Brevet FR2838982A1 — publié le 20031031

jet. Procede de fourniture d'air comprime a au moins un premier et un second posses utilisateurs Dans l'industrie, I'air comprime, a une pression comprise generalement entre 7 et 10 bars, est utilise en general non pour sa composition chimique mais pour sa pression dans des applications > (air moteur, air instrument, air balayage,...), I'interet de ce fluide resident dans sa souplesse d'utilisation et d'action et le fait qu'il ne presente aucun danger pour l'utilisateur ou pour l'environnement. Les appareils de fourniture de gaz de l'air par separation d'air utilisent egalement de l'air comprime, mais exclusivement pour sa transformation en gaz separe(s) de ['air. Le document FR-A- 2 774 308, au nom de la demanderesse, decrit un systeme couple flexible de fourniture d'air comprime, d'une part, et de gaz de ['air, d'autre part, en partageant, le cas echeant, les compresseurs d'une batterie de compression d'air. La presente invention a pour objet de proposer un procede de fourniture conjoint d'au moins deux flux d'air comprime, I'un legerement enrich) en oxygene pour fourniture a un posse utilisateur exploitant le caractere legerement suroxydant de ce flux, et un flux d'air comprime legerement appauvri en oxygene pour toutes utilisations >, mecaniques, de l'air comprime. Pour ce faire, selon ['invention on fait passer une partie du flux d'air comprime dans une unite de separation de gaz de l'air pour fournir un premier flux ayant une teneur en oxygene entre 17 et 2u% en volume, adresse a un premier posse utilisateur, et un deuxieme flux enrich) en oxygene, adresse a un deuxieme posse utilisateur. Le tres leger enrichissement en oxygene du premier flux permet, dans certains procedes, tels la combustion ou le traitement d'eaux residuaires, de compenser economiquement les surcouts lies a la mise en ceuvre de ['unite de separation de gaz et a des recompressions eventuelles des flux sortants. - 2838982 D'autres caracteristiques et avantages de ['invention ressortiront de la description suivante de modes de realisation, donnee a titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexe, sur lequel: La figure unique represente schematiquement une installation pour la mise en ceuvre du procede selon ['invention. Dans ['installation representee sur la figure unique, un flux primaire d'air, comprime dans une unite de compression classique 1 a une pression n'excedant pas 10 bar, seche et refroidi, puis adresse a une pression classiquement d'environ 7-8 bar, via une ligne 2, a une unite de separation de gaz de l'air 3 et, via une ligne 11, a au moins un posse utilisateur (non represente) d'air comprime >. Selon un aspect de ['invention, I'unite de separation 3 est du type a permeation sur membranes polymeres telles que celles commercialisees par la societe MEDAL Corp., du Groupe AIR LIQUIDE, I'unite 3 ayant une sortie 4 de permeat enrich) en oxygene et une sortie 5 de non permeat appauvri en oxygene. La sortie 5 communique avec une plusieurs iignes utilisatrices 6, 62. La sortie 4 communique avec une ligne 7 d'alimentation d'au moins un posse utilisateur 8 exploitant le caractere oxydant de ['air, typiquement une unite de combustion. Avantageusement, le gaz enrich) en oxygene a la sortie 4 est combine dans un melangeur 9 avec un flux d'air comprime non separe 10 derive de la sortie de ['unite de compression 1 pour fournir dans la ligne 7 un air comprime tres faiblement enrich) en oxygene suffisant pour ameliorer considerablement les performances du posse utilisateur 8. Selon ['invention, en effet I'unite de separation 3 est mise en couvre pour produire en sa sortie 5 un flux d'air comprime tres legerement appauvri en oxygene, avec une teneur en oxygene emre 17 et 20% en wiume, typiquement entre 18 et 19%, au prix d'une tres legere perte de charge (entre 0,2 et 0,5 bar), utilisable en toute securite au meme titre que l'air comprime > dans la ligne 11. Parallelement, a la sortie 4, est disponible, sous une pression de quelques centaines de millibars, un flux d'air enrich) en oxygene entre 40 et 50% en volume, avantageusement recombine avec un flux d'air comprime standard (10) pour eviter, dans la ligne 7 et en aval, I'utilisation d'equipements >. Avantageusement, le melangeur 9 comporte un ejecteur exploitant le flux 10 d'air comprime pour extraire le permeat a la sortie 4 sous un leger vice avant de le melanger a l'air moteur du flux 10 pour le diluer. L'inventeur a determine qu'en enrichissant par exemple de 1% en oxygene I'air dans la iigne 7 alimentant un bruleur fonctionnant au gaz nature!, une economic de combustible entre 5 et 10% pouvait etre obtenue, selon la part du transfert de chaleur realisee par echange sur les fumees et la part realisee par radiation de la flamme. Avec une unite de separation 3, alimentee en air comprime a 7,5 bar, produisant en sortie 5 environ 800 m3/h d'air a 19% d'oxygene et en sortie 4 environ 70 m3/h d'air enrich) a 45% d'oxygene, le cout de l'oxygene > equivalent contenu dans ie permeat en sortie 4 represente environ 0,023 ú/m3, de sorte que, pour un cout de gaz naturel d'environ 0,15 ú/m3, l'enrichissement de 1% du flux 7 permet d'economiser entre 0,005 et 0,012 ú1m3 de gaz naturel utilise. Quoique ['invention ait ete decrite en relation avec des modes de realisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitee mais est susceptible de modifications et de variantes qui appara^'tront a l'homme de metier dans le cadre des revendications ci-apres. - 2838982 S 5980 06tO2 REVENDICATIONS 1. Procede de fourniture d'air comprime a au moins un premier et un second posses utilisateurs, dans lequel on fait passer une partie du flux d'air comprime dans une unite de separation de gaz de l'air (3) pour fournir un premier flux (5) ayant une teneur en oxygene entre 17 et 20%, adresse au premier posse utilisateur (via 6i), et un deuxieme flux (43 enrich) en oxygene, adresse au deuxieme posse utilisateur (8). 2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que le deuxieme flux est melange avec une partie (10) du flux d'air comprime non separe. 3. Procede selon la revendication 2, caracterise en ce que le deuxieme - poste utilisateur (8) comporte au moins une unite de connbustion. 4. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ['unite de separation (3) est du type a membranes polymeres. 5. Procede selon la revendication 4, caracterise en ce que la pression