JPH11142055A - 低温蒸留により空気を分離するための方法および炭化水素を含有する流れを部分酸化により変換するための方法、およびそのためのプラント - Google Patents

低温蒸留により空気を分離するための方法および炭化水素を含有する流れを部分酸化により変換するための方法、およびそのためのプラント

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JPH11142055A JP10228882A JP22888298A JPH11142055A JP H11142055 A JPH11142055 A JP H11142055A JP 10228882 A JP10228882 A JP 10228882A JP 22888298 A JP22888298 A JP 22888298A JP H11142055 A JPH11142055 A JP H11142055A
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ボート上の作業条件に適合した空気分離方法を
提供する。 【解決手段】ボート（３１）上に設置された単一のカラ
ム（８）内で空気を蒸留する。酸素富化液体流をカラム
から引き抜き、この流れをポンプ（９）により加圧し、
空気または窒素との熱交換により気化させる。酸素は、
炭化水素を含有する流れの酸化のために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、炭化水素を含有する流れを部分
酸化により変換するための方法およびプラントに関す
る。
【０００２】上記タイプの方法において、炭化水素、典
型的には天然ガスを含有する流れが、酸素または酸素富
化空気による部分酸化後に、合成ガスに変換される。
【０００３】この変換は、合成ガスを生産する改質方法
（reforming process ）、例えばＡＴＲ（オートサーマ
ルリフォーミング）タイプの改質方法により行われる。
接触変換（catalytic conversion）の後、合成ガスは液
体炭化水素（ケロセン、ジーゼル、ナフサ）に変換され
る。
【０００４】このタイプの方法は、ＵＳ５６２８９３
１、ＷＯ９３ １５９９９、ＧＢ２２４９５５５、ＧＢ
２１８３６７２、ＥＰ２１４４３２Ａに記載されてい
る。
【０００５】本発明は、また、低温蒸留により空気を分
離するための方法およびプラントに、特に、酸素を生産
し得るそのような方法およびプラントにも関する。
【０００６】本発明の１つの主題によれば、炭化水素を
含有する流れを酸素による部分酸化によって変換するた
めの方法であって、変換に必要な酸素をボート上に設置
された単一のカラム内での空気の低温蒸留により分離す
ることを特徴とする方法が提供される。
【０００７】また、本発明の他の側面によれば、上記本
発明の方法において、炭化水素を含有する流れが、メタ
ン、天然ガスまたはＬＰＧであり、酸素を液体状態で単
一のカラムから引き抜き、加圧し、気化させ、変換を合
成ガスを生産する改質方法により行い、該改質は、該合
成ガスの液体炭化水素への接触変換により続行され、お
よび／または当該方法に必要な窒素を吸着または透過に
より生産することができる。
【０００８】本発明の他の主題によれば、炭化水素を含
有する流れの変換のためのプラントであって、酸素が供
給される部分酸化ユニットを備え、さらにボート上に設
置された単一のカラムを含む空気分離装置を有すること
を特徴とするプラントが提供される。
【０００９】酸素は、一般に、二重カラム内での空気の
蒸留により生産される。このカラムがボートのデッキの
ような不適切な支持体上に置かれると、カラムに収容さ
れたプレートまたはパッキングが正しく動作しないの
で、蒸留の品質が損なわれる。
【００１０】「タンクおよびバルクキャリヤーを不活性
化するための窒素」（１９７３年１１月）、および「浮
遊プラントに関する蒸留問題」（１９８２年１１月）
は、ボート上での蒸留を改善する解決策を記載してい
る。
【００１１】本発明の目的は、ボート上の作業条件に適
合した空気分離方法を提供することである。
【００１２】本発明のさらに他の主題によれば、単一の
カラム内で低温蒸留により空気を分離するための方法で
あって、 ｉ）蒸留すべき空気を単一のカラムに送り、該カラムで
空気を窒素富化蒸気と酸素富化液体とに分離し、 ii）該カラムの底部をボイラーにより加熱し、 iii ）該酸素富化液体の少なくとも一部を引き抜き、加
圧し、加圧流との熱交換により気化させ、該ボイラーを
空気流により加熱することを特徴とする低温蒸留により
空気を分離するため方法が提供される。
【００１３】本発明の他の側面によれば、この方法にお
いて、ボイラーを加熱するために使用される流体が、窒
素であるか、または蒸留すべき空気の少なくとも一部で
あり、ボイラーに送られる空気が、場合に応じてブース
ターに接続された、タービンから由来し、加圧流が、昇
