Brevet FR2026487A1 — publié le 19700918

Les procédés connus pour la production de froid tiennent compte du fait qu'un gaz condensé, dont la température est inférieure à la température d'inversion, subit un refroidissement lors de sa détente0 Cette détente est réalisée, soit 5 dans un pot d'échappement s, soit dans un dispositif fournissant un travail» Il est donc nécessaire de condenser le gaz à refroidir Jusqu'à une pression sensiblement supérieure à la pression à laquelle le gaz ou ses produits de décomposition seront ultérieurement disponibles. Dans le cas d'une détente fournissant un travail, il est 10 nécessaire, en outre, de prévoir une machine d'expansion qui, à eau -se de ses parties mobiles, n'est pas facilement accessible, notant ment dans sa partie à basse température. Ces inconvénients sont surtout sensibles, lorsqu'on n'a besoin que d'une faible production de froid, par exemple lorsque, dans un procédé de production de bas-15 ses températures, on ne cherche à couvrir que les pertes dues à l'isolation ou aux échanges thermiques. l'invention a pour but de réaliser tui procédé pour la production de froid, en particulier pour de fai-bles productions de froid par m qui ne nécessite, avec un appareil-20 lage réduit, que peu d'énergie. le procédé de l'invention est caractérisé en ce que deux courants gazeux9dont les composants principaux présentent des températures d'ébullition nettement différentes^ont refroidis sensiblement sous la même pression, laquelle est supérieu-25 re à la pression critique la plus élevée des composants principaux, jusqu'à une température inférieure à la température critique la plus élevée des composants principaux, après quoi les courants sont mélangés à nouveau. La pression avant la soupape de mé-30 lange ne devra être supérieure à la pression après mélange que de la quantité nécessaire pour vaincre la chute de pression de cette soupape. La pression de chaque courant gazeux ne dépassera alors la pression du mélange que de 10 #/ L'invention est basée sur le fait , 35 reconnu par l'interprétation des mesures de l'effet Joule-Thomson de mélanges, que le froid peut, non seulement être produit par détente d'un gaz à une pression nettement inférieure, mais aussi par mélange d'un gaz à une pression suffisamment élevée avec un autre gaz, c'est-à-dire en le détendant à sa pression partielle dans le 40 mélange, pour une pression constante dans le système. Une condi >9 43942 2*" 2026487 tion préalable pour que cet effet se produise de façon appréciable est seulement le fait que les points d'ébullition, rapportés à la même pression9 des composants principaux de chacun des courants gazeux à mélanger,, soient éloignés loin l'un de l'aulie , c'est-àdire que 5 le composant dominant d'un des courants gazeux bouille à un point nettement inférieur à celui du composant principal de l'autre couvrant gazeux. De préférence, un des courants gazeux sera composé principalement d'hydrogène ou d'hélium, l'autre courant gazeux principalement d'azote, argon, moncncyde de carbone, méthane , éthane 10 ou éthylène. Chacun des courants gazeux peut être un mélange,à condition que l'un d'eus contienne principalement l'un des composants mentionnés à point d'ébullition élevé et l'autre un ou plusieurs des composants mentionnés à bas point d'ébullition. L'avantage du procédé conforme à 15 l'invention consiste dans le fait qu'aucun des deux courants gazeux ne subit de perte de pression notable, et qu'on ne nécessite, dans la partie de l'installation travaillant à basse température, aucun dispositif à parties mobiles en dehors des soupapes de réglage. Un domaine d'application préféré 20 de l'invention est la préparation d'un mélange hydrogène-azote pour la synthèse de l'ammoniac venant à la suite du lavage de l'azote liquide. Comme la synthèse de l'ammoniac est réalisée à des pressions de l'ordre de 200 atm, on cherche à maintenir autant que possible la pression de production de l'hydrogène dans l'étape ultérieure de pu-25 rification. Pour cette raison on réalise de plus en plus le lavage de l'azote liquide à des pressions