(57)【要約】圧縮空気流１は、交換機６５で冷却されて、圧縮された冷却空気流５を形成する。その流れは、次いで、第１コンプレッサ５０で極低温圧縮されて、第１加圧ガス流を形成する。第１加圧ガス流は、交換機においてさらに冷却され、第２コンプレッサで極低温圧縮され、次いで、冷却及び部分的に液化される。冷却及び部分的に液化された生成物５６は、次いで、蒸留塔（８０，８１）のシステムへと供給される。液体生成物が、蒸留塔（８０，８１）のシステムから取り出される（２０）。この生成物は、次いで、加圧され（２１）、交換機６５において気化され且つ温められて、加圧気体生成物２２を得る。蒸留塔のシステムは、空気に由来する液体供給原料流を供給される。【選択図】      図２
2008506916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧気体生成物を生成するために使用可能な低温空気分離方法であって、
ａ）交換器中で加圧空気流を冷却して圧縮冷却空気流を形成することと、
ｂ）第１入口温度を有する第１コンプレッサで前記圧縮冷却空気流の少なくとも一部を極低温圧縮することにより第１加圧ガス流を形成することと、
ｃ）前記交換器中で前記第１加圧ガス流の少なくとも一部を冷却して第１冷却加圧ガス流を形成することと、
ｄ）第２入口温度を有する第２コンプレッサで前記第１冷却加圧ガス流の少なくとも一部を極低温圧縮することにより第２加圧ガス流を形成することと、
ｅ）前記第２加圧ガス流を冷却及び少なくとも部分的に液化することと、
ｆ）前記冷却され部分的に液化された第２加圧ガス流を少なくとも１つの蒸留塔を含んだシステムへ供給することと、
ｇ）前記蒸留塔のシステムに液体供給原料流を供給することと、
ｈ）前記蒸留塔のシステムから液体生成物を抜き出すことと、
ｉ）前記液体生成物の少なくとも一部を加圧することと、
ｊ）前記液体生成物の少なくとも一部を気化させることと、
ｋ）前記交換器中で前記液体生成物の少なくとも一部を温めて加圧気体生成物を得ることと
を含んだ方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記液体供給原料流は液体空気を含んだ方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記液体供給原料流は空気の少なくとも１つの成分をさらに含んだ方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の方法であって、前記液体生成物は、
ａ）酸素、及び
ｂ）窒素
からなる群より選ばれる少なくとも１つのメンバーを含んだ方法。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の方法であって、前記第１入口温度はほぼ前記液体生成物の沸点である方法。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の方法であって、前記第２入口温度はほぼ前記気化させた前記液体生成物の沸点である方法。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の方法であって、前記冷却の全てをターボエクスパンションなしに行う方法。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の方法であって、前記液体供給原料流の少なくとも一部は貯蔵手段を源としている方法。
【請求項９】
加圧気体生成物の生成に使用可能な低温空気分離方法であって、
ａ）電気料金が所定の閾値よりも高い第１期間において、
１）交換器中で加圧空気流を冷却して圧縮冷却空気流を形成することと、
２）第１入口温度を有する第１コンプレッサで前記圧縮冷却空気流の少なくとも一部を極低温圧縮することにより第１加圧ガス流を形成することと、
３）前記交換器中で前記第１加圧ガス流の少なくとも一部を冷却して第１冷却加圧ガス流を形成することと、
４）第２入口温度を有する第２コンプレッサで前記第１冷却加圧ガス流の少なくとも一部を極低温圧縮することにより第２加圧ガス流を形成することと、
