Brevet FR3010778A1 — publié le 20150320

La présente invention est relative à un procédé et à un appareil de production d'oxygène gazeux par distillation cryogénique de l'air. Un objet de l'invention est l'amélioration des performances énergétiques d'une unité de séparation d'air produisant un gaz, généralement de l'oxygène, à une pression supérieure à 20bar a, par vaporisation de l'échangeur principal d'oxygène liquide, soutiré des colonnes de distillation et porté à haute pression au moyen d'une pompe. Dans les unités de production d'oxygène par vaporisation de liquide, l'efficacité énergétique de l'installation dépend en grande partie de la façon dont on procède pour générer le fluide chaud sous pression, généralement de l'air d'alimentation, qui, en se condensant vers le bout froid de l'échangeur, permettra la vaporisation de l'oxygène par échange de calories. Toutes les pressions mentionnées sont des pressions absolues. L'invention propose une méthode particulièrement efficace pour générer ce gaz sous pression, par la succession des plusieurs opérations. Selon un objet de l'invention, il est prévu un procédé de production d'oxygène gazeux par distillation cryogénique de l'air dans lequel : i) tout ou partie du débit d'air d'alimentation est porté à une pression P1, supérieure d'au moins 5 bars à la pression de la colonne moyenne pression, au moyen d'un premier compresseur (dont la température d'aspiration TO est comprise entre 0 et 50°C, préférablement entre 5 et 30°C, ii) le gaz à la pression P1 est refroidi, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C, iii) une partie de l'air comprimé dans le premier compresseur subit une étape de compression additionnelle à partir de la température T1 et de la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, puis est refroidie, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, jusqu'à la température T2 où T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C, iv) cette partie refroidie est ensuite introduite dans un échangeur de chaleur d'une unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C, y) une autre partie de l'air est introduite à la pression P1 dans un échangeur de chaleur de l'unité de séparation d'air, éventuellement celui de l'étape iv), pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C, puis au moins une fraction de cette autre partie est comprimée à partir de cette 10 température cryogénique dans un deuxième compresseur (4) jusqu'à une pression P3 qui est soit égale à P2, ou soit supérieure ou inférieure de moins de 5 bars à P2, vi) la fraction ainsi comprimée dans le deuxième compresseur est renvoyée dans un des échangeurs précédents ou dans l'échangeur pour y être refroidie jusqu'à une température inférieure à -100°C, 15 vii) au moins une partie du flux à la pression P1 et/ou au moins une partie de l'air à la pression P2 et/ou au moins une partie de l'air à la pression P3 est/sont refroidie(s jusqu'au bout froid de l'échangeur ou elle(s) se liquéfie(nt), puis est/sont envoyée(s) après détente dans au moins une colonne de distillation de l'unité de séparation d'air, 20 viii) au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total alimente sous forme gazeuse au moins une colonne de distillation de l'unité, éventuellement après avoir été détendu à partir de la pression P1, P2 ou P3 ou d'une pression entre P1 et P2 dans une turbine de détente et ix) du liquide est soutiré d'une des colonnes de distillation, pressurisé au 25 moyen d'une pompe à la pression requise qui est supérieure à 20 bars abs, vaporisé par échange de chaleur, puis réchauffé pour être utilisé sous forme de produit gazeux. Selon d'autres aspects facultatifs de l'invention : - un débit d'air à une pression inférieure à P1 se refroidit dans 30 l'échangeur et est envoyé à la distillation, - le deuxième compresseur est accouplé à une/la turbine de détente, - l'unité de séparation comprend une colonne moyenne pression et une colonne basse pression et un gaz enrichi en azote issu de la colonne moyenne pression est détendu dans une turbine, - le deuxième compresseur est accouplé à une turbine et un système de fourniture ou d'extraction de puissance complémentaire ou excédentaire est intégré entre la turbine et le deuxième compresseur, soit directement sur l'arbre commun de la turbine/deuxième compresseur, soit par l'intermédiaire d'un multiplicateur, la fraction comprimée dans le deuxième compresseur et la partie qui subit une compression additionnelle sont re-mélangés dans l'échangeur de l'unité de séparation d'air pour ne former qu'un débit unique à la pression P2, - la pression P3 est supérieure ou inférieure à P2 d'au plus 5 bars, voire d'au plus 2 bars, - au moins une partie de l'air gazeux envoyé aux colonnes de distillation a été détendu dans une turbine à partir de la pression P1 ou d'une pression intermédiaire entre la pression P1 et P2, - au moins une partie de l'air gazeux envoyé aux colonnes de distillation a été détendu dans une turbine à partir de la pression P2 ou de la pression P3, - la pression P1 est entre 20 et 25 bars, - la pression P2 est entre 50 et 60 bars, - la fraction de l'air comprimé dans le deuxième compresseur est comprimé jusqu'à la pression P2 et est mélangé avec la partie de l'air à la pression P2 pour se refroidir dans l'échangeur de chaleur. Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un appareil de production d'oxygène gazeux par distillation cryogénique de l'air comprenant un système de colonnes, un premier compresseur, un deuxième compresseur, au moins un échangeur de chaleur, des moyens pour envoyer tout ou partie du débit d'air d'alimentation au premier compresseur capable de porter sa pression à une pression P1, supérieure d'au moins 5 bars à la pression de la colonne moyenne pression, un premier refroidisseur pour refroidir le gaz à la pression P1, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C, des moyens pour comprimer une partie de l'air comprimé dans le premier compresseur à la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, un deuxième refroidisseur pour refroidir la partie de l'air à P2, jusqu'à la température T2 où T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C, des moyens pour envoyer cette partie refroidie dans le ou un des échangeur de chaleur pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C, des moyens pour introduire une autre partie de l'air à la pression P1 dans le ou un des échangeur de chaleur de l'unité de séparation d'air, pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C, des moyens pour envoyer au moins une fraction de cette autre partie au deuxième compresseur à partir de cette température cryogénique dans un deuxième compresseur jusqu'à une pression P3 qui est soit égale à P2, ou soit supérieure ou inférieure de moins de 5 bars à P2, des moyens pour renvoyer la fraction ainsi comprimée dans le deuxième compresseur dans un des échangeurs précédents ou dans l'échangeur pour y être refroidie jusqu'à une température inférieure à 100°C, des moyens pour envoyer au moins un gaz liquéfié à la pression P1 et/ou à la pression P2 et/ou à la pression P3 dans au moins une colonne de distillation de l'unité de séparation d'air, une turbine de détente capable de détendre au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total reliée à au moins une colonne de du système et des moyens pour soutirer du liquide d'une colonne du système, une pompe pour pressuriser le liquide et des moyens pour envoyer le liquide pompé à le/un des échangeur de chaleur. Tout ou partie du débit d'air d'alimentation est porté à une pression P1, supérieure à au moins 5 bars au dessus de la colonne moyenne pression, au moyen d'un compresseur dont la température d'aspiration TO est comprise entre 0 et 50°C, préférablement entre 5 et 30°C. En sortie de compresseur, le gaz est refroidi, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C. Une partie de ce flux subit une étape de compression additionnelle à partir de la température T1 et de la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, puis est refroidie, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, jusqu'à la température T2. T2 et T1 ne diffère que de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C. Ce débit est ensuite introduit dans un échangeur El de l'unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure au égale à 100°C. Une autre partie de ce flux est introduite à la pression P1 et à la température T1 dans un échangeur de l'unité de séparation d'air, éventuellement E1, pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C, puis au moins une fraction de cette partie est comprimé à partir de cette température cryogénique dans un compresseur jusqu'à une pression égale à P2, ou différant de moins de 5 bars à P2. Le débit ainsi comprimé est renvoyé dans un des échangeurs précédents pour y être refroidi jusqu'à une température inférieure à -100°C. Au moins une partie de chacun des débits porté à une haute pression est refroidie jusqu'au bout froid de l'échangeur ou elles se liquéfient, puis sont envoyées après détentes dans les colonnes de distillation. Eventuellement une troisième partie du flux à la température T1 et à la pression P1 est envoyée dans un échangeur de l'unité de séparation d'air. Au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total alimente sous forme gazeuse les colonnes de distillation de l'unité, éventuellement après avoir été détendu à partir de l'une des pressions précédemment citées dans une turbine de détente. Du liquide est soutiré des colonnes de distillation, pressurisé