élevées. Selon qu'on préfère l'un ou l'autre des procédés mentionnés, pour la production du froid, on peut choisir pour l'essentiel l'un ou l'autre des deux procédés suivants • Ou bien,, l'azote de lavage est liquéfié à basse pression 30 puis est porté à la pression de lavage à l'aide d'une pompe, les pertes en froid étant alors couvertes par détente du gaz de synthèse avec .fourniture de travail ou d'un courant partiel d'azote. Ou bien, l'azote est comprimé à 200 atm, refroidi et détendu jusqu'à la pression de lavage qui est nettement inférieure, l'azote passant 35 alors à l'état liquide. Les deux procédés possèdent les inconvénients caractéristiques du procédé choisi • Le premier exige des pompes pour liquides et des machines d'expansion dans la partie ^travaillant à basse température 0 Dana le cas du deuxième procédé, 40 la perte de pression de l'azote est considérable*. Cela exige, non 69 43942 3.- 2026487 "seulement des besoins accrus en installation et fonctionnement du compresseur, mais il feu t prévoir, en outre, deux trajets distincts d'échangeurs de chaleur, l'un pour l'échange avec l'azote sous haute pression, et l'autre pour l'échange avec l'hydrogène brut qui se 5 trouve à une pression inférieure» Un autre but de 18invention est de réaliser un procédé pour l'obtention d'un gaz pour la synthèse de l'ammoniac par refroidissement d'hydrogène brut et d'azote, par é-change de chaleur avec des produits de décomposition, traitement de 10 l'hydrogène brut dans une colonne, par contre-courant avec de l'azote liquide et addition d'azote refroidi au gaz purifié qui quitte la colonne en quantité suffisante pour obtenir le rapport hydrogène-azote de 3/1, procédé qui puisse être réalisé dans un appareillage particulièrement simple et avec des besoins d'énergie plus faibles. 15 Conformément à l'invention, l'hydro gène brut est amené à la partie travaillant à basse température à une pression d'au moins 35 ai», de préférence d'environ 45-85 a ta, et l'azote est comprimé, avant la partie travaillant à basse température, jusqu'à une pression qui ne soit pas sensiblement supérieu-20 re à la pression du gaz purifié, mais qui soit suffisante pour lui mélanger l'azote refroidi* Le froid produit de cette façon est suffisant pour compenser les pertes en froid de l'installation* En comparaison avec des procédés connus qui comprennent une détente, avec fourniture d'un travail,du 25 gas de synthèse ou de l'azote, l'avantage consiste à ne nécessiter dans ï* partie travaillant à basse températures, à 1*exception des soupapes de réglagep aucune partie mobile, et en ce que ni l'hydrogène brut, ni l'azote m subissent une perte de pression notable. Une comparaison avec les procédés qui travaillent avec de l'azote haute 30 pression, pour lesquels l'effet de Joule-Thomson de l'azote est utilisé pour couvrir les pertes en froid, on montre qu'il n'est plus nécessaire de comprimer l'azote à une pression nettement supérieure à la pression de lavage, c'est-à-dire que les mélanges gazeux obtenus aont disponibles à la même pression que celle à laquelle l'hy-35 drogène brut et l'azote sont introduits dans l'installation, abstraction faite des pertes de pression de la partie travaillant à basse pression. Le procédé conforme à l'invention pour la fabrication du gaz pour la synthèse de l'ammoniac est réa-40 lisé de préférence à une pression inférieure ou égale à 250 atm, 69 43942 4.~ 2026487 particulièrement de 180 atm. Pour des pressions supérieures à 180atm, il n'existe, au-dessus de la phase liquide, une phase gazeuse de 75 # de Hg et de 25 que lorsque la température à la tête de la colonne de lavage est inférieure à la température d'ébullition de 5 l'azote à la pression normale, cfest=à"=dire que la température très basse exigée à la tête de la colonne de lavage ne pourrait être atteinte que par de l'azote vaporisé sous vide. Si la colonne de lavage doit fonctionner à des pressions encore plus élevées, la température de sa 10 tête devrait encore être abaissée. La limite supérieure de la pression est située au point où la composition désirée de la phase