JPH06159929A - 空気の低温蒸留方法 - Google Patents
空気の低温蒸留方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気の低温蒸留によって大量の液体製品を製
造するための方法であって、従来の液化装置のエネルギ
ー効率を向上させることができる方法を提供する。 【構成】 空気を低温蒸留するための多塔式蒸留塔装置
の低圧塔を従来よりも高い圧力の２５〜５０psia（０．
１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力で運転す
る。
造するための方法であって、従来の液化装置のエネルギ
ー効率を向上させることができる方法を提供する。 【構成】 空気を低温蒸留するための多塔式蒸留塔装置
の低圧塔を従来よりも高い圧力の２５〜５０psia（０．
１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力で運転す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気の低温蒸留（cryo
genic distillation）によって大量の液体製品を生産す
る方法に関する。
genic distillation）によって大量の液体製品を生産す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】窒素、
酸素及びアルゴンを含めた液化大気ガス類は、産業上の
用途が益々増加している。そのような液化大気ガス類
は、様々な工業的プロセスに対して低温操作の可能性を
もたらし、取引供給上移送するのにより経済的であり、
そして液体貯蔵設備から直ぐに使用できて経済的な気体
製品源を供給する。例えば、液体窒素は、食糧品を冷凍
するため、使用済の物質を清掃あるいはリサイクルのた
めに低温で脆くするため、そして種々の工業的プロセス
のための気体窒素の不活性媒体の供給源として、ますま
す利用されている。
酸素及びアルゴンを含めた液化大気ガス類は、産業上の
用途が益々増加している。そのような液化大気ガス類
は、様々な工業的プロセスに対して低温操作の可能性を
もたらし、取引供給上移送するのにより経済的であり、
そして液体貯蔵設備から直ぐに使用できて経済的な気体
製品源を供給する。例えば、液体窒素は、食糧品を冷凍
するため、使用済の物質を清掃あるいはリサイクルのた
めに低温で脆くするため、そして種々の工業的プロセス
のための気体窒素の不活性媒体の供給源として、ますま
す利用されている。
【０００３】原料空気から液体窒素及び／又は液体酸素
を大量に生産するための通常の方法は、通常の多塔式蒸
留装置と共にエキスパンダーの設備を含むものである。
このエキスパンダー設備は、原料空気のうちの小部分を
液体製品として取出しあるいは原料空気から液体製品を
少しも取出さないものに対して、原料空気のうちの大部
分を液体製品として取出すために必要とされる大量の寒
冷のうちの少なくとも一部分を供給する。（この明細書
で使用する原料空気のうちの「大部分」というのは、原
料空気のうちの少なくとも１５％として定義される。）
この、通常の多塔式蒸留装置と共にエキスパンダー設備
を含むことは、工業的には一般に液化装置と称されてお
り、そしてそれはこの明細書において液化装置という用
語がどのような意味で用いられるかということである。
を大量に生産するための通常の方法は、通常の多塔式蒸
留装置と共にエキスパンダーの設備を含むものである。
このエキスパンダー設備は、原料空気のうちの小部分を
液体製品として取出しあるいは原料空気から液体製品を
少しも取出さないものに対して、原料空気のうちの大部
分を液体製品として取出すために必要とされる大量の寒
冷のうちの少なくとも一部分を供給する。（この明細書
で使用する原料空気のうちの「大部分」というのは、原
料空気のうちの少なくとも１５％として定義される。）
この、通常の多塔式蒸留装置と共にエキスパンダー設備
を含むことは、工業的には一般に液化装置と称されてお
り、そしてそれはこの明細書において液化装置という用
語がどのような意味で用いられるかということである。
【０００４】エキスパンダー設備は原料空気の最初の処
理に組み入れることができ、あるいは低圧塔の窒素塔頂
生成物の再循環に組み入れることができる。例えば、米
国特許第４１５２１３０号、第４７０５５４８号及び第
４７１５８７３号各明細書は、エキスパンダー設備が最
初の処理に組み入れられた液化装置を教示しており、そ
の一方、米国特許第３６０５４２２号及び第４８９４０
７６号各明細書は、エキスパンダー設備を低圧塔の塔頂
窒素の再循環に組み入れた液化装置を教示している。
理に組み入れることができ、あるいは低圧塔の窒素塔頂
生成物の再循環に組み入れることができる。例えば、米
国特許第４１５２１３０号、第４７０５５４８号及び第
４７１５８７３号各明細書は、エキスパンダー設備が最
初の処理に組み入れられた液化装置を教示しており、そ
の一方、米国特許第３６０５４２２号及び第４８９４０
７６号各明細書は、エキスパンダー設備を低圧塔の塔頂
窒素の再循環に組み入れた液化装置を教示している。
【０００５】通常の液化装置のエネルギー効率は、多塔
式蒸留装置における低圧塔の低い運転圧力（典型的に１
７〜２４psia（０．１１７〜０．１６５ MPa（絶対
圧））により制限される。低圧塔において高圧（すなわ
ち２５psia（０．１７２ MPa（絶対圧））より高い圧
力）で運転する空気分離プロセスは、伝統的に気体製品
のプロセスあるいは少量の液体を製造するプロセスに限
定されている。英国特許第１４５０１６４号明細書はこ
の後者のタイプのプロセスを教示する例である。
式蒸留装置における低圧塔の低い運転圧力（典型的に１
７〜２４psia（０．１１７〜０．１６５ MPa（絶対
圧））により制限される。低圧塔において高圧（すなわ
ち２５psia（０．１７２ MPa（絶対圧））より高い圧
力）で運転する空気分離プロセスは、伝統的に気体製品
のプロセスあるいは少量の液体を製造するプロセスに限
定されている。英国特許第１４５０１６４号明細書はこ
の後者のタイプのプロセスを教示する例である。
【０００６】従来の液化装置のエネルギー効率を向上さ
せることが本発明の目的である。
せることが本発明の目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は、
空気の低温蒸留により大量の液体製品を製造する方法を
改良するものである。この改良が関係する方法は、高圧
塔と低圧塔とを含む通常の多塔式蒸留装置であって、原
料空気の最初の処理に続いてその原料空気のうちの少な
くとも一部を高圧塔に供給するものを使用する。高圧塔
において、原料空気は精留されて高圧の塔頂窒素と高圧
の粗液体酸素塔底液にされる。高圧粗液体酸素塔底液の
うちの少なくとも一部は低圧塔に供給されて、高圧粗液
体酸素塔底液はそこで蒸留されて低圧の塔頂窒素と低圧
の液体酸素塔底液にされる。高圧塔と低圧塔とは、高圧
塔頂窒素のうちの少なくとも一部が第一のリボイラー／
コンデンサーでの低圧塔の気化する酸素に富む液との熱
交換で凝縮されるように熱的に連結される。凝縮した高
圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部は、当該蒸留塔装置
のための還流を供給するために利用される。通常の多塔