au moyen d'une pompe à la pression requise, vaporisé par échange de chaleur, en particulier lors de l'étape 4), puis réchauffé pour être utilisé sous forme de produit gazeux. La compression du flux sous pression à partir de la température cryogénique telle que décrite ci-dessous se fait dans un surpresseur accouplé à une turbine de détente Un gaz enrichi en azote issu de la colonne moyenne pression est détendu dans une turbine pour réaliser cette compression. La puissance fournie par la turbine diffère significativement de la puissance requise par le compresseur cryogénique, de sorte qu'un système de fourniture (respectivement d'extraction) de puissance complémentaire (respectivement excédentaire) soit intégré entre la turbine et le surpresseur, soit directement sur l'arbre commun de la turbine/surpresseur, soit par l'intermédiaire d'un multiplicateur Les débits à la pression P2 générés sont re-mélangés dans l'échangeur de l'unité de séparation d'air pour ne former qu'un débit unique à la pression P2. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant aux figures qui représentent des procédés selon l'invention. Pour simplifier, les figures ne montrent pas l'appareil de séparation d'air qui comprend au moins une double colonne comprenant une colonne moyenne pression et une colonne basse pression, la tête de la colonne moyenne pression étant thermiquement reliée avec la cuve de la colonne basse pression. De l'air est envoyé à la colonne moyenne pression et éventuellement à la colonne basse pression. Des liquides de reflux enrichis en oxygène et en azote sont envoyés de la colonne moyenne pression à la colonne basse pression. Un liquide enrichi en oxygène est soutiré en cuve de la colonne basse pression et se vaporise dans l'échangeur où se refroidit l'air. Dans la Figure 1, de l'air 11 à une pression PO est épuré. Une partie 15 du débit d'air d'alimentation 11 est portée à une pression P1, supérieure à au moins 5 bars au dessus de la colonne moyenne pression, au moyen d'un compresseur 1 dont la température d'aspiration TO est comprise entre 0 et 50°C, préférablement entre 5 et 30°C. En sortie de compresseur 1, le gaz est refroidi dans un refroidisseur R2, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C. Une partie de ce flux subit une étape de compression additionnelle dans un compresseur 2 à partir de la température T1 et de la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, puis est refroidie dans un refroidisseur R3, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, jusqu'à la température T2. T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C. Ce débit refroidi 19 est ensuite introduit dans un échangeur 9 de l'unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure au égale à -100°C. Une autre partie 17 de ce flux est introduite à la pression P1 et à la température T1 dans l'échangeur 9, pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C. Puis une fraction 21 de la partie 17 est comprimée à partir de cette température cryogénique dans un compresseur 4 jusqu'à une pression P3 égale à P2. Le débit ainsi comprimé est renvoyé dans l'échangeur El pour y être refroidi jusqu'à une température inférieure à -100°C. Une partie 43 du débit 19 et une partie 27 de la fraction 17, 23 sont refroidies jusqu'au bout froid de l'échangeur 9 où elles se liquéfient, puis sont envoyées après détente dans les vannes V1, V2 dans la double colonne. Au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total 11 alimente comme débit 25 sous forme gazeuse les colonnes de distillation de l'unité. Une partie 25 de l'air à la pression P1 est détendue dans une turbine de détente 3. La turbine de détente a une température d'entrée inférieure à celle du compresseur 4. De l'oxygène liquide 29 est soutiré de la colonne basse pression, pressurisé au moyen d'une pompe 31 à la pression requise, vaporisé par échange de chaleur dans l'échangeur 9, puis réchauffé pour être utilisé sous forme de produit gazeux. De l'azote moyenne pression 37 provenant de la colonne moyenne pression se réchauffe dans l'échangeur 9, est détendu dans la turbine 7 et est envoyé comme débit 39 se mélanger avec l'azote basse pression 33 pour former le débit 35. Le débit 35 se réchauffe dans l'échangeur 9. Dans la Figure 2, l'air rentre dans l'échangeur 9 à quatre pressions différentes. De l'air 11 à une pression PO égale à 5,5 bars est épuré. De l'air 13 à la pression PO traverse l'échangeur 9 et rentre dans une colonne du système de colonnes. Une partie 15 du débit d'air d'alimentation 11 est envoyée au compresseur 1 et le débit 15 est porté à une pression P1, supérieure à au moins 5 bars au dessus de la colonne moyenne pression, égale à entre 20 et 25 bars, au moyen d'un compresseur 1 dont la température d'aspiration TO est comprise