５）前記第２加圧ガス流を冷却及び少なくとも部分的に液化することと、
６）前記冷却され部分的に液化した第２加圧ガス流を少なくとも１つの蒸留塔を含んだシステムへ供給することと、
７）前記蒸留塔のシステムに液体供給原料流を供給することと、
８）前記蒸留塔のシステムから液体生成物を抜き出すことと、
９）前記液体生成物の少なくとも一部を加圧することと、
１０）前記液体生成物の少なくとも一部を気化させることと、
１１）前記交換器中で前記液体生成物の少なくとも一部を温めて加圧気体生成物を得ることと
を含んだ第１期間動作を実行することと、
ｂ）電気料金が前記所定のレベルより低い第２期間において前記液体供給原料流の少なくとも一部を生成することと
を含んだ方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記第２期間において前記第２コンプレッサを利用する方法。
【請求項１１】
加圧気体生成物の生成に使用可能な装置であって、
ａ）少なくとも１つの蒸留塔を含んだシステムと、
ｂ）空気に由来する液体流を前記蒸留塔のシステムに供給するための導管と、
ｃ）高温端と低温端とを含んだ熱交換器と、
ｄ）第１入口温度を有する第１コンプレッサと、
ｅ）第２入口温度を有する第２コンプレッサと、
ｆ）圧縮空気流を前記交換器に供給するための導管と、
ｇ）圧縮冷却空気を
１）前記交換器の中間部、及び
２）前記交換器の前記低温端
からなる群より選ばれる少なくとも１つのメンバーから取り出すための導管と、
ｈ）前記圧縮冷却空気を前記第１コンプレッサへと送って第１加圧ガス流を生成するための導管と、
ｉ）前記第１加圧ガス流の少なくとも一部を前記交換器へと送って第１冷却加圧ガス流を形成するための導管と、
ｊ）前記第１冷却加圧ガスの少なくとも一部を前記交換器から前記第２コンプレッサへと送って第２加圧ガス流を形成するための導管と、
ｋ）前記第２加圧ガス流の少なくとも一部を前記交換器へと送るための導管と、
ｌ）前記第２加圧ガス流の少なくとも一部を取り出して前記第２加圧ガス流を前記蒸留塔のシステムへと供給するための導管と、
ｍ）液体供給原料流を前記蒸留塔のシステムへ供給するための導管と、
ｎ）液体流を前記蒸留塔のシステムから取り出すための導管と、
ｏ）前記取り出した液体流の少なくとも一部を加圧して加圧液体流を形成するための手段と、
ｐ）前記加圧液体流の少なくとも一部を前記交換器へ送るための導管と
を具備した装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、気体冷却圧縮空気を前記交換器から前記蒸留塔のシステムへ送るための手段をさらに具備した装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の装置であって、
ａ）少なくとも１つのターボエクスパンダと、
ｂ）流体を前記蒸留塔のシステムから前記ターボエクスパンダへと供給するための導管と
をさらに具備した装置。
【請求項１４】
請求項１１、１２又は１３に記載の装置であって、
ａ）前記蒸留塔のシステムによって生成された前記液体原料流のための貯蔵タンクと、
ｂ）前記貯蔵タンクを
１）前記交換器、及び
２）前記蒸留塔のシステム
からなる群より選ばれる少なくとも１つのメンバーに接続する導管と
をさらに具備した装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４に記載の装置であって、
ａ）前記液体供給原料流を貯蔵するための貯蔵タンクと、
ｂ）前記貯蔵タンクを外部液体源に接続した導管と、
ｃ）前記貯蔵タンクを前記蒸留塔のシステムに接続した導管と
をさらに具備した装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
