JPH04227457A - 生成物ガスを生成するための極低温蒸留による空気分離方法及びそのための装置 - Google Patents

生成物ガスを生成するための極低温蒸留による空気分離方法及びそのための装置

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JPH04227457A
JPH04227457A JP3180501A JP18050191A JPH04227457A JP H04227457 A JPH04227457 A JP H04227457A JP 3180501 A JP3180501 A JP 3180501A JP 18050191 A JP18050191 A JP 18050191A JP H04227457 A JPH04227457 A JP H04227457A
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liquid
air
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argon
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James Robert Dray
ジェイムズ・ロバート・ドレイ
David R Parsnick
デイビッド・ロス・パースニック
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Union Carbide Industrial Gases Technology Corp
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Publication date
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に極低温空気分離に
関し、詳しくは空気分離による、液体生成もまた所望さ
れる昇圧された生成物ガス生成に関する。
【０００２】
【従来技術】空気を分離するためにしばしば使用される
商業的システムは極低温精留である。分離は、給送空気
を塔システム内に導入するに先立って圧縮することによ
り一般に達成される昇圧された給送圧力によって駆動さ
れる。分離は、液体及び蒸気を、単数或いは複数の塔を
貫流させ、蒸気液体接触要素上を向流接触状態で通過さ
せそれにより、より揮発性の高い単数或いは複数の成分
が液体から蒸気へと通過させそしてより揮発性の低い単
数或いは複数の成分が蒸気から液体へと通過させること
によって実施される。蒸気は、塔を徐々に上昇するに従
い揮発性成分に富んだものとなって行き、また液体は塔
を徐々に下降するに従い揮発性の低い成分に富んだもの
となって行く。一般に極低温分離は、少なくとも１つの
塔を含む主塔システム内で実施され給送体はそこで窒素
富化及び酸素富化成分に分離される。また補助アルゴン
塔内で主塔システムからの給送体がアルゴン富化及び酸
素富化成分に分離される。昇圧状態での生成物ガスを空
気分離システムから回収することがしばしば所望される
。一般に、これは生成物ガスをコンプレッサーに通すこ
とによって更に高圧とすることによって実施される。 そうしたシステムは有効ではあるが極めてコスト高であ
る。ある状況に於ては、高要求量期間及びガス生成物の
使用以外の目的のために使用し得る液体生成物の製造も
また所望される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、改善された極低温空気分離システ
ムを提供することであり、昇圧された生成物ガスを生成
する一方、生成物ガスを圧縮するための必要性を低減或
いは排除する極低温空気分離システムを提供することで
ありそして、昇圧された生成物ガスを生成する一方、液
体もまた生成するための極低温空気分離システムを提供
することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記或いは他の課題は本
発明によって達成される。本発明には一般に、圧縮され
た給送空気の２つの部分を２つの異なる温度レベルに於
てターボ膨張させてプラント冷却を提供し、また給送空
気の他の部分を蒸発する液体に対して凝縮させて生成物
ガスを生成することが含まれる。
【０００５】詳しくは本発明の一様相に従えば、生成物
ガスを生成するための極低温蒸留による空気分離方法で
あって、 （Ａ）圧縮された給送空気の第１の部分をターボ膨張さ
せ、ターボ膨張された給送空気の第１の部分を冷却し、
冷却された給送空気の第１の部分を空気分離プラントの
、一般に６０乃至１００ｐｓｉａの範囲の圧力で運転さ
れる第１の塔内部に導入する段階と、（Ｂ）圧縮された
給送空気の第２の部分を冷却し、冷却された給送空気の
第２の部分を段階（Ａ）でのターボ膨張実施の際の温度
よりも低い温度でターボ膨張させ、ターボ膨張された給
送空気の第２の部分を前記第１の塔内に導入する段階と
、 （Ｃ）給送空気の第３の部分の少なくとも一部を凝縮さ
せ、生じた液体を前記第１の塔内に導入する段階と、（
Ｄ）前記第１の塔内部に送通される流体を窒素富化流体