entre 0 et 50°C, préférablement entre 5 et 30°C. Dans le compresseur 1, l'air 15 est comprimé dans les premiers étages du compresseur puis refroidi dans un refroidisseur R1 pour former un débit intermédiaire du compresseur à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C. Une partie 12 de ce flux refroidi dans R1 est envoyée à l'échangeur 9 sans avoir été refroidie dans un autre moyen de refroidissement. Le refroidisseur R1 peut être un refroidisseur intermédiaire du compresseur 1. Le reste de l'air à P1 et T1 est renvoyé au compresseur 1 et comprimé depuis la pression P1 et la température T1 dans le compresseur 1 jusqu'au dernier étage pour former un débit à une pression P2 entre 50 et 60 bars Après refroidissement dans le refroidisseur R2 jusqu'à la température T2, l'air est divisé en deux. Une partie 17 est envoyée à l'échangeur 9 où elle se refroidit. T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement de moins de 5°C. Le reste de ce flux subit une étape de compression additionnelle dans un compresseur 2 à partir de la température T2 et de la pression P2 jusqu'à une pression supérieure à P2, entre 75 et 80 bars, puis est refroidie dans un refroidisseur R3, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau. Ce débit refroidi 19 est ensuite introduit dans un échangeur 9 de l'unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'au bout froid de l'échangeur 9. Le débit 19 sort de l'échangeur et est détendu dans la vanne V3. Le débit 12 est introduit à la pression P1 et à la température T1 dans l'échangeur 9, pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C. Puis une fraction 21 du débit 12 est comprimée à partir de cette température cryogénique dans un compresseur 4 jusqu'à une pression P3 égale à P2. Le débit ainsi comprimé est renvoyé dans l'échangeur 9 pour y être refroidi jusqu'au bout froid de l'échangeur et est envoyé à la distillation à une température inférieure à -100°C. L'air comprimé dans le deuxième compresseur 4 est mélangé avec le débit 17 à la pression P2 pour devenir le débit 43. Le débit 43 se refroidit dans l'échangeur puis une partie du débit est détendu dans la turbine 3 alors que le reste poursuit son refroidissement jusqu'au bout et est détendu dans la vanne V2. Une partie 43 du débit 19 et une partie 27 de la fraction 17,23 sont refroidies jusqu'au bout froid de l'échangeur 9 où elles se liquéfient, puis sont envoyées après détente dans la double colonne. De l'air 13 à la pression PO se refroidit dans l'échangeur 9 et est envoyé à la double colonne. Au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total 11 alimente comme débit 25 sous forme gazeuse les colonnes de distillation de l'unité. Une partie 25 de l'air à la pression intermédiaire entre P2 et P1 est détendue dans une turbine de détente 3. La turbine de détente a une température d'entrée inférieure à celle du compresseur 4. De l'oxygène liquide 29 est soutiré de la colonne basse pression, pressurisé au moyen d'une pompe 31 à la pression requise, vaporisé par échange de chaleur dans l'échangeur 9, puis réchauffé pour être utilisé sous forme de produit gazeux. De l'azote moyenne pression 37 provenant de la colonne moyenne pression se réchauffe dans l'échangeur 9, est détendu dans la turbine 7 et est envoyé comme débit 39 se mélanger avec l'azote basse pression 33 pour former le débit 35. Le débit 35 se réchauffe dans l'échangeur 9. Dans la Figure 3, comme dans la Figure 2, l'air se refroidit dans l'échangeur à quatre pressions différentes. L'air à la pression PO de 5,5 bars est divisé en deux, une partie 13 se refroidissant dans l'échangeur. L'air 15 se refroidit dans le compresseur 1 et à un niveau intermédiaire de celui-ci se trouve à une pression P1 d'entre 20 et 25 bars et une température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C. L'air à cette pression et température est divisé en deux. Une partie 12 est envoyée au deuxième compresseur 4 à la pression P1 entre 20 et 25 bars et comprimé à la pression la plus élevée P2 entre 50 et 60 bars. Le reste de l'air à P1 et T1 est renvoyé au compresseur 1 et comprimé dans les derniers étages du compresseur 1, refroidi dans le refroidisseur R2 puis divisé en deux. Une partie 17 est envoyée à l'échangeur 9 où elle se refroidit jusqu'à une température intermédiaire. A cette température, elle est divisée en deux, une partie 25 étant envoyée à la turbine 3 et le reste de l'air étant liquéfié et détendu dans la vanne V2. Le reste de l'air sortant du refroidisseur R2 est envoyé au compresseur 2. L'air refroidi provenant du compresseur 2 est à une pression P2 entre 50 et 60 bars et une température T2. T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C. L'air 21 comprimé à froid est mélangé avec le gaz 19 provenant du compresseur 2 à la