式蒸留塔装置における低圧塔の運転圧力は典型的に１７
〜２４psia（０．１１７〜０．１６５ MPa（絶対圧））
である。
空気の低温蒸留により大量の液体製品を製造する方法を
改良するものである。この改良が関係する方法は、高圧
塔と低圧塔とを含む通常の多塔式蒸留装置であって、原
料空気の最初の処理に続いてその原料空気のうちの少な
くとも一部を高圧塔に供給するものを使用する。高圧塔
において、原料空気は精留されて高圧の塔頂窒素と高圧
の粗液体酸素塔底液にされる。高圧粗液体酸素塔底液の
うちの少なくとも一部は低圧塔に供給されて、高圧粗液
体酸素塔底液はそこで蒸留されて低圧の塔頂窒素と低圧
の液体酸素塔底液にされる。高圧塔と低圧塔とは、高圧
塔頂窒素のうちの少なくとも一部が第一のリボイラー／
コンデンサーでの低圧塔の気化する酸素に富む液との熱
交換で凝縮されるように熱的に連結される。凝縮した高
圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部は、当該蒸留塔装置
のための還流を供給するために利用される。通常の多塔
式蒸留塔装置における低圧塔の運転圧力は典型的に１７
〜２４psia（０．１１７〜０．１６５ MPa（絶対圧））
である。
【０００８】上で説明した通常の多塔式蒸留装置と共
に、本発明の改良が関係する方法は原料空気のうちの少
なくとも１５％を液体窒素製品流及び／又は液体酸素製
品流として取出すのに十分な量の寒冷を発生させる。こ
の量の寒冷のうちの少なくとも一部は、エキスパンダー
設備によって発生される。
に、本発明の改良が関係する方法は原料空気のうちの少
なくとも１５％を液体窒素製品流及び／又は液体酸素製
品流として取出すのに十分な量の寒冷を発生させる。こ
の量の寒冷のうちの少なくとも一部は、エキスパンダー
設備によって発生される。
【０００９】本発明の改良は、先に説明した方法の効率
を上昇させることであり、低圧塔を２５〜５０psia
（０．１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力で運
転することを含む。この方法の効率を更に上昇させるた
めに、本発明の改良は低圧塔から抜出された窒素に富む
気体製品流を膨張させることを更に含むことができる。
を上昇させることであり、低圧塔を２５〜５０psia
（０．１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力で運
転することを含む。この方法の効率を更に上昇させるた
めに、本発明の改良は低圧塔から抜出された窒素に富む
気体製品流を膨張させることを更に含むことができる。
【００１０】次に、本発明を詳しく説明する。本発明を
よりよく理解するためには、原料空気から大量の液体窒
素及び／又は液体酸素を製造することに関して背景技術
を理解することが重要である。原料空気から大量の液体
窒素及び／又は液体酸素を製造するための従来の方法
は、通常の多塔式蒸留装置と共に通常のエキスパンダー
設備を含めるものである。
よりよく理解するためには、原料空気から大量の液体窒
素及び／又は液体酸素を製造することに関して背景技術
を理解することが重要である。原料空気から大量の液体
窒素及び／又は液体酸素を製造するための従来の方法
は、通常の多塔式蒸留装置と共に通常のエキスパンダー
設備を含めるものである。
【００１１】通常の多塔式蒸留装置は、高圧塔と低圧塔
を含むものであり、原料空気の最初の処理に続いて（こ
の最初の処理は原料空気を圧縮して高圧にし、原料空気
から低温（cryogenic temperatures）で凍結する不純物
を取除き、そして原料空気をプロセス流との間接の熱交
換で冷却することを含む）、原料空気のうちの少なくと
も一部が高圧塔に供給される。高圧塔において、原料空
気を精留して高圧塔頂窒素と高圧粗液体酸素塔底液とに
する。高圧粗液体酸素塔底液のうちの少なくとも一部を
低圧塔に供給して、そこで高圧粗液体酸素塔底液を蒸留
して低圧塔頂窒素と低圧液体酸素塔底液とにする。高圧
塔と低圧塔とは、高圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部
が第一のリボイラー／コンデンサーでの低圧塔の気化す
る酸素に富む液との熱交換で凝縮されるように熱的に連
結される。凝縮した高圧塔頂窒素のうちの少なくとも一
部は、当該蒸留塔装置のための還流を供給するために利
用される。通常の多塔式蒸留塔装置における低圧塔の運
転圧力は典型的に１７〜２４psia（０．１１７〜０．１
６５ MPa（絶対圧））である。
を含むものであり、原料空気の最初の処理に続いて（こ
の最初の処理は原料空気を圧縮して高圧にし、原料空気
から低温（cryogenic temperatures）で凍結する不純物
を取除き、そして原料空気をプロセス流との間接の熱交
換で冷却することを含む）、原料空気のうちの少なくと
も一部が高圧塔に供給される。高圧塔において、原料空
気を精留して高圧塔頂窒素と高圧粗液体酸素塔底液とに
する。高圧粗液体酸素塔底液のうちの少なくとも一部を
低圧塔に供給して、そこで高圧粗液体酸素塔底液を蒸留
して低圧塔頂窒素と低圧液体酸素塔底液とにする。高圧
塔と低圧塔とは、高圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部
が第一のリボイラー／コンデンサーでの低圧塔の気化す
る酸素に富む液との熱交換で凝縮されるように熱的に連
結される。凝縮した高圧塔頂窒素のうちの少なくとも一
部は、当該蒸留塔装置のための還流を供給するために利
用される。通常の多塔式蒸留塔装置における低圧塔の運
転圧力は典型的に１７〜２４psia（０．１１７〜０．１
６５ MPa（絶対圧））である。
【００１２】通常の多塔式蒸留装置と共に含まれるエキ
スパンダー設備は、原料空気のうちの大部分を液体窒素
製品流及び／又は液体酸素製品流として取出すために十
分な量の寒冷のうちの少なくとも一部分を提供する。
（この明細書で使用する原料空気のうちの「大部分」と
いうのは、原料空気のうちの少なくとも１５％として定
義される。）当業者には知られているように、エキスパ
ンダー設備は原料空気の最初の処理と統合することがで
き（図１に示されるように）、あるいは低圧塔の塔頂窒
素の再循環と統合することができる。この、通常の多塔
式蒸留装置と共にそのようなエキスパンダー設備を含む
ことは、工業的には一般に液化装置と称されており、そ
してそれはこの明細書において液化装置という用語がど
のような意味で用いられるかということである。
スパンダー設備は、原料空気のうちの大部分を液体窒素
製品流及び／又は液体酸素製品流として取出すために十
分な量の寒冷のうちの少なくとも一部分を提供する。
（この明細書で使用する原料空気のうちの「大部分」と
いうのは、原料空気のうちの少なくとも１５％として定
義される。）当業者には知られているように、エキスパ
ンダー設備は原料空気の最初の処理と統合することがで
き（図１に示されるように）、あるいは低圧塔の塔頂窒
素の再循環と統合することができる。この、通常の多塔
式蒸留装置と共にそのようなエキスパンダー設備を含む
ことは、工業的には一般に液化装置と称されており、そ
してそれはこの明細書において液化装置という用語がど
のような意味で用いられるかということである。
【００１３】図１は、本発明が関係する通常の液化装置
の代表例である。図１は米国特許第４７０５５４８号明