空気分離プラントにより製造される気体酸素は、通常、約２０乃至５０バールの高圧である。基本的な蒸留のスキームは、通常、１．４から４バールで稼動する低圧塔の底部で酸素を製造する二重塔プロセスである。酸素は、酸素コンプレッサ又は液体ポンププロセスの何れかによってより高い圧力に圧縮されなければならない。酸素コンプレッサに関連した安全性の問題のために、最も最先端の酸素プラントは、液体ポンププロセスに基づいている。高圧で液体酸素を気化させるために、供給原料空気又は窒素の一部を約４０から８０バールの範囲の高圧に昇圧する付加的なブースタコンプレッサが必要である。本質的には、ブースタは、酸素コンプレッサに取って代わる。ブースタコンプレッサにより配送される加圧空気は、分離ユニットの熱交換器において液体酸素の気化と引き換えに凝縮する。このタイプのプロセスは非常に電力集約型であり、極低温液体や加圧ガスなどのエネルギー潜在流の他の形態の安価な供給がある場合には、その電力消費を低減することが望ましい。
【０００２】
図１に、典型的な液体ポンププロセスを示す。このタイプのプロセスにおいて、大気は、主エアコンプレッサ（ＭＡＣ）１によって約６絶対バールの圧力にまで圧縮され、次いで、吸着システム２で精製されて極低温で凍結し得る水分と二酸化炭素などの不純物を除去し、精製された供給原料空気を得る。この精製された供給原料空気の一部３は、次いで、熱交換器３０においてその露点近くにまで冷却され、蒸留のために気体の形態で二重塔システムの高圧塔１０に導入される。窒素富化液体４は、この高圧塔の頂部で抽出され、一部が還流として低圧塔１１の頂部へと送られる。また、高圧塔の底部の酸素富化液体流５も、供給原料として低圧塔へと送られる。これら液体４，５は、簡略化のために図示していないサブクーラにおける低温ガスと引き換えの膨張に先立って過冷却される。液体酸素６は、低圧塔１１の底部から抽出され、ポンプによって要求される圧力にまで加圧され、次いで、交換器３０中で気化して気体酸素生成物７を形成する。精製された供給原料空気の他の部分８は、交換器３０における酸素富化流の気化との引き換えの凝縮のためにブースタエアコンプレッサ（ＢＡＣ）２０においてさらに圧縮される。酸素富化生成物の圧力に依存して、昇圧された空気圧は、約６５バールであるか又はときに８０バールを超え得る。また、凝縮された昇圧空気９も、蒸留のための供給原料として塔システム，例えば高圧塔，へと送られる。液体空気の一部が、高圧塔から取り出され、過冷却と膨張の後に低圧塔へと送られてもよい。また、高圧塔の頂部から窒素富化液体を抽出し、次いで、それを高圧に加圧し（流れ１３）、液体酸素と同様に交換器中で気化させることも可能である。供給原料空気の小部分（流れ１４）は、さらに圧縮され、塔１１の中へと膨張し、ユニットの冷却を提供する。
【０００３】
極低温液体源が低価格で入手可能である場合、例えば、副生成物として液体を生産する近くの空気分離ユニットからの液体、又は、夜間又は電力料金が低い時間帯に稼動する液化器によって生産される液体、又は、単純に余剰供給源からの低価格液体を入手可能である場合、この液体を空気分離プラントへと供給して、その消費電力を低減することが望まれる。しかしながら、空気分離プラントが液体を供給されるときには、幾分かの液体生成物が全体の冷却収支の目的でプラントから抜き出されなければならない。しかしながら、液体供給原料は既に低価格で入手可能であるので、かなりの量の液体生成物をさらに生産する大きな動機付けはない。それゆえ、これら液体を効率的に消費することが可能なプロセスを提供することが有益である。
【０００４】
先行技術に記載されている低温圧縮プロセスは、問題に対する良い解決策となり得る。というのは、それは、集積型エクスパンダが生成する冷却エネルギーを用いて効率的な生成物の圧縮を行うからである。
【０００５】
米国特許第５，４７８，９８０号に記載されている低温圧縮プロセスは、単一のエアコンプレッサで酸素プラントを稼動する技術を提案している。このプロセスにおいて、蒸留されるべき空気は、主交換器中で冷却され、次いで、二重塔プロセスの高圧塔の中へと排気するタービンによって稼動されるブースタコンプレッサによってさらに圧縮される。そうすることにより、エアコンプレッサの排出圧力は、精製ユニットにとっても非常に有利な１５バールの範囲内となる。このアプローチの１つの不都合な点は、比較的大きな電力消費であり、プロセスを動かすためにはエクスパンダを用いなければならない。
【０００６】