及び酸素富化流体へと分離しそれらの流体を、空気分離
プラントの、前記第１の塔よりも低い圧力で運転される
第２の塔内部に送通する段階と、 （Ｅ）第２の塔内部に送通される流体を窒素富化蒸気及
び酸素富化液体に分離する段階と、 （Ｆ）前記段階（Ｃ）を実施するための冷却され圧縮さ
れた給送空気の第３の部分との間接熱交換によって、酸
素富化液体を蒸発させる段階と、 （Ｇ）段階（Ｆ）で生じた蒸気を生成酸素ガスとして回
収する段階とを包含する前記空気分離方法が提供される
。
【０００６】また本発明の他の様相に従えば、生成物ガ
スを生成するために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）第１の塔と、第２の塔と、リボイラーと、第１の
塔からの流体をリボイラーに送通するための手段と、リ
ボイラーからの流体を第２の塔へと流通させるための手
段とを含む空気分離プラントと、 （Ｂ）第１のターボエキスパンダーと、給送空気を第１
のターボエキスパンダーに提供するための手段と、第１
のターボエキスパンダーからの流体を第１の塔内部に送
通するための手段と、 （Ｃ）第２のターボエキスパンダーと、給送空気を冷却
しそして冷却した給送空気を第２のターボエキスパンダ
ーに送通するための手段と、第２のターボエキスパンダ
ーからの流体を第１の塔内に送通するための手段と、（
Ｄ）凝縮器と、給送空気を凝縮器に提供するための手段
と、凝縮器からの流体を第１の塔に送通するための手段
と、 （Ｅ）空気分離プラントからの流体を凝縮器に送通する
ための手段と、 （Ｆ）凝縮器からの生成物ガスを回収するための手段と
、を包含する前記装置が提供される。
【０００７】”塔”とは蒸留塔或いは分別塔、或いは帯
域、即ち、接触塔或いは、液相及び蒸気相が向流接触し
流体混合物の分離が為される帯域のことである。例えば
流体混合物の分離は、塔内部に縦方向に間隔を置いて並
べたトレー或いはプレート上で、或いは別様にはパッキ
ングエレメント上で蒸気相及び液相を接触させることに
よって実施される。蒸留塔に関しては、ニューヨーク市
、セクション１３のマグローヒルブックカンパニーのＲ
．Ｈ．ペリー及びＣ．Ｈ．チルトンによって発行された
化学者ハンドブック第５版の”分流”Ｂ．Ｄ．スミス他
の第１３−３ページの「連続分流プロセス」を参照され
たい。ここで使用される”二重塔（ｄｏｕｂｌｅ　　ｃ
ｏｌｕｍｎ）”とは、その上端が低圧塔の下端と熱交換
関係にある高圧塔を意味する。二重塔に関する議論は、
オックスフォードユニバーシティプレスのＲｕｈｅｍａ
ｎの”ガスの分離”１９４９年号、第ＶＩＩ章の「商業
的空気分離」に於て為される。”間接熱交換”とは、２
つの流体流れを流体同士を互いに物理的に接触させるこ
となく或いは混合させることなく熱交換関係に持ち来た
すことを意味する。”蒸気−液体接触要素”とは、２つ
の相の向流流れ期間中に液体蒸気インターフェースでの
質量移送或いは成分分離を容易化するために塔内に使用
される任意のデバイスを意味する。”トレー”とは、液
体入口及び出口を具備する実質的に平坦なプレートであ
り、蒸気が前記液体入口を通して上昇する際に液体がプ
レートを横断して流動し、それによって２つの相間での
質量移送が可能とされる前記プレートを意味する。”パ
ッキング”とは、予備決定形状の任意の中実或いは中空
体であって、塔内部に於て液体をして、２つの相が向流
状態で流動する間に、液体−蒸気インターフェースでの
質量移送を可能ならしめるための表面領域を提供するた
めに使用される形状を有する前記予備決定形状の任意の
中実或いは中空体を意味する。”ランダム的パッキング
”とは、個々の部材が相互に或いは塔の軸方向に関して
任意の特定の方向を有さないパッキングを意味する。”
構造的パッキング”とは、個々の部材が相互に及び塔に
関して特定の方向を有するパッキングを意味する。”理
論的ステージ”とは、上昇流動する蒸気及び下降流動す
る液体間の１つのステージ内への接触が理想的であり、
従ってそこを出る流体が平衡状態にあることを意味する
。”ターボ膨張”とは、ガスの圧力及び温度を下げそれ
によりガスを冷却するための、タービンを貫く高圧ガス
流れを意味する。代表的にジェネレーター、ダイナモメ
ーター或いはコンプレッサーの如き負荷デバイスがエネ
ルギーを回収するために使用される。”凝縮器”とは、
間接熱交換によって蒸気を凝縮させるために使用される
熱交換器を意味する。”リボイラー”とは、間接熱交換
によって液体を蒸発させるために使用される熱交換器を
意味する。リボイラーは代表的には、蒸気−液体接触エ
レメントへの蒸気流れを提供するために蒸留塔底部で使
用される。”空気分離プラント”とは、空気が極低温精
留によって分離される設備を意味し、該設備は少なくと
も１つの塔及びポンプ、配管、弁及び熱交換器の如き、
付属する相互連結設備を含んでいる。
【０００８】
【実施例】図面を参照して本発明を詳しく説明する。図
１を参照するに、一般に、絶対平方インチ当り９０から
５００ポンド（ｐｓｉａ）の範囲内の圧力に圧縮された
給送空気１００が、熱交換器１０１を貫く戻り流れに対
し、間接熱交換によって冷却される。圧縮された給送空
気の第１の部分２００が、熱交換器１０１を完全に横断
