KR900007208B1 - 보조 리보일러를 추진력으로 하는 혼성 질소 발생기 - Google Patents

보조 리보일러를 추진력으로 하는 혼성 질소 발생기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

보조 리보일러를 추진력으로 하는 혼성 질소 발생기
제1도는 본 발명 공정의 적합한 구체형의 필수적 요소를 보여주는 공기분리공정의 간단한 이형(varsion)의 개략적 표현.
제2도는 본 발명 공정의 적합한 구체형을 이용하는 공기분리공정의 개략적 표면.
제3도는 통상적인 단일 컬럼 공기분리공정을 위한 표본 멕카베- 티엘레(McCabe-Thiele)선도.
제4도는 본 발명의 공정을 위한 표본 멕카베 티엘레 선도.
＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압축기 2 : 압축공기흐름
3 : 열교환기
4 : 공기분리공정으로부터의 귀환 흐름
5 : 냉각된 보조부분 6 : 주요부분
7 : 보조부분 8 : 터어보팽창기(turboexpander)
9 : 컬럼(column) 10 : 응축기
11 : 얻어진 응축된 보조부분 12 : 밸브
13,14,15 : 트레이(tray) 16 : (19)의 흐름
17 : 밸브 18 : 응축기
19 : 산소가풍부한 증기의 제 1부분
20 : 응축된 제 1의 질소가 풍부한 증기부분
21 : 흐름(20)의 일부분 22 : 질소가풍부한 증기의 제 2부분
23 : 인출흐름 25 : 유출(outgoing)흐름
27 :보조부분의 작은 일부분 26 : 흐름
28 : 부분(6)의 부흐름 30 : 열교환기
41 :컬럼내로의 도입흐름, 42 : 도입흐름
43 :배출흐름 44 : 생산물 질소의 회수흐름
45 : 액체공기 A : 점의 궤적
B : 평형성(equilibrium line) C : 조작선
D : 조작선의분 E : 조작선의 분
본 발명은 일반적으로 저온 증류공기 분리의 분야에 관한 것이고 더욱 상세하게 재순환인출 질소를 필요로하지 않고 비교적 높은 순도 및 높은 회수에서 질소를 생산하기 위한 개선에 관한 것이다.
높은 순도에서의 질소는 유리 및 암모늄 생산, 그리고 향상 오일 또는 중성 가스 회수와 같은 공법 분야에서 블랭킷(blanketing), 교반 또는 불활성 용도의 적용에서 이용이 증가되고 있다. 이러한 적용에는 막대한 양의 질소가 소모되므로 높은 회수와 비교적 낮은 비용에서 비교적 높은 순도의 질소를 생산할 필요성이있다.
자본 비용은 이중컬럼 공기공정 보다는 오히려 단일컬럼을 이용하여 낮게 유지되었다. 조작비용은 에너지효과를 내는 조작에 의해 감소되었다. 공기분리공정에 의해 요구된 막대한 양의 동력이 공급공기압축기에의해 소모되므로, 실제적으로 많은 양의 공급공기를 생성물로 회수하는 것이 바람직하다.
그러므로 공기의 저온 증류 분리를 위한 개선된 공기분리 공정을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 비교적 높은 순도 및 비교적 높은 수율에서의 질소를 생산 할 수 있는 공기의 저온 분리를 위한 개선된 공기분리 공정을 제공하는 것이 본 발명의 또 하나의 목적이다.
비교적 높은 순도 및 비교적 높은 수율에서 질소를 생산할 수 있는 공기의 저온 분리를 위한 개선된 단일컬럼공기 분리공정을 제공하는 것이 본 발명의 더나아간 목적이다. 질소재순환 흐름을 이용할 필요가 없이 공기의 저온 분리를 위한 개선된 단임 컬럼 공기분리공정을 제공하는 것이 여전히 본 발명의 더나아간 목적이다.
