KR100343276B1 - 가온된터빈재순환에의한극저온공기분리방법 - Google Patents

가온된터빈재순환에의한극저온공기분리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공급 공기가 다단계의 주공기압축기에서 압축되고, 제 1 부분이 터보팽창되어, 극저온 공기분리 플랜트에 공급되며, 제 2 부분이 터보팽창되어, 터보팽창된 제 2 부분의 적어도 일부가 단계간 위치로 주공기압축기에 재순환되는 극저온 공기 분리 시스템에 관한 것이다.

Description

가온된 터빈 재순환에 의한 극저온 공기 분리 방법 {CRYOGENIC AIR SEPARATION WITH WARM TURBINE RECYCLE}
본 발명은 일반적으로 극저온 공기 분리법에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 극저온 공기 분리 플랜트로부터의 액체를 회수하기 전에 기화시키는 극저온 공기 분리 시스템에 관한 것이다.
산소는 상업적으로 공급 공기를 극저온 공기 분리 플랜트에서 극저온 정류시킴으로써 대량으로 생성된다. 때때로, 산소를 고압에서 생성하는 것이 바람직할 수도 있다. 기체 산소는 극저온 공기 분리 플랜트로부터 배출되어 원하는 압력으로 압축될 수 있지만, 산소를 극저온 공기 분리 플랜트로부터 액체로서 배출하고, 압축시킨 후, 압축된 액체 산소를 기화시켜서, 원하는 고압 산소 기체 생성물을 생성하는 것이 비용면에서 일반적으로 바람직하다.
극저온 공기 분리 플랜트로부터 산소를 액체로서 배출시키면 상당량의 냉기(refrigeration)가 플랜트로부터 빠져나오므로, 상당량의 냉기를 플랜트내로 재도입시킬 필요가 있다. 이는 고압 산소 기체 이외에, 액체 생성물, 예를 들어, 액체 산소 및/또는 액체 질소를 플랜트로부터 회수하고자 하는 경우에 더욱 그러하다.
냉기를 극저온 분리 플랜트내로 제공하는 매우 효과적인 한 방법은 압축된 기체 스트림을 터보팽창시키고, 이 스트림 또는 최소한 이것에 의해 발생된 냉기를 플랜트내로 전달하는 것이다. 상당량의 액체가 플랜트로부터 배출되는 경우에, 하나 이상의 이러한 터보팽창기가 흔히 사용된다. 그러나, 다수의 터보팽창기를 사용하는 것은 복잡한데, 이는 극저온 공기 분리 플랜트 및 주공기압축기에 대한 터빈 유량 및 압력이 약간만 차이나도 시스템 효율이 크게 감소하여 시스템을 비경제적이 되도록 할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 하나 이상의 터보팽창기를 사용하여 공급 공기를 극저온 정류시키는 개선된 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 어느 한 바람직한 구체예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 바람직한 구체예의 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
3,7 : 중간냉각기(intercooler)8 : 예비정제기
13 : 주공기압축기14 : 압력 조절 장치
15 : 부스터(booster) 압축기17 : 주열교환기
18 : 제 2 터보팽창기20 : 고압 컬럼
22 : 저압 컬럼25 : 과냉각기
상기의 목적 및 기타 목적은 본 명세서를 숙지하므로써 당업자들에게 명백하게 될 것이며, 본 발명에 의해 달성될 것이다. 본 발명의 일면은,
(A) 공급 공기를 1개 내지 n개의 다수의 압축 스테이지를 갖는 주공기압축기에서 압축시켜 압축된 공급 공기를 생성시키고,
(B) 압축된 공급 공기의 제 1 부분을 냉각시키고, 냉각된 제 1 부분을 터보팽창시키고, 터보팽창된 제 1 부분을 극저온 공기 분리 플랜트내로 전달하고,
(C) 압축된 공급 공기의 제 2 부분을 추가 압축시키고, 추가 압축된 제 2 부분을 냉각시키고, 냉각된 제 2 부분의 일부 또는 전부를 터보팽창시키고, 터보팽창된 제 2 부분의 일부 또는 전부를 제 1 내지 제 n 압축 스테이지 사이의 공급 공기로 재순환시키고,
