JP4733146B2 - 空気の圧縮、冷却および精製のための一体化された工程および装置 - Google Patents
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Description
a)断熱コンプレッサが空気流を圧縮して、圧縮空気流を生じさせ、
b)上記圧縮空気流を用いて、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を温め、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生じさせ、
c)上記第1の温められた加圧流はガス状であり、タービン内で膨張し、
d)上記タービンにより生じる仕事の少なくとも一部を用いて、断熱コンプレッサに動力を供給し、
e)上記冷却された圧縮空気流を、水との熱交換により冷却(cooling)ユニットでさらに冷却した後、TSAプロセスを用いる精製ユニットにおいて精製し、および
f)上記温められた第2の加圧流の少なくとも一部を、以下の工程、すなわち、冷却プロセスにおいて用いられる水を冷却する工程、および精製ユニットを再生するために用いられるガスを温める工程の少なくとも1つにおいて用いる。
a)空気流を圧縮して圧縮空気流を生成するための断熱コンプレッサと、
b)少なくとも1つの熱交換器、および圧縮空気流、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を上記少なくとも1つの熱交換器に送り、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
c)タービン、および上記第1の温められた加圧流を上記タービンに送るための導管と、
d)上記タービンにより生じる仕事の少なくとも一部を上記断熱コンプレッサに伝達するための手段と、
e)水との熱交換による冷却ユニット、および冷却された圧縮空気流を冷却ユニットに送り、さらに冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
f)TSAプロセスを用いる精製ユニット、および精製ユニットに上記のさらに冷却された圧縮空気流を送るための導管と、
g)上記温められた第2の加圧流の少なくとも一部を、上記冷却ユニットおよび精製ユニットの少なくとも1つに送るための導管
とを含む。
a)断熱コンプレッサが空気流を圧縮して圧縮空気流を生じさせ、
b)圧縮された空気流を用いて、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を温め、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生じさせ、
c)上記第1の温められた加圧流がガス状であり、タービン内で膨張し、
d)上記タービンにより生じる仕事の少なくとも1部を用いて上記断熱コンプレッサに動力を供給し、
e)上記冷却された圧縮空気流を水との熱交換によって冷却ユニットでさらに冷却した後、TSAプロセスを用いる精製ユニットにおいて精製し、および
f)上記温められた第2の加圧流の少なくとも一部を、以下の工程、すなわち、冷却プロセスにおいて用いられる水を冷却する工程および精製ユニットを再生するために用いられるガスを温める工程の少なくとも1つにおいて用いる。
a)冷却プロセスは吸着プロセスであってよく、上記第1および第2の加圧流は水流である。
b)上記第1および第2の加圧流は、上記圧縮空気流との間接的な接触により気化し、第1および第2の蒸気流を生じる。
c)上記第1の加圧流は、上記第2の加圧流よりも高い圧力にある。
d)上記第1の温められた加圧流は、上記第2の温められた加圧流よりも高い圧力にある。
e)上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部はタービン内で膨張する。
f)上記タービン内で膨張した上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部が、上記タービンの中間段階に送られる。
g)上記第1および第2の加圧流に接触して冷却された空気は、上記のさらなる冷却および精製に続く空気分離ユニットに送られる。
h)上記第1および第2の加圧流に接触して冷却された空気は、少なくとも1つの水流と直接接触することにより冷却ユニットにおいてさらに冷却されて空気分離ユニットに送られ、かつ少なくとも1つの水流は、吸収タイプの冷凍(refrigeration)ユニットにおいて上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を用いることにより冷却される。
i)上記第1および第2の加圧流に接触して冷却された空気は、精製ユニットにおいて精製されて空気分離ユニットに送られ、上記空気分離ユニットは精製ユニットを再生させるために用いられる窒素富化流を生成し、かつ上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部は、精製ユニットの上流の窒素富化流を温めるために用いられる。
a)空気流を圧縮して圧縮空気流を生成するための断熱コンプレッサと、
b)少なくとも1つの熱交換器、および圧縮空気流、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を上記少なくとも1つの熱交換器に送り、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
c)タービン、および上記第1の温められた加圧流を上記タービンに送るための導管と、
d)上記タービンにより生じる仕事の少なくとも一部を上記断熱コンプレッサに伝達するための手段と、
e)水との熱交換による冷却ユニット、および冷却された圧縮空気流を冷却ユニットに送り、さらに冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
f)TSAプロセスを用いる精製ユニット、および精製ユニットに上記のさらに冷却された圧縮空気流を送るための導管と、
g)上記温められた第2の加圧流の少なくとも一部を、上記冷却ユニットおよび精製ユニットの少なくとも1つに送るための導管
とを含む。
a)タービン、および上記第2の温められた加圧流を上記タービンに送給するための導管、
b)上記タービン内で膨張させた上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を、上記タービンの中間段階に送るための導管、および
