(57)【要約】  少なくとも１つの高圧カラム（“ＨＰカラム”）および低圧カラム（“ＬＰカラム”）を有する複合カラム蒸留システムを用いた空気の極低温分離のための方法は、高圧で窒素リッチにされた上の蒸気と天然のままの液体酸素に分離するため高圧カラムへ冷却された原料空気を供給する工程と、窒素および酸素を有する少なくとも１つの低圧カラム原料流れを窒素リッチにされた上の蒸気および液体酸素への分離のため低圧カラムへ供給する工程と、高圧カラムから引き出された液体の流れを伴って低圧カラムを還流する工程と、補助カラム窒素リッチ上方蒸気と酸素リッチ液体への分離のため膨張された空気を補助分離カラムへ供給し、製品流れとしての窒素リッチ上方蒸気を除去する工程と、底部液体を補助カラムから低圧カラムの中間部位へ供給する工程と、ＨＰカラムから引き出された窒素リッチな液体の流れを伴って補助カラムを還流する工程と、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの高圧カラム（“ＨＰカラム”）および少なくとも１つの低圧カラム（“ＬＰカラム”）を有する複合カラム蒸留システムを用いた空気の極低温分離のための方法であって、
高圧窒素リッチ上方蒸気および天然のままの液体酸素への分離のため、冷却された原料空気を上記高圧カラムへ供給する工程と、
窒素リッチ上方蒸気および液体酸素への分離のため、窒素および酸素を有する少なくとも１つの低圧カラム供給流れを上記低圧カラムへ供給する工程と、
上記高圧カラムから引き出された液体流れを伴って上記低圧カラムを還流する工程と、
補助カラム窒素リッチ上方蒸気および酸素リッチ液体へ分離するため、膨張された空気を補助分離カラムへ供給して、上記窒素リッチ上方蒸気を製品流れとして取り除く工程と、
底部液体を上記補助カラムから上記低圧カラムの中間部位へ供給する工程と、
上記ＨＰカラムから引き出された窒素リッチな液体の流れを伴って上記補助カラムを還流する工程と、
を有する方法。
【請求項２】
上記補助カラム内における上記蒸気の流量は、上記低圧カラムの上部分の直径が複合蒸留カラムシステムのいかなる他の部分の直径より大きくならないように決められる、
請求項１の方法。
【請求項３】
上記補助分離カラム内における上記蒸気の流量は、上部ＬＰカラム部分内における蒸気の流量の約５０パーセントより大きい、
請求項１の方法。
【請求項４】
上記低圧カラムからの液体酸素が混合カラムへ送られない、
請求項１の方法。
【請求項５】
上記高圧カラムから天然のままの液体酸素を受けて上記低圧カラムへ供給する窒素および酸素を含む少なくとも１つの低圧カラム供給流れを製造する中圧カラムを有する、
請求項１の方法。
【請求項６】
液体酸素は、上記低圧カラムから引き出されて主熱交換器内で気化される、
請求項１の方法。
【請求項７】
上記低圧カラムから引き出された液体酸素の量が増大し、上記補助カラムから送られた膨張された空気の量がｘ％増大し、上記高圧カラムから送られたガス状の空気の量がｙ％増大し、ｙがｘより少なく、上記補助カラムの動作圧力が増大する、
請求項１の方法。
【請求項８】
ｙは実質的にゼロである、
請求項７の方法。
【請求項９】
空気は上記低圧カラム内へ膨張され、引き出された液体酸素の量が増大した場合、低圧カラムへ膨張された空気の量がｚ％増大し、ｚはｘより少ない、
請求項７によるところの方法。
【請求項１０】
上記高圧カラムの頂部から高圧窒素リッチ上方蒸気を取り除く工程と、
上記低圧カラムの底部に配置された再沸騰器／濃縮器内で少なくともその一部を濃縮する工程と、
この濃縮された窒素の少なくとも一部を還流として上記ＨＰカラムへ供給する工程と、
をさらに有する請求項１の方法。
【請求項１１】
上記補助カラムは、上記再沸騰器／濃縮器内で製造された濃縮された窒素を伴って還流される、