また、低温圧縮プロセスの幾つかの異なるバージョンは、米国特許第５，３７９，５９８号、米国特許第５，９０１，５７６号、及び米国特許第６，６２６，００８号に記載されている。
【０００７】
米国特許第５，３７９，５９８号では、供給原料空気の一画分は、ブースタコンプレッサによって、次いでコールドコンプレッサによってさらに圧縮されて、酸素の気化に必要な加圧流を得る。このアプローチは、やはり、冷却の主要な提供体としてエクスパンダを有している。
【０００８】
米国特許第５，９０１，５７６号は、高圧塔の底部の気化した富化液体の膨張又は高圧窒素の膨張を利用してコールドコンプレッサを動かす低温圧縮スキームの幾つかの配置を記載している。一部の例では、電動コールドコンプレッサも使用されている。
【０００９】
米国特許第６，６２６，００８号は、二重気化器を用いた酸素プロセスのための低純度酸素を精製する蒸留プロセスを改良するためにコールドコンプレッサを利用する熱ポンプサイクルを記載している。
【００１０】
先行技術は、他の液体又は冷却ガスを生成する必然性なしに液体供給原料を効率的に使用するという課題を扱っていない。
【発明の開示】
【００１１】
本発明の目的は、この問題を解決するためのアプローチを提供することにある。
【００１２】
本発明によると、複数の蒸留塔を含んだシステムと空気に由来する液体供給原料流とを用いた空気分離ユニットにおいて加圧気体生成物を生成するための低温空気分離方法であって、
ｉ）圧縮された空気流を交換器中で冷却して前記交換器の中に圧縮された冷却空気流を形成する工程と、
ｉｉ）第１入口温度を有する第１コンプレッサ中で前記圧縮された冷却空気流の少なくとも一部を極低温圧縮して第１加圧ガス流を形成する工程と、
ｉｉｉ）前記交換器中で前記第１加圧ガス流の少なくとも一部を冷却して第１冷却加圧ガス流を形成する工程と、
ｉｖ）第２入口温度を有する第２コンプレッサ中で前記第１冷却加圧ガス流の少なくとも一部を極低温圧縮して第２加圧ガス流を形成する工程と、
ｖ）前記第２加圧ガス流を冷却及び少なくとも部分的に液化し、それを前記複数の蒸留塔を含んだシステムへと供給する工程と、
ｖｉ）前記複数の蒸留塔を含んだシステムに前記液体供給原料流を供給する工程と、
ｖｉｉ）前記複数の蒸留塔を含んだシステムから液体生成物を抜き出し、次いで、前記交換器中で前記液体生成物の少なくとも一部を加圧、気化及び加温して加圧気体生成物を得る工程と
を含んだ方法が提供される。
【００１３】
本文献の文脈において、「空気に由来する」は、冷却された精製空気と冷却及び精製された空気ガスの混合物とを含意している。
【００１４】
本発明の性質及び目的のさらなる理解のために、以下の詳細な説明への参照が、同様の要素に同一又は類似の参照番号を付した添付の図面への参照と共に為されるべきであり、ここで、
図１は、従来技術を示し、
図２は、本発明の一態様を示し、
図３は、本発明の他の態様を示し、
図４は、本発明の第１稼動モードを示し、
図５は、本発明の第２稼動モードを示している。
【００１５】
水分及びＣＯ2が実質的に存在していない約６絶対バールの圧縮空気（流れ１）は、交換器６５中で冷却される。流れ１の約２０％の流量を有する部分５２は、交換器６５の中間点から−１２５℃の極低温温度で抜き出され、第１コールドコンプレッサ５０へと送られ、約４５バールのより高い圧力へと圧縮されて、第１加圧ガス流５３を得る。圧縮熱は流れ５３の温度を上昇させ、その流れは、熱交換器６５の高温端の位置に再導入され、冷却されて、約−１２５℃の冷却された第１加圧ガス流５５を得る。第２コールドコンプレッサ５１は、流れ５５をさらに圧縮して、約６０バールの第２加圧ガス流５４を得る。流れ５４は、熱交換器６５の中間点の位置に再導入され、少なくとも部分的に液化され、約−１７６℃に冷却され、交換器６５の低温端から流れ５６として取り出され、バルブでの膨張に続いて高圧蒸留塔８０へと流れ込む。また、圧縮空気の残りの部分２は、約６バールで稼動する塔８０へと気体の形態で供給される。窒素富化液体８は、塔８０の頂部から抜き取られ、低圧塔８１へと還流として送られる。空気に近い組成を有する支流４は、任意に、塔８０から抜き取られ、塔８１へと供給原料として送られる。