gazeuse ne peut être atteinte qu'à des températures inférieures au point de solidification de l'azote. L'hydrogène brut pour la synthèse 15 de l'ammoniac peut être produit par combustion d'hydrocarbures. L'oxygène nécessaire pour cela est obtenu dans une installation de décomposition de l'air qui fournit également l'azote nécessaire pour le lavage à l'azote liquide et pour établir le rapport désiré entre et Ng. 20 Puisqu'on désire, comme déjà men tionné, augmenter la pression de la production d'hydrogène, il est nécessaire aussi de préparer l'oxygène à des pressions élevées. La compression de l'oxygène gazeux nécessite des machines encombrantes, munies d'une étape de compression par pistons, qui sont- en 25 outre sujettes aux dangers d'explosion. 0n préfère donc généralement porter l'oxygène liquide obtenu dans la rectification de l'air, par une pompe, à la pression terminale désirée et le chauffer ^ ensuite seulement. L'oxygène comprimé ne peut, pour-30 tant, céder son froid qu'à un gaz dont la capacité calorifique possède une valeur comparable g l'air comprimé à seulement 5-6 atm ne peut être utilisé ici. Pour cette raison, l'installation de décomposition de l'air doit être munie d'un recyclage pour l'azote dont la pression terminale doit être choisie à une valeur assez élevée 35 pour que l'azote comprimé de recyclage, lors de l'échange de chaleur avec l'oxygène comprimé froid, puisse en absorber le froid. La pression de recyclage doit donc être de même valeur que la pression de l'oxygène. Par sa détente subséquente, l'azote de recyclage fournit en outre au moins une partie du froid nécessaire pour la décomposi-40 tion de l'air. 69 43942 5.- 2026487 Généralement, la quantité d'azote nécessaire pour le fonctionnement du lavage à l'azote n'est pas assez grande pour qu'il y ait lieu d'introduire un compresseur à turbine. Pour les procédés de lavage à l'azote pour lesquels l'azo-5 te est comprimé à l'état gazeux, refroidi^puis détendu jusqu'à la pression de lavage, la pression finale exigée du compresseur à azote est sensiblement supérieure à la pression finale du compresseur de l'azote de recyclage de l'installation de décomposition de l'air, de sorte que l'azote pour le lavage à l'azote liquide devait jusqu'à 10 maintenant être comprimé, au moins partiellement dans les dernières étapes, dans des compresseurs à piston sous haute pression,, Un autre but de l'invention consiste alors, dans le cas d'un procédé de fabrication de gaz de synthèse de l'ammoniac,à partir d'hydrogène brut, qui prélève l'azote né-15 cessaire au lavage par de l'azote liquident pour l'obtention du rapport nécessaire Hg/Ng d'une installation de décomposition de l'air, dans laquelle l'oxygène comprimé liquide est chauffé par échange de chaleur avec de l'azote de recyclage comprimé, à diminuer les besoins en appareillage et en énergie pour la compression de l'oxy-20 gène. Ceci est réalisé,selon une mise en oeuvre avantageuse de 1*invention par ce qu'on comprime l'azote nécessaire pour le lavage à l'azote liquideset pour établir le rapport désiré hydrogène-azote, à l'aide du compresseur de recyclage de 1'-25 installation de décomposition de l'air, et par ce qu'on utilise, comme compresseur de recyclage, un compresseur à turbine. L'azote de recyclage de l4installation de décomposition de l'air et l'azote nécessaire pour la fabrication du gaz de synthèse sont donc comprimés dans la même machine, 30 ce qui permet de réaliser facilement les exigences de construction du compresseur à turbine„ Cela est possible grâce au fait que, conformément à l'invention, l'azote pour la production du gaz de synthèse ne doit plus être comprimé à l'état gazeux jusqu'à une pression d'environ 200 atm, mais seulement jusqu'à la pression de pro-35 duction de l'hydrogène, si celle-ci dépasse 55 atm, c'est-à-dire jusqu'à une pression du même ordre de grandeur que celle à laquelle on obtient l'oxygène par la décomposition de l'air. Le procédé conforme à l'invention fournit encore une deuxième possibilité de combiner avantageusement 40 l'installation de synthèse avec l'installation de décomposition de 69 43942 6.