請求項１０の方法。
【請求項１２】
補助分離カラム内の液体は、再沸騰器／濃縮器によって沸騰されない、
請求項１の方法。
【請求項１３】
冷却された原料空気を高圧窒素リッチ上方蒸気と天然のままの液体酸素に分けるための高圧カラムと、
窒素および酸素を含む少なくとも１つの低圧カラム供給流れを低圧窒素リッチ上方蒸気と液体酸素に分けるための低圧カラムと、
上記高圧カラムから還流として運ばれた液体流れを上記低圧カラムへ供給するための導管手段と、
空気を補助カラム窒素リッチ上方蒸気と酸素リッチ液体に分けるための補助分離カラムと、
上記窒素リッチ上方蒸気を製品として取り除くための導管手段と、
酸素リッチ液体を上記補助カラムから上記低圧カラムの中間部位へ膨張および供給するための導管手段と、
上記ＨＰカラムから還流として運ばれた窒素リッチ液体流れを上記補助カラムへ供給するための導管手段と、
を有する、空気の極低温分離のための装置。
【請求項１４】
上記低圧カラムの上部分の直径は、複合蒸留カラムシステムのいかなる他の部分の直径より大きくない、
請求項１３の装置。
【請求項１５】
排出流れの少なくとも一部を膨張された空気としてタービンから補助分離カラムへ供給するための空気膨張タービンおよび導管手段をさらに有する、
請求項１３の装置。
【請求項１６】
上記低圧カラムの底部内の液体酸素に対する間接的な熱交換によって、上記高圧窒素リッチ上方蒸気の少なくとも一部を濃縮するための再沸騰器／濃縮器と、
高圧窒素リッチ蒸気を上記高圧カラムの頂部から上記再沸騰器／濃縮器へ供給するための導管手段と、
濃縮された窒素の少なくとも一部を還流として上記再沸騰器／濃縮器から上記高圧カラムの頂部へ供給するための導管手段と、
をさらに有する、請求項１３の装置。
【請求項１７】
濃縮された窒素を還流として上記高圧カラムから上記補助分離カラムへ供給するための導管手段をさらに有する、
請求項１６の装置。
【請求項１８】
混合カラムを有していない、
請求項１３の装置。
【請求項１９】
上記補助分離カラムは、再沸騰器／濃縮器を有していない、
請求項１３の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、極低温の蒸留による空気の分離のための方法および装置に関する。
【０００２】
＜発明の背景＞
非常に大きなガス或いは石炭ガス化施設が、近い将来、建設されるであろう。全てのガス化プロセスは、多くの量の高圧酸素を必要とする。
【０００３】
空気分離ユニット（ＡＳＵ）プラントのサイズは、ここ４０年の間着々と大きくなっており、その傾向がストップするサインは無い。プラントサイズが大きくなるにつれ、数時間を超えてプラントが機能停止した場合、液体の補充供給が非実用的になり或いは不可能になる。
【０００４】
現在の技術では、１日に７０００メートルトンの酸素に至るプラントサイズを許容する。現在、最も大きい参考となるプラントサイズは、１日に４０００から５０００メートルトンの間である。
【０００５】
近未来における石炭ガス化は、例えば、５００００Ｔ／Ｄに届く非常に多くの酸素消費を必要とするであろう。ガスを液体にするＧＬＴプラントは、２００００から４００００Ｔ／Ｄの範囲内の高い酸素の要求を伴う他の例である。このように大きな設備における酸素の改良された合理的な生産コンセプトが必要であることが明らかになりつつある。
【０００６】
この発明は、酸素プラントの複合大連結（multiple large trains）を必要とする大きな設備の建設のための新たなアプローチを提供する。コスト効果のある製品補充のための新たなコンセプトがこの新たなスキームに組み込まれている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【０００８】
＜発明の詳細な説明＞
