Brevet FR2043781A1 — publié le 19710219

imit 1 2043781 L'invention est relative à la production d'oxygène et d'azote à un haut degré de pureté à partir d'air, par mise en oeuvre de techniques de séparation à basse température. Il existe dans la technique une demande concernant des ins-5 tallations pouvant être mises en place sur le lieu même d'utilisation des produits et qui soient capables de fournir à la fois de l'oxygène et de l'azote d'un haut degré de pureté sous des pressions modérément élevées, par exemple de l'ordre de 1,4 kg-/en? en plus de la pression atmosphérique, les produits pouvant être 10 amenés au point d'utilisation sous de telles surpressions. Dans de nombreux cas de ce genre, la quantité d'azote pur nécessaire est inférieure ou au plus égale à la quantité demandée d'oxygène. Un but de l'invention est de réaliser un procédé et une installation permettant de satisfaire aux exigences sus-mention-15 nées, et ce d'une manière économique et commode par séparation d'air à de basses températures pour donner un oxygène et un azote de haute pureté sous une pression modérément élevée sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des compresseurs pour comprimer les produits. 20 Le procédé selon l'invention pour la production d'oxygène de haute pureté et d'azote de haute pureté sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement : à refroidir de 1'air à partir duquel COg et de l'humidité ont été éliminés et qui se trouve à une 25 pression élevée supérieure auxdites pressions supérieures à la pression atmosphérique ; à fractionner l'air, ainsi refroidi, dans une double colonne de fractionnement fonctionnant sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique, la première colonne de la double colonne de fractionnement fonctionnant sous 30 une pression qui est supérieure à la pression (supérieure à la pression atmosphérique) sous laquelle fonctionne la deuxième colonne ; à recueillir de l'oxygène gazeux de haute pureté, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, comme premier produit à partir de l'extrémité inférieure de la deuxième 35 colonne ; à recueillir de l'azote gazeux de haute pureté, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, comme autre produit à partir du haut de la deuxième colonne ; à recueillir un courant gazeux résiduel, constitué en majeure partie par de l'azote et qui se trouve sous une pression supérieure à la pres-40 sion atmosphérique, à partir d'un point intermédiaire de la 70 19644 2 2043781 deuxième colonne, et à expanser au moins une portion du susdit courant gazeux résiduel avec production de travail externe afin d'engendrer du froid servant à la mise en oeuvre du procédé. Les courants gazeux de produits, oxygène et azote, sont ré-5 chauffés (habituellement jusque dans le voisinage de la température ambiante) par échange de chaleur indirect avec au moins un courant gazeux admis à pénétrer dans l'installation, et sont ensuite disponibles en vue de leur utilisation sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique . Avant son expansion 10 avec production de travail externe, le courant gazeux résiduel peut être réchauffé, jusqu'à la température nécessaire pour empêcher toute liquéfaction d'intervenir au cours de l'expansion ultérieure, en le faisant passer en échange de chaleur indirect avec au moins un courant gazeux admis à pénétrer dans l'instal-15 lation. La quantité de gaz résiduel que l'on recueille dépend de la pureté et de la quantité d'azote gazeux produit nécessaire et de la production dudit gaz résiduel qu'il convient d*expanser avec production de travail externe (de préférence par l'intermédiaire d'une turbine à expansion), cette proportion devant être 20 suffisante pour engendrer le froid nécessaire en vue de la mise en oeuvre du procédé. Lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut opérer comme suit : de l'air à partir duquel on a éliminé du bioxyde de carbone et de l'humidité et qui se trouve sous 25 surpression élevée, comprise par exemple entre environ 8,4 et 2 \ ' 0 9,15 kg/cm , est refroidi jusqu'à une température à laquelle une partie de cet air se trouve liquéfiée, le mélange d'air gaz/ liquide résultant est amené au bas de la première colonne d'une double colonne de fractionnement dont les deux colonnes fonc— 30 tionnent sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique, la première colonne fonctionnant sous une pression légèrement inférieure à