- 2026487 l'air* Le froid de pointe nécessaire pour faire démarrer le lavage à l'azote liquide est fourni par l'azote liquide provenant de la décomposition de l'air,. L'azote liquide est alors soutiré de la colonne sous pression de la décomposition de 1® air, est détendu à 5 une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique et est amené au dernier échangeur de chaleur que l'hydrogène brut et l'azote traversent pour parvenir à la colonne de lavage à l'azote liquide. L'azote vaporisé est évacué par l'échangeur de chaleur de l'installation de décomposition de l'air en même temps que l'azote 10 provenant de la tête de la colonne à basse pression du rectifica-teur doublée L'invention s'étend également à une installation pour la réalisation du procédé précédent, pour la préparation du gaz pour la synthèse de l'amoniac, installation caracté-15 risée en ce qu'elle comprend des conduites pour l'hydrogène comprimé, de l'azote comprimé à un niveau légèrement supérieur, le gaz de synthèse et le gaz résiduel, des échangeurs de chaleur pour le refroidissement de l'hydrogène brut et l'azote en contre-courant avec le gaz de synthèse et le gaz résiduel, une colonne de lavage à l'a-20 zote reliée à l'extrémité froide de la conduite d'hydrogène brut, un dispositif de soutirage pour le gaz résiduel au pied de la colonne relié à l'aide d'au moins une soupape de détente avec l'extrémité froide de la conduite de gaz résiduel, un raccordement pour l'extrémité froide de la conduite de gaz de synthèse à la tête, ainsi 25 qu'une ouverture pour l'introduction de l'azote dans la tête, et deux conduites partant de l'extrémité froide de la conduite d'azote qui sont reliées chacune par une soupape de détente à l'ouverture pour l'alimentation en azote où à la conduite d'évacuation du gaz de synthèse de la colonne de lavage. 30 La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation expliqués à l'aide de trois représentations schématiques. L'hydrogène brut arrive, dans l'installation selon la figure 1, sous une pression d'environ 73 atm, 35 à température ambiante, par la conduite 1, et est refroidi, avec un courant partiel de l'azote, arrivant par conduite 2S comprimé à 80 atm dans les échangeurs de chaleur 3 et 4 en contre-courant avec le gaz de synthèse, tandis que l'azote résiduel traverse les é changeurs de chaleur 5 et 6 en contre-courant avec le courant résiduel 40 détendu. Les deux courants d'azote sont réunis et traversent, avec 69 43942 7o- 2026487 l'hydrogène brut, les échangeurs de chaleur 7, 8 et 9« Dans l1échangeur 7, le gaz de synthèse est le milieu qui cède le froid, tandis que dans l'échangeur 8P c'est le gaz résiduel détendu provenant du pied de la colonne de lavage à l'azote liquide 10. L'échangeur de 5 chaleur 9 est refroidi seulement pendant le démarrage de l'installation, et cela par de l'azote liquide provenant d'une source étrangère à l'installation» L'hydrogène brut est alimenté en 11 à une température de 83°K dans la colonne de lavage 11 travaillant 10 à une pression d'environ 73 atm. Une partie de l'azote refroidi est ajouté en tête de la colonne 10 par la soupape de détente 12. Gomme la pression critique du mélange hydrogène-azote est sensiblement supérieure aux pressionscritiques des composants principaux et à la pression de la colonne, l'azote, lorsqu'il se mélange avec l'hydro-15 gène, passe à l'état liquide et forme ainsi le liquide de lavage nécessaire pour l'élimination du C0 et du CH^. Le reste de l'azote, c'est-à-dire la quantité nécessaire pour obtenir le rapport 3H^ s INg, est ajouté par la soupape de mélange 13 au mélange purifié d'hydrogène 3t 10,5 i» d'azote qui quitte la tête de la colonne 10 à 20 environ 83°K. On réunit donc de l'azote à environ 80 atm au mélange d'hydrogène-azote purifié soutiré de la colonne de lavage, mélange dont la composante principale est l'hydrogène, et qui se trouve à une pression de 73 atm environ, légèrement inférieure à celle de l'azote. L'azote est ainsi détendu à une pression partielle d'en-25 viron 18 ata sans modification sensible de