c)上記冷却ユニットは直接接触冷却ユニットであり、上記冷却ユニットに水を送るための導管、水を冷却するための吸収タイプの冷凍(refrigeration)ユニット、および上記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を上記冷凍(refrigeration)ユニットに送るための導管。
Claims (16)
- a)断熱コンプレッサが空気流を圧縮して圧縮空気流を生じさせ、
b)前記圧縮空気流を用いて、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を温め、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生じさせ、
c)前記第1の温められた加圧流はガス状であり、タービン内で膨張し、
d)前記タービンにより生じた仕事の少なくとも一部を用いて、前記断熱コンプレッサに動力を供給し、
e)前記冷却された圧縮空気流を、水との熱交換により冷却(cooling)ユニットでさらに冷却した後、TSAプロセスを用いる精製ユニットにおいて精製し、および
f)前記温められた第2の加圧流の少なくとも一部を、以下のプロセス、
(i)前記冷却プロセスにおいて用いられる前記水を冷却すること、および
(ii)前記精製ユニットを再生するために用いられるガスを温めること
から成る群から選択される少なくとも1つにおいて用いる
空気の圧縮、冷却および精製のための一体化された方法。 - 前記第1および第2の加圧流が水流である請求項1に記載の方法。
- 前記第1および第2の温められた加圧流を前記圧縮空気流との間接的な接触により蒸発させ、第1および第2の蒸気流を生じる請求項2に記載の方法。
- 前記第1の加圧流は、前記第2の加圧流よりも高い圧力にある請求項1に記載の方法。
- 前記第1の温められた加圧流は、前記第2の温められた加圧流よりも高い圧力にある請求項1に記載の方法。
- 前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を前記タービン内で膨張させる請求項1に記載の方法。
- 前記タービン内で膨張した前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を、前記タービンの中間段階に送る請求項6に記載の方法。
- 前記第1および第2の加圧流により冷却された前記空気を、前記さらなる冷却および精製に続いて空気分離ユニットに送る請求項1に記載の方法。
- 前記第1および第2の加圧流により冷却された前記空気を、少なくとも1つの水流との直接接触により前記冷却ユニット内でさらに冷却して空気分離ユニットに送り、また前記少なくとも1つの水流を、吸収タイプの冷凍(refrigeration)ユニット内で前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を用いることにより冷却する請求項8に記載の方法。
- 前記第1および第2の加圧流により冷却された前記空気を、前記冷却ユニット内で冷却し、さらに前記精製ユニット内で精製して空気分離ユニットに送り、前記空気分離ユニットは前記精製ユニットを再生するために用いられる窒素富化流を生じさせ、前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を前記精製ユニットの上流の前記窒素富化流を温めるために用いる請求項9に記載の方法。
- a)空気流を圧縮して圧縮空気流を生成するための断熱コンプレッサと、
b)少なくとも1つの熱交換器、および前記圧縮した空気流、第1の圧力の第1の加圧流および第2の圧力の第2の加圧流を前記少なくとも1つの熱交換器に送り、第1の温められた加圧流、第2の温められた加圧流、および冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
c)タービン、および前記第1の温められた加圧流を前記タービンに送るための導管と、
d)前記タービンにより生じる仕事の少なくとも一部を前記断熱コンプレッサに移行させるための手段と、
e)水との熱交換による冷却ユニットと、
f)前記冷却された圧縮空気流を冷却ユニットに送り、さらに冷却された圧縮空気流を生成するための導管と、
g)TSAプロセスを用いる精製ユニット、および精製ユニットに前記さらに冷却された圧縮空気流を送るための導管と、
h)前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を、前記冷却ユニットに用いられる前記水を冷却するために、および前記精製ユニットを再生するために用いられるガスを温めるために、前記冷却ユニットおよび精製ユニットの少なくとも1つに送るための導管
とを含む空気の前記圧縮、冷却および精製のための一体化された装置。 - タービン、および前記タービンに膨張させた第2の温められた加圧流を生成するために前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を送るための導管を含む請求項11に記載の装置。
- 前記タービン内で膨張させた前記第2の温められた加圧流の前記少なくとも一部を、前記タービンの中間段階に送るための導管を含む請求項12に記載の装置。
- 前記冷却(cooling)ユニットは直接接触冷却ユニットであり、前記冷却ユニットに水を送るための導管と、前記水を冷却するための吸収タイプの冷凍(refrigeration)ユニットと、前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を前記冷凍(refrigeration)ユニットに送るための導管とを含む請求項12に記載の装置。
- 前記冷却(cooling)ユニットと蒸留カラムシステム内で冷却される前記空気を冷却するためのさらなる熱交換器と、前記精製ユニット中で精製されて生じた空気流を前記カラムシステムのカラムに送るための導管と、前記カラムシステムのカラムからの生成物を取り出すための導管とを含む請求項12に記載の空気分離ユニット。
- a)熱交換器と、
b)前記カラムシステムから前記熱交換器に、およびそこから前記精製ユニットに窒素富化流を送るための導管と、
c)前記第2の温められた加圧流の少なくとも一部を前記熱交換器に送り、前記精製ユニットの上流の窒素富化流を温めるための導管
とを含む請求項15に記載のユニット。
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