この発明は、大きな空気分離設備のための極低温プロセスのための３つのメイン実施例をカバーする。
【０００９】
１．酸素プラントのプロセスの選択：この発明の目的は、非常に高い酸素製造が可能な空気分離プロセスを提供することにある。選択されたプロセスの他の特徴は、酸素製造を増大するより高い空気流を効率よく融通する能力である。
【００１０】
２．複合連結要素のための経済的な補充：本発明のこの実施例の目的は、空気の流れを増大すること或いは増加による補充プラント製造のための新たなアプローチを提供することにある。
【００１１】
非常に高い製品スループットに達するため、空気分離プラントのための異なるプロセススキームが必要である。伝統的なダブルカラムプロセスは、酸素プラントの極低温部分の前に蒸気およびＣＯ２を除去する前端清掃のための大きな吸着容器を必要とする約６バールの低い供給空気圧で動作する。
【００１２】
殆どの状況において、カラムの頂部での窒素の流れは、カラムのサイズ、すなわちプラントサイズを必然的に決める。低圧カラムの頂部のみならず高圧カラムの頂部にてボトルネックが生じる。それゆえに、製造物の重大な増大のため、選択されたプロセスは、全てのカラムの頂部での蒸気の流れを減少しなければならない。
【００１３】
高圧カラムの頂部の流れは、いくらかの原料空気を低圧カラム内へ膨張することによってプラント冷凍を発生することによって減少されることができる。膨張された空気の流れが低圧カラムの再沸騰や還流を減少することから、この膨張された空気の流れは制限されなければならず、さもなければ蒸留効率が減少されるであろう。
【００１４】
低圧カラムの頂部の流れは、少ない窒素が低圧カラムに達して低圧カラムの頂部の蒸気の流れを減少するように、高圧カラムの頂部から窒素を抽出することによって最小にされることができる。また、蒸留効率を考えるため、この抽出された窒素の流れは、制限されなければならない。
【００１５】
ダブルカラムスキームは、膨張された空気の流れ或いは高圧窒素抽出を最大にするようになる場合に、とても良く適用されない。現実に、約９５から９７％モルの酸素純度のため、全ての原料空気のおよそ２５から３０％が低圧カラムへ膨張されることができる。この多くの膨張された空気を伴って、高圧カラムからの窒素の効率的な抽出が困難になる。空気の膨張が高圧カラムの頂部の蒸気の流れを減少できるが、膨張された空気内に含まれた窒素が低圧カラムの頂部で出なければならないことから、低圧カラムの頂部の流れが減少しないことは明らかである。膨張された空気を除いて、全ての空気の流れの２０から２５％程度高い流れが高圧カラムの頂部で窒素として除去されることができる。酸素の流れが原料空気の２０％を示すことから、このことは、全ての空気供給流れの約５５から６０％を示す流れが低圧カラムの頂部で出なければならないことを意味する。もし、より多くの窒素が高圧カラムから除去されると、蒸留効率は、酸素回収の結果的なロスをこうむり、より高い空気の流れが、予定量の酸素を製造するために必要とされる。それゆえに、窒素除去のこの技術は、低圧カラムの頂部の流れを改良することができるが、高圧カラムの頂部の流れにおける効果を有さない。
【００１６】
本発明によると、少なくとも１つの高圧カラム（“ＨＰカラム”）および少なくとも１つの低圧カラム（“ＬＰカラム”）を有する複合カラム蒸留システムを用いた空気の極低温分離のための方法が提供され、この方法は、高圧窒素リッチ上方蒸気および天然のままの液体酸素への分離のため、冷却された原料空気を上記高圧カラムへ供給する工程と、窒素リッチ上方蒸気および液体酸素への分離のため、窒素および酸素を有する少なくとも１つの低圧カラム供給流れを上記低圧カラムへ供給する工程と、上記高圧カラムから引き出された液体流れを伴って上記低圧カラムを還流する工程と、補助カラム窒素リッチ上方蒸気および酸素リッチ液体へ分離するため、膨張された空気を補助分離カラムへ供給して、上記窒素リッチ上方蒸気を製品流れとして取り除く工程と、底部液体を上記補助カラムから上記低圧カラムの中間部位へ供給する工程と、上記ＨＰカラムから引き出された窒素リッチな液体の流れを伴って上記補助カラムを還流する工程と、を有する。