細書の教示をもとにしている。図１を参照すると、流れ
１００の周囲空気の原料は圧縮機１１０で圧縮され、そ
して低温で凍結する不純物を清浄床３１０で除去され
る。その結果得られた流れ２０１は空気再循環流２３４
と一緒にされて流れ１０３を形成し、そしてこれは圧縮
機１４０と１５０で更に圧縮されてから、熱交換器５４
０で加温されるプロセス流との間接の熱交換によって冷
却される。流れ１０３のうちの一部は流れ５０６として
抜出されてエキスパンダー１５２で膨張させられる。流
れ１０３の残りの分は熱交換器５４１で加温されるプロ
セス流との間接の熱交換で更に冷却され、その後流れ１
０３のうちの別の一部分を流れ５０８として抜出してエ
キスパンダー１５３で膨張させる。エキスパンダー１５
３の排出流のうちの一部は流れ１２４として抜出され
て、熱交換器５４２で冷却されるプロセス流との間接の
熱交換で加温され、その後流れ１２４はエキスパンダー
１５２の排出流と一緒にされ、そして熱交換器５４１及
び５４０での冷却されるプロセス流との間接の熱交換で
更に加温されて、空気再循環流２３４を構成する。エキ
スパンダー１５３の排出流のうちの残りの分は高圧塔７
１１の塔底部に流れ５１０として供給される。流れ５０
８を抜出してから残っている流れ１０３の部分は、熱交
換器５４２での加温されるプロセス流との間接の熱交換
によって更に冷却されて流れ１０５を構成する。流れ１
０５のうちの一部は高圧塔７１１の中間の箇所に流れ１
０６として供給される一方で、残りの分は熱交換器５５
２及び５５１での加温されるプロセス流との間接の熱交
換で更に冷却されてから、低圧塔７２１の中間の箇所に
流れ８４として供給される。
の代表例である。図１は米国特許第４７０５５４８号明
細書の教示をもとにしている。図１を参照すると、流れ
１００の周囲空気の原料は圧縮機１１０で圧縮され、そ
して低温で凍結する不純物を清浄床３１０で除去され
る。その結果得られた流れ２０１は空気再循環流２３４
と一緒にされて流れ１０３を形成し、そしてこれは圧縮
機１４０と１５０で更に圧縮されてから、熱交換器５４
０で加温されるプロセス流との間接の熱交換によって冷
却される。流れ１０３のうちの一部は流れ５０６として
抜出されてエキスパンダー１５２で膨張させられる。流
れ１０３の残りの分は熱交換器５４１で加温されるプロ
セス流との間接の熱交換で更に冷却され、その後流れ１
０３のうちの別の一部分を流れ５０８として抜出してエ
キスパンダー１５３で膨張させる。エキスパンダー１５
３の排出流のうちの一部は流れ１２４として抜出され
て、熱交換器５４２で冷却されるプロセス流との間接の
熱交換で加温され、その後流れ１２４はエキスパンダー
１５２の排出流と一緒にされ、そして熱交換器５４１及
び５４０での冷却されるプロセス流との間接の熱交換で
更に加温されて、空気再循環流２３４を構成する。エキ
スパンダー１５３の排出流のうちの残りの分は高圧塔７
１１の塔底部に流れ５１０として供給される。流れ５０
８を抜出してから残っている流れ１０３の部分は、熱交
換器５４２での加温されるプロセス流との間接の熱交換
によって更に冷却されて流れ１０５を構成する。流れ１
０５のうちの一部は高圧塔７１１の中間の箇所に流れ１
０６として供給される一方で、残りの分は熱交換器５５
２及び５５１での加温されるプロセス流との間接の熱交
換で更に冷却されてから、低圧塔７２１の中間の箇所に
流れ８４として供給される。
【００１４】高圧塔供給流１０６及び５１０は、精留さ
れて流れ１０の高圧塔頂窒素と流れ５の高圧粗液体酸素
塔底液とにされる。流れ５は熱交換器５５２での加温さ
れるプロセス流との間接熱交換で過冷却され、圧力を下
げられて、続いて熱交換器５５０で液体酸素製品との間
接熱交換で加温される。次いで、流れ５のうちの一部分
は低圧塔７２１の中間の箇所へ流れ９１０として供給さ
れ、その一方残りの分は粗アルゴン塔７３１の塔頂のリ
ボイラー／コンデンサー７３２に流れ５２として供給さ
れる。
れて流れ１０の高圧塔頂窒素と流れ５の高圧粗液体酸素
塔底液とにされる。流れ５は熱交換器５５２での加温さ
れるプロセス流との間接熱交換で過冷却され、圧力を下
げられて、続いて熱交換器５５０で液体酸素製品との間
接熱交換で加温される。次いで、流れ５のうちの一部分
は低圧塔７２１の中間の箇所へ流れ９１０として供給さ
れ、その一方残りの分は粗アルゴン塔７３１の塔頂のリ
ボイラー／コンデンサー７３２に流れ５２として供給さ
れる。
【００１５】低圧塔の下方の中間の箇所からは、アルゴ
ンを含有しているガスの側流８９が抜出され、やはり粗
アルゴン塔７３１に供給されて、流れ８９はそこで精留
されてアルゴンに富む塔頂蒸気と流れ９０のアルゴンの
少ない塔底液にされ、この塔底液は低圧塔に戻される。
アルゴンに富む塔頂蒸気は、リボイラー／コンデンサー
７３２で流れ５２の高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で
凝縮される。凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの
一部分は流れ１６０の液体アルゴン製品として抜出さ
れ、その一方凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの
残りの分は粗アルゴン塔に還流を供給するために使用さ
れる。アルゴンに富む塔頂蒸気との熱交換で気化される
流れ５２の高圧粗液体酸素塔底液のうちの一部分は、流
れ１５で低圧塔に供給され、その一方で気化されない部
分は流れ１６でもって低圧塔に供給される。
ンを含有しているガスの側流８９が抜出され、やはり粗
アルゴン塔７３１に供給されて、流れ８９はそこで精留
されてアルゴンに富む塔頂蒸気と流れ９０のアルゴンの
少ない塔底液にされ、この塔底液は低圧塔に戻される。
アルゴンに富む塔頂蒸気は、リボイラー／コンデンサー
７３２で流れ５２の高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で
凝縮される。凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの
一部分は流れ１６０の液体アルゴン製品として抜出さ
れ、その一方凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの
残りの分は粗アルゴン塔に還流を供給するために使用さ
れる。アルゴンに富む塔頂蒸気との熱交換で気化される
流れ５２の高圧粗液体酸素塔底液のうちの一部分は、流
れ１５で低圧塔に供給され、その一方で気化されない部
分は流れ１６でもって低圧塔に供給される。
【００１６】低圧塔供給流９１０、８４、１５及び１６
は、蒸留されて流れ１３０の低圧塔頂窒素と、低圧液体
酸素塔底液とにされる。高圧塔と低圧塔とは、流れ１０
の高圧塔頂窒素の少なくとも一部がリボイラー／コンデ
ンサー７２２で気化する低圧液体酸素塔底液との熱交換
で凝縮されるように、熱的に連結される。凝縮された高
圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部は、当該蒸留塔装置
に還流を供給するために使用される。
は、蒸留されて流れ１３０の低圧塔頂窒素と、低圧液体
酸素塔底液とにされる。高圧塔と低圧塔とは、流れ１０
の高圧塔頂窒素の少なくとも一部がリボイラー／コンデ
ンサー７２２で気化する低圧液体酸素塔底液との熱交換