(D) 극저온 공기 분리 플랜트내에서 액체 산소를 생성시키고, 극저온 공기 분리 플랜트로부터 액체 산소를 배출시키고, 배출된 액체 산소를 공급 공기의 냉각 제 1 부분과 공급 공기의 냉각 제 2 부분 둘 모두와의 간접 열교환에 의해 기화시켜 기체 산소를 생성시키고,
(E) 생성물로서 기체 산소를 회수하는 것을 포함하여, 극저온 공기 분리를 수행하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일면은,
(A) 1개 내지 n개의 다수의 압축 스테이지를 갖는 주공기압축기, 주열교환기, 주터보팽창기 및 극저온 공기 분리 플랜트,
(B) 공급 공기를 주공기압축기의 제 1 스테이지내로 공급하는 수단 및 공급 공기를 주공기 압축기의 제 n 스테이지로부터 배출시키는 수단,
(C) 공급 공기를 주공기압축기의 제 n 스테이지로부터 주열교환기로 전달하고, 주열교환기로부터 주터보팽창기로 전달하고, 주터보팽창기로부터 극저온 공기 분리 플랜트로 전달하는 수단,
(D) 부스터 압축기, 제 2 터보팽창기 및, 공급 공기를 주공기압축기의 제 n 스테이지로부터의 부스터 압축기로 전달하고, 부스터 압축기로부터 주열교환기로 전달하고, 주열교환기로부터 제 2 터보팽창기로 전달하고, 제 2 터보팽창기로부터 주공기압축기의 제 1 내지 제 n 압축 스테이지 사이로 전달하는 수단 및
(E) 액체를 극저온 공기 분리 플랜트로부터 주열교환기로 전달하는 수단 및 증기를 주열교환기로부터 회수하는 수단을 포함하는, 극저온 공기 분리를 수행하는 장치에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "액체 산소"는 산소 농도가 50몰% 보다 높은 액체를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "컬럼"은 증류 또는 분별 컬럼 또는 영역, 즉, 액체 및 증기상이 유체 혼합물의 분리를 수행하기 위해 역류로, 예를 들어 컬럼내에 수직으로 위치하는 일련의 트레이 또는 플레이트상에 및/또는 구조적인 또는 무작위 충전제와 같은 충전 요소상에 증기 및 액체상을 접촉시키므로써 접촉되는 접촉 컬럼 또는 영역을 의미한다. 증류 컬럼에 대한 추가 설명에 대해서는 케미컬 엔지니어스 핸드북(Chemical Engineer's Handbook, fifth edition, edited by R.H. Perryand C.H. Chilton, McGraw-Hill Book Company, New York Section 13,The Continuous Distillation Process)을 참고한다. 용어 이중 컬럼은 저압 컬럼의 하단과 열교환하는 상단을 갖는 고압 컬럼을 의미하는 것으로 사용된다. 이중 컬럼에 대한 추가의 설명은 루헤만(Ruheman)의 "기체 분리(The Sepatation of Gases, Oxford University Press, 1949, Chapter VII, Commercial Air Separation)"에 나타난다.
증기 및 액체 접촉 분리 방법은 성분에 대한 증기압의 차이에 의존한다. 고증기압(또는 보다 휘발성이거나 비등점이 낮은) 성분은 증기상으로 응집할 것이나, 저증기압(보다 낮은 휘발성이거나 비등점이 높은) 성분은 액체상으로 응집할 것이다. 부분 응축은 증기 혼합물의 냉각이, 증기상에서 휘발성 성분을 응집하고, 이로써 보다 덜 휘발성인 성분을 액체상에서 응집하는 데 사용될 수 있는 분리 공정이다. 정류법 또는 연속 증류법은 증기 및 액체 상의 역류 처리에 의해 얻어지는 연속되는 부분 증발물 및 응축물을 합치는 분리공정이다. 증기 및 액체 상의 역류 접촉은 일반적으로 단열적이며, 상간의 완전(단계별) 또는 시차적(연속적) 접촉을 포함할 수 있다. 혼합물을 분리시키는 정류 원리를 사용하는 분리 공정 장치에서는 용어 정류 컬럼, 증류 컬럼 또는 분별 컬럼을 서로 바꿔 사용할 수 있다. 극저온 정류는 절대 온도(K) 150도 이하에서 적어도 부분적으로 수행되는 정류 방법이다.
본원에서 사용되는 용어 "간접 열교환"은 두 개의 유체 스트림을 물리적 접촉 또는 유체 서로간의 내부 혼합없이 열교환하도록 하는 것을 의미한다.
본원에서 용어 "공급 공기"는 주위 공기와 같은 주로 산소 및 질소를 포함하는 혼합물을 의미한다.