la pression totale. Cette œsqre fournit la quantité de froid nécessaire pour couvrir dans un fonctionnement stationnaire les pertes par échange et isolation, ce qui permet de renoncer aux pompes pour liquides, aux machines d'expansion,ainsi qu'à une compression à une pression nettement supé-30 rieure à la pression de soutirage. Le gaz de synthèse quitte l'installation, après avoir été réchauffé dans les échangeurs 7P 4 et 3, par la conduite 14. Pour le cas où le rapport hydrogène-azote dans le gaz de synthèse chaud ne correspond pas aux normes exigées, l'a-35 zote qui manque est introduit par la conduite 15. Le produit de pied de la colonne de lavage 10, composé essentiellement d'azote, de CH^ et de CO, est détendu dans la soupape 16 à la pression de soutirage et soutiré en 17 après réchauffage dans les échangeurs 8, 6 et 5. 40 Selon la figure 2, le procédé de 69 43942 8.= 2026487 l'invention est appliqué au traitement des gaz résiduels d'une installation de synthèse d'ammoniac» Le gaz à décomposer, composé d'hydrogène s d1azote, d'argon et de méthane, est amené à l'installation 5 par la conduite 20 à une pression de 50 à 80 atm„ Il est refroidi dans les échangeurs de chaleur, en contre-courant avec les produits de décomposition, suffisamment poux que tous les composants, à l'exception de l'hydrogène, se condensent. Le liquide est séparé dans le séparateur 23, détendu dans la colonne 24, où il est rectifié. 10 Le méthane qui se rassemble à l'état liquide dans le pied de la colonne est amené, par la conduite 25, à l'échangeur de chaleur» Le produit de tête, un mélange d'azote et d'argon, est décomposé dans une autre colonne 26 en azote gazeux, comme produit de tête, et argon liquide, comme produit de base, lequel est chauffé dans les échan-15 geurs 22 et 21 et soutiré par la conduite 27» L'azote provenant de la tête de la colonne 26 est alimenté dans le cycle de froid du système» Il est chauffé dans les échangeurs de chaleur 28, 29 et 30, comprimé dans le compresseur 31 et refroidi à nouveau dans l'échangeur 30» Une 20 partie de l'azote est alors détendu dans la machine d*expansion 32 en fournissant un travail» Il cède, dans le serpentin 33, de la chaleur au pied de la colonne 26 et est finalement détendu dans le récipient à azote liquide 34» Le reste de l'azote est refroidi dans l'échangeur 29, chauffé dans le serpentin 35» Le produit de pied de 25 la colonne 24,en se liquéfiant, est refroidi davantage dans l'échangeur 28 et est également détendu dans le récipient à azote liquide 34» A partir dé celui-ci, l'azote liquide est en partie alimenté comme liquide de lavage à la colonne 26, 30 l'autre partie étant évaporée dans le serpentin 36 pour refroidir la tête de la colonne 24» L'azote, qui se trouve alors à l'état gazeux, est maintenant amené au compresseur 31 ensemble avec l'azote évaporé dans le récipient 34 et le produit de tête de la colonne 26 en passant par les échangeurs de chaleur 28, 29 et 30. 35 II faut maintenant ajouter à l'hy drogène qui sort du séparateur 23 une quantité d'azote suffisante pour le rapport dans le gaz de synthèse d'ammoniac» Dans ce but, une partie adéquate de l'azote esapriaé et refroidi dans le compresseur 31 est soutiré avant l'alimentation dr. récipient 34 et ajouté par 40 la conduite 37 et la soupape de mélange 38 à l'hydrogène» De cette 69 43942 2026487 façon, l'azote est détendu à sa pression partielle sans modification sensible de la pression totale et le froid ainsi produit couvre une partie des besoins en froid du procédé» Le gaz de synthèse quitte l'installation par la conduite 39 o 5 La figure 3 montre la combinaison d'un lavage à l'azote liquide selon la figure 1 avec une installation de décomposition de l!air0 Les parties identiques portent les mêmes numéros. L'hydrogène brut est produit par com-10 bustion partielle d'un hydrocarbure à environ 95 atm» L'oxygène nécessaire pour cela doit être fourni à la même pression de 25 atm. Pour obtenir cet oxygène et l'azote nécessaire pour le lavage à l'azote liquide, on comprime 205 000 m^/h d'air à 6 atm^t: cri le conduit par la conduite 