【００１７】
随意の特徴によると；
・上記補助カラム内における上記蒸気の流量は、上記低圧カラムの上部分の直径が複合蒸留カラムシステムのいかなる他の部分の直径より大きくならないように決められる。
【００１８】
・上記補助分離カラム内における上記蒸気の流量は、上部ＬＰカラム部分内における蒸気の流量の約５０パーセントより大きい。
【００１９】
・上記低圧カラムからの液体酸素が混合カラムへ送られない。
【００２０】
・上記高圧カラムから天然のままの液体酸素を受けて上記低圧カラムへ供給する窒素および酸素を含む少なくとも１つの低圧カラム供給流れを製造する中圧カラムを有する。
【００２１】
・液体酸素は、上記低圧カラムから引き出されて主熱交換器内で気化される。
【００２２】
・上記低圧カラムから引き出された液体酸素の量が増大し、上記補助カラムから送られた膨張された空気の量がｘ％増大し、上記高圧カラムから送られたガス状の空気の量がｙ％増大し、ｙがｘより少なく、上記補助カラムの動作圧力が増大する。
【００２３】
・ｙは実質的にゼロである。
【００２４】
・空気は上記低圧カラム内へ膨張され、引き出された液体酸素の量が増大した場合、低圧カラムへ膨張された空気の量がｚ％増大し、ｚはｘより少ない。
【００２５】
・上記高圧カラムの頂部から高圧窒素リッチ上方蒸気を取り除く工程と、
上記低圧カラムの底部に配置された再沸騰器／濃縮器内で少なくともその一部を濃縮する工程と、
この濃縮された窒素の少なくとも一部を還流として上記ＨＰカラムへ供給する工程と、
をさらに有する。
【００２６】
・上記補助カラムは、上記再沸騰器／濃縮器内で製造された濃縮された窒素を伴って還流される。
【００２７】
・補助分離カラム内の液体は、再沸騰器／濃縮器によって沸騰されない。
【００２８】
本発明のさらなる実施例によると、冷却された原料空気を高圧窒素リッチ上方蒸気と天然のままの液体酸素に分けるための高圧カラムと、窒素および酸素を含む少なくとも１つの低圧カラム供給流れを低圧窒素リッチ上方蒸気と液体酸素に分けるための低圧カラムと、上記高圧カラムから還流として運ばれた液体流れを上記低圧カラムへ供給するための導管手段と、空気を補助カラム窒素リッチ上方蒸気と酸素リッチ液体に分けるための補助分離カラムと、上記窒素リッチ上方蒸気を製品として取り除くための導管手段と、酸素リッチ液体を上記補助カラムから上記低圧カラムの中間部位へ膨張および供給するための導管手段と、上記ＨＰカラムから還流として運ばれた窒素リッチ液体流れを上記補助カラムへ供給するための導管手段と、を有する、空気の極低温分離のための装置が提供される。
【００２９】
・上記低圧カラム（３０）の上部分の直径は、複合蒸留カラムシステムのいかなる他の部分の直径より大きくない。
【００３０】
・上記装置は、排出流れの少なくとも一部を膨張された空気としてタービンから補助分離カラムへ供給するための空気膨張タービンおよび導管手段をさらに有する。
【００３１】
・上記装置は、上記低圧カラムの底部内の液体酸素に対する間接的な熱交換によって、上記高圧窒素リッチ上方蒸気の少なくとも一部を濃縮するための再沸騰器／濃縮器と、高圧窒素リッチ蒸気を上記高圧カラムの頂部から上記再沸騰器／濃縮器へ供給するための導管手段と、濃縮された窒素の少なくとも一部を還流として上記再沸騰器／濃縮器から上記高圧カラムの頂部へ供給するための導管手段と、をさらに有する。
【００３２】