圧下の空気または圧縮窒素であり、蒸気をカラムのヘッ
ドから引き抜き、その少なくとも一部を圧縮し、圧縮窒
素（蒸気）の少なくとも一部をカラムへ再循環させ、酸
素富化液体を生産し、および／またはカラムのために意
図された空気の少なくとも一部を、タービン中で場合に
応じてカラム圧まで膨張させる前に、熱交換器中で中間
温度に冷却することができる。
【００１４】本発明のさらに他の主題によれば、低温蒸
留により空気を分離するためのプラントであって、単一
のカラム、該単一のカラムに空気を供給するための手
段、該単一のカラムの底部に配置されたボイラー、加熱
用流体を該ボイラーに送るための手段、該単一のカラム
の底部から酸素富化液体を引き抜くための手段、該液体
の少なくとも一部を加圧するための手段、加圧流との熱
交換により該加圧液体の少なくとも一部を気化させるた
めの手段を備えるプラントが提供される。この場合、特
に、該加熱用流体は空気である。
【００１５】本発明の他の側面によれば、このプラント
において、ボイラーが窒素、または蒸留すべき空気の少
なくとも一部により加熱され、ボイラーが、タービンに
接続され、加圧流が、昇圧下の空気であるか、または圧
縮窒素であり、カラムのヘッドから引き抜かれた窒素富
化流を圧縮するための手段をさらに備え、単一のカラム
がプレートまたはストラクチャードパッキング（struct
ured packing）を収容することができる。
【００１６】次に、本発明をその他の側面とともに、図
１ないし図３を参照して説明する。
【００１７】図１において、空気流は、圧縮機１により
４．５バールまで圧縮され、ユニット２において精製さ
れて水およびＣＯ2 が除去される。
【００１８】この空気の第１のフラクションは、ブース
ター４により、その圧力が６バールまで昇圧され、熱交
換器６内で部分的に冷却され、タービン５中で１．４バ
ールまで膨張される。ついで、このフラクションを、ボ
ート３１上に設置された単一のカラム８に送る前に、熱
交換器１０内で過冷却する。
【００１９】第２の空気フラクションは、ブースター３
内でその圧力が７０バールまで上昇され、熱交換器６内
で少なくとも部分的に凝縮される。
【００２０】残りの空気は、熱交換器６を完全に通過
し、カラム８の底部のボイラー７で少なくとも部分的に
凝縮し、過冷却され、バルブ内で膨張された後カラム８
のヘッドに送られる。
【００２１】液体状態にある純度少なくとも９５％の酸
素を含有する流れが、カラム８の底部から引き抜かれ、
ポンプ９により３６バールに加圧され、７０バールの昇
圧下の空気との熱交換により熱交換器６内で気化され
る。
【００２２】窒素富化蒸気が、カラム８のヘッドから引
き抜かれ、熱交換器１０および６内で加熱される。
【００２３】図２は、昇圧されたタービン４、５を示す
が、ブースター３は、窒素サイクルにより置き換えられ
ている。
【００２４】窒素富化蒸気が、周囲温度まで加熱され、
圧縮機３０により７０バールまで圧縮される。この圧縮
窒素の少なくとも一部は、熱交換器６および１０内で冷
却された後、カラムへ再循環される。
【００２５】方法は、単一の空気圧縮機を使用するよう
に簡略化され得る（図３）。空気のすべてが、圧縮機４
により約２８バールまで圧縮された後、熱交換器６内で
中間温度まで冷却され、その時点で、空気の一部が引き
抜かれ、膨張され、ボイラー７に送られ、そこで、該空
気の一部は、バルブ中で膨張され、カラム８のヘッドに
送られる前に、少なくとも部分的に凝縮する。空気の残
りは、冷却されつづけ、熱交換器６内で液化され、熱交
換器１０内で過冷却され、空気の他の部分と混合された
後に、カラムへに送られる。
【００２６】図４は、本発明の方法のダイアグラムを示
す。空気１０３は、図１ないし図３に示したような空気
分離ユニット１０４内で蒸留される。
【００２７】気化した液体酸素１０５は、天然ガス１０
１も供給される部分酸化ユニット１０２に送られる。こ
のように生産された合成ガス１０７は、液体炭化水素
（ケロセン、ジーゼルおよび／またはナフサ）を生産す
るために、（フィッシャー−トロプシュ（FISCHER-TROP
SCH ）タイプの）接触変換工程１０９に供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラントを示す概略図。
【図２】本発明の別のプラントを示す概略図。
【図３】本発明の簡略化されたプラントを示す概略図。
【図４】本発明の方法を示すブロック図。
【符号の説明】
１，３０…圧縮機 ２…精製ユニット ３，４…ブースター ５…タービン ６，１０…熱交換器 ７…ボイラー ８…単一の低温蒸留カラム ９…ポンプ ３１…ボート １０１…天然ガス １０２…部分酸化ユニット １０３…空気 １０４…空気分離ユニット １０５…気化した液体酸素 １０９…接触変換工程

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一のカラム内で低温蒸留により空気を
