Brevet FR3017938A1 — publié le 20150828

La présente invention est relative à un appareil de séparation d'air par distillation cryogénique ayant au moins une plateforme surélevée. Actuellement les appareils de séparation d'air sont composés d'éléments placés sur le sol. Les unités sont arrangées de façon horizontale avec peu ou pas d'équipements qui se superposent. Il a déjà été proposé dans le passé des modes d'arrangement modulaire pour facilité le transport et le montage. Toutefois ils se calquent sur l'organisation actuelle d'une unité de séparation d'air. La présente invention présente une nouvelle façon d'arranger les éléments des unités de séparation d'air. La présente invention propose d'utiliser au moins une plateforme surélevée qui sert de support pour certains éléments de l'unité. Ceci permet de libérer de l'espace au sol, grâce à la création d'au moins niveau de plateforme superposé. Une possibilité est d'utiliser une plateforme technique surélevée, supportant au moins certains (voire tous) des équipements rotatifs et/ou à risques. Une possibilité est également de prévoir une plateforme surélevée administrative pour les équipements statiques et/ou les bureaux et/ou salles de contrôle. Ce faisant, on réduit l'empreinte au sol de l'unité, ainsi que son intensité capitalistique. On peut réorganiser également les activités afin de réduire les déplacements dans l'unité en fonctionnement et on réduit le nombre de structures porteuses qui n'ont pas d'autres rôles. Une plateforme peut être supportée par divers éléments de soutien. Une boîte froide de colonne de distillation peut servir d'élément de soutien, comme le peut au moins un stockage. Certains équipements seront installés dans des structures enveloppantes et isolantes contenant aussi les tuyauteries verticales, comme décrit dans W02010/067253. Ces structures enveloppantes et isolantes peuvent également 30 servir de piliers de supports des plateformes mentionnées précédemment. On peut organiser une distribution d'air comprimé pour fournir une énergie électrique domestique d'appoint grâce à des turbines de détente couplées à des génératrices. Cet air serait livré chez le particulier par des ballons guidés par un drone de manière autonome et automatisé : le drone livre de l'électricité via air comprimé en plus de la livraison de l'oxygène gazeux (le client doit investir une turbine pour produire de l'électricité à partir du gaz comprimé) ; avec une méthode similaire, de l'oxygène médical pourrait être livré. Ces ballons décolleront depuis une plateforme, par exemple la plateforme supérieure de l'usine. Selon un objet de l'invention, il est prévu un appareil de séparation par distillation cryogénique comprenant au moins une colonne de distillation, une unité de compression d'air d'alimentation, au moins une ligne principale d'échange thermique permettant de refroidir l'air, une unité d'épuration d'air caractérisé en ce qu'il comprend au moins une plateforme horizontale surélevée reliant la au moins une colonne de distillation avec une autre colonne de distillation de l'appareil ou avec un stockage de liquide provenant d'une colonne de l'appareil. Selon d'autres aspects facultatifs : - sur la plateforme est disposée l'unité de compression d'air d'alimentation et/ou au moins une ligne principale d'échange thermique et/ou au moins une unité d'épuration et/ou au moins une salle de contrôle et/ou au moins un bureau et/ou un sous-refroidisseur et/ou un séparateur de phases et/ou une tour de refroidissement et/ou un groupe frigorigène et/ou une colonne de distillation. - l'appareil comprend au moins deux plateformes horizontales surélevées dont au moins une reliant la au moins une colonne de distillation avec une autre colonne de distillation de l'appareil ou avec un stockage de liquide provenant d'une colonne de l'appareil. - sur une des plateformes est disposée la majorité, voire toutes, les machines tournantes de l'appareil. - sur une des plateformes est disposée la majorité, voire tous, des éléments opérant à une température inférieur à seuil, par exemple -100°C. - une première plateforme est disposée au moins en partie en dessous d'une deuxième plateforme des au moins deux plateformes. - l'au moins une colonne de distillation passe dans une ouverture d'au 30 moins une plateforme. - l'au moins une colonne de distillation sert de support d'au moins une plateforme, la colonne étant ancrée au sol. - un stockage de liquide provenant de l'au moins une colonne de distillation sert de support d'au moins une plateforme, le stockage étant ancrée au sol. - au moins un pilier ancré au sol sert de support d'au moins une plateforme - la surface de l'au moins une plateforme est égale à au moins deux fois, ou au moins cinq fois la section maximale de l'au moins une colonne. Selon un aspect de l'invention, il est prévu un appareil distribution d'un gaz de l'air (par exemple air comprimé, oxygène gazeux, azote gazeux) provenant d'un appareil de séparation d'air à partir d'une plateforme de l'appareil par ballons. L'invention sera décrite en