본원에서 용어 컬럼의 "상부" 및 "하부"는 컬럼의 중앙 지점에서 각각 상부 및 저부의 컬럼 부분을 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "터보팽창" 및 "터보팽창기"는 고압 기체를 터빈을 통해 유동시켜서 기체의 압력 및 온도를 감소시킴으로써 냉기를 발생시키는 방법 및 장치를 각각 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "압축기"는 일이 가해짐에 따라 기체의 압력을 증가시키는 기계를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "극저온 공기 분리 플랜트"는 공급 공기를 분별 증류시키는 플랜트를 의미하며, 하나 이상의 컬럼 및 관, 밸브 및 이에 따른 열교환 장치를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "주공기압축기"는 극저온 공기 분리 플랜트를 작동시키는데 필요한 공기 압축의 대부분을 제공하는 압축기를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "부스터 압축기"는 액체 산소의 기화 및/또는 극저온 공기 분리 플랜트에 결부된 터보팽창 공정에 필요한 보다 높은 공기 압력을 얻기 위해 추가의 압축을 제공하는 압축기를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "압축 스테이지"는 기체의 압력을 증가시키는 압축기의 단일 요소, 예를 들어, 압축 휘일을 의미한다. 압축기는 하나 이상의 압축 스테이지로 이루어져야 한다.
본 발명의 실시에서, 공급 기체의 일부는 공급 공기를 극저온 공기 분리 플랜트에 터보팽창시키는 주터보팽창기를 바이패싱하고, 그 대신, 제 2 터보팽창기에서 터보팽창되어, 주공기압축기의 스테이지 사이로 다시 재순환된다. 이는 주공기압축기에 의해 요구되는 동력 소모량을 감소시키고, 이에 따라 극저온 공기 분리 시스템의 전반적인 효율을 증가시킨다.
본 발명은 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 도 1에서, 공급 공기(50)는 거의 대기압에서 필터 하우스(1)를 통과하므로써 미립자가 제거된다. 그 후, 생성된 공급 공기(51)는 도 1에 도시된 본 발명의 구체예에서 5개의 압축 스테이지를 포함하는 주공기압축기(13)로 전달되며, 제 5 또는 마지막 스테이지는 제 n 스테이지이다. 본 발명의 실시에서, 주공기압축기는 일반적으로 3개 이상의 압축 스테이지를 가지며, 전형적으로 4 내지 6개의 압축 스테이지를 가질 것이다. 공급 공기(51)는 주공기압축기(13)의 제 1 압축 스테이지(2)내로 전달되어 압축되고, 생성된 공급 공기(52)는 중간냉각기(3)를 통해 냉각된다. 그 후, 공급 공기(52)는 주공기압축기(13)의 제 2 압축 스테이지(4)를 통과하여 추가 압축되고, 생성된 공급 공기(53)는 중간냉각기(5)를 통해 냉각된다. 그 후, 공급 공기(53)는 주공기압축기(13)의 제 3 압축 스테이지(6)를 통과하여 추가 압축되고, 생성된 공급 공기(54)은 중간냉각기(7)를 통해 냉각된다. 그 후, 공급 공기(54)는 이산화탄소, 수증기 및 탄화수소와 같은 고비점 불순물을 제거하는 예비정제기(8)를 통과한다.
그 후, 불순물이 제거된 공급 공기(55)는 주공기압축기(13)의 제 4 압축 스테이지(9)내로 전달된다. 바람직하게는 도 1에 도시된 본 발명의 구체예에서와 같이, 공급 공기 스트림(55)은 예를 들어 결합 지점(56)에서 온난한 터빈 재순환류와 합쳐지고, 생성된 합쳐진 공급 공기 스트림(57)은 보다 고압으로 압축되는 제 4 압축 스테이지(9)내로 전달된다. 생성된 공급 공기 스트림(58)은 중간냉각기(10)를 통해 냉각된 후, 주공기압축기(13)의 제 5 압축 스테이지(11)내로 전달되어 보다 고압으로 압축되고, 이로부터 절대압력이 200 내지 750 psia인 압축된 공급 공기 스트림(59)으로서 배출된다. 주공기압축기(13)는 로터 구동 불 기어(bull gear)(60)가 구비된 외부 모터(미도시됨)에 의해 동력을 공급받는다.
