 est une vue de l'installation selon l'invention. Les figures 6 à 10 représentent une installation de traitement de fluide par adsorption à variation de pression comportant un premier et un second adsorbeurs la, lb, comportant chacun un lit d'adsorbant apte à séparer l'oxygène de l'air. L'air étant essentiellement constitué d'oxygène et d'azote, le lit d'adsorbant permet de piéger l'azote afin d'augmenter la concentration en oxygène. Plus particulièrement, le lit d'adsorbant est un tamis moléculaire constitué de billes de zéolithe. Chaque adsorbeur la, 1 b comporte une entrée d'alimentation 2a, 2b reliée à une conduite 3 d'alimentation en air par l'intermédiaire d'une électrovanne 4a, 4b dite d'alimentation et une sortie d'extraction 5a, 5b de l'oxygène produit, reliée à une conduite d'évacuation 6 par l'intermédiaire d'une électrovanne d'évacuation 7a, 7b. Chaque entrée 2a, 2b des adsorbeurs la, lb est en outre reliée à un silencieux de purge ou d'extraction 8 par l'intermédiaire d'une électrovanne 5 9a, 9b dite de régénération. De plus, les sorties 2a, 2b des adsorbeurs la, lb sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison 10 équipée d'un réducteur de débit réglable 11, et d'une seconde conduite de liaison 12 équipée d'une vanne d'équilibrage 13. 10 Comme cela apparaît à la figure 10, la conduite d'évacuation 6 comporte un premier et un second réservoirs 14, 15. Le premier réservoir 14 est disposé en aval du second réservoir 15 et est relié à celui-ci par l'intermédiaire d'un surpresseur pneumatique 16. Le premier réservoir 14 est également appelé cuve ou réservoir 15 d'homogénéisation, le second réservoir 15 étant appelé cuve ou réservoir de stockage. Un capteur de pression 17 permet de déterminer la pression à l'intérieur du second réservoir 15. Le surpresseur 16 est commandé de manière à amener l'oxygène contenu dans le premier réservoir 14 vers le 20 second réservoir 15, lorsque la pression à l'intérieur du second réservoir 15 chute en-dessous d'une valeur déterminée. Une conduite de distribution 18, alimentant par exemple un réseau de distribution, débouche dans le second réservoir 15. Le fonctionnement de cette installation de l'art antérieur va 25 maintenant être décrit plus en détail. Dans une première étape, dite de saturation et représentée à la figure 1, les vannes 4a et 9b sont ouvertes et les vannes 4b, 9a et 13 sont fermées. L'air sous pression est amené par la conduite 6 d'alimentation en 30 air, traverse la vanne d'alimentation 4a associée au premier adsorbeur la, et pénètre dans celui-ci de manière à ce que l'oxygène contenu dans l'air soit séparé de l'azote puis rejeté au niveau de la sortie 5a. Au fur et à mesure de l'alimentation en air, la pression P1 au niveau de la sortie 2a du premier adsorbeur la augmente. 35 Parallèlement, l'ouverture de la vanne de régénération 9b permet au gaz retenu dans le second adsorbeur lb de s'échapper brutalement par le silencieux de purge 8. La pression dans le second adsorbeur lb passe classiquement d'environ 2,5 bars à 0 bar en une fraction de seconde, ce qui permet de désorber l'azote piégé dans le lit d'adsorbant. Puis, le second adsorbeur lb est balayé par un courant d'oxygène provenant de la liaison 10 entre les sorties 5a et 5b des premier et second adsorbeurs la et lb afin de terminer la désorption de l'azote. Toutefois, ce courant d'oxygène reste minime du fait de la présence d'un réducteur de débit 11. II s'agit de l'étape de saturation / régénération du premier adsorbeur la et de purge du second adsorbeur lb. In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing showing, by way of nonlimiting examples, two embodiments of this installation and of this treatment method. of pressure swing adsorption fluid. Figure 1 to 4 are schematic views of a PSA type installation according to the prior art; Figure 5 is a diagram showing the percentage of oxygen obtained by an adsorber, as a function of the flow rate of gas produced; Figures 6 to 9 are views respectively corresponding to Figures 1 to 4, a part of an installation according to the invention; Figure 10 is a view of the installation according to the invention. Figures 6 to 10 show a pressure swing adsorption fluid treatment plant comprising a first and a second adsorbers la, lb, each comprising an adsorbent bed capable of separating oxygen from the air. Since the air consists essentially of oxygen and nitrogen, the adsorbent bed is used to trap nitrogen in order to increase the oxygen concentration. More particularly, the adsorbent bed is a molecular sieve consisting of zeolite beads. Each adsorber 1a, 1b has a feed inlet 2a, 2b connected to an air supply pipe 3 via a so-called supply solenoid valve 4a, 4b and an extraction outlet 5a, 5b of the oxygen produced, connected to a discharge pipe 6 via a discharge solenoid valve 7a, 7b. Each inlet 2a, 2b adsorbers 1a, 1b is further connected to a purge or extraction silencer 8 via a solenoid valve 5 9a, 9b called regeneration. In addition, the outlets 2a, 2b of the adsorbers 1a, 1b are connected to one another via a first connecting pipe 10 equipped with an adjustable flow restrictor 11, and a second connecting pipe 12 equipped with A balancing valve 13. As shown in FIG. 10, the discharge pipe 6 comprises first and second tanks 14, 15. The first tank 14 is disposed downstream of the second tank 15 and is connected to the latter through a pneumatic booster 16. The first tank 14 is also called tank or homogenization tank 15, the second tank 15 being called tank or storage tank. A pressure sensor 17 makes it possible to determine the pressure inside the second tank 15. The booster 16 is controlled so as to bring the oxygen contained in the first tank 14 to the second tank 15, when the pressure at the second tank inside the second tank falls below a determined value. A distribution line 18, for example supplying a distribution network, opens into the second tank 15. The operation of this installation of the prior art will now be described in more detail. In a first step, called saturation and shown in Figure 1, the valves 4a and 9b are open and the valves 4b, 9a and 13 are closed. The pressurized air is fed through the air supply line 6, passes through the feed valve 4a associated with the first adsorber 1a, and enters the latter so that the oxygen contained in the air is separated from the nitrogen and then rejected at the outlet 5a. As and when air supply, the pressure P1 at the outlet 2a of the first adsorber increases. At the same time, the opening of the regeneration valve 9b allows the gas retained in the second adsorber 1b to escape suddenly through the purge silencer 8. The pressure in the second adsorber 1b typically ranges from about 2.5 bar to 0 bar in a fraction of a second, which allows to desorb the nitrogen trapped in the adsorbent bed. Then, the second adsorber 1b is flushed with a stream of oxygen from the bond 10 between the outlets 5a and 5b of the first and second adsorbers 1a and 1b in order to complete the desorption of the nitrogen. However, this stream of oxygen remains minimal because of the presence of a flow restrictor 11. It is the saturation / regeneration step of the first adsorber 1a and the purge of the second adsorber 1b.