で凝縮されるように、熱的に連結される。凝縮された高
圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部は、当該蒸留塔装置
に還流を供給するために使用される。
【００１７】流れ１３０の低圧塔頂窒素は、フラッシュ
ドラム７８２からの蒸気フラッシュ流８５と一緒にされ
て流れ１３１を形成する。流れ１３１は、熱交換器５５
１、５５２、５４２、５４１及び５４０での間接熱交換
で加温され、流れ４９１を形成する。流れ４９１のうち
の一部は流れ４８８の気体窒素製品として抜出され、そ
の一方、残りの分は圧縮機１３５でおよそ１２０psia
（０．８３ MPa（絶対圧））まで圧縮されて、流れ４８
２を形成する。流れ４８２は、熱交換器５４０、５４１
及び５４２での加温されるプロセス流との間接熱交換に
よりその露点近くまで冷却される。その結果として得ら
れた流れ１６３は、続いてリボイラー／コンデンサー７
２３での気化する高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で凝
縮される。結果として得られた流れ７は弁２５２を通過
して膨張させられ、そして次に高圧塔に還流として供給
される。この低圧塔還流のうちの一部は高圧塔から流れ
６でもって抜出される。流れ６は熱交換器５５１での加
温されるプロセス流との間接熱交換で過冷却され、そし
てフラッシュドラム７８２でフラッシュされる。このフ
ラッシュにより得られた飽和液のうちの一部は流れ２５
０の液体窒素製品として抜出され、その一方で残りの分
は流れ８０の低圧塔用の還流として使用される。このフ
ラッシュにより得られた流れ８５の飽和蒸気は流れ１３
０の低圧塔頂窒素と一緒にされて、流れ１３１を形成す
る。
ドラム７８２からの蒸気フラッシュ流８５と一緒にされ
て流れ１３１を形成する。流れ１３１は、熱交換器５５
１、５５２、５４２、５４１及び５４０での間接熱交換
で加温され、流れ４９１を形成する。流れ４９１のうち
の一部は流れ４８８の気体窒素製品として抜出され、そ
の一方、残りの分は圧縮機１３５でおよそ１２０psia
（０．８３ MPa（絶対圧））まで圧縮されて、流れ４８
２を形成する。流れ４８２は、熱交換器５４０、５４１
及び５４２での加温されるプロセス流との間接熱交換に
よりその露点近くまで冷却される。その結果として得ら
れた流れ１６３は、続いてリボイラー／コンデンサー７
２３での気化する高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で凝
縮される。結果として得られた流れ７は弁２５２を通過
して膨張させられ、そして次に高圧塔に還流として供給
される。この低圧塔還流のうちの一部は高圧塔から流れ
６でもって抜出される。流れ６は熱交換器５５１での加
温されるプロセス流との間接熱交換で過冷却され、そし
てフラッシュドラム７８２でフラッシュされる。このフ
ラッシュにより得られた飽和液のうちの一部は流れ２５
０の液体窒素製品として抜出され、その一方で残りの分
は流れ８０の低圧塔用の還流として使用される。このフ
ラッシュにより得られた流れ８５の飽和蒸気は流れ１３
０の低圧塔頂窒素と一緒にされて、流れ１３１を形成す
る。
【００１８】低圧塔の上方の中間箇所からは、窒素に富
む廃棄流４４０が抜出されて、熱交換器５５１、５５
２、５４２、５４１及び５４０でプロセス流との間接熱
交換で加温され、続いて流れ４７９の気体廃棄生成物と
して取出される。低圧液体酸素塔底液のうちの一部分は
流れ１１７で抜出され、熱交換器５５０で過冷却されて
から、流れ７０の液体酸素製品として取出される。気化
する低圧液体酸素塔底液のうちの一部分は流れ１９５で
抜出され、熱交換器５４２、５４１及び５４０での冷却
されるプロセス流との間接熱交換で加温されてから、流
れ１９８の気体酸素製品として取出される。
む廃棄流４４０が抜出されて、熱交換器５５１、５５
２、５４２、５４１及び５４０でプロセス流との間接熱
交換で加温され、続いて流れ４７９の気体廃棄生成物と
して取出される。低圧液体酸素塔底液のうちの一部分は
流れ１１７で抜出され、熱交換器５５０で過冷却されて
から、流れ７０の液体酸素製品として取出される。気化
する低圧液体酸素塔底液のうちの一部分は流れ１９５で
抜出され、熱交換器５４２、５４１及び５４０での冷却
されるプロセス流との間接熱交換で加温されてから、流
れ１９８の気体酸素製品として取出される。
【００１９】本発明は、低圧塔の運転圧力を２５〜５０
psia（０．１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力
に上げることによって通常の液化装置のエネルギー効率
を向上させる。この上昇した圧力範囲は、通常の液化装
置の不可逆性を低減することによりプロセスのエネルギ
ー効率を上昇させる。不可逆性は、一般に失われた仕事
あるいは失われたエネルギーと呼ばれる。蒸留装置にお
いては、物質移動の推進力を低下させることによってエ
ネルギー損失を減少させることができる。ｘ−ｙ平衡図
によれば、物質移動の推進力は平衡曲線と操作線との間
隔によって示される。蒸留塔の同じ液体／蒸気流量比で
は、推進力は塔の運転圧力を上げて平衡曲線を操作線の
より近くへ動かすことによって低下させることができ
る。この効果は、低圧塔においてより顕著である。
psia（０．１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））の圧力
に上げることによって通常の液化装置のエネルギー効率
を向上させる。この上昇した圧力範囲は、通常の液化装
置の不可逆性を低減することによりプロセスのエネルギ
ー効率を上昇させる。不可逆性は、一般に失われた仕事
あるいは失われたエネルギーと呼ばれる。蒸留装置にお
いては、物質移動の推進力を低下させることによってエ
ネルギー損失を減少させることができる。ｘ−ｙ平衡図
によれば、物質移動の推進力は平衡曲線と操作線との間
隔によって示される。蒸留塔の同じ液体／蒸気流量比で
は、推進力は塔の運転圧力を上げて平衡曲線を操作線の
より近くへ動かすことによって低下させることができ
る。この効果は、低圧塔においてより顕著である。
【００２０】通常の液化装置では、エネルギー損失は最
初の熱交換器（又は熱交換器群）での熱移動の推進力を
低下させることで更に減少させることができる。温度対
エンタルピー変化のプロットにおいて、熱移動の推進力
は冷却流の線と加温流の線との間隔により示される。低
圧塔の圧力を上げることは、エキスパンダー設備の排出
圧力の上昇を可能にする。６００psia（４．１４ MPa
（絶対圧））の典型的な入口圧力について言えば、エキ
スパンダー設備の排出圧力を上げることは冷却曲線の形
を調節して平均の熱移動推進力をより小さくするのを可
能にする。
初の熱交換器（又は熱交換器群）での熱移動の推進力を
低下させることで更に減少させることができる。温度対
エンタルピー変化のプロットにおいて、熱移動の推進力
は冷却流の線と加温流の線との間隔により示される。低
圧塔の圧力を上げることは、エキスパンダー設備の排出
圧力の上昇を可能にする。６００psia（４．１４ MPa
（絶対圧））の典型的な入口圧力について言えば、エキ
スパンダー設備の排出圧力を上げることは冷却曲線の形
を調節して平均の熱移動推進力をより小さくするのを可
能にする。
【００２１】低圧塔での圧力上昇はまた、プロセスガス