상세한 설명을 읽어보고 이 분야에 통상의 기술을 가진자가 이해하게되는 상기 및 다른 목적은 아래와 같은 본 발명에 의해 달성된다. 공급 공기의 저온 정류에 위한 비교적 높은 수율 및 순도에서 질소를 생산하기 위한 공정은 다음과 같은 단계를 포함한다. (1) 35 내지 145psis 사이의 압력에서 조작되는 정류 컬럼내로 주요부분의 공급 공기를 도입하여 질소가 풍부한 증기와 산소가 풍부한 액체로 공급공기를 분리하며: (2) 산소가 짙은 액체와의 간접열교환에 의해, 컬럼이 조작되는 압력보다 큰압력으로 보조부분의 공급공기를 응축하며: (3)얻어지는 응축된 보조부분의 공급 공기를 주요부분의 공급 공기가 컬럼내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 컬럼내로 도입하며: (4) 기화하는 산소가 짙은 액체와의 간접열교환에 의해 제1부분의 질소가 풍부한 증기를 응축하며: (5) 적어도 소량의 얻어지는 응축 질소가 풍부한 부분을 보조부분의 공급공기가 컬럼내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 컬럼을 지나게하며: 그리고 (6) 생산물 질소로 전체에서 나머지 제2부분의 질소가 풍부한 증기를 실제적으로 회수한다.
본 명세서와 청구범위에서 사용된 용어 "컬럼"이란 증류 또는 분류 컬럼 또는 영역, 다시 말해서 액체와 증기상이 유체혼합물의 분리를 달성하기 위해 역행류하게 접촉하는, 예를 들어, 컬럼내에 배치된 단 또는 수직으로 공간이 잡힌 트레이 또는 열상에서 또는 양자택일로, 컬럼을 체우고 있는 패킹 요소상에서 증기또는 액체상의 접촉에 위한 접촉컬럼 또는 영역을 의미한다. 증류컬럼을 다음 문헌(Chemical .Engineer' Handbook. 5판, R. H. Perry와 C. H. Chilton저, McGraw-Hill Book Company, New York, Section13, B. C. Smith 등의 "Distillation 편" page 13-3, The Continous Distillation Process)에 더욱더 논고되어있다.
본원에 사용된 용어 "이중컬럼"이란 높은 압력컬럼의 상부종단이 낮은 압력컬럼의 하부종단과 열교환 관계를 가지는 컬럼을 의미한다. 이중컬럼에 대하여는 다음문헌(Ruheman저, "The Separation of Gases" Oxford University Press, 1949, Chapter VII, Commercial Air Separation) 에 더욱더 논고되어 있다. 증기와 액체 접촉분리공정은 성분에 대한 증기압력의 차이에 의존한다. 높은 증기압력(또는 더욱 휘발성 또는저비등)성분이 증기상에서 응축되려는 경향이 있는 반면에 낮은 증기압력(또는 덜휘발성 또는 고비등)성분은 액체상에서 응측되려는 경향이 있다. 증류는 분리공정이며 이것에 의해 액체 혼합물의 가연이 증기상에서의 휘발성분(s)을 응축시키는데 사용될 수 있고 그것에 의해 액체상에서 덜휘발성분(s)이된다. 부분점 응축은 분리공정이며 이것에 의해 증기혼합물의 냉각이 증기상에서의 휘발성분(s)을 응축시키는데 사용될 수 있고 그것에 의해 액체상에서 덜휘발성분(s)이 된다. 정류 또는 연속적인 증류는 증기와 액체상의 역행류 처리에 의하여 얻어지는 것처럼 잇따른 부분적 기화와 응축을 포함하는 분리공정이다. 증기와 액체상의 역행류 접촉은 단열적이고 상 사이의 통합 또는 분별접촉을 포함할 수 있다. 혼합물을 분리하기 위해 정류 원리를 이용하는 분리공정 장치는 정류컬럼, 증류컬럼. 또는 분류컬럼등의 용어도 자주바뀐다.