しそして第１のターボエキスパンダー２０１に送通提供
されるに先立って熱交換器１０１から除去され、第１の
ターボエキスパンダーに於て一般に６０から１００ｐｓ
ｉａの範囲内の圧力にターボ膨張される。一般に、前記
給送空気の第１の部分２００は給送空気１００の１０乃
至３０％を含んでいる。ターボ膨張された第１の部分２
０４は熱交換器２０２を通しての間接熱交換によって冷
却され、冷却されたターボ膨張された第１の部分は流れ
２０６として第１の塔１０５内に送通される。圧縮され
た給送空気の第２の部分１０３が凝縮器１０１を完全に
横断することによって冷却され第２のターボエキスパン
ダー１０２に提供され、一般に６０から１００ｐｓｉａ
の範囲内の圧力にターボ膨張される。ターボ膨張された
空気１０４は、一般に６０から１００ｐｓｉａの範囲内
の圧力で運転される第１の塔１０５内に導入される。一
般に、給送空気の第２の部分１０３は給送空気１００の
４０乃至６０％を含んでいる。
【０００９】図１には好ましい１具体例が例示され、タ
ーボ膨張された第１の部分及び第２の部分が結合され、
単一流れ１０６として第１の塔１０５内部に送通されて
いる。ターボエキスパンダー２０１を通してのターボ膨
張は、ターボエキスパンダー１０２をと於てのターボ膨
張におけるよりも高い温度レベルで実施される。一般に
、２つのターボエキスパンダー間における温度差は５０
乃至７０°Ｋの範囲内にある。これが、高温レベル及び
低温レベルの双方での冷却の創生を可能とし、主給送空
気流れに何らの追加的エネルギー入力を必要とすること
なく、単一ターボ膨張式のシステムを上回る液体生成の
増加を可能とする。給送空気の第３の部分１０６が凝縮
器１０７に提供されそこで少なくとも部分的に、空気分
離プラントから取出された蒸発する液体との間接熱交換
によって凝縮される。一般に給送空気の第３の部分１０
６は給送空気１００の５乃至３０％を含んでいる。生じ
た液体は第１の塔１０５の内部に、蒸気供給位置の上方
に於て導入される。給送空気の第３の部分１０６が部分
的にのみ凝縮される場合は、生じた流れ１６０は第１の
塔１０５内に直接送通され、或いは図１に示されるよう
に分離器１０８に送通され得る。分離器１０８からの液
体１０９は次いで第１の塔１０５内に送通される。液体
１０９は、第１の塔１０５内部に送通されるに先立ち、
熱交換器１１０を貫流されることにより一層冷却され得
る。給送空気の凝縮部分を冷却することでプロセスにお
ける液体生成が改善される。
【００１０】分離器１０８からの蒸気１１１は第１の塔
１０５内に直接送通され得或いは冷却され得或いは戻り
流れに対し熱交換器１１２内で凝縮され、次いで第１の
塔１０５内に送通され得る。更に、冷却され圧縮された
給送空気の第５の部分１１３は冷却され得或いは戻り流
れに対し熱交換器１１２内で凝縮され得、次いで第１の
塔１０５内に送通され得る。蒸気１１１及び給送空気の
第５の部分１１３の流れは、給送空気の第１の部分１０
３の温度を調節するために使用し得る。例えば、第５の
部分１１３を増大させると熱交換器１１２内の戻り流れ
が一層暖められそれにより、給送空気の第１の部分１０
３の温度は増大する。ターボエキスパンダー１０２への
流入温度が高められると冷却の度合いは強められそれに
より、膨張された空気の排気温度をそこに液体が含まれ
ないようにするために制御可能である。空気分離プラン
トがアルゴン塔を含む場合は、給送空気の第４の部分１
２０は、熱交換器１２２の如きにおけるアルゴン塔に於
て生成された流体との間接熱交換によって更に冷却され
得或いは更に凝縮され得、次いで第１の塔１０５内に送
通され得る。
【００１１】第１の塔１０５内部では、給送空気は極低
温蒸留によって窒素富化流体及び酸素富化流体に分離さ
れる。図１に例示される具体例に於ては、第１の塔は二
重塔システムにおける高圧塔である。窒素富化蒸気１６
１は第１の塔１０５から引出されそしてリボイラー１６
２内で、第２の塔１３０の底部に凝縮される。生じた液
体１６３は、還流液として第１の塔１０５に戻る流れ１
６４と１熱交換器１１２内でサブクールされる流れ１１
８とに分割され、次いで空気分離プラントの第２の塔１
３０内部にフラッシュされる。第２の塔１３０は第１の
塔１０５の圧力未満の圧力、一般的には１５乃至３０ｐ
ｓｉａの圧力で運転される。液体窒素生成物は流れ１１
８から、それが第２の塔１３０内にフラッシュされる以
前に回収され得或いは、図１に例示されるように、タン
クのフラッシュオフを最小限化させるための流れ１１９
として第２の塔１３０から直接取り出され得る。酸素富
化液体は第１の塔１０５から流れ１１７として引出され
、熱交換器１１２内でサブクールされそして第２の塔１
３０内部に送通される。空気分離プラントが図１に例示
される具体例の如くアルゴン塔を含む場合は、流れ１１
７の全て或いは一部は、アルゴン塔上部の蒸気を凝縮さ
せる作用を為す凝縮器１３１内部にフラッシュされ得る
。生じた流れ１６５及び１６６は夫々蒸気及び液体を含
み、次いで凝縮器１３１から第２の塔１３０内部へと送
通される。
【００１２】第２の塔１３０内部に送通された流体は極
低温蒸留によって窒素富化蒸気及び酸素富化液体に分離
