(57)【要約】  一基以上の分離塔(21, 22)を有する窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)を用いた空気低温分離方法と装置。装入空気流(1, 5)は空気圧縮機(2)で圧縮後、浄化装置(4)で浄化される。浄化後の空気流(5)は第１と第２の空気流(7, 8)に分流され、第１の空気流(7)は直列接続された二基のアフターコンプレッサ(10, 13)で再圧縮される。再圧縮後の第１の空気流(15)は主熱交換器(16)で冷却後、少なくとも一部が液化又は疑似的に液化されて蒸留塔設備(20)へ導入される。第２の空気流(8)は主熱交換器(16)で冷却後に二つの部分流(24, 27)に分流され、互いにほぼ同じ入口圧力の別々の膨張タービン(25, 28)で機械的出力を取り出しながら減圧膨張される。第２の空気流の減圧膨張後の各部分流(26, 29)は少なくとも一部が蒸留塔設備(20)へ導入(30,129)される。第２の空気流の減圧膨張(25, 28)の際に取り出される機械的出力の少なくとも一部は直列接続された２基のアフターコンプレッサ(10, 13)の駆動に利用される。蒸留塔設備(20)からは液体製品流(31)が取り出されて液体のまま更に加圧(32)され、この高圧液体製品流は加圧状態のまま第１の空気流(15)との間接熱交換で加温されて気化又は擬似的に気化されることにより最終的に気体製品流(34)として取り出される。二基のアフターコンプレッサ(10, 13)は、２５０Ｋ以上、特に２７０Ｋよりも高い入口温度で運転される。
2009529648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一基の分離塔(21, 22)を有する窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)を用いて空気を低温分離するに際し、
主たる装入空気流(1, 5)を空気圧縮機(2)で圧縮してから浄化装置(4)で浄化し、
浄化後の主たる空気流(5)から第１と第２の空気流(7, 8)を分流し、
第１の空気流(7)を直列接続された第１と第２の二基のアフターコンプレッサ(10, 13)で再圧縮し、
再圧縮後の第１の空気流(15)を間接熱交換器(16)で冷却して少なくとも一部を液化又は疑似的に液化してから窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)へ導入し、
第２の空気流(8)を間接熱交換器(16)で冷却してから二つの部分流(24, 27)に分流し、これら部分流をそれぞれ機械的出力の発生を伴う減圧膨張を行う互いにほぼ同じ入口圧力の別々の減圧膨張機(25, 28)に供給して機械的出力を取り出しながら減圧膨張させ、
これら第２の空気流の減圧膨張後の各部分流(26, 29)の少なくとも一部を窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)へ導入(30, 129)し、
第２の空気流の減圧膨張の際に各減圧膨張機(25, 28)から取り出される機械的出力の少なくとも一部を直列接続された前記２基のアフターコンプレッサ(10, 13)の駆動に用い、
窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)から取り出される液体製品流(31)を液体状態のまま更に加圧(32)して高圧液体製品流とし、この高圧液体製品流を加圧状態のまま前記間接熱交換器(16)による第１の空気流(15)との間接熱交換で加温して気化又は擬似的に気化することによって最終的に気体製品流(34)として取り出す形式の低温空気分離方法において、
二基のアフターコンプレッサ(10, 13)を、２５０Ｋ以上、又は特に２７０Ｋよりも高い入口温度で運転することを特徴とする低温空気分離方法。
【請求項２】
窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)が高圧塔(21)と低圧塔(22)とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２の空気流から分流された二つの部分流のうちの第１の部分流(26)の少なくとも一部を高圧塔(21)へ導入(30)することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第２の空気流から分流された二つの部分流のうちの第２の部分流(29)の少なくとも一部をも高圧塔(21)へ導入(30)することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第２の空気流から分流された二つの部分流のうちの第２の部分流の少なくとも一部を低圧塔(22)へ導入(129)することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