본 발명의 명세서와 청구범위에 사용된 용어 "간접 열교환"이란 둘사이의 유체가 서로 혼합하거나 물리적으로 접촉함이 없이 두 유체흐름이 열교환관계로 되는 것을 말한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "트레이"란 평형단을 필요로 하지 않는 접촉단을 의미하며, 그리고 하나의 트레이와 비슷한 분리 능력을 갖는 패킹(packing)과 같은 다른 접촉장치를 의미하게 된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "평형단"이란 증기-액체 접촉 단을 의미하며 이것에 의해 단을 떠나는 증기와 액체는 물질 전달 평형상태에 놓이며, 예를 들어 100% 효율을 가지는 트레이 또는 1높이의 이론단(HETP)과 같은 패킹요소이다.
본 발명의 공정은 도면에 관련하여 더욱 자제하게 설명된다. 제1도에 관해서 설명해 보기로 하자.
공급 공기(40)은 압축기(1)에서 압축되고 압축 공기흐름(2)는 공기분리공정으로부터 편리하게 귀환흐름(s)이 되는 흐름(4)와의 간접 열교환에 의해 열교환기(3)에서 냉각된다. 물 및 이산화탄소와 같은 불순물은 전판 열교환 또는 흡착과 같은 어떠한 통상적인 방법으로 제거하게된다. 압축 및 냉각된 공급공기(5)는 주요부분(6)과 보조부분(7)로 분할된다. 주요부분(6)은 전체 공급공기의 약 55 내지 90%를 함유하게 되고 바람직하게는 전체 공급공기의 약 60 내지 90%를 함유하게 된다. 보조부분(7)은 전체공급공기의 약 10 내지45%를 함유하게 되며, 바람직하게는 전체 공급공기의 약 10 내지 40%를 함유하고 가장 바람직하게는 전체공급 공기의 약 15내지 35%를 함유하게 된다.
주요부분(6)은 터어빈팽창기(8)을 통해 확장되어 공정을 위한 냉동을 생성하고 팽창된 흐름(41)은 약 35내지 145psia 사이의, 바람직하게는 약 40 내지 100psia 사이의 압력에서 조작되는 컬럼(9)내로 도입된다. 낮은 압력범위 한계 이하에서는 필요한 열교환이 효과적으로 수행되지 않고 높은 압력범위한계 이상에서는보조 부분(7)이 엄청난 압력을 요구한다. 주요부분의 공급공기는 컬럼(9) 내로 도입된다. 컬럼(9)내에서, 공급공기가 저온 정류에 의해 질소가 풍부한 증기와 산소가 짙은 액체로 분리된다.
보조부분(7)은 기화하는 산소가 짙은 액체와의 간접열교환에 의해 그것을 응축시키는 컬럼(9)의 바닥에있는 응축기(10)을 통과하여 컬럼을 위한 스트리핑(stripping) 증기를 생성한다. 얻어지는 응축된 보조부분(11)은 밸브(12)를 통해서 팽창되고 주요 부분의 공급공기가 컬럼내로 도입되는 지정의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 컬럼(9)내로 도입된다. 제1도에 있어서, 트레이(14)는 흐름(41)이 컬럼에 도입되는지정의 상부에 있고 흐름(42)카 컬럼에 도입되는 지정의 하부에 있다. 액화된 보조부분은 액체 환류로서 컬럼(9)내로 도입되고 저온 정류에 의해 질소가 풍부한 증기와 산소가 짙은 액체로 분리를 겪는다.
지시된 바와 같이, 응축기(10)을 통해 지나가는 보조 부분의 공급공기는 컬럼(9)가 조직되는 압력보다 높은 압력에 있다. 그와 같이 높은 압력에서 유지시킴은 컬럼의 바닥에서 산소가 짙은 액체를 기화시키기 위해서 필요하며 그 이유는 이와 같은 액체가 공급공기의 농도보다 더 높은 산소농도를 가지기 때문이다. 일반적으로, 보조 부분의 압력은 컬럼이 조작되는 압력이상으로 10 내지 90psi가 되며, 바람직하게는 15 내지60psi이다.