される。窒素富化蒸気は流れ１１４として第２の塔１３
０から引出され、熱交換器１１２及び１０１を貫流され
ることによってほぼ大気温度にまで暖められ、そして生
成物窒素ガスとして回収される。塔純度を制御する目的
上、窒素富化された廃棄流れ１１５は第２の塔１３０の
、窒素富化流れ及び酸素富化流れの導入位置間に於て第
２の塔１３０から引出され、大気に放出される以前に熱
交換器１１２及び１０１に貫流させることによって暖め
られる。９０％或いはそれ以上の窒素回収が本発明を使
用して可能である。言及された如く、図１に例示される
具体例は空気分離プラント内にアルゴン塔を含んでいる
。そうした具体例に於ては一次酸素及びアルゴンを含む
流れがライン１３４を経て第２の塔１３０からアルゴン
塔１３２内に送通され、そこで極低温蒸留によって酸素
富化液体及びアルゴン富化蒸気に分離される。酸素富化
液体は流れ１３３として第２の塔１３０に還流される。 アルゴン富化蒸気は流路１６７を経てアルゴン塔凝縮器
１３１に至り、そこで酸素富化流体に対して凝縮されア
ルゴン富化液体１６８を生成する。アルゴン富化液体の
部分１６９はアルゴン塔１３２のための還流液として使
用される。アルゴン富化液体の他の流れ部分１２１は、
一般に９６％を越えるアルゴン濃度を有する生アルゴン
生成物として回収される。図１に例示されるように、生
アルゴン生成物の流れ１２１は熱交換器１２２内で一層
の品質改良及び回収に先立ち、給送空気の第３の部分１
２０に対し暖められ或いは蒸発され得る。
【００１３】酸素富化液体１４０は第２の塔１３０から
引出され、好ましくは、高さ、即ち図１に例示される如
き液頭を創出する高さを、ポンピング、加圧貯蔵タンク
の使用或いはこれら方法の任意の組み合わせによって変
化させることによって、第２の塔１３０の圧力よりも高
い圧力に加圧される。図１に示される具体例に於ては、
酸素富化液体１４０はポンプ１４１を送通されることに
よってポンピングされ昇圧された液体流れ１４２を創生
する。昇圧された液体流れ１４２は次で、熱交換器１１
０を貫流されることによって暖められ、凝縮器或いは生
成ボイラー１０７に送通されそこで少なくとも部分的に
蒸発される。ガス状の生成物酸素１４３は凝縮器１０７
から送通され、熱交換器１０１に貫流されて暖められ、
次いで生成物酸素ガスとして回収される。ここで”回収
された”とは、ガス或いは液体の、大気への放出を含む
任意の処理を意味する。液体１１６は、凝縮器１０７か
ら取り出され得、熱交換器１１２に貫流されることによ
ってサブクールされそして生成物酸素として回収され得
る。一般に、回収される酸素生成物は９９．０乃至９９
．９５％の範囲の純度を有する。
【００１４】第１の塔１０５の底部からの液体の酸素含
有量は空気凝縮器を使用しない従来からのプロセスにお
けるよりも低い。これは、従来プロセスと比較した場合
に第１の塔１０５の底部及び第２の塔１３０の全てのセ
クションにおける還流率を変化させる。第１の塔１０５
から蒸気を取り出す必要性無く或いは第２の塔１３０に
追加的な蒸気を給送する必要性無く冷却が創生されるこ
とから、本発明を使用して高率の生成物回収が可能であ
る。蒸気空気をタービンから第２の塔１３０に追加する
ことによって或いは第１の塔１０５からタービンに送給
される蒸気窒素を除去することによる冷却の創生は第２
の塔１３０内での還流率を低減させると共に、生成物回
収を著しく減少させる。本発明は高い還流率を容易に維
持することが出来、それにより高い生成物回収を維持可
能である。９９．９％もの酸素回収が本発明を使用して
可能である。酸素生成物は一般に９５乃至９９．９５％
の範囲内の純度で回収され得る。給送空気を、それが熱
交換器１０１に入る以前に分割することにより追加的な
柔軟性を得ることが可能である。空気は、仮に液体生成
要件が生成圧力要件とマッチしない場合は２つの異なる
圧力で供給可能である。生成圧力の増大は生成ボイラー
での空気圧力要求量を増大し、一方、液体要件の増大は
タービン入口での空気圧力要求量を増大する。
【００１５】図１に例示される具体例では給送空気が凝
縮され生成物酸素ガスが生成される。図２には１及び２
°Ｋである生成物沸点ΔＴのための圧力範囲に対する酸
素ガス生成物生成のために必要な空気凝縮圧力が例示さ
れる。任意の間接熱交換器内の流れ間には有限の温度差
（ΔＴ）が存在する。固定酸素圧力要件に対してはΔＴ
の減少は空気圧力をして減少可能ならしめ、空気を圧縮
するために必要なエネルギーを減少させそして運転コス
トを低減させる。
【００１６】正味の液体生成は多くのパラメーター影響
される。タービン流れ、タービン圧力、タービン入口温
度そしてタービン効率は、それによって冷却の生成が決
定されることから影響力は大きい。空気入口圧力、空気
温度そして暖かさの（ｗａｒｍ）最終ΔＴが、暖かさの
最終損失を設定する。全液体生成（空気の留分として表
現される）は、タービンに入りそして出る空気圧力、タ
ービン入口温度、タービン効率、一次熱交換器入口温度
そして高圧ガスとしての生成物量に依存する。高圧生成
物として生成されたガスは、生成物コンプレッサー動力
に代るために空気コンプレッサーに動力入力される。最
近、パッキング（ｐａｃｋｉｎｇ）の、極低温蒸留に於
