JPH04121577A - 空気分離装置の制御方法 - Google Patents

空気分離装置の制御方法

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JPH04121577A
JPH04121577A JP23985590A JP23985590A JPH04121577A JP H04121577 A JPH04121577 A JP H04121577A JP 23985590 A JP23985590 A JP 23985590A JP 23985590 A JP23985590 A JP 23985590A JP H04121577 A JPH04121577 A JP H04121577A
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air
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adsorption
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raw material
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JP23985590A
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Masayoshi Nunomura
布村 雅良
Yasuo Tasaka
田坂 靖夫
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Hitachi Ltd
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    • F25J3/04169Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は深冷空気分離装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より、深冷空気分離装置の原料ガスである原料空気
中の水分、炭酸ガスの不純物を除去する前処理として吸
着剤により吸着除去する吸着方式が採用されている。そ
の−例を第2図に示す。
第2図の吸着方式では、原料空気圧縮機lで昇圧された
原料空気を吸着剤が充填された吸着Mi2に送り、ここ
で原料空気中の水分、炭酸ガスな吸着除去し清浄な空気
として深冷空気分離部3に送られる。一方、吸着剤が吸
着除去した水分、炭酸ガスの脱着のため、深冷空気分離
部3で製品ガスを分屋した残りのガスを吸着塔再生ガス
として吸着塔に送り、水分、炭酸ガスの掃気な行う。二
のため吸着方式では、吸着剤が充填された吸着塔の吸着
工程、再生工程と交互に行わせる必要があり、吸II場
を2基設直して切替運転される。
従って、吸着方式では、吸5litと再生時とで吸sI
塔内の圧力差が生じることは避けられず、吸着塔切替運
転毎に吸着塔内の均圧操作である加圧工程にて使用され
る加圧^量の影響で原料空気量の変動が生じていた。こ
のため深冷分離部3へ供給される空気量も変動し、製品
ガス量の変動、製品純度の低下等を生じ、いかに深冷分
離部への供給空気量と安定供給するかが問題となってい
た。なお、この槍の装置として関連するものには例えば
特開昭57−745744!が亭げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、吸着方式の深冷空気分離装置の吸着層
を切替運転する際、各吸着塔毎に加圧。
吸着、脱圧、再生のステップを1サイクルとして2Ni
の吸S塔を交互に運転している。このため、IN&の吸
着工程の準備工程である加圧工程では、再生圧力(約0
.IQ/mG)から吸着圧力(約5都/aiG)!で吸
着層内を加圧する必要があり、この時の空気量すなわち
加圧風量分の変動が原料空気量の変動となり深冷分離部
へ供給する空気量の変動を招いていた。この加圧風量は
加圧初期と加圧5!r[とで大きく^■が変わるばかり
でな畷吸看培切替時閲t−矩縮化する程加圧時間が短縮
されるため加圧風量の量、変動幅が大きくなる。このた
め、深冷分離部では、原料空気圧力の変動。
原料空気量の変動を受け、精留効率の低下、製品#11
!!tの低下、製品■の低下の原因となり、深冷分離部
の安定運転を阻害する要因となっていた。特にアルゴン
採取設備を有した深冷空気弁#Il装履ではアルゴンフ
ィードガス組成の変動を招きアルゴン採取運転の弊害と
なっていた。望だ、最近の高回収率、高純度化の要求さ
れるプラントでは重要な間層となる。この防止策として
、一部では吸着塔を2塔から3w1以上の多数基にする
方法もとられているがコストアップとなる欠点がある。
一方、加圧風量をフィード本ワード制御により加算する
方法もとられているが、各運転モードによる制御量の変
化、増減量運転による制御量の変化と運転制御を複雑化
するばかりでなく、運転特性を器(していた。
本発明の目的は深冷分離部への供給空気量の一定化を図
りプラントの安定運転化1図る空気分離装置の制御方法
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、吸着方式の空気分III装置の吸着塔を切
替運転する際に吸着塔加圧に必要な加圧風量による原料
空気量の変動を深冷分離部に与えないため、原料空気圧
縮機の容量制御をesx*出口部すなわち深冷分41部
入口にて行うことにより深冷分離部への供給風量の一定
化をはかる方法である。
〔作   用〕
吸着方式の深冷空気弁111I装置では、精留分離に必
要な圧力に昇圧(約5ゆ/cjG)された原料空気を吸
着塔に送入して、原料空気中の水分、炭酸ガスを吸着除
去し深冷分離部へ供給する。吸着層は規定時間吸着工程
を行った後、吸着工程で吸着した水分、炭酸ガスの脱着
再生のため他の吸着層へ切替えられる。今、吸着工程に
あった吸着層は、場内の圧力な脱圧後、再生ガスを通し
、吸着工程との圧力差又は温度差を利用して水分、炭酸
ガスを脱着再生される。再生光T後1次の吸着工程へ入
