JP4908634B2 - 極低温蒸留によって空気を分離する方法及び装置 - Google Patents
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Description
電力費がより高い少なくとも1つの期間中には少なくとも主にガスを生じさせ、電力費がより低い少なくとも1つの期間中には少なくとも主に液体を生じさせる空気分離ユニットを有することが頻繁に望まれている。本発明は、この装置が、双方の動作モードにおいて最適な消費電力で動作することを可能にする。
このテキストにおいて言及されている全ての圧力は、絶対圧力である。
i)第1モードに従うときには、供給空気の少なくとも一部は、熱交換ラインの中間点から取り出され、コールドコンプレッサにおいて極低温で圧縮され、熱交換ラインへと送られて更に冷却され、塔システムへと送られ、供給空気の一部は、第1エキスパンダへと送られ、
ii)第2モードに従うときには、供給空気の全ては、第2コンプレッサにおいて、塔システムの最も高い塔圧よりも少なくとも20バール高い高圧へと圧縮され、熱交換ラインにおいて冷却され、一部は塔システムへと送られ、高圧空気の他の一部は第2エキスパンダへと送られる方法が提供される。
−第1モードに従うときには、コールドコンプレッサの出口圧にある供給空気の一部は、冷却され、第1エキスパンダへと送られ、
−コールドコンプレッサは第1エキスパンダと対を成し(coupled)、
−第2コンプレッサは第2エキスパンダと対を成し、
−第2モードでは第2コンプレッサにおいて、第1モードではコールドコンプレッサにおいて処理された空気は、その後、塔システムの上流にある共通移送手段へと送られ、
−第1モードでは、空気は、コールドコンプレッサからコンジットを介して熱交換ラインへと送られ、第2モードでは、空気は、第2コンプレッサから、先と同一のコンジットを介して第2エキスパンダへと送られ、
−第1モードでは、空気は、コールドコンプレッサから、熱交換ラインの流路を介して、そのコールドエンドへと送られ、第2モードでは、空気は、第2コンプレッサから、先と同一の流路を介して、熱交換ラインのコールドエンドへと送られる。
a)塔システムと、
b)熱交換ラインと、
c)主コンプレッサと、
d)主コンプレッサの出口へと接続されたコールドコンプレッサと、
e)主コンプレッサの出口へと接続された第2コンプレッサと、
f)第1及び第2エキスパンダと、
g)空気をコールドコンプレッサから第1エキスパンダへと送る手段と、
h)空気を第2コンプレッサから第2エキスパンダへと送る手段と、
i)空気を第1及び第2エキスパンダから塔システムへと送る手段と、
j)空気を、第1及び第2エキスパンダの何れも通過すること(traversing)なしに、コールドコンプレッサ及び第2コンプレッサから熱交換手段を介して塔システムへと送る手段と
を具備した装置が提供される。
−空気をコールドコンプレッサから第1エキスパンダへと送る手段と、空気を第2コンプレッサから第2エキスパンダへと送る手段とは、共通のコンジットセクションを含み、
−空気を、第1及び第2エキスパンダの何れも通過することなしに、コールドコンプレッサ及び第2コンプレッサから熱交換手段を介して塔システムへと送る手段は、少なくとも1つの共通の流路をこの熱交換手段内に含み、
−この装置は、第3エキスパンダと、空気を、塔システムから第3エキスパンダへと送り、その後、熱交換手段へと送る手段とを含んでいる。
図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
図1のプロセスは、高圧塔65が低圧塔67の下に設置され、リボイラコンデンサ69を介してそれに熱的に結合した二重塔システムを使用する。
Claims (8)
- 第1動作モード及び第2動作モードでの空気の極低温蒸留によって少なくとも1種の液体製品(53)及び少なくとも1種の気体製品(55、61)を生成する方法であって、前記方法は、前記第2モードの間、前記第1モードよりも多量の液体を最終製品として生成し、全ての動作モードにおいて、圧縮され且つ精製された気体空気は、熱交換ライン(19)において冷却され、塔システム(65、67)の少なくとも1つの塔へと送られ、空気の一成分に富んだ液体流(55)は、前記塔システムの1つの塔から取り出され、前記熱交換ラインにおいて気化させられ、高められた圧力にある空気(3)は、前記熱交換ラインへと送られ、凝縮させられ、前記塔システムへと送られ、供給空気の一部は、少なくとも2つのエキスパンダ(29、39)のうちの1つへと送られ、その後、前記塔システムの1つの塔へと送られ、