・濃縮された窒素を還流として上記高圧カラムから上記補助分離カラムへ供給するための導管手段。
【００３３】
・上記装置は、混合カラムを有していない。
【００３４】
・上記補助分離カラムは、再沸騰器／濃縮器を有していない。
【００３５】
図１に図示された改良されたトリプルカラムプロセスは、大きな酸素プラントのために提案される。
【００３６】
この装置は、高圧カラム１００、中圧カラム１０１、および低圧カラム１０２を有する。補助カラム１０３も使用される。
【００３７】
このプロセスへ供給される空気は、約１１バールであり、その結果、よりコンパクトで大きくない吸着器容器をもたらす。この吸着器は、空気がより濃いことから、より高い空気の流れのために使用されることができ、高圧が、蒸気およびＣＯ２の吸着のためより有利である。
【００３８】
高圧カラムの頂部蒸気流れは、頂部窒素流れおよび酸素内でリッチな底部液体内へ空気を蒸留する補助の低圧カラム内への高圧原料空気の膨張によって減少される。この補助の低圧カラムは、低圧カラムと同様な圧力で動作して、頂部における液体窒素の還流によって供給される。この圧力は、低圧カラムの圧力より低く、より高く、或いは等しくても良い。液体空気の流れは、その蒸留パフォーマンスを改良するように、随意にこの補助のカラムへ供給されることができる。
【００３９】
１１バールでの空気１は、次に続く、圧縮、冷却、および精製の３つの流れへ分割される。
【００４０】
流れの１つは、熱交換器９０内で冷えて流れ６を形成する流れ８である。流れ６は、ガス状の形で高圧カラム１００へ送られる。流れ６は、高圧カラム１００内で、頂部における窒素リッチな流れ、および底部における酸素内でリッチなリッチにされた液体の流れ１０へ分離される。窒素リッチな流れは、第１の濃縮器９１内で濃縮して第１の液体還流の流れをもたらす。いくらかの窒素４２が製品流れとして高圧カラムの頂部で抽出されることができ、暖められるように熱交換器９０へ送られる。第１の還流流れの部分１１は、還流流れ１４として低圧カラム１０２へ送られて、還流１５として補助のカラム１０３へ送られる。還流流れの部分８９は、窒素液体製品として与えられても良い。底部でリッチにされた液体１０の全て或いは部分は、さらなる蒸留のため、中圧カラム１０１の底部へ送られる。この中間カラムは、高圧カラムの圧力と低圧カラムの圧力との間の中間圧力で動作する。第１の濃縮器９１は、高圧カラムの頂部と中間カラムの底部との間で熱を伝える。この中間カラムは、リッチな液体を頂部における第２の窒素リッチなガスと底部における非常にリッチな液体１２に分離する。第２の窒素リッチなガスの部分は、第２の濃縮器９２内で濃縮して第２の還流流れをもたらし、残り４０は、ガス状の流れとして除去されて、熱交換器９０内で暖められる。非常にリッチな液体１２は、原料として低圧カラム１０２へ送られる。濃縮器９２内で形成された第２の還流流れ１６の部分は、還流として低圧カラムへ送られても良い。第２の濃縮器９２は、中間カラム１０１の頂部と低圧カラム１０２の底部との間で熱を伝える。
【００４１】
低圧カラムへの原料空気の膨張のみの代りに、原料空気の部分３１は、タービン８０を用いて補助カラム１０３内へ膨張される。この補助カラムは、低圧カラム１０２の圧力と略同じ絶対的な１．１バールと絶対的な１．８バールとの間の圧力で作動する。高圧カラム或いは中間カラムのいずれかで製造された液体還流１５の部分は、還流として補助カラムの頂部へ供給される。この補助カラム１０３は、膨張された空気３２をその頂部における窒素リッチなガス２１とその底部における酸素内でリッチな第２のリッチな液体６０へ分離する。そして、この第２のリッチな液体は、原料として低圧カラム１０２へ膨張されて伝えられる。補助カラム１０３は、第２のリッチな液体６０が重力供給によって低圧カラム内へ流れるように、低圧カラム１０２の上方に配置されることができ、或いは移送ポンプが使用できる。