Au terme d'une temporisation, la vanne 7a est ouverte. L'oxygène produit par le premier adsorbeur la traverse alors la vanne 7a et la conduite d'évacuation 6, puis est stocké dans le premier réservoir 14. II s'agit de l'étape de production d'oxygène à l'aide du premier adsorbeur la. Au terme d'une temporisation, les vannes 4a, 7a et 9b sont fermées. L'oxygène restant dans le premier adsorbeur la est dirigé vers le second adsorbeur lb, par l'intermédiaire de la conduite de liaison 10 et du réducteur de débit 11. Cette étape, représentée à la figure 8, est l'étape de pressurisation lente du second adsorbeur lb. Ensuite, comme cela est représenté à la figure 9, au terme d'une temporisation, la vanne d'équilibrage 13 est ouverte, de manière à équilibrer les pressions entre les deux adsorbeurs la, lb, classiquement de l'ordre de 2,5 bars. Il s'agit de l'étape d'équilibrage. Puis, au terme d'une temporisation, les vannes 4b et 9a sont ouvertes et la vanne d'équilibrage 13 est fermée, de manière à effectuer la saturation du second adsorbeur lb et, parallèlement, la purge du premier adsorbeur. De la même manière que précédemment, le cycle se poursuit par les étapes successives de production d'oxygène à l'aide du second adsorbeur lb, de pressurisation lente du premier adsorbeur la et d'équilibrage. Ces étapes ne sont pas représentées aux figures 6 à 9, ces dernières ne représentant que la moitié d'un cycle complet. Cependant, comme vu précédemment, le cycle est symétrique et les étapes relatives à l'adsorbeur la sont transposables à l'adsorbeur lb, et inversement. Parallèlement, lorsque de l'oxygène est distribué par l'intermédiaire de la conduite de distribution 18, la pression à l'intérieur du second réservoir 15 baisse progressivement. Lorsque celle-ci chute en dessous d'une valeur seuil basse, le surpresseur 16 est actionné de manière à alimenter le second réservoir 15 avec de l'oxygène issu du premier réservoir 14, jusqu'à ce que la pression détectée à l'interieur du second résevoir 15 dépasse une valeur seuil haute. De cette manière, le débit d'oxygène délivré est limité par le débit 5 fourni par le supresseur 16. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cette installation et de ce procédé, décrites ci-dessus à titre d'exemple, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes. 10 After a delay, the valve 7a is open. The oxygen produced by the first adsorber then passes through the valve 7a and the evacuation pipe 6, then is stored in the first reservoir 14. This is the oxygen production step using the first adsorber la. After a delay, the valves 4a, 7a and 9b are closed. The oxygen remaining in the first adsorber 1a is directed towards the second adsorber 1b, via the connecting pipe 10 and the flow restrictor 11. This step, represented in FIG. 8, is the step of slow pressurization second adsorber lb. Then, as shown in FIG. 9, after a delay, the equilibration valve 13 is open, so as to balance the pressures between the two adsorbers 1a, 1b, typically of the order of 2.5 bars. This is the balancing step. Then, after a delay, the valves 4b and 9a are open and the balancing valve 13 is closed, so as to saturate the second adsorber lb and, in parallel, the purge of the first adsorber. In the same manner as before, the cycle continues with the successive stages of oxygen production using the second adsorber lb, slow pressurization of the first adsorber 1a and equilibration. These steps are not shown in Figures 6 to 9, the latter being only half of a complete cycle. However, as seen above, the cycle is symmetrical and the steps relating to the adsorber 1a are transposable to the adsorber 1b, and vice versa. In parallel, when oxygen is distributed through the distribution line 18, the pressure inside the second reservoir 15 gradually decreases. When this falls below a low threshold value, the booster 16 is actuated so as to feed the second tank 15 with oxygen from the first tank 14, until the pressure detected inside. the second tank 15 exceeds a high threshold value. In this way, the flow rate of oxygen delivered is limited by the flow rate provided by the supressor 16. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this installation and this method, described herein. above as an example, but it embraces all variants. 10