流、特に低圧流の密度を上昇させる。ガスの体積流量が
より小さくなることから、機器の大きさを小さくして資
本比を節約することができる。
流、特に低圧流の密度を上昇させる。ガスの体積流量が
より小さくなることから、機器の大きさを小さくして資
本比を節約することができる。
【００２２】本発明の圧力範囲の上限は、圧力が連続的
に上昇するにつれて、不可逆性の低減した利益は蒸留装
置において必要とされる追加のトレイの数を抑制するこ
とで結局は相殺されるという事実を示すものである。実
際のところ、本発明の上昇した圧力範囲は、プロセスの
必要資本比を増大とプロセスの不可逆性の低下とを最も
うまく妥協させるものである。
に上昇するにつれて、不可逆性の低減した利益は蒸留装
置において必要とされる追加のトレイの数を抑制するこ
とで結局は相殺されるという事実を示すものである。実
際のところ、本発明の上昇した圧力範囲は、プロセスの
必要資本比を増大とプロセスの不可逆性の低下とを最も
うまく妥協させるものである。
【００２３】図２は、図１に示したフローシートに適用
された本発明の一態様である。図２は、気体及び液体窒
素製品流のための減圧系を取入れていることを除いて、
図１と同じである（図２の同様の機器あるいは管路は図
１と共通の番号を用いる）。この減圧系は、図２の高圧
液化装置で得られる窒素製品流圧力を図１の通常の液化
装置で得られる窒素製品流圧力と同じにする。（この圧
力の同一化は、下記の例でもってなされるように図１と
図２との効率の比較を行うのに先立って必要である。）
図２を参照すれば、減圧系は低圧塔頂窒素のうちの一部
分４３２を廃棄流４４０と一緒にして気体窒素製品流９
４０を形成し、続いてその圧力を弁２５４を通して低下
させて流れ９４１を形成することを含む。この減圧系は
更に、フラッシュドラム７８２から得られた最初の液体
窒素製品流３５１を別のフラッシュドラム７８３でもっ
て再フラッシュさせて、最終の液体窒素製品流２５０を
得ることを含む。この第二のフラッシュ工程からの蒸気
流８６は流れ９４１と一緒にされる。次いで、この一緒
にされた流れはプロセス流との間接熱交換で加温され、
そして流れ４７９の一緒にした気体窒素製品として取出
される。
された本発明の一態様である。図２は、気体及び液体窒
素製品流のための減圧系を取入れていることを除いて、
図１と同じである（図２の同様の機器あるいは管路は図
１と共通の番号を用いる）。この減圧系は、図２の高圧
液化装置で得られる窒素製品流圧力を図１の通常の液化
装置で得られる窒素製品流圧力と同じにする。（この圧
力の同一化は、下記の例でもってなされるように図１と
図２との効率の比較を行うのに先立って必要である。）
図２を参照すれば、減圧系は低圧塔頂窒素のうちの一部
分４３２を廃棄流４４０と一緒にして気体窒素製品流９
４０を形成し、続いてその圧力を弁２５４を通して低下
させて流れ９４１を形成することを含む。この減圧系は
更に、フラッシュドラム７８２から得られた最初の液体
窒素製品流３５１を別のフラッシュドラム７８３でもっ
て再フラッシュさせて、最終の液体窒素製品流２５０を
得ることを含む。この第二のフラッシュ工程からの蒸気
流８６は流れ９４１と一緒にされる。次いで、この一緒
にされた流れはプロセス流との間接熱交換で加温され、
そして流れ４７９の一緒にした気体窒素製品として取出
される。
【００２４】通常の液化装置の効率を更に上昇させる本
発明の好ましい態様は、低圧塔から抜出される窒素に富
む気体製品流を膨張させることを含む。この好ましい態
様は、このような製品流は通常の液化装置と比較して圧
力が上昇しており、それゆえに膨張させて寒冷を発生さ
せることができる、という事実を利用している。図３
は、図２に示されたフローシートに適用された本発明の
この好ましい態様を説明するものである。減圧弁２５４
の代わりにエキスパンダー１５４を使用することを除い
て、図３は図２と同じである（図３の同様の機器あるい
は管路は図２と共通の番号を使用する）。図３に示され
てはいないけれども、流れ９４０はエキスパンダー１５
４で膨張させるのに先立ちプロセス熱交換器のうちの１
又は２基以上でもって初めに、部分的に加温することが
できる。
発明の好ましい態様は、低圧塔から抜出される窒素に富
む気体製品流を膨張させることを含む。この好ましい態
様は、このような製品流は通常の液化装置と比較して圧
力が上昇しており、それゆえに膨張させて寒冷を発生さ
せることができる、という事実を利用している。図３
は、図２に示されたフローシートに適用された本発明の
この好ましい態様を説明するものである。減圧弁２５４
の代わりにエキスパンダー１５４を使用することを除い
て、図３は図２と同じである（図３の同様の機器あるい
は管路は図２と共通の番号を使用する）。図３に示され
てはいないけれども、流れ９４０はエキスパンダー１５
４で膨張させるのに先立ちプロセス熱交換器のうちの１
又は２基以上でもって初めに、部分的に加温することが
できる。
【００２５】本発明は、米国特許第４１５２１３０号、
第４７０５５４８号、及び第４７１５８７３号各明細書
に記載されたような空気再循環液化装置に適用可能なば
かりでなく、これらの特許明細書に由来するいずれの空
気再循環液化装置にも適用可能である。それはまた、米
国特許第３６０５４２２号及び第４８９４０７６号各明
細書に記載されたようないずれの窒素再循環液化装置に
も適用することができる。
第４７０５５４８号、及び第４７１５８７３号各明細書
に記載されたような空気再循環液化装置に適用可能なば
かりでなく、これらの特許明細書に由来するいずれの空
気再循環液化装置にも適用可能である。それはまた、米
国特許第３６０５４２２号及び第４８９４０７６号各明
細書に記載されたようないずれの窒素再循環液化装置に
も適用することができる。
【００２６】
【実施例】この例の目的は、本発明の向上したエネルギ
ー効率を証明することである。これは、図１、図２及び
図３のフローシートに示された液化装置についてコンピ
ューターシミュレーションを行うことによってなされ
る。図１のシミュレーションでは、低圧塔の塔頂の圧力
を通常の圧力の１８．１psia（０．１２５ MPa（絶対
圧））に設定する。図２及び図３のシミュレーションで
は、この圧力を、本発明の範囲内の圧力、すなわち図２
のシミュレーションについては２７．８psia（０．１９
２ MPa（絶対圧））に、そして図３の好ましい態様のシ
ミュレーションについては２５．９psia（０．１７９ M
Pa（絶対圧））に上昇させる。おのおののシミュレーシ
ョンにおいて、原料空気のうちの液体窒素、液体酸素、
液体アルゴン、及び気体窒素として回収された分の、そ
れぞれ２７．１％、２０．５％、０．９％、及び５１．
０％という割合は一定に保たれる。図１、図２、及び図
３のシミュレーションにおけるこれら及びそのほかの重
要な流れについての運転条件は、次に掲げるそれぞれ表
１、表２、及び表３に含まれる。なお、これらの表で
は、圧力はpsia単位で、また温度は°Ｆ単位で示されて
いる。圧力単位のpsiaから MPa（絶対圧）への換算は、
psia単位の値に０．００６８９５を乗じてなされ、温度
単位の°Ｆから°Ｃへの換算は、°Ｃ＝（°Ｆ−３２）
／１．８の計算式でなされる。
ー効率を証明することである。これは、図１、図２及び
図３のフローシートに示された液化装置についてコンピ
ューターシミュレーションを行うことによってなされ