この低圧カラム１０２は、その原料を、その底部における酸素液体７０とその頂部における低圧窒素ガス２０とに分離する。この酸素液体は、高圧にポンピングされて主交換器９０内で気化されて、ガス状の高圧酸素製品７２をもたらす。原料空気の部分２は、暖める昇圧器８４内でさらに圧縮されて、熱交換器９０内で冷却されて、流れ３を形成し、冷やす圧縮器８２内で圧縮されて高圧流れ４を形成し、主交換器９０内で気化する液体酸素製品に対して濃縮するために使用される。交換機９０から来る流れ５は、液化されて高圧カラム１００へ送られる。
【００４２】
原料空気の部分３０は、１１バールで、流れ３３としてタービン８１内で膨張され或いは膨張されずに流れ３４を形成し、この流れ３４が低圧カラム１０２へ送られる。
【００４３】
中間カラム内で製造された非常にリッチな液体を低圧カラムへ供給することによって、低圧カラムの蒸留パフォーマンスが、重大な膨張された空気が第２の低圧カラムへ流れ、高圧カラムおよび／或いは中間カラム内へ引き抜かれた重大な窒素と混合され、良好な酸素回収率で行なわれることができるように、大きく改良される。
【００４４】
図１に示された実施例において、Ｏ２気化のための冷たい圧縮スキームが図示されており：空気の小部分２の圧力が圧縮器８４によって増大され、そして交換器９０内で冷却され、冷たい加圧された空気の流れ３をもたらし、この空気の流れ３が、圧縮器８２によって冷たく圧縮されて高い圧力での流れ４をもたらす。流れ４は、次に、交換器９０内で冷却されて、液体流れ５をもたらし、そして、この液体の流れ５がカラムシステムへ供給される。原料空気の部分３３は、随意に、低圧カラム１０２内へ膨張されることができ、システムに追加の冷却を与える。膨張器８０或いは８１の出口で低圧膨張された空気の部分は、必要とされるようにカラムへ空気の流れを均等に分配するように、ライン３６によってカラム１０３および１０２へ送られることができる。
【００４５】
補助のカラム１０３内の蒸気の流れ割合は、低圧カラム１０２の上部分の直径が複合蒸留カラムシステムの他のいかなる部分の直径より大きくないように決められる。ここで、低圧カラム１０２は、高圧カラム１００として隅から隅まで同じ直径を有する。
【００４６】
カラム１００、１０１、および１０２のトリプルカラム配置によって与えられる蒸留パフォーマンスの向上は、通常動作において、上部低圧カラムセクションの頂部での蒸気の流量の約５０％より大きい補助分離カラム１０３の頂部での蒸気の流量を達成することを我々に許容する。
【００４７】
平行なスタイルで動作するいくつかの連結要素からなる製造設備の補充のための伝統的なアプローチは、フルサイズのスペアの連結要素を取り付けることである。このスペアの連結要素或いはユニットは、他の連結要素の１つの機能停止によって引き起こされた製造の休みを引き受けるように、短い時間サービスに置かれることができる。２つの機能停止が同時に起こる見込みが低いことから、複合連結の信頼性を保証する唯一のスペアの連結要素を有することがその共通の経験である。いくらかの状況において、スペアユニットの起動時間が非常に短く或いは瞬間に起こらなければならず、そしてスペアユニットを含む全ての装備が永久的に減少された割合で運転しなければならない場合、１つのユニットがシャットダウンすると、残りのユニットの製造割合が急激に増大されることができ、全体的な製造を維持する。
【００４８】
補充の問題に取り組む増加と呼ばれる他のアプローチは、１つの連結要素が機能停止に陥った場合にその製造割合が増大或いは増加でき全体的な製造を維持するように、各連結要素を通常より大きくすることである。
【００４９】
上述したアプローチは、図２に示されている。
【００５０】