ladite surpression élevée et la deuxième colonne sous une pression inférieure à celle régnant dans la première colonne, convenablement comprise entre environ 1,4 et 1,75 p 35 kg/cm en plus de la pression atmosphérique quand ladite sur- 2 pression élevée est comprise entre environ 8,4 et 9,15 kg/cm en plus de la pression atmosphérique, de l'air liquide enrichi en oxygène est recueilli au bas de la première colonne et, après avoir été expansé, est admis à l'extrémité supérieure de la 40 deuxième colonne, de l'azote gazeux est recueilli à partir du 70 196kk 3 2043781 haut de la deuxième colonne et est admis à passer d'abord en échange de chaleur indirect avec l'azote liquide' transféré à l'extrémité supérieure de la deuxième colonne, puis est encore réchauffé par passage en échange de chaleur indirect avec de 5 l'air admis à pénétrer dans 1'installationde l'oxygène gazeux est recueilli à partir de l'extrémité inférieure de la deuxième colonne et est réchauffé par passage en échange de chaleur indirect avec l'air admis à entrer dans l'installation, un courant gazeux résiduel est prélevé à partir d'un point de la deuxième 10 colonne situé entre celui au niveau duquel de l'air liquide enrichi en oxygène est introduit et le haut de la deuxième colonne et au moins une portion dudit courant gazeux résiduel est expansée dans une turbine à expansion jusque dans le voisinage de la pression atmosphérique après qu'elle a été réchauffée par échan-15 ge de chaleur indirect avec de l'air admis à entrer dans l'installation, et le courant gazeux résiduel expansé froid est admis à passer en échange de chaleur indirect avec l'air admis à entrer dans l'installation, les courants d'oxygène gazeux et d'azote gazeux réchauffés étant collectés sous des pressions proches 20 de celles sous lesquelles ils quittent la deuxième colonne,prêts à être utilisés sous ces pressions. La portion du courant gazeux résiduel qui n'est pas expansée dans la turbine est aussi admise à passer, après une expansion dans une valve d'expansion jusqu'à une pression proche de la pression atmosphérique, en 25 • échange de chaleur indirect avec de l'air admis à entrer dans l'installation. Grâce à l'expansion de la totalité ou de la majeure partie du courant gazeux résiduel dans la turbiné, et à la production ainsi réalisée d'une plus grande quantité de froid, une minime portion de l'oxygène peut être recueillie sous la for-30 me liquide à partir du bas de la deuxième colonne. D'autres buts, avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture du complément de description qui suit et à l'examen du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin concernent, à titre d'exemples bien entendu non limitatifs, dif-35 férents modes de réalisation de ladite invention. La figure unique, de ce dessin, représente schématiquement une installation réalisée selon l'invention et permettant la mise en oeuvre d'un procédé faisant également l'objet de 1'invention. L'air amené à l'installation peut, ainsi qu'on 1'-à indiqué 40 ci-dessus, se trouver sous une pression comprise entré environ 70 19644 4 2043781 8,4 et 9,15 kg/cm en plus de la pression atmosphérique, une telle surpression pouvant convenablement être obtenue en se servant d'un compresseur d'air du type alternatif, à deuxétages. Du bioxyde de carbone (C02) peut être éliminé à partir du gaz 5 comprimé en le soumettant d'une manière connue à un lavage par une solution de soude caustique, et un tel lavage peut être suivi d'un séchage dans des dessiccateurs à alumine avec, si on le désire, pré-refroidissement jusqu'à une température de 2 à 5°C afin de séparer d'abord par condensation, si on le désire, la 10 majeure partie de la vapeur d'eau. A titre de variante, le CO^ et la vapeur d'eau peuvent être éliminés simultanément par ad-sorption sur des tamis moléculaires ou en se servant de desséchants spéciaux. Encore une autre méthode pour l'élimination de CO^ et de vapeur d'eau consiste à utiliser des échanges de cha-15 leur inverses pour réaliser une partie du refroidissement de l'air comprimé jusqu'à la température à laquelle il doit être introduit dans la double colonne de fractionnement, le reste du refroidissement étant ensuite effectué dans des échangeurs de chaleur de type classique. L'élimination de C0^ et de vapeur 20 d'eau dans des échangeurs de chaleur à inversion est aussi une technique connue. Sur la figure unique, on a représenté en 10, 11, 12 et 30 des échangeurs de