窒素・酸素分離用蒸留塔設備が高圧塔と中圧塔と低圧塔とを有し、第１の部分流の少なくとも一部を高圧塔へ導入し、第２の部分流の少なくとも一部を中圧塔又は低圧塔又はそれら双方へ導入することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
第１のアフターコンプレッサよりも上流側の第１の空気流と第２のアフターコンプレッサよりも下流側の第１の空気流とを関節熱交換器(9)で相互に間接熱交換させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
第１のアフターコンプレッサのみ、又は第２のアフターコンプレッサのみ、又は両方のアフターコンプレッサがアフタークーラー(11, 14)を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも一基の分離塔(21, 22)を有する窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)を用いて空気を低温分離するための空気低温分離装置であって、
主たる装入空気流(1)を圧縮するための空気圧縮機(2)と、
圧縮後の主たる装入空気流を浄化するための浄化装置(4)と、
−浄化後の主たる空気流(5)から第１と第２の空気流(7, 8)を分流する手段と、
第１の空気流(7)を再圧縮するための直列接続された二基のアフターコンプレッサ(10, 13)と、
再圧縮後の第１の空気流(15)を間接熱交換により冷却して液化又は疑似液化してから窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)へ導入するための手段(16)と、
第２の空気流(8)を間接熱交換(16)により中間温度まで冷却するための手段(16)と、
この冷却された第２の空気流から分流された二つの部分流(24, 27)をそれぞれ互いにほぼ同じ入口圧力で受け入れて個々に機械的出力を発生しながら減圧膨張させるように入口側で並列接続された二基の減圧膨張機(25, 28)と、
これら第２の空気流の減圧膨張(25, 28)後の各部分流(26, 29)を窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)に導入するための手段(26, 29, 30, 129)と、
第２の空気流の減圧膨張の際に各減圧膨張機(25, 28)から取り出される機械的出力を直列接続された前記２基のアフターコンプレッサ(10, 13)に伝達するための手段と、
窒素・酸素分離用蒸留塔設備(20)から液体製品流(31)を取り出し、該液体製品流を液体状態のまま更に加圧(32)して高圧液体製品流とし、この高圧液体製品流を加圧状態のまま第１の空気流(15)との間接熱交換で加温して気化又は擬似的に気化することによって気体製品流(34)として取り出す手段(31, 32, 33, 16, 34)を備えているものにおいて、
二基のアフターコンプレッサ(10, 13)の入口が、第１の空気流を２５０Ｋ以上、特に２７０Ｋよりも高い入口温度で供給する手段と接続されていることを特徴とする低温空気分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文部分に記載した形式の空気低温分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気の低温分離法とそれに用いられる装置は例えば非特許文献１によって公知である。
【非特許文献１】ハウゼン／リンデ著「低温技術」第２版(1985年)第４章281〜337頁（Hausen/Linde, "Tieftemperaturtechnik", 2. Auflage 1985, Kapitel 4, Seiten 281 bis 337）
【０００３】
本発明で用いる蒸留塔設備は、窒素・酸素分離用の単一塔設備の形態でも良く、二塔式設備（例えば古典的なリンデ式二塔設備）でも、或いは三基以上の塔から成る多塔式設備の形態でも良い。窒素・酸素分離用の精留塔に加えて、その他の空気成分の製造、特に希ガス類、例えばアルゴン又はクリプトン−キセノンの製造用の付加的な設備を備えることも可能である。