る。図１のシミュレーションでは、低圧塔の塔頂の圧力
を通常の圧力の１８．１psia（０．１２５ MPa（絶対
圧））に設定する。図２及び図３のシミュレーションで
は、この圧力を、本発明の範囲内の圧力、すなわち図２
のシミュレーションについては２７．８psia（０．１９
２ MPa（絶対圧））に、そして図３の好ましい態様のシ
ミュレーションについては２５．９psia（０．１７９ M
Pa（絶対圧））に上昇させる。おのおののシミュレーシ
ョンにおいて、原料空気のうちの液体窒素、液体酸素、
液体アルゴン、及び気体窒素として回収された分の、そ
れぞれ２７．１％、２０．５％、０．９％、及び５１．
０％という割合は一定に保たれる。図１、図２、及び図
３のシミュレーションにおけるこれら及びそのほかの重
要な流れについての運転条件は、次に掲げるそれぞれ表
１、表２、及び表３に含まれる。なお、これらの表で
は、圧力はpsia単位で、また温度は°Ｆ単位で示されて
いる。圧力単位のpsiaから MPa（絶対圧）への換算は、
psia単位の値に０．００６８９５を乗じてなされ、温度
単位の°Ｆから°Ｃへの換算は、°Ｃ＝（°Ｆ−３２）
／１．８の計算式でなされる。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】次に掲げる表４は、図１、図２及び図３の
シミュレーションにおける動力消費量を比較するもので
ある。この比較は、本発明は図１の従来の液化装置に適
用すると１．０％の効率の向上を達成した一方で、本発
明の好ましい態様は図１の従来の液化装置に適用すると
２．１％の効率の向上を達成した、ということを示して
いる。
シミュレーションにおける動力消費量を比較するもので
ある。この比較は、本発明は図１の従来の液化装置に適
用すると１．０％の効率の向上を達成した一方で、本発
明の好ましい態様は図１の従来の液化装置に適用すると
２．１％の効率の向上を達成した、ということを示して
いる。
【００３１】表 ４シミュレーション 動 力 図 １ １．０００ 図 ２ ０．９９０ 図 ３ ０．９７９
【００３２】本発明の効率の向上は高圧の製品流が必要
とされる場合に有意に、より顕著になる、ということに
特に言及することは重要なことである。例えば、図１の
流れ４８８の高純度気体窒素製品として取出される、原
料空気のうちの３９．１％が、図２の２７．８psia
（０．１９２ MPa（絶対圧））という上昇した低圧塔圧
力では熱交換器での圧力損失のため２．６ psi（０．０
１８ MPa）低くなるとする。この計画案において、図１
では流れ４８８を１５．２psia（０．１０５ MPa（絶対
圧））から２５．２psia（０．１７４ MPa（絶対圧））
まで圧縮するため追加の圧縮が必要なことになるであろ
うが、その一方図２では、流れ８６（原料空気のほんの
１．１％に過ぎない）を１８．６psia（０．１２８ MPa
（絶対圧））から２７．８psia（０．１９２ MPa（絶対
圧））まで圧縮するのにだけ追加の圧縮が必要になるだ
けであろう。（同じように図２についてのこの計画案に
おいて、合計して原料空気の３９．１％になる流れ４３
２と８６は、図２に現在示されているように廃棄流４４
０と一緒にされることはなかろう。それよりむしろ、流
れ４３２は流れ１３０の一部分のままであり、そして流
れ８６は、この流れ８６を１８．６psia（０．１２８ M
Pa（絶対圧））から２７．８psia（０．１９２ MPa（絶
対圧））まで圧縮後に、流れ１３０と一緒にされよう。
熱交換器で加温されそして２．６ psi（０．０１８ MP
a）の圧力損失を受けてから、前の流れ４３２と８６の
全量（すなわち原料空気の３９．１％）は流れ４８８で
もって２５．２psia（０．１７４ MPa（絶対圧））の圧
力で高純度気体窒素製品として取出される。）この図１
について追加の圧縮がはるかにたくさん必要とされるこ
とは、図２の図１に対する効率の向上を上記の１％から
およそ２．９％に増加させよう。
とされる場合に有意に、より顕著になる、ということに
特に言及することは重要なことである。例えば、図１の
流れ４８８の高純度気体窒素製品として取出される、原
料空気のうちの３９．１％が、図２の２７．８psia
（０．１９２ MPa（絶対圧））という上昇した低圧塔圧
力では熱交換器での圧力損失のため２．６ psi（０．０
１８ MPa）低くなるとする。この計画案において、図１
では流れ４８８を１５．２psia（０．１０５ MPa（絶対
圧））から２５．２psia（０．１７４ MPa（絶対圧））
まで圧縮するため追加の圧縮が必要なことになるであろ
うが、その一方図２では、流れ８６（原料空気のほんの
１．１％に過ぎない）を１８．６psia（０．１２８ MPa
（絶対圧））から２７．８psia（０．１９２ MPa（絶対
圧））まで圧縮するのにだけ追加の圧縮が必要になるだ
けであろう。（同じように図２についてのこの計画案に
おいて、合計して原料空気の３９．１％になる流れ４３
２と８６は、図２に現在示されているように廃棄流４４
０と一緒にされることはなかろう。それよりむしろ、流
れ４３２は流れ１３０の一部分のままであり、そして流
れ８６は、この流れ８６を１８．６psia（０．１２８ M
Pa（絶対圧））から２７．８psia（０．１９２ MPa（絶
対圧））まで圧縮後に、流れ１３０と一緒にされよう。
熱交換器で加温されそして２．６ psi（０．０１８ MP
a）の圧力損失を受けてから、前の流れ４３２と８６の
全量（すなわち原料空気の３９．１％）は流れ４８８で
もって２５．２psia（０．１７４ MPa（絶対圧））の圧
力で高純度気体窒素製品として取出される。）この図１
について追加の圧縮がはるかにたくさん必要とされるこ
とは、図２の図１に対する効率の向上を上記の１％から
およそ２．９％に増加させよう。
【００３３】要約して言えば、本発明は通常の液化装置
のエネルギー効率を上昇させるための効果的な方法であ
る。
のエネルギー効率を上昇させるための効果的な方法であ
る。
【００３４】本発明は、ここではその具体的な態様を参
照して説明されている。これらの態様は本発明を限定す
るものと見なされるべきものではなく、本発明の範囲は
特許請求の範囲の記載によって確定されるべきものであ
る。
照して説明されている。これらの態様は本発明を限定す
るものと見なされるべきものではなく、本発明の範囲は
特許請求の範囲の記載によって確定されるべきものであ
る。
【図１】空気の低温蒸留により大量の液体製品を製造す
る従来の方法の概要説明図である。
る従来の方法の概要説明図である。
【図２】本発明の方法の一態様の概要説明図である。
【図３】本発明の方法の好ましい態様の概要説明図であ
る。
る。
１１０…空気圧縮機 １３５…窒素圧縮機 １４０…空気圧縮機 １５０…空気圧縮機 １５２…空気エキスパンダー １５３…空気エキスパンダー １５４…エキスパンダー ２５２…弁 ２５４…減圧弁 ５４０…熱交換器 ５４１…熱交換器 ５４２…熱交換器 ５５０…熱交換器 ５５１…熱交換器 ５５２…熱交換器 ７１１…高圧塔 ７２１…低圧塔 ７２２…リボイラー／コンデンサー ７２３…リボイラー／コンデンサー ７３１…粗アルゴン塔 ７３２…リボイラー／コンデンサー ７８２…フラッシュドラム ７８３…フラッシュドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレンス ウォルター プルネスキ アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18078, シュネックスビル，フォックスロフト ド ライブ 43 (72)発明者 ラケッシュ アグラウォル アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18049, エマウス，コモンウェルス ドライブ 4312