chaleur ; en 13 et 14 respectivement les colonnes inférieure et supérieure d'une double colonne de frac-25 tionnement ; en 15 et 16 des valves d'expansion ou mano-déten-deurs ; en 17 une turbine à expansion à grande vitesse, et en 19 et 20 des valves de commande et de réglage. Le parcours de l'air admis dans l'installation est représenté par une conduite 21, le parcours de l'oxygène gazeux produit suit une conduite 23, le 30 parcours du courant gazeux résiduel suit une conduite 26, et le parcours de l'oxygène liquide produit suit une conduite 28. Dans l'installation représentée, l'air admis est à une sur- 2 . . m pression de 9,14 kg/cm ; on en a éliminé C0„ et il a été séché. La compression jusqu'à la surpression de 9,14 kg/cm est effec-35 tuée d'une manière classique dans un compresseur d'air alternatif à deux étages ; C0£ a été éliminé, à partir de cet air comprimé, par lavage d'une manière connue avec une solution de soude caustique. Un séchage est ensuite réalisé d'une manière classique en utilisant des dessiccateurs à alumine avec prérefroi 40 dissement jusqu'à une température d'environ 2 à 5°C, de façon à 70 19644 5 2043781 séparer d'abord par condensation la majeure partie de la vapeur d'eau. On peut, pour ce prérefroidissement, se servir d'une installation frigorifique séparée de type connu. Selon un autre mode opératoire, de la vapeur d'eau et du CO^ sont éliminés simul-5 tanément, à partir du gaz comprimé", par adsorption sur des tamis moléculaires ou des desséchants spéciaux. Les moyens pour réaliser la compression et pour éliminer CO^ et la vapeur d'eau sont classiques et, par conséquent, ne sont pas représentés. La conduite 21 d'amenée d'air fait donc passer de l'air, qui 10 ne contient plus ni C05 ni vapeur d'eau, sous une surpression de 2 % 9,14 kg/cm et à la température ambiante dans un échangeur de chaleur 10 où il est refroidi jusqu'à environ -150*C puis dans un échangeur de chaleur 11 où il est refroidi jusqu'à -166°C avec une légère liquéfaction. L'air à environ -166*C, partiellement 15 liquéfié, est amené au bas de la colonne inférieure 13 d'une double colonne de fractionnement et est fractionné dans cette colonne inférieure 13, fonctionnant sous une surpression d'environ 2' 8,79 kg/cm , de façon à donner de l'azote liquide comme produit de têtes et deT air-lâquide enrichi en oxygène comme produit de 20 queues. Le condenseur 18 de la colonne 13 fournit le reflux pour la colonne inférieure (qui fonctionne en tant que colonne d'épuisement) et sert d'évaporateur pour la colonne supérieure 14. L'air liquide enrichi en oxygène et se trouvant à une température de —166°C est transféré du bas de la colonne 13, en pas— 25 sant par une conduite 25, une valve d'expansion 15 commandée par un indicateur de niveau 15', à un plateau intermédiaire de la colonne supérieure 14 qui fonctionne sous une surpression de 1,69 kg/cm . L'azote liquide à une température de -170°C provenant du haut de la colonne 13 est transféré par une conduite 24, en 30 passant par 1'échangeur de chaleur ou sub-refroidisseur 12, dans lequel il est refroidi jusqu'à environ -180°C, et par une valve d'expansion 16 commandée par un indicateur débitmétrique 16', au sommet de la colonne 14 pour y établir un reflux assurant le fonc-tionnemènt de cette colonne. De l'oxygène liquide se rassemble 35 au bas de la colonne 14, et de l'oxygène gazeux pratiquement pur est prélevé à une température de -172°C juste au-dessus du niveau de l'oxygène liquide. Cet oxygène gazeux est transféré par une conduite 22 à un échangeur de chaleur 10 dans lequel il est échauffé jusqu'à la température ambiante et dont il sort sous une sur- 2 40 pression d'environ 1,69 kg/cm . De l'azote gazeux sortant 70 19644 6 2043781 du haut de la colonne 14 à une température de -186°C et sous une 2 ^ surpression de 1,55 kg/cm est transféré par une conduite 23 à un sub-refroidisseur 12 dans lequel il est échauffé jusqu'à environ -175°C, puis à 1'échangeur de chaleur 10 dans lequel il est ré-5 chauffé jusqu'à une température voisine de la température ambiante et dont il sort, en vue de son utilisation, sous une surpres- 2 sion d'environ 1,55 kg/cm . L'oxygène sortant de 1'échangeur de chaleur 10 à une température voisine de la température ambiante et sous une surpres- 2 10 sion d'environ 1,69 kg/cm est recueilli et utilisé sous cette surpression. Un courant gazeux résiduel est recueilli à partir de la colonne supérieure 14 en un point