Brevet FR3074274A1 (20190531)

REVENDICATIONS1. Procédé de séparation d'air par distillation cryogénique dans un système de colonne comprenant une première colonne (1) opérant à une première pression et une deuxième colonne (2) opérant à une deuxième pression, la première pression étant sensiblement égale à la deuxième pression dans lequel : i) On envoie de l'air comprimé, épuré et refroidi à un point intermédiaire de la première colonne, on soutire un liquide enrichi en oxygène en cuve de la première colonne et/ou on soutire un gaz (45) enrichi en oxygène de la première colonne et on soutire un débit (7) enrichi en azote en tête de la première colonne, ii) On envoie un débit enrichi en argon (47) d'un point intermédiaire de la première colonne vers la cuve de la deuxième colonne et on soutire un débit riche en argon (51) en tête de la deuxième colonne, iii) On comprime le débit enrichi en azote (7,13,17) dans un compresseur (19) et on utilise le débit comprimé pour chauffer un rebouilleur de cuve (31) de la première colonne produisant un débit au moins partiellement condensé enrichi en azote, iv) On divise le débit au moins partiellement condensé enrichi en azote en une première et une deuxième parties (33,35), on envoie la première partie en tête de la première colonne après une étape de détente et on envoie la deuxième partie à un condenseur de tête (37) de la deuxième colonne après une étape de détente où la deuxième partie se vaporise au moins partiellement pour former un débit auxiliaire (39), y) On détend le débit auxiliaire dans une turbine (41) où il se liquéfie au moins partiellement et on envoie le débit au moins partiellement liquéfié (43) en tête de la première colonne.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel le débit auxiliaire (43) est partiellement liquéfié à la sortie d'une roue de la turbine (41), voire dans la roue de la turbine, par exemple pour obtenir à la sortie de la roue ou dans celle-ci un débit auxiliaire détendu contenant entre 0,5% et 10%, préférentiellement entre 2% et 5% de liquide. 12\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le débit auxiliaire (43) est directement détendu dans la turbine (41), sans réchauffement préalable. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendication 1, 2 ou 3 dans lequel le débit enrichi en azote (17) est réchauffé dans un échangeur de chaleur (15) en amont du compresseur (19), le débit comprimé enrichi en azote se refroidit dans l'échangeur de chaleur et est ensuite envoyé au moins en partie au rebouilleur de cuve (31). 10\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4 dans lequel une partie (25) du débit comprimé enrichi en azote est détendue dans une deuxième turbine (27) et renvoyée à l'échangeur de chaleur.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel la 15 température d'entrée (41) de la turbine et/ou de la deuxième turbine (27) et/ou du compresseur (19) est une température cryogénique.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel on envoie un débit liquide riche en argon de la tête de la deuxième colonne (2) vers la 20 tête de la première colonne (1).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel en opération on ne soutire aucun débit de purge du condenseur (37) de la deuxième colonne (2). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel après les étapes de détente, les première et deuxième parties (33,35) du débit au moins partiellement condensé enrichi en azote ont des pressions et/ou des températures différentes, la deuxième partie se trouvant de préférence à une pression supérieure 30 à celle de la première partie.\n<CLM>\1\tAppareil de séparation d'air par distillation cryogénique dans un système de colonne comprenant une première colonne (1) opérant à une première pression et une deuxième colonne (2) opérant à une deuxième pression, la première pression 13 étant sensiblement égale à la deuxième pression, un compresseur (19), une turbine (41), une conduite pour envoyer de l'air comprimé, épuré et refroidi (3) à un point intermédiaire de la première colonne, une conduite pour soutirer un liquide enrichi en oxygène en cuve de la première colonne et/ou un gaz enrichi en oxygène (45) 5 de la première colonne et une conduite pour soutirer un débit enrichi en azote (7) en tête de la première colonne et pour l'envoyer vers le compresseur, une conduite pour envoyer un débit enrichi en argon (47) d'un point intermédiaire de la première colonne vers la cuve de la deuxième colonne, une conduite pour soutirer un débit riche en argon (51) en tête de la deuxième colonne, une conduite pour envoyer le 10 débit enrichi en azote comprimé dans le compresseur vers un rebouilleur de cuve (31) de la première colonne afin de produire un débit au moins partiellement condensé enrichi en azote, des moyens pour diviser le débit au moins partiellement condensé enrichi en azote en une première et une deuxième parties (33,35), des moyens pour envoyer la première partie en tête de la première colonne après une 15 étape de détente, des moyens pour envoyer la deuxième partie à un condenseur de tête (37) de la deuxième colonne après une étape de détente où la deuxième partie se vaporise au moins partiellement pour former un débit auxiliaire, des moyens pour envoyer le débit auxiliaire (39) dans la turbine où il se liquéfie au moins partiellement et des moyens pour envoyer le débit au moins partiellement liquéfié 20 (43) en tête de la première colonne, ces moyens comprenant éventuellement un séparateur de phases pour séparer le liquide et le gaz formés pour les envoyer ensuite séparément à la première colonne. 25