富化液体とも呼ばれる酸素富化液体流３は、８０の底部から抜き取られ、塔８１へと還流として供給される。それら還流は、好ましくは、塔８１へと送られる前に過冷却される。貯蔵タンク７０からの液体空気源３０は、付加的な供給原料として塔８１へと供給され、その流量は供給原料空気１の約１０モル％である。低圧塔８１の底部で流れ２０として生成した液体酸素は、ポンプ２１によって４０バールの高圧へと加圧され、交換器６５中で気化されて、気体酸素生成物２２を得る。塔８１からの約１．５バールの圧力の低圧窒素富化ガス９は、交換器６５中で温められ、そこから流れ４１として出る。中圧窒素ガス６が、塔８０から抜き出され、交換器６５中で温められて、中圧気体生成物７を得ることが可能である。アルゴンの生成（図示せず）が、アルゴン生成のためにそのプロセスに任意に追加され得る。
【００１６】
コールドコンプレッサ５０の出口ガスの温度がその高い圧縮比のせいで周囲温度よりも遥かに高い場合、そのコンプレッサの出口ガスは、交換器６５中へと導入される前に、冷却のために水冷又は空冷式交換器（図示せず）により冷却され得る。
【００１７】
液体源３０は、空気分離プラント又は液化プラントの生成物であり、どのような組成の空気成分，すなわち、酸素及び窒素，であってもよい。それは、炭化水素、水分、ＣＯ2などのプラントの安全且つ確実な稼動に有害な不純物を含むべきではない。図２において、流れ３０は、液体空気又は液体空気と類似の組成を有しているものとして示されている。液体３０が窒素富化液体である場合、それは、点線で示す流れ３２として塔８１へと供給され得る。それが底部液体３と類似の組成を有する富化液体である場合、それは、点線で示す流れ３４として供給され得る。それが液体酸素である場合、それは、点線で示す流れ３３として塔８１の底部へと供給され得る。
【００１８】
液体３０が酸素を含んでいる場合（例えば、液体空気、富化液体又は液体酸素）、気体供給原料空気流１の流れを減少させて、酸素分子について同一の収支を得ることができる。そうすることにより、酸素生成物流２２を不変のままとすることができる。
【００１９】
先の記載から、図２に示す態様で稼動する空気分離ユニットはそのユニットの消費電力を顕著に低減し得ることがわかる。実際、図１のブースタエアコンプレッサ（ＢＡＣ）２０はもはや必要ではなく、それは２つのコールドコンプレッサ５０及び５１によって置き換えられている。交換器６５から抜き取られた低温ガスは、低温でより高い圧力へと経済的に圧縮される。この低温圧縮により消費される電力は、周囲温度で行われる高温圧縮と比較して低い。コンプレッサホイールによって消費される電力は、その入口絶対温度に正比例している。１００Ｋを許容するコンプレッサホイールは、３００Ｋの周囲温度を許容するコンプレッサホイールの電力の約１／３を消費するであろう。それゆえ、低温圧縮を利用することにより、圧縮の消費電力を顕著に低減することができる。しかしながら、圧縮熱は、そのシステム中へと再注入され、それゆえ、それを取り除くために追加の冷却を必要とする。このプロセスでは、液体源３０は、その熱収支を満足させるのに必要な冷却を提供する。そのうえ、液体空気又は酸素含有液体がそのシステムへと供給される場合、上述のように、気体供給原料空気１の流量を減少させて、さらなる電力の節約が可能となる。流れ５２及び５５の温度は、好ましくは流れ２３の液体酸素の沸点近傍に選ばれる。酸素圧がその臨界圧よりも高い場合、流れ５２及び５５の温度は、気化流２３の臨界温度近傍に選択され得る。用語「近傍」は、選択した温度が液体酸素の沸点又は臨界温度の７℃以内にあることを意味している。
【００２０】
上述のように、液体源が安価に得られる場合、液体生成物を生成する大きな経済的な動機付けはない。しかしながら、技術的観点からすると、幾つかの液体を生成することは可能である。図２では、液体空気３０がシステムへと供給される場合、液体酸素生成物が流れ２５として抜き出され得る。または、好ましいのであれば、液体窒素流２６が抜き出され得る。冷却流３０の一部が単にプロセスを通って運ばれ、これら液体生成物の抜き取りを可能とする。
【００２１】