てトレーの然るべき位置における蒸気−液体接触エレメ
ントとしての使用が増えて来ている。構造的な或いはラ
ンダムなパッキングは、塔の運転圧力を著しく増大させ
ることなく、塔にステージを追加し得る利益を有する。 これは、生成物回収を最大限化し、液体生成を増大しそ
して生成物純度を高める補助となる。構造的なパッキン
グはランダムなパッキングよりも好ましい。なぜならそ
の動作の予測がよりしやすいからである。本発明は構造
的なパッキングの使用に対し良く適合する。特に、構造
的パッキングは、第２の或いは低圧の塔内及びもし使用
される場合は、アルゴン塔内における蒸気−液体接触エ
レメントの幾つか或いは全てのものとして特に有益に使
用され得る。
【００１７】
【発明の効果】本発明のシステムは追加的なエネルギー
入力を必要とすることなくプラント冷却の発生を著しく
増大させ得る。これは空気分離プラントからの液体生成
能力を増大させ、空気分離プラントの設計点に関する低
要求量及び高要求量の双方の下での運転を一段と効率的
なものとなす。増大された冷却は部分的には、より高温
でのターボ膨張と、低温でのターボ膨張を創出するため
の引き続く冷却との組合わせによって発生される。高温
でのターボ膨張及び引き続く冷却が、高温レベルでの暖
かい流れからの冷却の回収を可能ならしめる。これが、
熱交換器２０２での冷却端温度差をより小さくし、それ
によりサイクルの全体効率を改善する。これは、２ステ
ージ２温度レベルでのターボ膨張が、単一低温レベルで
のターボ膨張を上回る冷却をより効率的に創生可能であ
ることによるものである。以上本発明を具体例を参照し
て説明したが、本発明の内で多くの変更を成し得ること
を理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の極低温分離システムの好ましい１具体
例の簡略化された概略流れダイヤグラムである。
【図２】酸素沸騰圧力に対する空気凝縮圧力をグラフで
表した図である。
【符号の説明】
１００：給送空気 １０１：熱交換器 １０２：ターボエキスパンダー １０３：給送空気の第１の部分 １０５：第１の塔 １０６：給送空気の第３の部分 １０７：凝縮器 １０８：分離器 １１０：熱交換器 １１２：熱交換器 １１３：給送空気の第５の部分 １３０：第２の塔 １３１：凝縮器 １３２：アルゴン塔 １６１：窒素富化蒸気 １６２：リボイラー １６８：アルゴン富化液体

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　生成物ガスを生成するための極低温蒸
    留による空気分離方法であって、 （Ａ）圧縮された給送空気の第１の部分をターボ膨張さ
    せ、ターボ膨張された給送空気の第１の部分を冷却し、
    冷却された給送空気の第１の部分を空気分離プラントの
    、一般に６０乃至１００ｐｓｉａの範囲の圧力で運転さ
    れる第１の塔内部に導入する段階と、（Ｂ）圧縮された
    給送空気の第２の部分を冷却し、冷却された給送空気の
    第２の部分を段階（Ａ）でのターボ膨張実施の際の温度
    よりも低い温度でターボ膨張させ、ターボ膨張された給
    送空気の第２の部分を前記第１の塔内に導入する段階と
    、 （Ｃ）給送空気の第３の部分の少なくとも一部を凝縮さ
    せ、生じた液体を前記第１の塔内に導入する段階と、（
    Ｄ）前記第１の塔内部に送通される流体を窒素富化流体
    及び酸素富化流体へと分離しそれらの流体を、空気分離
    プラントの、前記第１の塔よりも低い圧力で運転される
    第２の塔内部に送通する段階と、 （Ｅ）第２の塔内部に送通される流体を窒素富化蒸気及
    び酸素富化液体に分離する段階と、 （Ｆ）段階（Ｃ）を実施するための冷却され圧縮された
    給送空気の第３の部分との間接熱交換によって酸素富化
    液体を蒸発させる段階と、 （Ｇ）段階（Ｆ）で生じた蒸気を生成物酸素ガスとして
    回収する段階とを包含する前記空気分離方法。
  2. 【請求項２】　　段階（Ｃ）での凝縮によって生じた液
    体は第１の塔に導入されるに先立って更に冷却される請
    求項１の空気分離方法。
  3. 【請求項３】　　酸素富化液体は段階（Ｆ）での蒸発に
    先立って暖められる請求項１の空気分離方法。
  4. 【請求項４】　　酸素富化液体の圧力は、段階（Ｆ）で
    の蒸発に先立って増加される請求項１の空気分離方法。
  5. 【請求項５】　　空気分離プラントはアルゴン塔を含み
    、第２の塔からの流れはアルゴン塔に送通され、そこで
    アルゴン富化蒸気及び酸素富化液体に分離され、アルゴ
    ン富化蒸気は凝縮されそして少なくとも幾分かが回収さ
    れる請求項１の空気分離方法。
  6. 【請求項６】　　アルゴン富化蒸気は酸素富化流体との
    間接熱交換によって凝縮され、それによってアルゴン富
    化液体を生じる請求項５の空気分離方法。
  7. 【請求項７】　　アルゴン富化液体は、冷却され圧縮さ
    れた給送空気の第４の部分との間接熱交換によって蒸発
    され、それによって生じた凝縮された給送空気の第４の