situé approximativement à mi-distance entre le point d'entrée de l'air liquide enrichi en 15 oxygène et le haut de la colonne. Ce courant gazeux résiduel, qui sort de la colonne 14 à une température de -185°C et sous une surpression voisine de 1,55 kg/cm , est transféré par une conduite 26 à un échangeur 11 où il est échauffé jusqu'à environ -172* C, après quoi une partie de ce courant gazeux résiduel est trans-20 férée à la turbine 17 dont il sort à environ -189*C et sous une pression voisine de la pression atmosphérique. La partie du gaz résiduel refroidie jusqu'à -189<>C est ensuite rejointe par le reste du gaz résiduel qui a été détourné par une conduite 27 et expansé jusqu'au voisinage de la pression atmosphérique, après 25 quoi le courant total de gaz résiduel est admis à passer de nouveau dans 1'échangeur 11 et est finalement réchauffé jusqu'au voisinage de la température ambiante dans 1'échangeur 10. En opérant de cette manière, il est possible d'obtenir simultanément de l'azote de haute pureté et de l'oxygène de haute pureté sous 30 une pression élevée, le froid nécessaire étant engendré par une expansion d'au moins une partie du gaz résiduel dans la turbine à expansion. Dans un exemple.de mise en oeuvre du procédé selon l'invention ayant recours au mode opératoire décrit ci-dessus, on obtient 3 35 à partir de 13.600 m TPN/heure (mètres cub^s à l'heure mesurés dans les conditions normales de température et de pression) d'air : (a) 2.640 m TPN/heure d'oxygène constituant un produit contenant en volume 0,5 % d'argon et pratiquement pas d'azote ; 3 40 (b) 2.640 m TPN/heure d'azote constituant un produit contenant 70 19644 7 2043781 en volume 20 parties par million d'argon et 10 parties par million d'oxygène, et 3 (c) 8.300 m TPN/heure de gaz résiduel, dont on fait passer 3 4.630 m TPN/heure par la turbine pour engendrer le froid néces-5 saire . Un azote constituant un produit possédant un degré de pureté encore plus élevé peut être obtenu par.mise en oeuvre du procédé selon l'invention, par exemple un azote dans lequel la teneur d'oxygène est abaissée jusqu'à une partie par million. 10 Dans l'exemple ci-dessus, la quantité de gaz résiduel ex cède celle nécessaire pour engendrer le froid dont on a besoin, et par conséquent on ne fait passer qu'une partie de ce gaz résiduel dans la turbine. Selon une variante de mode opératoire, particulièrement 15 applicable à de grosses installations produisant 45 tonnes et plus d'oxygène par jour, une proportion significative d'oxygène peut être recueillie sous une forme liquéfiée grâce à un réglage de la proportion de gaz résiduel admise à passer dans, la turbine à expansion 17. Selon ce mode de mise en oeuvre, il est prévu 20 une conduite 28 servant à recueillir de l'oxygène liquide à partir du bas de la colonne 14. L'oxygène liquide est admis à passer dans un sub-refroidisseur 30 où passe aussi le courant de gaz résiduel circulant dans la conduite 26 en direction de 1'échangeur de chaleur 11. Il est prévu une valve 20 de prélè-25 vement de liquide commandée par un indicateur de niveau 31 de façon à maintenir constant le niveau d'oxygène liquide à la partie inférieure de la colonne 14. Quand il n'est pas produit d'oxygène liquide, cet indicateur de niveau commande la valve 19 de dérivation prévue dans la conduite 2 7. Ce transfert d'action 30 de l'indicateur 31 de la valve 20 à la valve 19 et réciproquement s'effectue par mise en action d'un commutateur 29. Le subrefroidissement de l'oxygène liquide avec le gaz résiduel dans le sub-refroidisseur. 30 diminue la détente dans la valve 20 quand l'oxygène liquide est expansé à partir de la pression régnant 35 dans la colonne supérieure 14 jusqu'à la pression atmosphérique. Lorsqu'on fait fonctionner l'installation de façon à produire de l'oxygène liquide aussi bien que de l'oxygène gazeux, on obtient les produits suivants à partir de 13.600 m TPN/heure d'air traité : 70 19644 8 2043781 3 m TPN/heure oxygène produit 2.500 oxygène liquide produit (calculé en gaz) 132 azote gazeux produit 2.640 5 gaz résiduel total 8.300 gaz résiduel admis à la turbine 8.300 De tout ce qui précède, il ressort que l'invention met à la disposition de la technique un procédé permettant d'obtenir simultanément, à partir d'air, de l'oxygène et de l'azote tous 10 deux d'un haut degré de pureté et sous une pression élevée, et cela d'une manière économique et commode. On peut mettre le procédé selon l'invention en oeuvre dans des cas où le volume d'azote dont on a besoin n'est pas supérieur au double de la quantité d'oxygène nécessaire . 