50 dans la phase indiquée vers le parcours 51 d'une ins-15 tallation de reversion-échange, où il est refroidi en contre-courant aux produits de décomposition, et ainsi séché et débarrassé du COg. Une partie de l'air provenant du parcours 51 parvient par la conduite 52 à la turbine 53 où il est détendu à environ 1,5 atm pour être alimenté par l'échangeur de chaleur 54 dans la colonne supérieure 20 de l'appareil de rectification de l'air 55. Une autre partie de l'air traverse, à partir de la conduite 52, d'abord l'échangeur de chaleur 56 pour être amené ^partiellement en direct par la conduite 57g partiellement après passage à travers l'échangeur de chaleur 58, par la conduite 59? à la partie inférieure de l'appareil à rectifier 25 55 qui travaille à environ 6 atm. Le reste de l'air est amené approximativement à la température de liquéfaction dans le parcours 60 de l'installation de réversion-échange et parvient ,par la. conduite 61, également dans la colonne inférieure de l'appareil à rectifier 55. Le liquide de pied de la colonne inférieure, riche en oxygène, 30 est amené vers la colonne supérieure en passant par la conduite 62, lp réfrigérant à contre-courant 63 et la soupape de détente 64, pour y être décomposé en oxygène pur et azote impur. Le liquide de reflux qui est nécessaire pour cela est soutiré de la colonne inférieure en 65 et alimenté à la colonne supérieure par l'échangeur de chaleur 35 63 et la soupape de détente 66. L'azote impur, soutiré de la tête de la colonne supérieure par la conduite 67 9à savoir 136676 m34i est réchauffé à la température ambiante dans les échangeurs de chaleur 63 et 58 puis dans l'installation de réversion-échange, dans la phase représentée dans les parcours 68 et 69) il emmène alors l'eau 40 précipitée dans la phase précédente à partir de l'air ainsi que le 69 43942 10o_ 2026487 bioxyde de carboneB L'oxygène liquide produit au pied de la colonne supérieure est soutiré par la conduite 70 et amené par la pompe 71 à une pression de 95 atm. Pour pouvoir réchauffer cet 5 oxygène comprimév il est prévu un recyclage d'azote % 112 800 m^/h d'azote liquide sont soutirés de la colonne inférieure par la conduite 82, réchauffés dans l'échangeur de chaleur 54 contre de l'air détendu par turbine, puis divisés. Une partie est chauffée dans les sections non reversées 72 de l'installation réversion^change 73, 10 l'autre partie dans les échangeurs 74 et 75. Les deux courants partiels d'azote sont ensuite comprimés ensemble à 80 atm dans le compresseur 76 . 75 476 m?/h sont refroidis dans l'échangeur de chaleur 75 contre de l'azote provenant de la colonne inférieure et contre de l'oxygène comprimé, puis divisés. Le premier courant partiel tra-15 verse l'échangeur 56, le deuxième courant partiel est refroidi dans l'échangeur 77 par de l'oxygène comprimé, et le troisième courant partiel dans l'échangeur 74 par l'azote recyclé provenant de la colonne inférieure. Les trois courants partiels sont détendus ensemble dans la soupape 78 jusqu'à la pression de la colonne inférieure pour 20 y être alimentés» Les 37 324 n?/h restant de l'azote comprimé par le compresseur 76 sont amenés par la conduite 2 à l'installation de lavage à l'azote liquide et y sont traités de la façon décrite à la figure 1o La quantité d'hydrogène brut qui arrive par 25 la conduite 1 est de 109 252 m?/ho Par la conduite 14 on soutire 136 400 m?/h de gaz de synthèse dont la pression n'a diminué que très peu par la chute de pression du lavage à l'azote liquide. Le gaz résiduel est soutiré par la conduite 17 à une pression légèrement supérieure à 1 atm et pour une quantité de 10 176 m?