    部分が第１の塔内部に送通される請求項６の空気分離方
    法。
  8. 【請求項８】　　給送空気の第３の部分は部分的に凝縮
    され、それによって生じた蒸気が引き続き凝縮され、次
    いで第１の塔内に導入される請求項１の空気分離方法。
  9. 【請求項９】　　空気分離プラントから液体を引き出し
    、この液体を生成物液体として回収する段階を含む請求
    項１の空気分離方法。
  10. 【請求項１０】　　液体生成物は窒素富化流体である請
    求項９の空気分離方法。
  11. 【請求項１１】　　液体生成物は酸素富化液体である請
    求項９の空気分離方法。
  12. 【請求項１２】　　段階（Ｃ）に於て生じた液体は、段
    階（Ａ）で生じた蒸気或いは段階（Ｂ）に於て生じた蒸
    気の導入位置よりも高い位置から第１の塔内に導入され
    る請求項１の空気分離方法。
  13. 【請求項１３】　　ターボ膨張された給送空気の第１の
    部分或いはターボ膨張された給送空気の第２の部分より
    も高圧の給送空気の第５の部分を、空気分離プラントか
    ら取出した流体と間接熱交換させることによって冷却し
    、冷却された給送空気の第５の部分を第１の塔内に送通
    させる段階を含む請求項１の空気分離方法。
  14. 【請求項１４】　　窒素富化蒸気を生成物窒素ガスとし
    て回収する段階を含む求項１の空気分離方法。
  15. 【請求項１５】　　生成物ガスを生成するために極低温
    蒸留によって空気を分離するための装置であって、（Ａ
    ）第１の塔と、第２の塔と、リボイラーと、第１の塔か
    らの流体をリボイラーに送通するための手段と、リボイ
    ラーからの流体を第２の塔へと流通させるための手段と
    を含む空気分離プラントと、 （Ｂ）第１のターボエキスパンダーと、給送空気を第１
    のターボエキスパンダーに提供するための手段と、第１
    のターボエキスパンダーからの流体を熱交換器に送通す
    るための手段と、熱交換器からの流体を第１の塔内部に
    送通するための手段と、 （Ｃ）第２のターボエキスパンダーと、給送空気を冷却
    しそして冷却した給送空気を第２のターボエキスパンダ
    ーに送通するための手段と、第２のターボエキスパンダ
    ーからの流体を第１の塔内に送通するための手段と、（
    Ｄ）凝縮器と、給送空気を凝縮器に提供するための手段
    と、凝縮器からの流体を第１の塔に送通するための手段
    と、 （Ｅ）空気分離プラントからの流体を凝縮器に送通する
    ための手段と、 （Ｆ）凝縮器からの生成物ガスを回収するための手段と
    、を包含する前記装置。
  16. 【請求項１６】　　空気分離プラントから凝縮器へと送
    通される流体の圧力を増大するための手段を含んでいる
    請求項１５の装置。
  17. 【請求項１７】　　空気分離プラントから凝縮器へと送
    通される流体の温度を増大させるための手段を含んでい
    る請求項１５の装置。
  18. 【請求項１８】　　アルゴン塔と、第２の塔からの流体
    をアルゴン塔内に送通するための手段とを含んでいる請
    求項１５の装置。
  19. 【請求項１９】　　アルゴン塔凝縮器と、アルゴン塔か
    らの蒸気をアルゴン塔凝縮器に提供するための手段と、
    アルゴン塔凝縮器から熱交換器へと液体を送通させるた
    めの手段と、熱交換器へのまた熱交換器から第１の塔へ
    の給送空気を提供するための手段とを含む請求項１８の
    装置。
  20. 【請求項２０】　　第１の塔は、構造的パッキングを含
    む蒸気−液体接触エレメントを含んでいる請求項１５の
    装置。
  21. 【請求項２１】　　第２の塔は、構造的パッキングを含
    む蒸気−液体接触エレメントを含んでいる請求項１５の
    装置。
  22. 【請求項２２】　　アルゴン塔は、構造的パッキングを
    含む蒸気−液体接触エレメントを含んでいる請求項１８
    の装置。
JP3180501A 1990-06-27 1991-06-26 生成物ガスを生成するための極低温蒸留による空気分離方法及びそのための装置 Ceased JPH04227457A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233838A (en) * 1992-06-01 1993-08-10 Praxair Technology, Inc. Auxiliary column cryogenic rectification system
US5365741A (en) * 1993-05-13 1994-11-22 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with liquid oxygen boiler
US5398514A (en) * 1993-12-08 1995-03-21 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with intermediate temperature turboexpansion