なお、図示する装置は、ターボエクスパンダを含んでいない。それゆえ、極低温液体３０の付加は、そのプロセスが要求する本質的に全ての冷却を提供する。
【００２２】
勿論、そのプロセスにターボエクスパンダを装備させて、電力料金が低い期間に液体生成物を生成し、これら液体生成物を電力料金が高い期間に本発明に係るプロセスへと供給して、本発明において意味する節約を達成することも可能である。そのターボエクスパンダは、例えば、低温高圧空気を二重塔プラントの高圧塔中へと膨張させるクロードエクスパンダ、空気を低圧塔中へと膨張させる空気エクスパンダ、又は高圧塔から抜き出した高圧窒素富化ガスを低圧へと膨張させる窒素エクスパンダなどのどのようなタイプであってもよい。ターボエクスパンダは、そのように装備される場合は、液体が本発明に係るシステムへと供給される時間を通じて稼動する必要はないが、時々、稼動の容易さ又は液体供給原料の量の減少のために運転され続け得る。複数のエクスパンダも可能である。
【００２３】
高圧窒素が望ましい場合、液体窒素生成物（図２には示していない）を高圧へと加圧し、それを熱交換器６５中で気化することができる。
【００２４】
図３、４及び５は同一の装置を示しており、図３にはピーク時に使用されるプロセスを描いており、図４及び５にはオフピーク時に使用される２つの択一的な稼動モードを描いている。液体は、オフピーク時に生成され、ピーク時に保冷容器へと戻される。また、代わりに、外部の独立した液化器を用いて、必要な冷蔵を供給することもできる。また、冷却ユニット又はＦｒｅｏｎ（登録商標）ユニットなどの冷却を生じさせる他の手段も、上記の冷却機器と組み合わせて使用され得る。
【００２５】
このプロセスは、高圧塔８０と低圧塔８１とを含んだ標準的な二重塔を使用している。空気は、コンプレッサ１０において圧縮され、約６絶対バールの精製ユニット１１により水分及びＣＯ2を実質的に除去される（流れ１）。圧縮された精製空気１は、交換器６５中で冷却される。図３、４及び５の全てについて、薄罫線は、使用していない導管を示しており、太線は使用中の導管を示している。
【００２６】
電気料金が所定のレベル（ピーク）よりも高い場合、図３に示すように、流れ１の約２０％の流量を有する部分５２が、交換器６５の中間点から−１２５℃の極低温で抜き出され、第１コールドコンプレッサ５０へと送られ、約４５バールのより高い圧力へと圧縮されて、第１加圧ガス流５３を得る。圧縮熱は流れ５３の温度を上昇させ、それは、熱交換器６５の高温端の位置に再導入されて冷却され、やはり約−１２５℃で交換器６５から抜き出される冷却された第１加圧ガス流５５を得る。第２コールドコンプレッサ５１は、流れ５５をさらに圧縮して、約６０バールの第２加圧ガス流５４を得る。流れ５４は、熱交換器６５の中間点に再導入され、少なくとも部分的に液化され、約−１７６℃に冷却され、交換器６５の低温端から流れ５６として抜き出され、バルブで膨張させた後に高圧蒸留塔８０に供給される。また、圧縮空気の残りの部分２は、約６バールで稼動する塔８０へと気体の形態で供給される。窒素富化液体８は、塔８０の頂部から抜き出され、低圧塔８１へと還流として送られる。空気に近い組成を有する支流４は、任意に、塔８０から抜き出され、塔８１へと供給原料として送られる。また、富化液体と呼ばれる酸素富化液体流３は、塔８０の底部から抜き出され、塔８１へと供給原料として供給される。それら還流及び供給原料流は、好ましくは、塔８１へと送られる前に過冷却される。貯蔵タンク７０からの液体空気源３０は塔８１へと追加の供給原料として供給され、その流量は、供給原料空気１の約１０モル％である。流れ２０として低圧塔８１の底部で生成した液体酸素は、ポンプ２１によって４０バールの高圧へと加圧され、熱交換器６５中で気化され、気体酸素生成物２２を得る。低圧塔８１からの圧力が約１．５バールの低圧窒素富化ガス９は、交換器６５において温められ、そこから流れ４１として出る。中圧窒素ガス６が、塔８０から抜き出され、交換器６５において温められ、中圧気体生成物７を得ることができる。アルゴン生成（図示せず）が、任意に、アルゴン精製のためにそのプロセスに追加され得る。
【００２７】