따라서 응축기(10)으로 들여가는 보조공급공기 부분의 압력은 컬럼(9)로 들어가는 주요 공급공기부분의 압력을 초과한다. 제1도는 전체의 공급공기흐름이 압축되고 이어서 주요부분이 컬럼(9)내로 도입되기 이전에 공장 냉동을 제공하기위해 터어빈 팽창되는 압력차를 달성하기 위한 적합한 방안을 예증한다. 양자택일로, 단지 보조공기공급 부분만이 컬럼 조작 압력을 초과하는 필요압력까지 압출될 수 있다. 이 상태에 있어서, 공장 냉동은 귀환흐름 또는 생성물의 팽창에 의해 제공된다. 아직 밝혀지지 않는 또 하나의 변형에 있어서, 어떤 공장냉동은 확장된 주요공급공기부분에 의해 제공되고 이떤것은 확장된 귀환 흐름에 의해 제공된다.
이미 언급한 바와 같이, 컬럼(9)내의 공급 공기는 질소가 풍부한 증기와 산소가 짙은 액체로 -분리된다. 질소가 풍부한 증기의 제1부분은 흐름(16)으로 컬럼의 바닥으로부터 떠나가는 산소가 짙은 액체와의 간접열교환에의해 응축기(18)에서 응축되며, 밸브(17)을 통해 팽창되고 응축기(18)의 비동측부로 도입된다. 이열교환으로부터 얻어지는 산소가 짙은 증기는 흐름(23)으로 제거된다. 이 흐름은 팽창되어 공장 냉동을 생성하며, 전체 또는 부분으로 회수되며, 또는 간단하게 대기로 방출된다. 이 탑상 열교환으로부터 얻어지는 응축된 제1의 풍부한 부분(20)은, 적어도, 부분으로, 보조부분의 공급공기가 컬럼(9)내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 액체환류로 컬럼(9)를 통과한다. 제1도에 있어서, 트레이(15)는 흐름(42)가 컬럼(9)내로 도입되는 지점의 상부에 있으며, 그리고 흐름(20)은 트레이(15)의 상부를 향해 컬럼(9)내로 도입된다. 만일 원한다면, 흐름(20)의 부분(21)을 제거하게되고 고순도의 액체 질소로서 회수한다. 만일 이용된다면, 부분(21)은 흐름(20)의 약 1 내지 약 10%이다.
실제적으로 질소가 풍부한 증기의 전체의 나머지 부분(22)는 컬럼으로부터 제거되고 컬럼으로 피드백(feedback)시키는 재순환 없이 생성물 질소로 회수된다. 그 생성물 질소는 적어도 98몰％의 순도를 가지고 99.999몰％까지의 순도 또는 1ppm의 산소 오염물을 가질 수 있다. 생성물 질소는 높은 수율로 회수된다. 일반적으로 생성물질소, 다시말해서 흐름(22)와 이용되었다면 흐름(21)에서 회수한 질소는 공급공기로서 컬럼(9)내로 도입된 질소의 적어도 50％가 되며, 그리고 대표적으로 공급공기질소의 적어도 60%이다. 질소수율은 약 82%까지의 범위에 있다.