US5386691A (en) * 1994-01-12 1995-02-07 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with kettle vapor bypass
US5386692A (en) * 1994-02-08 1995-02-07 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with hybrid product boiler
US5396772A (en) * 1994-03-11 1995-03-14 The Boc Group, Inc. Atmospheric gas separation method
US5456083A (en) * 1994-05-26 1995-10-10 The Boc Group, Inc. Air separation apparatus and method
US5440884A (en) * 1994-07-14 1995-08-15 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system with liquid air stripping
US5469710A (en) * 1994-10-26 1995-11-28 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with enhanced argon recovery
DE4443190A1 (de) * 1994-12-05 1996-06-13 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft
GB9513766D0 (en) * 1995-07-06 1995-09-06 Boc Group Plc Air separation
US5564290A (en) * 1995-09-29 1996-10-15 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with dual phase turboexpansion
US5765396A (en) * 1997-03-19 1998-06-16 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system for producing high pressure nitrogen and high pressure oxygen
US5802873A (en) * 1997-05-08 1998-09-08 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with dual feed air turboexpansion
US5758515A (en) * 1997-05-08 1998-06-02 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation with warm turbine recycle
US6044902A (en) * 1997-08-20 2000-04-04 Praxair Technology, Inc. Heat exchange unit for a cryogenic air separation system
US7114352B2 (en) * 2003-12-24 2006-10-03 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for producing elevated pressure nitrogen
US7533540B2 (en) * 2006-03-10 2009-05-19 Praxair Technology, Inc. Cryogenic air separation system for enhanced liquid production
US8191386B2 (en) 2008-02-14 2012-06-05 Praxair Technology, Inc. Distillation method and apparatus
NO2449325T3 (ja) * 2009-07-03 2018-01-20
US9182170B2 (en) * 2009-10-13 2015-11-10 Praxair Technology, Inc. Oxygen vaporization method and system

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2712738A (en) * 1952-01-10 1955-07-12 Linde S Eismaschinen Ag Method for fractionating air by liquefaction and rectification
BE547614A (ja) * 1955-05-31