plus de détail en se référant aux figures. Dans la Figure 1, on voit un appareil de séparation d'air ayant une double colonne de séparation d'air et deux plateformes horizontales surélevées, placées à environ un tiers et deux-tiers de la hauteur de la double colonne. La colonne 15 passe à travers une ouverture dans les deux plateformes. Sur la plateforme inférieure est installée une colonne de séparation d'argon. La plateforme inférieure est soutenue par la partie inférieure de la double colonne, ancrée au sol et par d'autres éléments de soutien, pouvant être au moins un pilier et/ou au moins un stockage d'un produit liquide de la double colonne 20 et/ou une caisson isolé contenant des tuyaux et/ou des vannes et/ou au moins un séparateur de phases et/ou un sous-refroidisseur pour des fluides provenant de et/ou destinés à la double colonne ou une autre colonne de distillation. Dans la Figure 2, on voit des éléments disposés sur les deux plateformes. Le nombre de plateforme est inférieur, égal ou supérieur à deux. 25 Sur la plateforme peut/peuvent être disposées l'unité de compression d'air d'alimentation et/ou au moins une ligne principale d'échange thermique et/ou au moins une unité d'épuration et/ou au moins une salle de contrôle et/ou au moins un bureau et/ou un sous-refroidisseur et/ou un séparateur de phases et/ou une tour de refroidissement et/ou un groupe frigorigène et/ou une colonne de 30 distillation. L'appareil dans le cas illustré comprend au moins deux plateformes horizontales surélevées dont au moins une reliant la au moins une colonne de distillation avec une autre colonne de distillation de l'appareil ou avec un stockage de liquide provenant d'une colonne de l'appareil. Les plateformes peuvent être différenciées par la fonction des éléments qu'elles soutiennent. Par exemple, sur une des plateformes est disposée la majorité, voire toutes, les machines tournantes de l'appareil, alors que sur une autre/ l'autre plateforme il n'y a peu de machines tournantes, voire pas du tout. Ceci simplifie l'entretien des machines. Sinon, sur une des plateformes est disposée la majorité, voire tous, des éléments opérant à une température inférieure à seuil, par exemple -100°C. Une autre plateforme contiendra les éléments opérant à une température plus élevée ou qui n'ont pas besoin d'être isolés. Une plateforme peut être accessible au public (bar, restaurant ou autres équipements de loisirs), la ou les autres pas. D'autres critères peuvent être appliqués, par exemple, éléments générant un niveau de bruit au-dessus d'un seuil sur une plateforme, éléments générant un niveau de bruit en dessous du seuil sur l'autre plateforme. Une première plateforme peut être disposée au moins en partie, voire complètement en dessous d'une deuxième plateforme des au moins deux plateformes. La surface de l'au moins une plateforme est égale à au moins deux fois, ou au moins cinq fois la section maximale de la double colonne. REVENDICATIONS1. Appareil de séparation par distillation cryogénique comprenant au moins une colonne de distillation, une unité de compression d'air d'alimentation, au moins une ligne principale d'échange thermique permettant de refroidir l'air, une unité d'épuration d'air caractérisé en ce qu'il comprend au moins une plateforme horizontale surélevée reliant la au moins une colonne de distillation avec une autre colonne de distillation de l'appareil ou avec un stockage de liquide provenant d'une colonne de l'appareil. 2. Appareil selon la revendication 1 dans lequel sur la plateforme est disposée l'unité de compression d'air d'alimentation et/ou au moins une ligne principale d'échange thermique et/ou au moins une unité d'épuration. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2 comprenant au moins deux plateformes horizontales surélevées dont au moins une reliant la au moins une colonne de distillation avec une autre colonne de distillation de l'appareil ou avec un stockage de liquide provenant d'une colonne de l'appareil. 4. Appareil selon la revendication 3 dans lequel sur une des plateformes est disposée la majorité, voire toutes, les machines tournantes de l'appareil. 5. Appareil selon la revendication 3 ou 4 dans lequel sur une des plateformes est disposée la majorité, voire tous, des éléments opérant à une température inférieur à seuil, par exemple -100°C. 3d 6. Appareil selon l'une des revendications dans lequel l'au moins une colonne de distillation passe dans une ouverture d'au moins une plateforme. 7. Appareil selon l'une des revendications dans lequel l'au moins une colonne de distillation sert de support d'au moins une plateforme, la colonne étant ancrée au soi. 8. Appareil selon l'une des revendications dans lequel un stockage de liquide provenant de l'au moins une colonne de distillation sert de support d'au moins une plateforme, le stockage étant ancrée au sol. 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes dans lequel la surface de l'au moins une plateforme est égale à au moins deux fois, ou au moins cinq fois la section maximale de l'au moins une colonne.