【０００４】
本発明は特に、液体製品流を窒素・酸素分離用蒸留塔設備から取り出して液体状態のまま高圧に加圧し、この高圧下の液体製品流を間接熱交換により気化又は疑似気化（超臨界圧の場合）せしめることにより一種以上の高圧気体製品流を製造する方法に関するが、この種の内部圧縮法による低温空気分離法は、例えば以下に挙げる特許文献１〜４６に記載されており、また本願の請求項１の前文部分に記載した種類の方法は特許文献４７に述べられている。
【特許文献１】独国特許第８３０８０５号明細書
【特許文献２】独国特許第９０１５４２号明細書（＝米国特許第２７１２７３８号明細書／米国特許第２７８４５７２号明細書）
【特許文献３】独国特許第９５２９０８号明細書
【特許文献４】独国特許第１１０３３６３号明細書（＝米国特許第３０８３５４４号明細書）
【特許文献５】独国特許第１１１２９９７号明細書（＝米国特許第３２１４９２５号明細書）
【特許文献６】独国特許第１１２４５２９号明細書
【特許文献７】独国特許第１１１７６１６号明細書（＝米国特許第３２８０５７４号明細書）
【特許文献８】独国特許第１２２６６１６号明細書（＝米国特許第３２１６２０６号明細書）
【特許文献９】独国特許第１２２９５６１号明細書（＝米国特許第３２２２８７８号明細書）
【特許文献１０】独国特許第１１９９２９３号明細書
【特許文献１１】独国特許第１１８７２４８号明細書（＝米国特許第３３７１４９６号明細書）
【特許文献１２】独国特許第１２３５３４７号明細書
【特許文献１３】独国特許第１２５８８８２号明細書（＝米国特許第３４２６５４３号明細書）
【特許文献１４】独国特許第１２６３０３７号明細書（＝米国特許第３４０１５３１号明細書）
【特許文献１５】独国特許第１５０１７２２号明細書（＝米国特許第３４１６３２３号明細書）
【特許文献１６】独国特許第１５０１７２３号明細書（＝米国特許第３５００６５１号明細書）
【特許文献１７】独国特許第２５３５１３２号明細書（＝米国特許第４２７９６３１号明細書）
【特許文献１８】独国特許第２６４６６９０号明細書
【特許文献１９】欧州特許第９３４４８号明細書（＝米国特許第４５５５２５６号明細書）
【特許文献２０】欧州特許第３８４４８３号明細書（＝米国特許第５０３６６７２号明細書）
【特許文献２１】欧州特許第５０５８１２号明細書（＝米国特許第５２６３３２８号明細書）
【特許文献２２】欧州特許第７１６２８０号明細書（＝米国特許第５６４４９３４号明細書）
【特許文献２３】欧州特許第８４２３８５号明細書（＝米国特許第５９５３９３７号明細書）
【特許文献２４】欧州特許第７５８７３３号明細書（＝米国特許第５８４５５１７号明細書）
【特許文献２５】欧州特許第８９５０４５号明細書（＝米国特許第６０３８８８５号明細書）
【特許文献２６】独国特許出願公開第１９８０３４３７号明細書
【特許文献２７】欧州特許第９４９４７１号明細書（＝米国特許第６１８５９６０号明細書）
【特許文献２８】欧州特許出願公開第９５５５０９号明細書（＝米国特許第６１９６０２２号明細書）
【特許文献２９】欧州特許出願公開第１０３１８０４号明細書（＝米国特許第６３１４７５５号明細書）
【特許文献３０】独国特許出願公開第１９９０９７４４号明細書
【特許文献３１】欧州特許出願公開第１０６７３４５号明細書（＝米国特許第６３３６３４５号明細書）
【特許文献３２】欧州特許出願公開第１０７４８０５号明細書（＝米国特許第６３３２３３７号明細書）
【特許文献３３】独国特許出願公開第１９９５４５９３号明細書
【特許文献３４】欧州特許出願公開第１１３４５２５号明細書（＝米国特許第６４７７８６０号明細書）
【特許文献３５】独国特許出願公開第１００１３０７３号明細書
【特許文献３６】欧州特許出願公開第１１３９０４６号明細書
【特許文献３７】欧州特許出願公開第１１４６３０１号明細書
【特許文献３８】欧州特許出願公開第１１５００８２号明細書
【特許文献３９】欧州特許出願公開第１２１３５５２号明細書
【特許文献４０】独国特許出願公開第１０１１５２５８号明細書
【特許文献４１】欧州特許出願公開第１２８４４０４号明細書（＝米国特許出願公開第２００３０５１５０４号明細書）
【特許文献４２】欧州特許出願公開第１３０８６８０号明細書（＝米国特許第６６１２１２９号明細書）
【特許文献４３】独国特許出願公開第１０２１３２１２号明細書
【特許文献４４】独国特許出願公開第１０２１３２１１号明細書
【特許文献４５】欧州特許出願公開第１３５７３４２号明細書
【特許文献４６】独国特許出願公開第１０２３８２８２号明細書