/h. 30 Le froid nécessaire pour la mise en route du lavage à Ieazote liquide est amené à l'échangeur de chaleur 9 de la façon suivante î on soutire en 79 de l'azote liquide de la colonne inférieure de l'installation de rectification de l'air 55, on détend cet azote dans la soupape 80 à la pression de la colonne 35 supérieure, et on le vaporise dans l'échangeur 9. L'azote gazeux est réuni, par l'intermédiaire de la conduite 81, à l'azote provenant par la conduite 81 de la tête de la colonne supérieure. Biei-, entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ox-4@ssus décrits Jk partir des- 40 quels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 43942 m- 2026487 REVENDICATIONS 10~ Procédé pour la production de froid, caractérisé en ce que deux courants gazeux p dont les composants principaux présentent des températures d"ébullition très dif-5 férentes, sont refroidis à des pressions sensiblement égaless lesquelles sont supérieures à la pression critique la plus élevée des composants principaux9 jusqu'à une température inférieure à la température critique la plus élevée des composants principaux, après quoi ils sont mélangés à nouveau. 10 2.=» Procédé conforme à la revendica tion 1, caractérisé en ce que la pression de l'un des courants gazeux ne dépasse pas la pression du mélange de plus de 10 &> 3<>- Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 29 caractérisé en ce que l'un des courants gazéux 15 est composé principalement d'hydrogène ou d'hélium et l'autre courant gazeux principalement d'azote, d'argon? d'oxyde de carbone,, de méthane, d'éthane ou d'éthylène. 4.= Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 , pour la production de gaz de 20 synthèse de l'ammoniac par refroidissement d'hydrogène brut et d'azote, en échange de chaleur avec les produits de décomposition, traitement de l'hydrogène brut dans une colonne en contre-courant ' avec de l'azote liquide et mélange d'azote refroidi au gaz purifié qui quitte la colonne en quantité suffisante pour obtenir le rapport "25 hydrogène-azote de 3/1, procédé caractérisé en ce que l'hydrogène brut,est amené à la partie travaillant à basse température à une pression d'au moins 35 atm, de préférence de 45 à 85 atm,et que l'oxygène se,trouve, avant de pénétrer dans la partie travaillant à basse température, à une pression qui ne soit pas sensiblement su-30 périeure à la pression du gaz purifié, mais qui soit suffisante pour y m langer l'azote refroidi. 5.- Procédé conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'on travaille à une pression égale ou inférieure à 250 atm, de préférence de 180 atm. 35 6.- Procédé conforme à l'une ou l'autre des revendications 4 ou 5, pour lequel l'azote provient d'*-une installation de décomposition de l'air dans laquelle de l'oxygène comprimé et liquide est chauffé par échange de chaleur avec de l'azote comprimé de recyclage, procédé caractérisé en ce que l'azote 40 nécessaire pour le lavage à l'azote liquide et pour établir le rap- 69 43942 i2.- 2026487 port désiré est comprimé par le compresseur de recyclage de l'installation de décomposition de l'air et en ce qu'on utilise comme compresseur de recyclage un compresseur à turbine 0 7#= Procédé conforme à l'une quel-5 conque des revendications 4e 5 ou 6, caractérisé en ce que l'azote nécessaire pour la mise en route du lavage à l'azote liquide est soutiré de l'installation de décomposition de l'air0 So-' Installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 4 ou la revendication 10 5» caractérisée en ce qu'elle comprend des conduites pour l'hydrogène brut comprimép l'azote comprimé à une pression légèrement supérieure , le gaz de synthèse et le gaz résiduel,, des échangeurs de chaleur pour refroidir l'hydrogène brut et l'azote en contre-courant avec le gaz de synthèse et le gaz résiduel, une colonne de lavage à 15 l'azote comprenant un piquage pour l'extrémité froide de la conduite d'hydrogène brut, un piquage pour soutirer le gaz résiduel au pied de la colonne qui est relié par au moins une soupape de détente à l'extrémité froide de la conduite de gaz résiduel, un piquage pour l'extrémité froide de la conduite de gaz de synthèse à la tête de -20 la colozmep ainsi qu'une ouverture pour l'alimentation de l'azote en tête de colonne et deux conduites qui partent de l'extrémité froide de la conduite d'azote, lesquelles sont reliées, chacune par une soupape de détente, à l'ouverture d'alimentation de l'azote, ou, respectivement, à la conduite de gaz de synthèse qui quitte la co— 25 lonne de lavage à l'azote,,