上述した補充のための準備は、スペアの装備或いは追加の製造能力が時間の大部分においてフルに使われないことから、現金支出の点から高価であることは明らかである。それゆえに、特に複合連結要素からなる大きな設備の場合において、補充装備のコストおよび有効性を改良する必要がある。
【００５１】
この発明の図１のプロセスは、製品の増大のための高い空気のスループットを効率的に適応させるように使用されることもできる。代りに、上述したデザイン状態の高い空気の流れを受ける極低温システムの主なペナルティーは、背圧の増加である。高い空気の流れで、全ての流れは、プロセスにおいて増大され、全てのパイプ回路内における高い圧力低下に終わる。低圧回路内における背圧の増大は、ダブルカラムシステムの場合、例えば、高い圧力低下のための背圧における１００ミリバールの増加が高圧カラムの圧力における約３００ミリバールの増加に終わることから、システムの効率に不利益である。空気圧縮器は、高い流れの圧力低下に加えて背圧におけるこの増加を克服しなければならず、同時に、より高い空気の流れを運ばなければならない。空気の流れの増加にともなう圧力の増加も、高い排出圧力のための空気圧縮器を通常より大きくすることを必要とし、圧縮器の効率へ有害になることができ、製品単位ごとの高い電力消費を引き起こす。さらに、流れの増大は、高圧カラムと低圧カラムとの間で熱を移す主気化器の濃縮器能率も増大する。能率の増大が結果として高い温度差になり、それゆえに、空気圧縮器の高い動作圧力にさえなる。
【００５２】
カラム１００内の空気は、天然のままの酸素の流れ１０と窒素リッチな流れに分けられる。天然のままの酸素の流れは、低圧カラムの底部へ送られる。全体としての空気の流れの増加は、膨張器８０およびカラム１０３への流れ３１の増加のみによってなされることができる。この場合、通常の流れでカラム１０２の圧力より低い或いは同じ圧力で動作するカラム１０３が、カラム１０２の圧力より高い圧力で動作されるであろう。他のカラム１００、１０１、および１０２へ供給する空気の流れは、上述した背圧の増大を避けるため、一定に保持されることができる。この背圧は、カラム１０３内でおよび膨張器８０の出口で増加するであろう。膨張器８０および第２の低圧カラム１０３の専用の回路内、および全ての流れの小部分でのみの背圧の増加を制限することによって、より多くの流れが、製造増加のためシステムを通して押されることができる。そして、流れの増加および背圧の増加によって引き起こされた全体システムのペナルティーは避けられることができる。膨張器８０およびカラム１０３の回路におけるより高い圧力低下およびより高い背圧があるが、電力消費のペナルティーが、最小になり且つ補充モードの間に簡単に正当化されることができる。専用の回路を除いて、増加モードのより高い流れで、プロセスの主回路は、通常状態と実質的に同じ圧力で動作するであろう。それゆえに、この増加は、熱交換器連結要素および関連するパイプ装備のサイズを大きくすることなく、達成されることができる。
【図１】
2013525719.tif 000003
【図２】
2013525719.tif 000004
【図３】
2013525719.tif 000005
【図４】
2013525719.tif 000006
【図５】
2013525719.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月7日(2012.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】本発明の１つの実施例によるところの改良されたトリプルカラムプロセスを示す図。
【図２】本発明の１つの実施例によるところの増加を示す図。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】削除
【補正の内容】