【特許文献４７】国際公開第２００４／０９９６９０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、この種の低温空気文理方法とそれに適合する装置を経済的に特に有利な形態に構成することを基本的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の前文部分に記載した形式の空気低温分離方法において、二基のアフターコンプレッサを、２５０Ｋ以上、又は特に２７０Ｋよりも高い入口温度で運転することによって解決される。
【０００７】
即ち、本発明によれば、二基のアフターコンプレッサは極低温状態ではなく、それよりも温かい状態で運転される。このため、例えば二基の同型タービンブースタを組み合わせるなど、充分に実証されている技術を組み入れることができる。更に、熱交換器の容量も比較的小さくすることができ、それにより設備コストを節減することが可能である。
【０００８】
本発明において、二基の減圧膨張機としてはそれぞれ膨張タービンを用いることが好ましい。これら二基の減圧膨張機の入口圧力は実質的に同圧である。即ち、二基の減圧膨張機の入口圧力が仮に相違するとしても、それは配管や熱交換器管路内などで生ずる圧損の差異による僅かなものであると理解すべきである。二機の減圧膨張機の入口温度は互いに同一又は異なっていてもよく、いずれにせよ主熱交換器の高温側と低温側の末端温度の間の温度範囲内にある或る一つ又は二つの中間的な温度レベルに相当する温度である。
【０００９】
本発明は、装入空気流から第１と第２の二つの空気流が得られ、第２の空気流が更に二つの部分流に分流されているプロセスに有効に適用可能である。また本発明は、更に一つ以上の空気流とそれから分流された一つ以上の部分流を付加的にプロセスに組み込むことも可能であり、それに応じて例えば三基以上の減圧膨張機を組み込むことも可能である。これらの減圧膨脹機は、流体流路の関しては入口側で並列接続することができるが、必ずしも全ての減圧膨張機を入口側で並列接続しなければならないわけではない。
【００１０】
本発明の基本的な構成において、少なくとも二基の減圧膨張機は、実質的に同一の出口圧と実質的に同一の出口温度を有するように互いに出口側流路を並列接続することができる。これに代えて、それぞれの入口側で流路が並列接続された二機以上の減圧膨張機が出口側では互いに独立して相互に異なる出口圧力を有するようにすることもできる。
【００１１】
第２の空気流の減圧膨張の際に二基の減圧膨張機からそれぞれ取り出される機械的出力は二基のアフターコンプレッサに伝達されるが、この場合、入口側で流路が並列接続されている二基の減圧膨脹機の内の第１の減圧膨張機の機械的出力軸を、流体流路に関して直列接続されている二基のアフターコンプレッサの内の第１のアフターコンプレッサの機械的入力軸に機械的に直結し、上記二基の減圧膨張機の内の第２の減圧膨張機の機械的出力軸を上記二基のアフターコンプレッサの内の第２のアフターコンプレッサの機械的入力軸に機械的に直結することが好ましい。
【００１２】
本発明は、一基又は複数基の高圧塔と、少なくとも一基の低圧塔とを有し、しかも低圧塔の操業圧力が高圧塔の操業圧力よりも低い二塔式又は多塔式の蒸留塔設備に適用することが特に有利である。
【００１３】
本発明において、第２の空気流から分流される二つの部分流のうちの第１の部分流は、その減圧膨張機による減圧膨張の後に高圧塔へ導入される。その場合、減圧膨張に寄与する減圧膨張機又は膨張タービンの出口圧力は実質的にほぼ高圧塔の操業圧力レベル上にある。
【００１４】
同様に第２の部分流も減圧膨張機により実質的にほぼ高圧塔の操業圧力レベルにまで減圧され、例えば第１の部分流と一緒に高圧塔へ導入される。
【００１５】
これに代えて別の実施形態による方法では、第２の空気流から分流された二つの部分流の内の第２の部分流の少なくとも一部が低圧塔へ導入される。これにより第２の部分流の減圧膨張を担う減圧膨張機又は膨張タービンの出口圧力は、高圧塔へ導入する場合よりも低圧に設定可能であり、このように減圧膨張機又は膨張タービンにおける減圧比を高めることにより減圧膨張に伴って生じる機械的出力を大きくし、該減圧膨張機又は膨張タービンの機械的出力軸に連結されたアフターコンプレッサで費やされる仕事量を増加させると共に、減圧膨張によって生じる冷却効果を増大させることが可能になる。
【００１６】