US3269130A (en) * 1957-01-04 1966-08-30 Air Prod & Chem Separation of gaseous mixtures containing hydrogen and nitrogen
US3102801A (en) * 1957-01-24 1963-09-03 Air Prod & Chem Low temperature process
GB931283A (en) * 1959-10-07 1963-07-17 Lansing Bagnall Ltd Improvements in or relating to vehicle steering mechanisms
GB929798A (en) * 1960-04-11 1963-06-26 British Oxygen Co Ltd Low temperature separation of air
DE1112997B (de) * 1960-08-13 1961-08-24 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zur Gaszerlegung durch Rektifikation bei tiefer Temperatur
DE1117616B (de) * 1960-10-14 1961-11-23 Linde Eismasch Ag Verfahren und Einrichtung zum Gewinnen besonders reiner Zerlegungsprodukte in Tieftemperaturgaszerlegungsanlagen
JPS5146073B1 (ja) * 1969-08-12 1976-12-07
GB1314347A (en) * 1970-03-16 1973-04-18 Air Prod Ltd Air rectification process for the production of oxygen
DE3018476C2 (de) * 1979-05-16 1984-10-25 Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo Verfahren und Anlage zur Gewinnung von gasförmigem Stickstoff
US4345925A (en) * 1980-11-26 1982-08-24 Union Carbide Corporation Process for the production of high pressure oxygen gas
US4560398A (en) * 1984-07-06 1985-12-24 Union Carbide Corporation Air separation process to produce elevated pressure oxygen
US4705548A (en) * 1986-04-25 1987-11-10 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid products using an air and a nitrogen recycle liquefier
US4662917A (en) * 1986-05-30 1987-05-05 Air Products And Chemicals, Inc. Process for the separation of air
US4777803A (en) * 1986-12-24 1988-10-18 Erickson Donald C Air partial expansion refrigeration for cryogenic air separation
US4871382A (en) * 1987-12-14 1989-10-03 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process using packed columns for oxygen and argon recovery
US4836836A (en) * 1987-12-14 1989-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Separating argon/oxygen mixtures using a structured packing
US4895583A (en) * 1989-01-12 1990-01-23 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for separating air

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Publication number Publication date
DE69100399D1 (de) 1993-10-28
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DE69100399T3 (de) 1998-11-19

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