るため塔内を吸着圧力まで加圧されるが、この時場内が
約0.1KP/c+sJGから原料空気圧力での加圧が
されるため多大な加圧風量が必要になる。この加圧風量
は吸着層のSSおよび切替時間によって決まりで吃るが
、一般に原−斜交気量の約lO〜2596程度が最大時
で必要になるとともに、加圧工程内においても吸lf場
の加圧状態により必要風量が変動する。このため、二の
加圧風量の大小および変動が深冷分離部への原料空気量
の変動となり製品ガス量、純度の変動を招き運転が不安
定となる要因となっていた。特に最近の高純度化、高収
率化の要求される深冷空気分離装置や、アルゴン採取設
備を有する深冷分離装置では重要な間層となっている。
本発明は、この欠点を改善するためのものである。原料
空気量が変動する要因となる吸着塔の打法側で原料空気
量を制御する従来方式では深冷分離部への原料空気量が
二次制御となるため制御の複雑化や深冷分離部への原料
空気量変動を招いたことを改善するため、吸着塔出口部
すなわち深冷分離装置部の原料空気量にて原料空気圧縮
機を制御する方法である。これにより深冷分離部に必要
な空気量を常に一定制御することになり、原料空気量の
変動を解消できるとともに制御の簡素化がはかられる。
〔実 施 例〕
以下、本発明の一実施例をIJ1図により説明する。
図において、原料空気圧縮機lで深冷分離に必要な圧力
(約5ゆ/cIIG)に昇圧された原料空気は吸着j?
F(2塔のうち1塔)2に供給され、原料空気中の水分
、炭酸ガスを吸着除去し清浄な空気として深冷分離部3
に供給される。深冷分離部で製品ガスを分離した残りの
ガスは吸着塔再生ガスとして他方の吸着塔に供給され吸
着時に吸着した水分、炭酸ガスを脱着除去し大気へと放
出される。
吸着、再生は一定周期毎藝こ繰返し行われ、吸着早2は
切替使用される。
今、一方の吸着塔(例え、ば入場)が吸着工程に入って
いる場合、他方の吸着塔(例えばB塔)は再生工程にあ
り、この時原料空気圧縮機lの原料空気量は深冷分離に
必要な空気量のみとなり、吸着塔出口部の流量計6によ
り原料空気圧縮機容量制御弁4を制御し深冷分離s3へ
一定供給される。
一定の吸着工程時間が9.7するとλ塔は再生工程に入
るため吸着塔切替制御弁5により制御されA。
塔が再生工程に入る。再生工程兜T後、再びe、s工程
に入るため入場は原料空気圧力まで加圧される加圧工程
に入る。この時、原料空気圧縮機lの原料空気量は深冷
分離に必要な空気量と加圧風量分となるが深冷分離部に
供給する空気量一定として容量制御される。
本実施例によれば、吸fII塔の吸着、再生、加圧工程
に関係な(深冷分離部へ供給する空気量を常に一定にて
制御することができ、吸ll塔の運転による空気量の変
動分だけ原料空気圧縮機の容量制御な行うことができる
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来吸着方式の空気分lI装置では、
吸着塔の各工程による原料空気量の変動、特に加圧工程
時の変動が深冷分離部への供給空気量の変動として急影
響な与え1.:れが製品の純度低下、製品量の変動を招
いていた欠点が解消できる。特にアルゴン採取設備を有
する空気量1llI装置では、空気量の変動の影響はI
l!であり深冷分離部に必要な空気量を一定確保する制
御方法として効果が大きい。さらに最近の高純度化、高
回収率化プラントにも有効となる。
Lf−、ぽか槙峯隼な謀開 第1図は本発明の一実施例の空気分S装厘の系統図、g
J2図は従来の空気分離!Iの系統図である。
1・・・・・・原料空気圧縮機、2・・・・・・吸II
ji!F、3・・・・・・深冷分離部、4・・・・・・
原料空気圧縮機容量制御弁、5・・・・・・吸着塔切替
制御弁、6・・−・・・流量針代理人 弁理士  小 
川 勝 男 \ ブ イ、// オ 閂 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルゴン採取設備を有する空気分離装置の前処理と
    して空気中の水分、炭酸ガスを吸着剤を充填した吸着塔
    により吸着除去させる吸着方式の空気分離装置において
    、 原料ガスの供給源である原料空気圧縮機の容量制御を吸
    着塔出口部に設置した流量計により制御することを特徴
    とする空気分離装置の制御方法。
JP23985590A 1990-09-12 1990-09-12 空気分離装置の制御方法 Pending JPH04121577A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3819574A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-12 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Pressure equalizing system for air separation purification and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3819574A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-12 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Pressure equalizing system for air separation purification and control method
US11612850B2 (en) 2019-11-08 2023-03-28 L'Air Liquide, Societe Anonyme Por L'Etude Et L'Exploitation Des Procedes Georges Claude Pressure equalizing system for air separation purification and control method

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