コールドコンプレッサ５０の出口ガスの温度がその高い圧縮比のせいで周囲温度と比較して遥かに高い場合、そのコンプレッサの出口ガスは、交換器６５中へと導入される前に冷却のために水冷又は空冷式交換器（図示せず）によって冷却され得る。
【００２８】
液体源３０は、空気分離プラント自体から配送され得る。このモードでは、タービン１３及び１４並びにウォームコンプレッサ１５は稼動させない。
【００２９】
図４は、電気料金が所定のレベル（オフピーク）よりも低い期間における稼動モードを示している。このモードでは、コールドコンプレッサ５０及び５１の双方が停止され得て、冷却された圧縮空気流は、交換器６５の上流で流れ１２と流れ１とに分離される。流れ１２は、ウォームブースタコンプレッサ１５で圧縮される。ブースタコンプレッサ１５の中間段階で取り出された流れは２つに分割され、一方はさらなる冷却なしにタービン１３へと送られ、残り４６は、交換器６５の中間温度まで冷却され、次いで、タービン１４へと送られる。これら膨張させた流れは、流れ１と混ぜ合わされ、高圧塔８０へと気体の形態で送られる。エクスパンダ１３及び１４は、液体生成物の製造に必要な冷却を提供する。液体空気は、バイパスバルブ６１によってライン６０から除去され、流れ５６として高圧塔８０へと送られる。空気に近い組成を有する流れ６５は、流れ８から取り出され、貯蔵タンク７０へと送られる。この液体空気は、次のフェーズ（図３のような）においてコールドコンプレッサが稼動しているときに保冷容器に供給される。幾分かの液体酸素及び窒素が、任意に、生成され、貯蔵タンク７１及び７２へと送られ得る。このモードでは、ウォームブースタコンプレッサ１５がコールドコンプレッサ５０及び５１に取って代わっていることが分かる。
【００３０】
図５には、オフピークモードの他の変形例を示している。コールドコンプレッサ５１は、停止される代わりに運転され続け、コールドコンプレッサ５０のみが停止される。これを示すために、コールドコンプレッサ５０に繋がっているラインは薄点線で示している。これは、モードを切り替える場合に１つのコールドコンプレッサのみを始動又は停止すればよいので、より単純な操業を可能とする。精製ユニット１１を出た圧縮空気の一部１２は、さらなる圧縮のためにウォームブースタコンプレッサ１５へと送られる。支流６４が、コンプレッサ１５の中間の位置で抜き出され、２つの部分６２及び６３へと分けられる。流れ６２はエクスパンダ１３へと供給され、流れ６３は冷却されて流れ４６を形成し、これはエクスパンダ１４へと供給される。エクスパンダ１３及び１４は、液体生成物の製造に必要な冷却を提供する。エクスパンダ１３は、ほぼ周囲温度の（又は冷却ユニットが使用される場合は周囲温度より低い）入口温度を有しており、エクスパンダ１４は、交換器６５の中間温度の入口温度を有している。エクスパンダ１３及び１４の双方からの膨張させた空気は、流れ１と混ぜ合わされ、塔８０へと流れ２として気体の形態で送られる。コンプレッサ１５の最終段階からの加圧空気は、冷却され、流れ５５として交換器６５から取り出され、次いで、コールドコンプレッサ５１へと供給される。コールドコンプレッサ５１から出た流れ５４は、交換器６５においてさらに冷却及び液化され、次いで、ライン５６を介して高圧塔８０へと供給される。このモードでは、ウォームブースタコンプレッサ１５は、コールドコンプレッサ５０に取って代わることが分かる。
【００３１】
本発明の本質を説明するためにここに記載した細部、材料、工程、部品の配置の多くの付加的な変更が、添付の請求の範囲に記載されている本発明の主旨及び範囲内で当業者によって為されてもよい。それゆえ、本発明は、先に記載した例における特定の態様に限定されることは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術を示す図。
【図２】本発明の一態様を示す図。
【図３】本発明の他の態様を示す図。
【図４】本発明の第１稼動モードを示す図。
【図５】本発明の第２稼動モードを示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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