압축된 공급 공기(59)는 후냉각기(12)를 통해 냉각되고 제 1 부분(61) 및 제 2 부분(62)으로 분리된다. 제 1 부분(61)은 압축된 공급 공기(59)의 약 50 내지 55%를 구성한다. 제 1 부분(61)은 주열교환기(17)로 전달되어, 귀환 스트림과의 간접 열교환에 의해 냉각된다. 주열교환기(17)를 부분 횡단한 후, 냉각된 제 1 부분(63)은 주터보팽창기에 전달되어, 65 내지 85 psia의 압력으로 터보팽창된다. 생성된 터보팽창된 제 1 부분(64)은 극저온 공기 분리 플랜트내로 전달된다. 도 1에 도시된 구체예에서, 극저온 공기 분리 플랜트(65)는 제 1 또는 고압 컬럼(20) 및 제 2 또는 저압 컬럼(22)을 포함하는 이중 컬럼 플랜트이며, 터보팽창된 제 1 부분(64)은 고압 컬럼(20)의 하부내로 전달된다.
제 2 부분(62)은 압축된 공급 공기(59)의 45 내지 50%를 구성한다. 제 2 부분(62)은 부스터 압축기(15)로 전달되어, 500 내지 1400 psia의 압력으로 추가 압축된다. 추가 압축된 제 2 부분(66)은 냉각기(16)를 통해 냉각된 후,주열교환기(17)내로 전달되어 귀환 스트림과의 간접 열교환에 의해 냉각된다. 도 1에 스트림(67)로서 도시된 냉각된 제 2 부분의 일부 또는 전부는 주열교환기(17)를 부분 횡단한 후, 제 2 터보팽창기(18)로 전달되어, 75 내지 150psia의 압력으로 터보팽창된다. 생성된 터보팽창된 제 2 부분(68)은 주열교환기의 부분 횡단함으로써 가온된 후, 주공기압축기의 제 1 스테이지 내지 마지막 스테이지 사이, 즉 스테이지 사이의 위치로 재순환된다. 도 1에 도시된 구체예에서, 가온된 터빈 재순환류(69)는 압력 조절 장치(14)를 통과한 후, 결합 지점(56)에서 공급 공기(55)로 재순환되어 주공기압축기(13)의 제 3 및 제 4 압축 스테이지 사이로 재순환된다. 압력 조절 장치(14)는 예를 들어 밸브, 압축기 또는 송풍기일 수 있다.
경우에 따라, 제 2 부분(66)의 일부는 주열교환기(17)를 완전 통과하여 액화된다. 도 1에 도시된 구체예에서 70으로 표시되어 있는 이러한 부분은 밸브(23)를 통해 고압 컬럼(20)내로 전달된다. 밸브(23)를 통과하는 대신, 부분(70)은 농밀상, 즉, 초임계 유체 또는 액체 터보 기계를 통과하여 압력 에너지가 회수될 수 있다. 일반적으로, 회수된 축일(shaft work)은 발전기를 구동시킬 것이다.
고압 컬럼(20)은 일반적으로 65 내지 85psia의 압력에서 작동한다. 고압 컬럼(20)내에서, 컬럼(20)내로 공급되는 공급 공기는 극저온 정류법에 의해 질소 농후(enriched) 증기 및 산소 농후 액체로 분리된다. 산소 농후 액체는 고압 컬럼(20)의 하부로부터 스트림(71)으로서 배출되고, 과냉각기(25)를 통해 과냉각되고, 밸브(28)를 통해 저압 컬럼(22)내로 전달된다. 질소 농후 증기는 고압 컬럼(20)으로부터 스트림(72)으로서 배출되고, 주응축기(21)내로 전달되어, 비등하는 저압컬럼(22) 바닥 액체와의 간접 열교환에 의해 응축된다. 생성된 질소 농후 액체(73)는 주응축기(21)로부터 배출되고, 제 1 부분(74)은 고압 컬럼(20)으로 환류로서 귀환되고, 제 2 부분(75)은 과냉각기(26)를 통해 과냉각되고, 밸브(27)를 통해 저압 컬럼(22)내로 공급된다. 경우에 따라, 질소 농후 액체의 일부는 질소 농도가 99.99몰% 이상인 액체 질소 생성물로서 회수될 수 있다. 도 1에서 도시된 본 발명의 구체예에서, 질소 농후 액체(75)의 일부(76)는 밸브(30)를 통해 액체 질소 생성물(77)로서 회수된다.