Claims

REVENDICATIONS1. Process for the treatment of fluid by pressure swing adsorption, carried out in a cyclic manner, each cycle comprising at least the 5 steps of: supplying fluid to a first adsorber (1a) containing an adsorbent bed capable of separating oxygen said fluid, said first adsorber (la) having a fluid supply inlet (2a) and an oxygen extraction outlet (5a), - stop the fluid supply of the first adsorber (1a), - supplying an evacuation line (6) with the oxygen produced by the first adsorber (1a), - stopping the oxygen extraction from the first adsorber (1a), - purging the fluid remaining in the first adsorber (1a), Supplying a second adsorber (1b), containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from said fluid, said second adsorber (1b) comprising a fluid supply inlet (2b) and an outlet (5b) of extraction of oxygen, - stop the fluid supply of the second adsorber (lb) - supplying a discharge pipe (6) with the oxygen produced by the second adsorber (1b), - stopping the extraction of oxygen from the second adsorber (1b), - purging the fluid remaining in the second adsorber ( 1b), characterized in that the oxygen supplying the discharge pipe (6) is stored in a first tank (14) and is then pressurized in a second tank (15) via a booster (16), when the pressure inside the second tank (15) falls below a predetermined value, the oxygen contained in the second tank (15) being intended to be delivered, for example to a distribution network.

2. Method according to claim 1, characterized in that the extraction outlets (5a, 5b) of the first and second adsorbers (la, lb) are connected to each other via a conduit of link (10), throughout the cycle.

3. Method according to claim 2, characterized in that the fluid flowing in the connecting pipe passes through flow limiting means (8).

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the oxygen extraction of the first adsorber (la), respectively the second adsorber (1 b), is stopped when the duration of the extraction exceeds one predetermined value.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fluid supply of the first adsorber (la), respectively the second adsorber (1 b), is stopped when the duration of supply exceeds a predetermined value . 20

6. Installation for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, comprising a first and a second adsorber (la, 1 b) containing an adsorbent bed capable of separating oxygen from said fluid, said first adsorber comprising a fluid supply inlet (2a, 2b) and an oxygen extraction outlet (5a, 5b), the inlets of the first and second adsorbers being each connected, on the one hand, to a pipe supply (3) via a supply valve (4a, 4b), and secondly to a purge silencer (8), via a regeneration valve (9a, 9b ), the outlets of the adsorbers being each connected to an evacuation pipe (6), via an evacuation valve (7a, 7b), said outlets being further connected to each other , in particular via a balancing valve (13) and / or via a flow restrictor (11), characterized in that the pipe outlet (6) has a first and a second reservoir (14, 15), the first reservoir (14) being arranged downstream of the second reservoir (15) and connected thereto via a booster (16) adapted to supply oxygen contained in the first tank (14) to the second tank (15) when the pressure within the second tank (15) falls below a predetermined value , the oxygen contained in the second reservoir (15) being intended to be delivered, for example to a distribution network.

7. Installation according to claim 6, characterized in that the booster (16) is of the pneumatic type.