제2도는 본 발명의 적합한 구체형을 이용하는 포괄적인 공기분리공장을 예증한다. 제2도의 부호는 같은요소에 대하여 제1도의 부호에 일치한다. 제2도에 관해서 설명해 보자, 압축된 공급공기(2)는 유출흐름에 대조하여 전환 열교환기를 통해 통과하므로 냉각된다. 이산화탄소 및 물과 같은, 공급공기에서의 불순물은 전환 열 교환기(3)의 통로에 침전된다. 이 분야에 통상의 기술을 가진 사람이 알 수 있는 바와 같이, 공급공기가 통과하는 통로는 침전된 불순물을 열교환기의 밖으로 치워져버리게 유출흐름(25)의 통로와 교대된다. 냉각, 세척 및 압축된 공기흐름(5)는 주요부분(6)과 보조부분(7)로 분할된다. 전부 또는 대부분의 보조흐름(7)은 흐름(26)으로 응축기(10)을 지난다. 보조부분(7)의 작은 부분(27)이 응축키(10)을 통과하므로 이하에 더욱 자세히 기술되는 바와 같이 열평형을 만족시킨다. 제1도에 관련하여 이미 기출된 바와 같이, 보조공급흐름(26)은 기화되는 컬럼바닥에 의해 응축기(10)에서 응축되며, 액화된 공기(11)은 컬럼 조작압력까지 밸브(12)를 통해 팽창하며, 그리고 컬럼(9)내로 도입(42)된다.
공급공기의 주요부분(6)은 팽창 터어빈(8)을 지난다. 부분(6)의 부흐름(28)은 이 분야에 통상의 기술을 가진자에게 잘 알려진 온도 프로필(profile)조절 과열 평형을 위해 전화 열교환기(3)을 통해서 부분적으로 지나간다. 그 부 흐름(28)온 흐름(6)과 재결합되고, 팽창기(8)을 통해 지나간 후, 주요공급공기부분은 컬럼(9)내로 도입된다.
컬럼(9)의 바닥에 쌓이는 산소가 짙은 액체는 흐름(16)으로 인출하며, 열교환기(30)에서 유출 흐름에 의해 냉각되며, 밸브(17)를 통해서 팽창되고 흐름(19)로 응축기(18)로 도입된 응축되는 질소가 풍부한 증기에 대조하여 그것을 기화시키는 응축기(18)의 비동 측부에 도입된다. 얻어지는 산소가 질은 증기는 흐름(23)으로 인출되며, 열교환기(31)과 (3)을 통해지나가고 흐름(43)으로 공정으로부터 배출된다. 질소가 풍부한 증기는 흐름(22)로 컬럼(9)로부터 회수되며, 열교환기(30)과 (3)을 통해 지나가고 호를(44)로서 질소생성물로 회수한다. 탑상 열교환으로부터 얻어지는 응축된 진소(20)은 환류로서 컬럼(9)내를 지나간다. 그 액체질소의 일부분(21)은 회수된다. 작은 공기흐름(27)은 열교환기(30)에서 부냉각되고 이 열교환기는 그 작은 흐름에 응축을 제공한다. 얻어지는 액체 공기(45)는 공기흐름(11)에 첨가되고 컬럼(9)내로 도입된다. 이 작은 액체공기 흐름의 목적은 컬럼의 둘레와 전환 열교환기대의 열평형을 충족시키기 위해서이다, 그 여분 냉동은 실제적인 양의 액체 질소의 생산을 원한다면 컬럼에 첨가하게 되도록 요구된다. 덧붙여서 공기흐름(27)은 액체공기가 전환 열교환기(3)에서 형성되지 않게 열교환기(30)에서 귀환 흐름을 가온시키는데 사용된다. 일반적으로 흐름(27)은 컬럼에 공급되는 총공급공기의 10% 미만이고 이 분야에 통상의 기술을 가진 사람이면 잘 알려진 열 평형기법을 이용하여 흐름(27)의 양을 쉽게 결정할 수 있다.
본 발명의 공정으로 질소의 증가된 회수를 달성시키는 방식은 각각 통상적연 단일 컬럼 공기분리공정과 본 발명의 공정을 위한 멕카베-티엘레 선도를 나타대는 제3도와 4도에 의하여 증명된다 멕카베-티엘레 선도는 이 분야 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려진 것이고 다음문헌(Unit Operations fo Chemical Engineering, McCabe와 Smith저, MeGraw-Hill-Company, New York, 1956, Chapter 12, pages 689-708)은 멕카베-티엘레선도를 더욱더 논고하고 있다.