저압 컬럼(22)은 고압 컬럼(20)의 압력보다 낮은 압력에서 작동되고, 일반적으로 15 내지 25 psia내에서 작동된다. 저압 컬럼(22)내에서, 다양한 공급물이 극저온 정류법에 의해 질소 농후 증기 및 산소 농후 액체로 분리된다. 질소 농후 증기는 저압 컬럼(22)의 상부로부터 스트림(78)로서 배출되고, 열교환기(26, 25 및 17)를 통해 가온되고, 스트림(79)로서 시스템으로부터 분리되어, 질소 농도가 99.99몰% 이상인 질소 기체 생성물로서 회수될 수 있다. 생성물 순도 조절을 목적으로, 질소 함유 스트림(80)은 스트림(78)이 배출되는 수준 미만으로 저압 컬럼(22)로부터 배출된다. 스트림(80)은 열교환기(26, 25 및 17)를 통해 가온되고, 시스템으로부터 스트림(81)로서 배출된다.
산소 농후 액체, 즉 액체 산소는 저압 컬럼(22)의 하부로부터 액체 산소 스트림(82)으로서 배출된다. 경우에 따라, 스트림(83)이 스트림(82)으로 분기되어 밸브(29)를 통해 액체 산소 스트림(84)으로서 회수되는, 도 1에 예시된 구체예에서와 같이, 산소 농후 액체의 일부는 액체 산소 생성물로서 회수될 수 있다.
산소 농후 액체는 승압된 후, 기화된다. 도 1에 예시된 구체예에서, 스트림(82)의 대부분(85)은 액체 펌프(24)에 전달되어 150 내지 1400 psia의 압력으로 펌핑된다. 생성된 압축된 액체 산소 스트림(86)은 주열교환기(17)를 통과하여, 냉각 제 1 공급 공기 부분(61) 및 냉각 제 2 공급 공기 부분(66) 둘 모두와의 간접 열교환에 의해 기화된다. 생성된 기체 산소는 주열교환기(17)로부터 스트림(87)으로서 배출되고, 산소 농도가 50몰% 이상인 기체 산소 생성물로서 회수된다. 액체 산소는 별도의 생성물 보일러에서 보다 주열교환기(17)를 통해 기화되는 것이 유리한데, 그 이유는 생성물 보일러는 스트림(61)의 냉각 효율의 일부를 스트림(86)에 전달하므로써 부스팅된 공급 공기 스트림(66)의 요구 압력을 감소시키기 때문이다. 또한, 스트림(86)의 기화를 위한 제 2 열교환 장치에 대한 필요성이 사라진다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 구체예에서 도 1에 도시된 구체예의 구성 요소와 동일한 것은 다시 상세하게 설명하지 않을 것이다.
도 2에서, 추가 압축된 제 2 부분(66)은 냉각기(16)를 통과한 후 스트림(88) 및 스트림(89)로 나뉜다. 스트림(89)은 압축기(31)를 통해 추가 압축되고, 냉각기(32)를 통과하므로써 압축열이 냉각되고, 주열교환기(17)를 통과하여 액화된다. 생성된 액체 공급 공기(90)는 밸브(23)를 통해 고압 컬럼(20)내로 전달된다. 밸브(23)를 통과하는 대신에, 공급 공기(90)는 농밀상 터보 기계를 통과하여 압력 에너지가 회수될 수 있고, 전형적으로 회수된 축일은 발전기를 구동시킬 것이다.제 2 부분(66)의 스트림(88)은 주열교환기(17)를 통해 냉각되고, 제 2 터보팽창기(18)를 통해 터보팽창된다. 생성된 터보팽창된 스트림(91)은, 압력 조절 장치(14)를 통과하여 주공기압축기로 재순환되는 스트림(92)과, 주열교환기(17)에서 냉각되고, 밸브(33)를 통해 주터보팽창기 방출 스트림(64)과 합쳐져 극저온 공기 분리 플랜트(65)의 고압 컬럼(20)내로 전달되는 스트림(94)을 형성하는 스트림(93)으로 나뉜다. 도 2에 예시된 본 발명의 구체예는 부스터 압축기(15)의 방출이 기화하는 산소 스트림(86)을 가온시키기에 불충분한 경우에 특히 유리하다. 온난한 터보팽창 스트림(91)의 스트림(92)과 (93)으로의 이분할은 재순환 스트림(92)의 유량이 액체 생성물의 목적하는 유량을 전달하는데 필요한 유량을 초과하는 경우에 유리하게 사용된다. 스트림(93)의 유량을 증가시키므로써 재순환 바이패스 스트림과 관련하여, 공정의 동력 소모량을 감소시킬 수 있고, 이는 효율적인 액체 생성물 생성을 가능하게 한다.