pression P2, entre 50 et 60 bars. L'air à détendre 25 est pris à une autre pression intermédiaire, plus élevée que celle à laquelle est pris l'air envoyé au deuxième compresseur. Cette pression intermédiaire est la pression de sortie du premier compresseur 1, entre P2 et P1. Dans la Figure 4, le deuxième compresseur 4 comprimant l'air 21 est couplé à une turbine d'azote 7 détendant le débit 37 pour produire le débit 39. Le système peut également comprendre un système de fourniture ou d'extraction de puissance complémentaire ou excédentaire K intégré entre la turbine et le deuxième compresseur, directement sur l'arbre commun de la turbine/deuxième compresseur. Sinon, comme illustré dans la Figure 5, le système K peut être relié au compresseur et à la turbine par l'intermédiaire d'un multiplicateur. Pour la Figure 6, tout l'air 15 est envoyé à un compresseur 1 qui le comprime à partir d'une température entre 0 et 50°C jusqu'à la pression P1 et est ensuite divisé en deux. Une partie de l'air 19 est refroidi par un refroidisseur R1 jusqu'à une température T1 entre 5° et 45°C et le reste est divisé en deux. Une partie 25 se refroidit partiellement dans l'échangeur 9 et est détendu dans une turbine 3. L'air refroidi par le refroidisseur R1 est comprimé par un compresseur 2 jusqu'à une pression P2 et refroidi dans un refroidisseur R2 jusqu'à une température T2, qui diffère de T1 de moins de 10°C, voire moins de 5°C. Le compresseur 2 est couplé à la turbine 3. L'air de la turbine est envoyé à la colonne moyenne pression 8. L'air du refroidisseur R2 est refroidi en parcourant entièrement l'échangeur 9 et est détendu dans une turbine 6 avant d'être envoyé à la colonne 8. Le débit 21 à la pression P1 n'est pas refroidi en amont de l'échangeur et est refroidi partiellement dans l'échangeur 9 jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C, comprimé dans un compresseur 4 jusqu'à une pression P3 inférieure ou supérieure à la pression P2 d'au plus 5 bars, renvoyé à l'échangeur et détendu dans une turbine 5 avant d'être envoyé à la turbine 5. Le compresseur 4 est couplé à une turbine d'azote 7. Au moins une des turbines 5 et 6 pourraient être remplacée par une vanne. La partie refroidie 19 peut être introduite dans un premier échangeur de chaleur d'une unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C et l'autre partie 17 peut être introduite à la pression P1 et à la température T1 dans un autre échangeur de chaleur 9 de l'unité de séparation d'air. Par exemple, un échangeur peut être un échangeur tubulaire à eau et l'autre un échangeur à plaques. Sinon comme dans les exemples, les deux refroidissements peuvent avoir 15 lieu dans le même échangeur 9. REVENDICATIONS1. Procédé de production d'oxygène gazeux par distillation cryogénique de l'air dans lequel : i) tout ou partie (12, 15) du débit d'air d'alimentation est porté à une pression P1, supérieure d'au moins 5 bars à la pression de la colonne moyenne pression, au moyen d'un premier compresseur (1) dont la température d'aspiration 10 TO est comprise entre 0 et 50°C, préférablement entre 5 et 30°C ii) le gaz à la pression P1 est refroidi, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C, iii) une partie (17, 19) de l'air comprimé dans le premier compresseur 15 subit une étape de compression additionnelle à partir de la température T1 et de la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, puis est refroidie, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, jusqu'à la température T2 où T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C, iv) cette partie refroidie (17, 19) est ensuite introduite dans un 20 échangeur de chaleur (9) d'une unité de séparation d'air pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C, v) une autre partie (12, 17) de l'air est introduite à la pression P1 dans un échangeur de chaleur (9) de l'unité de séparation d'air, éventuellement celui de l'étape iv), pour y subir un refroidipsement jusqu'à une température 25 inférieure à -100°C, puis au moins une fraction (21) de cette autre partie est comprimée à partir de cette température cryogénique dans un deuxième compresseur (4) jusqu'à une pression P3 qui est soit égale à P2, ou soit supérieure ou inférieure de moins de 5 bars à P2, vi) la fraction ainsi comprimée dans le deuxième compresseur est 30 renvoyée dans un des échangeurs précédents ou dans l'échangeur (13) pour y être refroidie jusqu'à une température inférieure à -100°C.vii) au moins une partie du flux à la pression P1 et/ou au moins une partie de l'air à la pression P2 et/ou au moins une partie de l'air à la pression P3 (27) est/sont refroidie(s jusqu'au bout froid de l'échangeur ou elle(s) se liquéfie(nt), puis est/sont envoyée(s) après détente dans au moins une colonne de distillation de l'unité de séparation d'air viii) au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total alimente sous forme gazeuse au moins une colonne de distillation de l'unité, éventuellement après avoir été détendu à partir de la pression P1, P2 ou P3 ou d'une pression entre P1 et P2 dans une turbine de détente (3) et ix) du liquide (29) est soutiré d'une des colonnes de distillation, pressurisé au moyen d'une pompe (31) à la pression requise qui est supérieure à 20 bars abs, vaporisé par échange de chaleur, puis réchauffé pour être utilisé sous forme de produit gazeux. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel une troisième partie du flux à une pression PO inférieure à la pression P1 est envoyée dans un échangeur de l'unité de séparation d'air. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le deuxième compresseur (4) est accouplé à une/la turbine de détente (3, 7). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'unité de séparation comprend une colonne moyenne pression et une colonne basse pression et un gaz enrichi en azote (37) issu de la colonne moyenne pression est détendu dans une turbine (7). 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le deuxième compresseur (4) est accouplé à une turbine (3, 7) et un système de fourniture ou d'extraction de puissance complémentaire ou excédentaire est intégré entre la turbine et le deuxième compresseur, soit directement sur un arbrecommun de la turbine/deuxième compresseur, soit par l'intermédiaire d'un multiplicateur. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la fraction comprimée dans le deuxième compresseur (4) et la partie (19) qui subit une compression additionnelle sont re-mélangés dans l'échangeur (13) de l'unité de séparation d'air pour ne former qu'un débit unique (43) à la pression P2. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la 10 pression P3 est supérieure ou inférieure à P2 d'au plus 5 bars, voire d'au plus 2 bars. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une partie (25) de l'air gazeux envoyé aux colonnes de distillation a été 15 détendu dans une turbine (3) à partir de la pression P1 ou d'une pression intermédiaire entre la pression P1 et P2. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une partie de l'air gazeux envoyé aux colonnes de distillation a été détendu 20 dans une turbine à partir de la pression P2 ou de la pression P3. 10. Appareil de production d'oxygène gazeux par distillation cryogénique de l'air comprenant un système de colonnes, un premier compresseur, un deuxième compresseur, au moins un échangeur dé chaleur, des moyens pour 25 envoyer tout ou partie (12, 15) du débit d'air d'alimentation au premier compresseur capable de porter sa pression à une pression P1, supérieure d'au moins 5 bars à la pression de la colonne moyenne pression, un premier refroidisseur (R1) pour refroidir le gaz à la pression P1, typiquement par échange de chaleur avec de l'eau, pour générer un flux d'air à la pression P1 et la 30 température T1 comprise entre 5 et 45°C, préférablement entre 15 et 25°C, des moyens pour comprimer une partie (19) de l'air comprimé dans le premiercompresseur à la pression P1 jusqu'à une pression P2 supérieure à P1, un deuxième refroidisseur (R2, R3) pour refroidir la partie de l'air à P2, jusqu'à la température T2 où T2 et T1 diffèrent de moins de 10°C, typiquement moins de 5°C, des moyens pour envoyer cette partie refroidie (19) dans le ou un des échangeur de chaleur (9) pour subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à ou égale à -100°C, des moyens pour introduire une autre partie (12) de l'air à la pression P1 dans le ou un des échangeur de chaleur (9) de l'unité de séparation d'air, pour y subir un refroidissement jusqu'à une température inférieure à -100°C, des moyens pour envoyer au moins une fraction (21) de cette autre partie au deuxième compresseur à partir de cette température cryogénique dans un deuxième compresseur (4) jusqu'à une pression P3 qui est soit égale à P2, ou soit supérieure ou inférieure de moins de 5 bars à P2, des moyens pour renvoyer la fraction ainsi comprimée dans le deuxième compresseur dans un des échangeurs précédents ou dans l'échangeur pour y être refroidie jusqu'à une température inférieure à -100°C, des moyens pour envoyer au moins un gaz liquéfié à la pression P1 et/ou à la pression P2 et/ou à la pression P3 (27) dans au moins une colonne de distillation de l'unité de séparation d'air, une turbine de détente (3) capable de détendre au moins 50%, préférablement au moins 70%, du débit d'air total reliée à au moins une colonne de du système et des moyens pour soutirer du liquide (29) d'une colonne du système, une pompe pour pressuriser le liquide et des moyens pour envoyer le liquide pompé à le/un des échangeur de chaleur.