제3도와 4도에 있어서, 횡좌표는 액체상에서 질소의 몰분율을 나타내고 종좌표는 증기상에서 질소의 몰분율을 나타낸다. 곡선(A)는 X와 Y가 같은 정의 궤적이다. 곡선(E)는 주어진 압력에서 산소와 질소에 대한 평형선이다. 이 분야에 통상의 기술을 가진 사람이 알고 있듯이, 최소자본비용, 다시말해서 주어진 분리를 달성하기 위한 가장적은 수의 이론단은 조작선으로 나타내며, 그 선은 컬럼중의 각각의 정에서 액체 대 증기의 비율이며, 전체 환류를 가지는 곡선(A)에 부합한다. 물론, 생성물은 전체 환류에서 생성되지 않는다. 최소가능조작비용은 곡선(A)와 공급조건과 평형선의 교선상에서 최종생성물 순도를 포함하는 선에 의해 제한된다. 통상적인 컬럼에 대한 최소환류를 위한 조작선은 제3도의 곡선(C)로 주어졌다. 최소환류에서의 조작은 가장높은 회수, 즉 가장많은 양의 생성물을 생산하며, 그러나 무수한 이론단을 요구하지 않는다. 실제 시스템(system)은 상기 기술된 극한(extrems)사이에서 조작된다.
본 발명 공정의 높은 질소 회수를 위한 능력은 제4도에 도식되었다. 제4도에 관해서 설명해보기로하자. 조작선의 선분(D)는 주요 및 보조 공기공급 사이에서 컬럼의 부분을 나타대며, 그리고 선분(E)는 보조공기공급 상부의 컬럼의 부분을 나타낸다, 선분(E)의 더욱 작은 경사는 질소가 더욱 많은 생성물로 방출되도록 컬럼의 상부 부분에서는 액체 환류가 덜 필요하다는 것을 보여준다. 액체로 79%의 질소 농도에서 컬럼내에 보조공기공급의 도입은 평형선에 비례적이며, 선분(E)의 경사를 작게하는 조작선에 대한 보다나은 형태를제공된다.
이미 지시한 바와 같이, 보조공기공급의 흐름비는 전체공급공기의 10 내지 45%이며, 바람직하게는 전체공급공기의 10 내지 40%이다. 보조공기공급 흐름비는 산소가 짙은 폐기물을 유용하게 하여 증가된 회수를 얻기 위해 제안된 최소흐름비와 적어도 같아야 한다. 상기한 최대치를 초과하는 보조공기공급 흐름비는 압축비용을 증가시키고 분리에 있어 충분한 부가적인 향상이 없이 막대한 재비등을 유발한다. 냉동기 주요공기흐름의 확장에 의해 팽창될때, 그보다 높은 수준의 압력이 동일한 냉동 발생을 달성하기 위해 요구된다. 보조 공기흐름이 승압 압착을 겪을때, 동력비용은 흐름비와 함께 증가하나, 보조 공기흐름에 대한 상기한 범위는 효율에서의 단정을 메꾸는 일이없이 순환이익의 장점을 취한다.
＜표 1＞은 제2도에서 예증된 구체형에 따라 수행된 본 발명 공정의 컴퓨터 시뮬레이션(computer simulation)결과를 표로 작정한 것이다. 흐름 수(stream number)는 제2도의 흐름수와 같다. 약어 mcfh는 표준조건에서 시간단 1000입방피트(ft3)를 나타낸다. 산소 농도에 대해 주어진 값은 아르곤을 포함한다.