15 II convient de noter que, sur la figure unique du dessin ci-annexé, la partie de l'équipement qui ne sert que lorsqu'une partie de l'oxygène produit est recueillie sous une forme liquéfiée, c'est-à-dire le sub-refroidisseur 30 et la conduite 28, . est représentée en pointillé. Quand de l'oxygène liquide est 20 produit et recueilli, il peut être évaporé et utilisé au cours de périodes de pointe de demande d'oxygène ou quand le fonctionnement de l'installation est interrompu. Les produits gazeux peuvent être transférés à des réservoirs d'accumulation adéquats à partir desquels ils peuvent être repris 25 en vue de leur utilisation. Si l'un et/ou l'autre des produits gazeux est (sont) recueilli(s) en vue de son (leur) utilisation au fur et à mesure de sa (leur) production, on peut avoir recours à des moyens de commande et de réglage de la pression pour se rendre maître du fonctionnement de l'installation selon les be-30 soins de gaz. Bien que la mise en marche de l'installation puisse être assurée avec une seule turbine comme dans l'installation représentée, on peut prévoir une turbine additionnelle fonctionnant en parallèle avec la turbine 17 pour accélérer l'établissement des 35 conditions de fonctionnement en régime stable. Tous les échangeurs de chaleur utilisés dans l'installation, y compris le condenseur à reflux 18, sont du type à échange de chaleur indirect et peuvent convenablement être du type à ailettes ondulées en aluminium tel qu'en construit Marston Excelsior 40 Limited, de Wolverhampton (Angleterre). La colonne de fractionne- 70 19644 9 2043781 ment elle-même peut comporter une coque en aluminium et être équipée de plateaux-tamis classiques en laiton, étroitement espacés. L'enveloppe entourant les parties froides représentées est convenablement revêtue, par exemple avec le matériau calorifuge 5 vendu dans le commerce sous la marque déposée "BRELXTE" . La turbine à expansion utilisée est avantageusement du type à admission radiale vers l'intérieur fonctionnant à une vitesse de rotation optimum de l'ordre de 30.000 à 45.000 tours/minute. De telles turbines se prêtant à un fonctionnement à des tempéra-10 tures extrêmement basses et capables d'assurer les services nécessaires sont construites par Lucas Industrial Equipment Limited, Long Lane, Fazekerley, Liverpool, 9 (Angleterre). Bien entendu, la portée de l'invention s'étend à une installation propre à permettre la mise en oeuvre d'un procédé tel 15 que spécifié ci-dessus ainsi qu'à l'azote et à l'oxygène ainsi produits. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réal-i-20 sation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les ,,variantes. 70 19644 10 2043781 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production d'oxygène de haute pureté et d'azote de haute pureté, tous deux obtenus sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique, lequel procédé est ca- 5 ractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à refroidir de l'air à partir duquel CO2 et de l'humidité ont été éliminés et qui se trouve à une pression élevée supérieure auxdites pressions supérieures à la pression atmosphérique; à fractionner l'air, ainsi refroidi, dans une double colonne de fractionnement fonc-10 tionnant sous des pressions supérieures à la pression atmosphérique, la première colonne de la double colonne de fractionnement fonctionnant sous une pression qui est supérieure à la pression (supérieure à la pression atmosphérique) sous laquelle fonctionne la deuxième colonne ; à recueillir de l'oxygène gazeux de haute 15 pureté, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, comme premier produit à partir de l'extrémité inférieure de la deuxième colonne ; à recueillir de l'azote gazeux de haute pureté, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, comme rautre produit à partir du haut de la deuxième colonne ; à recueil-20 lir un courant gazeux résiduel, constitué en majeure partie par de l'azote et qui se trouve sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, à partir d'un point intermédiaire de la deuxième colonne, et à expanser au moins une portion du susdit courant gazeux résiduel avec production de travail externe afin 25 d'engendrer du froid servant à la mise en oeuvre du procédé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit air se trouve sous une surpression comprise entre 8,4 et 2 9,15 kg/cm , et on recueille chaque produit sous une surpres- 2 sion qui n'est pas inférieure a 1,4 kg/cm . 