Claims (13)
- 【請求項１】 高圧塔と低圧塔とを含む多塔式蒸留装置
を使用して原料空気を低温蒸留（cryogenic distillati
on）するための方法であり、原料空気のうちの少なくと
も１５％を液体窒素製品流及び／又は液体酸素製品流と
して取出すのに十分な量の寒冷を発生させ、この寒冷の
量のうちの少なくとも一部分はエキスパンダー設備によ
り発生され、原料空気の最初の処理に続いて原料空気の
うちの少なくとも一部分を、原料空気が精留されて高圧
の塔頂窒素と高圧の粗液体酸素塔底液とにされる高圧塔
へ供給し、この高圧粗液体酸素塔底液のうちの少なくと
も一部分を、この高圧粗液体酸素塔底液が蒸留されて低
圧の塔頂窒素と低圧の液体酸素塔底液とにされる低圧塔
へ供給し、該高圧塔と該低圧塔とは上記の高圧塔頂窒素
のうちの少なくとも一部分が第一のリボイラー／コンデ
ンサーでの、低圧塔の気化する酸素に富む液との熱交換
で凝縮されるように熱的に連結され、そしてこの凝縮さ
れた高圧塔頂窒素のうちの少なくとも一部分を当該蒸留
塔装置のための還流を供給するために使用する方法にお
いて、プロセス効率を上昇させるため当該低圧塔を２５
〜５０psia（０．１７２〜０．３４５ MPa（絶対圧））
の圧力で運転することを含む空気の改良低温蒸留方法。 - 【請求項２】 前記低圧塔から窒素に富んだ気体製品流
が抜出され、且つ、この窒素に富んだ気体製品流をエキ
スパンダーで膨張させて前記寒冷の量のうちの第二の分
を発生させることを更に含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記低圧塔頂窒素のうちの少なくとも一
部分をプロセス流との間接熱交換で加温し、そして更に
処理するためプロセスに再循環させる、請求項１記載の
方法。 - 【請求項４】 前記エキスパンダー設備を前記原料空気
の最初の処理と統合する、請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記エキスパンダー設備を前記低圧塔頂
窒素のうちの一部分を更に処理するのと統合する、請求
項３記載の方法。 - 【請求項６】 前記原料空気の最初の処理が次に掲げる
工程（ａ）〜（ｊ）を含む、請求項４記載の方法。 （ａ）当該原料空気を圧縮して高圧にし、そしてその原
料空気から低温で凍結する不純物を取除く工程 （ｂ）当該原料空気をプロセス流との間接熱交換で冷却
する工程 （ｃ）当該原料空気を分割して第一の分割原料流と第二
の分割原料流とにする工程 （ｄ）第一の分割原料流をウォームエキスパンダーでも
って膨張させ、そしてこの膨張させた第一の分割原料流
を間接熱交換により上記原料空気に寒冷を供給しながら
当該原料空気に再循環させる工程 （ｅ）第二の分割原料流をプロセス流との間接熱交換で
更に冷却する工程 （ｆ）この第二の分割原料流を更に分割して第三の分割
原料流と第四の分割原料流とにする工程 （ｇ）第三の分割原料流をコールドエキスパンダーでも
って膨張させ、そしてこの膨張させた第三の分割原料流
のうちの一部分を間接熱交換により上記原料空気に寒冷
を供給しながら当該原料空気に再循環させる工程 （ｈ）第四の分割原料流をプロセス流との間接熱交換で
更に冷却する工程 （ｉ）この第四の分割原料流を精留のため前記低圧塔に
導入する工程 （ｊ）そして最後に、第四の分割原料流のうちの残りの
分と上記の膨張させた第三の分割原料流のうちの残りの
分を精留のため前記高圧塔に導入する工程 - 【請求項７】 前記低圧塔頂窒素の一部分を更に処理す
るのが次に掲げる工程（ａ）〜（ｄ）を含む、請求項６
記載の方法。 （ａ）当該窒素を圧縮して高圧にする工程 （ｂ）この窒素をプロセス流との間接熱交換で冷却して
その露点温度又はそれに近い温度にする工程 （ｃ）この窒素を第二のリボイラー／コンデンサーでの
気化する高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で凝縮させる
工程 （ｄ）凝縮した低圧塔頂窒素を当該蒸留塔装置のための
追加の還流として、及び／又は液体窒素製品流のうちの
少なくとも一部分として使用する工程 - 【請求項８】 前記低圧塔の上方中間の箇所から廃棄流
を抜出し、これをプロセス流との間接熱交換で加温し、
それから気体廃棄物として取出す、請求項７記載の方
法。 - 【請求項９】 前記低圧塔頂窒素のうちの第二の分をプ
ロセス流との間接熱交換で加温し、それから気体窒素製
品流として取出す、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記低圧液体酸素塔底液のうちの一部
分を液体酸素製品流として取出す、請求項９記載の方
法。 - 【請求項１１】 前記低圧液体酸素塔底液のうちの一部
分をプロセス流との間接熱交換で加温し、それから気体
酸素製品として取出す、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 前記寒冷の量のうちの第二の分を、プ
ロセス流との間接熱交換で前記廃棄流を加温する前に第
一のエキスパンダーでもってこの廃棄流を膨張させるこ
とにより、及び／又はプロセス流との間接熱交換で前記
低圧塔頂窒素のうちの第二の分を加温する前にその低圧
塔頂窒素のうちの第二の分を第二のエキスパンダーでも
って膨張させることにより発生させることを更に含む、
請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 （ａ）当該多塔式蒸留塔装置が更に粗
アルゴン塔を含み、 （ｂ）アルゴンを含有する気体の側流が前記低圧塔の下
方の中間箇所から抜出され、上記の粗アルゴン塔へ供給
されて、そこでこのアルゴンを含有する気体の側流を精
留してアルゴンに富む塔頂蒸気とアルゴンの減少した塔
底液とにし、 （ｃ）このアルゴンの減少した塔底液を当該低圧塔へ戻
し、 （ｄ）上記のアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの少なくと
も一部分を第三のリボイラー／コンデンサーでの気化す
る高圧粗液体酸素塔底液との熱交換で凝縮させ、 （ｅ）この凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの一
部分を液体アルゴン製品として取出し、 （ｆ）凝縮したアルゴンに富む塔頂蒸気のうちの残りの
分を上記粗アルゴン塔のために還流を供給するのに使用
する、請求項１２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US91656592A | 1992-07-20 | 1992-07-20 | |