[표 I]
Figure kpo00001
Figure kpo00002
정류컬럼에 공급흐름의 정의된 도입을 포함하는 본 발명 공정을 사용하므로서, 필요한 환류의 정류컬럼을 쇠약하게 하지 않고 재순환 인출질소를 필요로하지 않으면서, 높은 회수에서 비교적 높은 순도의 질소를 생산할 수 있다.
본 발명의 공정이 어떤 적합한 구체형에 관련하여 자세하게 기술되어졌을 지라도, 청구범위의 취지와 범위내에 있는 본 발명의 다른 구체형의 존재한다는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. (1) 35 내지 145psia 사이의 압력에서 조작되는 정류 컬럼내로 주요부분의 공급공기를 도입하여 그것을 질소가 풍부한 증기와 산소가 짙은 액체로 분리시키며: (2) 컬럼이 조작되는 압력보다 큰 압력으로 산소가 짙은 액체와의 간접열교환에 의해 보조부분의 공급 공기를 응축하며: (3) 얻어지는 응축된 보조부분의 공급공기를 주요부분의 공급공기가 컬럼내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 컬럼내로 도입하며: (4)제1부분의 질소가 풍부한 증기를 기화하는 산소가 짙은 액체와의 간접 열교환으로 응축하며: (5) 보조부분의 공급공기가 컬럼내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해, 적어도 소량의 얻어지는 응축된 질소가 풍부한 부분이 컬럼을 지나게하며: 그리고 (6)실질적으로 전체의 나머지 제2부분의 질소가 풍부한 증기를 생성물질소로 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급공기의 저온 정류에 위한 비교적 높은 수율 및 순도에서 질소의 생산공정.
  2. 제1항에 있어서, 주요부분은 공급공기의 약 55 내지 90%를 포함하고 보조부분을 공급공기의 약 10내지 45%를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
  3. 제1항에 있어서, 주요부분은 공급공기의 약 60 내지 90%를 포함하고 보조부분은 공급공기의 약 10내지 40%를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정.
  4. 제1항에 있어서, 보조부분은 단계(2)의 응축하는 동안에, 정류컬럼이 조작되는 압력보다 큰 10 내지90psi 사이에 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  5. 제1항에 있어서, 모든 응축된 질소가 풍부한 제1부분이 컬럼을 통과하는 것을 특징으로 하는 공정.
  6. 제1항에 있어서, 소량의 응축된 질소가 풍부한 제1부분이 생산물 액체질소로 회수되는 것을 특징으로 하는 공정.
  7. 제1항에 있어서, 전체의 공급공기는 컬럼의 조작 압력보다 큰 압력까지 압축되고 주요부분의 공급공기는 컬럼내로 그것이 도입되기 이전에 조작압력까지 팽창하는 것을 특정으로 하는 공정.
  8. 제7항에 있어서, 공급공기의 팽창이 공정을 위한 냉동을 반생시키는 것을 특정으로 하는 공정.
  9. 제1항에 있어서, 단지 보조부분의 공급공기반이 컬럼의 조작압력보다 큰 압력까지 압축되는 것을 특징으로 하는 공정.
  10. 제1항에 있어서, 제3부분의 공급공기가 적어도 하나의 귀환흐름과의 간접열교환에 의해 응축되고 얻어지는 응축된 제3부분은 주요부분의 공급공기가 컬럼내로 도입되는 지점의 상부에 있는 적어도 하나의 트레이를 향해 컬럼내로 도입되는 특징으로 하는 공정.
  11. 제10항에 있어서, 응축된 제3부분은 응축된 보조부분과 결합하고 결합한 흐름은 컬럼내로 도입되는것을 특징으로 하는 공정.
  12. 제1항에 있어서, 생산물 질소가 적어도 98몰％의 순도를 가지는 것을 특징으로 하는 공정.
  13. 제1항에 있어서, 생산물질소는 공급공기로서 컬럼내로 도입된 질소의 적어도 50%인것을 특징으로하는 공정.
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