三基以上の多塔式設備、即ち窒素・酸素分離用蒸留塔設備が互いに異なる圧力で運転される高圧塔と中圧塔と低圧塔とを有する場合には、第１の部分流の少なくとも一部を高圧塔へ導入し、第２の部分流の少なくとも一部を中圧塔又は低圧塔又はその両者へ導入することができる。
【００１７】
多くの場合、第１のアフターコンプレッサよりも上流側の第１の空気流と第２のアフターコンプレッサよりも下流側の第１の空気流とを向流で間接的に熱交換させることが有利である。この場合、第１の空気流は第１のアフターコンプレッサに入る前に加温され、第２のアフターコンプレッサを出た後に再冷却されることになる。この場合、第１の空気流は第２のアフターコンプレッサ（場合によってはそのアフタークーラー）を出た直後の温度よりも低い温度で主熱交換器に流入する。典型的な例として、この温度差は１〜１０Ｋの範囲内、好ましくは２〜５Ｋの範囲内とすることが好ましい。これにより最終的に得られる製品流をより低温で主熱交換器から取り出すことができるようになり、これは装入空気の予備冷却及び空気浄化用モレキュラーシーブの冷却にも好影響をもたらす。
【００１８】
これに代えて、或いはこれに加えて、古典的なインタークーラー又はアフタークーラーをアフターコンプレッサに組み合わせ、アフターコンプレッサによる再圧縮で生じる加圧空気流の熱を外部の冷却媒体、例えば冷却水との間接熱交換によって除去してもよい。この場合、第１のアフターコンプレッサのみ、第２のアフターコンプレッサのみ、或いは両方のアフターコンプレッサにそれぞれアフタークーラーを付設する形で、合計で一基又は二基のアフタークーラーをプロセスに組み込むことができる。尚、原理的にはアフタークーラー及び上述の間接熱交換を全く用いることなくプロセスを実行することも可能であるが、通常、少なくとも第１のアフターコンプレッサには一基のアフタークーラー（又はインタークーラー）を装備しておくことが好ましい。
【００１９】
本発明はさらに請求項９に記載の特徴を備えた空気低温分離装置も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の特徴及び更なる詳細について図示の実施形態と共に詳述すれば以下の通りである。
【００２１】
図１に示す実施形態では、大気中の空気が主たる装入空気流として導管１を通じて空気圧縮機２に吸い込まれて１０〜３０バールの圧力範囲内、好ましくは約１９バールの第１圧力に加圧圧縮され、次いで予冷工程３で冷却水により圧縮熱が除去されてほぼ環境温度まで冷却されてから浄化工程４でモレキュラーシーブによる吸着処理により浄化される。浄化後の空気流５は、配管の分岐部６で第１の空気流７と第２の空気流８に分流される。
【００２２】
第１の空気流７は、ブースタ熱交換器９で前記予冷工程の冷却水温度よりも高い温度に加温され、更に第１のアフターコンプレッサ１０で１５〜６０バールの圧力範囲内、好ましくは約２５バールの中間圧力に加圧されて圧縮される。圧縮された第１の空気流は次いで第１のアフタークーラー１１で冷却水との熱交換により冷却され、圧縮熱の少なくとも一部が除去される。冷却された第１の空気流１２は更に第２のアフターコンプレッサ１３で２２〜９０バールの圧力範囲内、好ましくは約４０バール最終圧力に加圧圧縮され、次いで第２のアフタークーラー１４で冷却水との熱交換により冷却されたのち、ブースタ熱交換器９で再冷却される。再冷却後の第１の空気流１５は前記最終圧力で主熱交換器１６に流入し、極低温の製品流との間接熱交換で冷却されて液化又は疑似液化（超臨界圧の場合）される。主熱交換器で冷却された低温の第１の空気流１７は、４〜１０バール、好ましくは約６バールの圧力に減圧（本実施例では絞り弁１８による）され、少なくとも一部が液体の状態で導管１９を経由して窒素・酸素分離用蒸留塔設備２０の高圧塔２１へ導入される。この蒸留塔設備は、高圧塔２１の他に、低圧塔２２、図示しない凝縮・蒸発器、及び過冷却用向流装置２３を備えている。
【００２３】
第２の空気流８は、アフターコンプレッサによる再圧縮を受けない流れである。即ち、第２の空気流８は前記第１圧力のまま主熱交換器１６へ導入され、そこで１２５〜２００Ｋ、好ましくは約１４０Ｋの第１中間温度に冷却される。冷却後の第２の空気流はこの第１中間温度で二つの部分流２４と２７に分流され、入口側流路が並列接続されている二基の膨張タービン２５と２８による機械的出力の発生を伴う減圧膨張に付される。これらの部分流は各膨張タービンによりいずれも高圧塔２１の操業圧力にまで減圧される。減圧された二つの部分流２６と２９は再び合流され、導管３０を経由して実質的に気体の状態で高圧塔２１へ導入される。
【００２４】