| US916565 | 1992-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159929A true JPH06159929A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=25437475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177773A Pending JPH06159929A (ja) | 1992-07-20 | 1993-07-19 | 空気の低温蒸留方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0580345B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06159929A (ja) |
| KR (1) | KR940002589A (ja) |
| CA (1) | CA2100402A1 (ja) |
| DE (1) | DE69301555T2 (ja) |
| ES (1) | ES2085116T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105890283A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 内升压空分的氮塞预防控制方法及系统 |
| WO2021005744A1 (ja) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | 太陽日酸株式会社 | 空気分離装置、および空気分離方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9410686D0 (en) * | 1994-05-27 | 1994-07-13 | Boc Group Plc | Air separation |
| FR2830928B1 (fr) * | 2001-10-17 | 2004-03-05 | Air Liquide | Procede de separation d'air par distillation cryogenique et une installation pour la mise en oeuvre de ce procede |
| EP1750074A1 (de) * | 2005-08-02 | 2007-02-07 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| KR20220166824A (ko) * | 2020-04-09 | 2022-12-19 | 린데 게엠베하 | 공기의 극저온 분류 공정, 공기 분류 플랜트 및 적어도 2개의 공기 분류 플랜트로 구성된 통합 시스템 |
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| JPH02247485A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-10-03 | Linde Ag | 精溜によって空気を分解する方法及び装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US4705548A (en) * | 1986-04-25 | 1987-11-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid products using an air and a nitrogen recycle liquefier |
| GB8904275D0 (en) * | 1989-02-24 | 1989-04-12 | Boc Group Plc | Air separation |
| DE4030749A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-02 | Linde Ag | Verfahren zur tieftemperaturzerlegung von luft |
| DE4126945A1 (de) * | 1991-08-14 | 1993-02-18 | Linde Ag | Verfahren zur luftzerlegung durch rektifikation |
-
1993
- 1993-07-13 ES ES93305480T patent/ES2085116T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-13 CA CA002100402A patent/CA2100402A1/en not_active Abandoned
- 1993-07-13 DE DE69301555T patent/DE69301555T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-13 EP EP93305480A patent/EP0580345B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-16 KR KR1019930013420A patent/KR940002589A/ko not_active Application Discontinuation
- 1993-07-19 JP JP5177773A patent/JPH06159929A/ja active Pending
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| JPS63220080A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | 日本酸素株式会社 | 空気液化分離方法 |
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| CN105890283A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 宝山钢铁股份有限公司 | 内升压空分的氮塞预防控制方法及系统 |
| CN105890283B (zh) * | 2015-01-26 | 2018-08-10 | 宝山钢铁股份有限公司 | 内升压空分的氮塞预防控制方法及系统 |
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| CN114041034A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-11 | 大阳日酸株式会社 | 空气分离装置及空气分离方法 |
| CN114041034B (zh) * | 2019-07-10 | 2023-07-21 | 大阳日酸株式会社 | 空气分离装置及空气分离方法 |
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| CA2100402A1 (en) | 1994-01-21 |
| KR940002589A (ko) | 1994-02-17 |
| EP0580345A1 (en) | 1994-01-26 |
| DE69301555T2 (de) | 1996-08-01 |
| EP0580345B1 (en) | 1996-02-14 |
| ES2085116T3 (es) | 1996-05-16 |
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