30 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la proportion du courant gazeux résiduel que l'on expanse avec production de travail externe est suffisante pour permettre de recueillir de l'oxygène liquide comme produit additionnel à partir du bas de la deuxième colonne, et on recueille effective-35 ment de l'oxygène liquide sous une surpression supérieure à la pression atmosphérique à partir du bas de ladite deuxième colonne. 4. Procédé pour la production d'oxygène de haute pureté et d'azote de haute pureté, tous deux sous des surpressions supérieures à la pression atmosphérique et qui sont de l'ordre d'au 40 minimum 1,4 kg/cm , lequel procédé est caractérisé en ce qu'il 70 19644 11 2043781 consiste essentiellement : a refroidir de l'air, à partir duquel on a enlevé du CO„ et de l'humidité et qui est sous une surprès- v 2 * , sion non inférieure à 8,4 kg/cm , jusqu'à une température à laquelle une partie de l'air se trouve liquéfiée ; à amener le mé-5 lange résultant d'air gazeux et d'air liquide au bas de la première colonne d'une double colonne de fractionnement ; à recueillir un air liquide enrichi en oxygène à partir du bas de la deuxième colonne, à 1'expanser jusqu'à une surpression qui ne \ 2 soit pas inférieure à 1,4 kg/cm et à le transférer à un point 10 intermédiaire de la deuxième colonne ; à recueillir de l'azote liquide à partir de l'extrémiué supérieure de la première colonne à 1'expanser jusqu'à une surpression qui ne soit pas inférieure % 2 à 1,4 kg/cm et à le transférer à l'extrémité supérieure de la deuxième colonne ; à recueillir de l'azote gazeux de haute pu-15 reté et sous une surpression supérieure à la pression atmosphérique à partir du haut de la deuxième colonne et à lui faire subir une succession d'échanges de chaleur indirects avec l'azote liquide transféré à l'extrémité supérieure de la deuxième colonne et avec de l'air admis à pénétrer dans l'installation ; à re-20 cueillir de l'oxygène gazeux de haute pureté sous une surpression supérieure à la pression atmosphérique à partir de l'extrémité inférieure de la deuxième colonne et à lui faire subir un échange de chaleur indirect avec de l'air admis à pénétrer dans l'installation ; à recueillir un courant gazeux résiduel sous une sur-25 pression supérieure à la pression atmosphérique à partir d'un point de la deuxième colonne situé entre le point d'introduction de l'air liquide enrichi en oxygène et le sommet de la deuxième colonne et à expanser au moins une partie du courant gazeux résiduel avec production de travail externe jusque dans le voisina-30 ge de la pression atmosphérique après qu'il a été échauffé par échange de chaleur indirect avec de l'air admis à pénétrer dans l'installation, puis à faire passer le gaz résiduel expansé froid conjointement avec le reste éventuel de gaz résiduel qui peut avoir été expansé jusque dans le voisinage de la pression atmo-35 sphérique sans production de travail externe, en échange de chaleur indirect avec l'air admis à pénétrer dans l'installation ; et à recueillir les courants d'oxygène et d'azote de haute pureté sous des surpressions proches de celles sous lesquelles ils sortent de la deuxième colonne. 40 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que 70 19644 la proportion de gaz résiduel que l'on expanse avec production de travail externe est suffisante pour permettre le prélèvement d'oxygène liquide comme produit additionnel à partir du bas de la deuxième colonne, tandis qu'un courant d'oxygène liquide sous 5 une surpression supérieure à la pression atmosphérique est effectivement prélevé à partir du bas de la deuxième colonne et est recueilli après avoir subi un sub-refroidissement par passage en échange de chaleur indirect avec le gaz résiduel sortant de la deuxième colonne. 10 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que l'on réalise l'expansion de gaz résiduel, avec production de travail externe, en réalisant une expansion de ce gaz résiduel dans une turbine à expansion. 7. Installation propre à permettre la mise en oeuvre d'un 15 procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Oxygène ou azote de haute pureté, se trouvant sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, produit par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 . 2043781