酸素・窒素分離用蒸留塔設備２０の低圧塔２２からは、直接或いは液体酸素タンクを中継ぎとして製品流としての液体酸素３１が取り出され、ポンプ３２によって液状のまま４〜７０バール、好ましくは約４０バールの圧力に加圧される。この加圧された酸素流３３は、高圧下で液体又は超臨界状態で主熱交換器１６へ導入され、主熱交換器１６内で第１の空気流１５と熱交換されることにより気化又は疑似気化され、ほぼ周囲環境温度にまで加温される。この酸素流は主熱交換器から最終的に気体酸素製品流３４として取り出される。窒素・酸素分離用蒸留塔設備２０からは、液体酸素３１以外にも一種以上の製品又は残留成分流３５を主熱交換器を介して取り出すことができる。図示されている酸素の内部濃縮プロセスに加えて、或いはそれに代えて、例えば窒素・酸素分離用蒸留塔設備２０の高圧塔又はその塔頂凝縮器から取り出した窒素も同様のプロセスで内部濃縮することが可能である。
【００２５】
図１の実施形態では、第１の膨張タービン２５と第１のアフターコンプレッサ１０、そして第２の膨張タービン２８と第２のアフターコンプレッサ１３は、それぞれ共通の回転軸により機械的に結合されている。
【００２６】
ブースタ熱交換器９とアフタークーラー１４を使用するか否かは随意であり、これらの一方もしくは両方を省略しても良い。
【００２７】
図２は、図１の第１実施形態に対して膨張タービンとアフターコンプレッサの組を一組ずつ独立して使用可能とした二つの変更点を含む第２実施形態を示している。図２において、図１と同一の符号は同一又は相当する部分を示す。
【００２８】
第１の変更点は、第２の膨張タービン２８の出口圧力に関する。図２の実施形態において、第２の膨張タービン２８は第２の空気流から分流された第２の部分流を１．２〜４バール、好ましくは約１．４バールの圧力、即ち、ほぼ低圧塔２２の稼動圧力に相当する圧力に減圧し、減圧された部分流１２９は蒸留塔設備の低圧塔へ導入される。この場合、二基の膨張タービン２５と２８の入口圧力は互いに同一であるが、入口温度は同一でも異なっていても良い。
【００２９】
第２の変更点は、第２のアフターコンプレッサ１１３として低温圧縮機が使用されている点にある。即ち、第１の空気流１２ａ−１２ｂ−１２ｃは前述中間圧力で主熱交換器１６へ導入されてから１２０〜１８０Ｋの範囲内、好ましくは約１４８Ｋの第２中間温度で主熱交換器１６から取り出されており、既に冷温状態で第２のアフターコンプレッサへ導入されている。この第２中間温度は膨張タービン２５及び２８の入口温度以下とすることもできるが、上記入口温度よりも高温にすることが好ましい。低温圧縮機からなる第２のアフターコンプレッサ１１３の下流側における第２の空気流１１５は圧縮熱によって膨張タービン入口温度より高くなっており、１４０Ｋ〜２２０Ｋの範囲内、好ましくは約１８０Ｋの第３中間温度で再び主熱交換器１６へ導入され、主熱交換器で冷却されたのち第１実施形態と同様に減圧されたうえで蒸留塔設備の高圧塔へ導入される。
【００３０】
図２の実施形態を更に変更して、第２のアフターコンプレッサ１１３の上流側における第２の空気流を主熱交換器１６の低温側末端まで導き、その少なくとも一部を液化してもよい。その場合、主熱交換器１６の低温側末端から一部が液化されて出てくる第２の空気流は、例えば特許文献３１に詳細に記載されているように、僅かに絞られたのちに主熱交換器の低温側末端へ再導入されて該熱交換器内で再び気化され、第２のアフターコンプレッサ１１３の入口温度まで加温されてから主熱交換器を離れて第２のアフターコンプレッサ１１３へ導入される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態を模式的に示す系統図である。
【図２】低温圧縮機を用いた第２実施形態を示す系統図である。
【図１】
2009529648.tif 000003
【図２】
2009529648.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月15日(2008.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の特徴及び更なる詳細について図示の実施形態に基づいて詳述すれば以下の通りである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2009529648.tif 000005
2009529648.tif 000006
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