온난한 터빈 방출물의 적어도 일부를 스테이지 사이의 위치에서 주공기압축기로 재순환되는 본 발명의 실시에 따라, 다수의 터보팽창기를 사용하여 극저온 공기 분리를 효율적으로 수행할 수 있게 된다. 본 발명이 특정의 바람직한 구체예를 참고로 하여 상세히 설명되었지만, 당업자들은 청구범위의 취지 및 범위내에서 본 발명의 또 다른 구체예가 있음을 인지할 것이다. 예를 들어, 극저온 공기 분리 플랜트는 단일 컬럼을 포함할 수 있거나, 극저온 공기 분리 플랜트가 아르곤 측면 컬럼과 함께 이중 컬럼을 포함하는 것과 같이 세개 이상의 컬럼을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 하나 이상의 터보팽창기를 사용하여 공급 공기의 극저온 정류를 위한 개선된 시스템을 제공한다.

Claims (10)

  1. (A) 공급 공기를 1개 내지 n개의 다수의 압축 스테이지를 갖는 주공기압축기에서 압축시켜 압축된 공급 공기를 생성시키고,
    (B) 압축된 공급 공기의 제 1 부분을 냉각시키고, 냉각된 제 1 부분을 터보팽창시키고, 터보팽창된 제 1 부분을 극저온 공기 분리 플랜트내로 전달하고,
    (C) 압축된 공급 공기의 제 2 부분을 추가 압축시키고, 추가 압축된 제 2 부분을 냉각시키고, 냉각된 제 2 부분의 일부 또는 전부를 터보팽창시키고, 터보팽창된 제 2 부분의 일부 또는 전부를 제 1 내지 제 n 압축 스테이지 사이의 공급 공기로 재순환시키고,
    (D) 극저온 공기 분리 플랜트내에서 액체 산소를 생성시키고, 극저온 공기 분리 플랜트로부터 액체 산소를 배출시키고, 배출된 액체 산소를 공급 공기의 냉각 제 1 부분과 공급 공기의 냉각 제 2 부분 둘 모두와의 간접 열교환에 의해 기화시켜 기체 산소를 생성시키고,
    (E) 생성물로서 기체 산소를 회수하는 것을 포함하여, 극저온 공기 분리를 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 터보팽창된 제 2 부분의 일부가 터보팽창된 제 1 부분과 합쳐져서 극저온 공기 분리 플랜트내로 전달됨을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 극저온 공기 분리 플랜트로부터 액체 산소를 회수하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 극저온 공기 분리 플랜트내에서 액체 질소를 생성시키고, 액체 질소를 극저온 공기 분리 플랜트로부터 회수하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. (A) 1개 내지 n개의 다수의 압축 스테이지를 갖는 주공기압축기, 주열교환기, 주터보팽창기 및 극저온 공기 분리 플랜트,
    (B) 공급 공기를 주공기압축기의 제 1 스테이지내로 공급하는 수단 및 공급 공기를 주공기 압축기의 제 n 스테이지로부터 배출시키는 수단,
    (C) 공급 공기를 주공기압축기의 제 n 스테이지로부터 주열교환기로 전달하고, 주열교환기로부터 주터보팽창기로 전달하고, 주터보팽창기로부터 극저온 공기 분리 플랜트로 전달하는 수단,
    (D) 부스터 압축기, 제 2 터보팽창기 및, 공급 공기를 주공기압축기의 제 n 스테이지로부터의 부스터 압축기로 전달하고, 부스터 압축기로부터 주열교환기로 전달하고, 주열교환기로부터 제 2 터보팽창기로 전달하고, 제 2 터보팽창기로부터 주공기압축기의 제 1 내지 제 n 압축 스테이지 사이로 전달하는 수단 및
    (E) 액체를 극저온 공기 분리 플랜트로부터 주열교환기로 전달하는 수단 및 증기를 주열교환기로부터 회수하는 수단을 포함하는, 극저온 공기 분리를 수행하는장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 주공기압축기가 3개 이상의 압축 스테이지를 가짐을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 액체를 극저온 공기 분리 플랜트로부터 주열교환기로 전달하는 수단이 액체 펌프를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 극저온 공기 분리 플랜트가 고압 컬럼과 저압 컬럼을 포함하는 이중 컬럼을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 공급 공기를 주터보팽창기로부터 극저온 공기 분리 플랜트로 전달하는 수단이 고압 컬럼과 연통함을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 공급 공기를 제 2 터보팽창기로부터 극저온 공기 분리 플랜트로 전달하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 장치.
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