a)前記第1モードに従うときには、前記供給空気の全て(7)は、前記熱交換ラインの中間点から取り出され、コールドコンプレッサ(37)において極低温で圧縮され、前記コールドコンプレッサからの前記空気の一部は、前記熱交換ラインへと送られて更に冷却され、次に前記塔システムへと送られ、前記供給空気の一部は、前記コールドコンプレッサから送られて、前記熱交換ラインにおいて冷却され、次いで、前記2つのエキスパンダの第1エキスパンダ(39)へと送られ、前記2つのエキスパンダの第2エキスパンダへは空気は送られず、前記コールドコンプレッサは前記第1エキスパンダによって駆動され、
b)前記第2モードに従うときには、前記供給空気の全て(5)は、前記熱交換ラインにおいて冷却されることなしに、第2コンプレッサ(11、12、27)において、前記塔システムの最も高い塔圧よりも少なくとも20バール高い高圧へと圧縮され、前記熱交換ラインにおいて冷却され、一部は塔システムへと送られ、前記高圧空気の他の一部は前記2つのエキスパンダの前記第2(29)へと送られ、前記2つのエキスパンダの前記第1エキスパンダへは空気は送られず、前記第2コンプレッサは前記第2エキスパンダによって駆動される方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記第2モードでは前記第2コンプレッサ(11、12、27)において、前記第1モードでは前記コールドコンプレッサ(37)において処理された空気は、その後、前記塔システムの上流にある共通のコンジット(23)へと送られる方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記第1モードでは、前記空気は、前記コールドコンプレッサ(37)からコンジット(23)を介して前記熱交換ライン(19)へと送られ、前記第2モードでは、前記空気は、前記第2コンプレッサ(11、12、27)から、先と同一のコンジットを介して前記第2エキスパンダ(29)へと送られる方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記第1モードでは、前記空気は、前記コールドコンプレッサ(37)から、前記熱交換ライン(19)の流路を介して、そのコールドエンドへと送られ、前記第2モードでは、前記空気は、第2コンプレッサ(11、12、27)から、先と同一の流路を介して、前記熱交換ラインの前記コールドエンドへと送られる方法。
- 極低温蒸留によって空気を分離するための装置であって、
a)塔システム(65、67)と、
b)熱交換ライン(19)と、
c)主コンプレッサ(1)と、
d)前記熱交換ラインを介して前記主コンプレッサの出口へと接続されたコールドコンプレッサ(37)と、
e)前記熱交換ラインを介さずに前記主コンプレッサの出口へと接続された第2コンプレッサ(11、12、27)と、
f)第1及び第2エキスパンダ(29、39)と、
g)空気を前記コールドコンプレッサから前記第1エキスパンダへと送る手段(21、23、43、33、35)と、
h)空気を前記第2コンプレッサから前記第2エキスパンダへと送る手段(21、22、23、31)と、
i)空気を前記第1及び第2エキスパンダから前記塔システムへと送る手段(45、51)と、
j)空気を、前記第1及び第2エキスパンダの何れもまたは前記コールドコンプレッサを通過することなしに、前記コールドコンプレッサ及び前記第2コンプレッサから前記熱交換手段を介して前記塔システムへと送る手段(41)と、
k)前記コールドコンプレッサを前記第1エキスパンダへと接続し且つ前記第2コンプレッサを前記第2エキスパンダへと接続する手段と、
l)空気の一成分に富んだ液体流(55)を前記塔システムの1つの塔から取り出し、前記液体流を送って、前記熱交換ラインにおいて気化させる手段と
を具備した装置。 - 請求項5に記載の装置であって、空気を前記コールドコンプレッサ(37)から前記第1エキスパンダへと送る手段と、空気を前記第2コンプレッサ(11、12)から前記第2エキスパンダ(29)へと送る手段とは、共通の流路(23)を含んでいる装置。
- 請求項5に記載の装置であって、空気を、前記第1及び第2エキスパンダ(29、39)の何れも通過することなしに、前記コールドコンプレッサ(37)及び前記第2コンプレッサ(11、12)から前記熱交換手段(19)を介して前記塔システムへと送る手段は、少なくとも1つの共通の流路(23)を前記熱交換手段内に含んでいる装置。
- 請求項5乃至7の何れか1項に記載の装置であって、第3エキスパンダ(49)と、空気(47)を、前記塔システムの高圧塔の底部から前記熱交換手段(19)へと送って温め、前記熱交換手段から前記第3エキスパンダへと送り、その後、前記熱交換手段(19)へと送って温める手段とを含んだ装置。
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