    分離するための方法であって、 ｉ）蒸留すべき空気を単一のカラムに送り、該カラムで
    空気を窒素富化蒸気と酸素富化液体とに分離し、 ii）該カラムの底部をボイラーにより加熱し、 iii ）該酸素富化液体の少なくとも一部を引き抜き、加
    圧し、加圧流との熱交換により気化させ、 該ボイラーを空気流により加熱することを特徴とする低
    温蒸留により空気を分離するための方法。
  2. 【請求項２】 ボイラーに送られる空気が、場合に応じ
    てブースターに接続された、タービンから由来する請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 加圧流が、昇圧下の空気であるか、また
    は圧縮窒素である請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 蒸気をカラムのヘッドから引き抜き、そ
    の少なくとも一部を圧縮する請求項１ないし３のいずれ
    か１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 圧縮蒸気の少なくとも一部をカラムへ再
    循環させる請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 酸素富化液体を生産する請求項１ないし
    ５のいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 カラムのために意図された空気の少なく
    とも一部を、タービン中で場合に応じてカラム圧まで膨
    張させる前に、熱交換器中で中間温度に冷却する請求項
    １ないし６のいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 低温蒸留により空気を分離するためのプ
    ラントであって、 単一のカラム、 該単一のカラムに空気を供給するための手段、 該単一のカラムの底部に配置されたボイラー、 加熱用流体を該ボイラーに送るための手段、 該単一のカラムの底部から酸素富化液体を引き抜くため
    の手段、 該液体の少なくとも一部を加圧するための手段、 加圧流との熱交換により該加圧液体の少なくとも一部を
    気化させるための手段を備え、該加熱用流体が空気であ
    ることを特徴とするプラント。
  9. 【請求項９】 ボイラーが、タービンに接続されている
    請求項８記載のプラント。
  10. 【請求項１０】 加圧流が、昇圧下の空気または圧縮窒
    素である請求項８または９記載のプラント。
  11. 【請求項１１】 カラムのヘッドから引き抜かれた窒素
    富化流を圧縮するための手段をさらに備える請求項８な
    いし１０のいずれか１項記載のプラント。
  12. 【請求項１２】 単一のカラムがプレートまたはストラ
    クチャードパッキングを収容する請求項８ないし１１の
    いずれか１項記載のプラント。
  13. 【請求項１３】 ボート上における請求項８ないし１２
    のいずれか１項記載のプラントの使用。
  14. 【請求項１４】 炭化水素を含有する流れを酸素による
    部分酸化によって変換するための方法であって、変換に
    必要な酸素をボート上に設置された単一のカラム内での
    空気の低温蒸留により分離することを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 炭化水素を含有する流れが、メタン、
    天然ガスまたはＬＰＧである請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 酸素を液体状態で単一のカラムから引
    き抜き、加圧し、気化させる請求項１４または１５記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】 変換を合成ガスを生産する改質方法に
    より行い、該改質は、該合成ガスの液体炭化水素への接
    触変換により続行される請求項１４ないし１６のいずれ
    か１項記載の方法。
  18. 【請求項１８】 当該方法に必要な窒素を吸着または透
    過により生産する請求項１４ないし１７のいずれか１項
    記載の方法。
  19. 【請求項１９】 炭化水素を含有する流れの変換のため
    のプラントであって、酸素が供給される部分酸化ユニッ
    トを備え、さらにボート上に設置された単一のカラムを
    含む空気分離装置を有することを特徴とするプラント。
JP10228882A 1997-08-14 1998-08-13 低温蒸留により空気を分離するための方法および炭化水素を含有する流れを部分酸化により変換するための方法、およびそのためのプラント Pending JPH11142055A (ja)

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