(57)【要約】【課題】  原料空気をＬＮＧの冷熱で冷却することにより、原料空気圧縮機の動力を低減することを可能ならしめる空気分離装置を提供する。【解決手段】  ＬＮＧ冷熱回収ライン２７を有する空気分離装置において、原料空気を所定の圧力に圧縮する多段式の原料空気圧縮機を前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機２４とから構成し、前記前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機２４の間に、原料空気中の炭酸ガス、水分、およびハイドロカーボン等を除去するＭＳ吸着器を配設すると共に、このＭＳ吸着器から吐出された原料空気とＬＮＧ冷熱回収ライン２７を流れるＬＮＧの冷熱と熱交換させる第２主熱交換器２２、第３主熱交換器２３を前記ＭＳ吸着器と後段の原料空気圧縮機２４の間に設ける。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料空気を所定の圧力に圧縮する多段式の原料空気圧縮機と、原料空気中の水分、炭酸ガスを含む不純物成分を除去する吸着除去装置と、原料空気を酸素と窒素に分離する精留塔と、所定の圧力に圧縮された原料空気を熱源として前記酸素および／または窒素を昇温させて製品ガスとする熱交換器を含む熱交換部と、液化天然ガスの冷熱を回収する液化天然ガス冷熱回収ラインとを備えた空気分離装置において、前記多段式の原料空気圧縮機が前段の原料空気圧縮器と後段の原料空気圧縮機で構成され、これら前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機の間に前記吸着除去装置が配設されると共に、この吸着除去装置から吐出された圧縮空気と前記液化天然ガス冷熱回収ラインを流れる液化天然ガスの冷熱とを熱交換させる主熱交換器を前記吸着除去装置と後段の原料空気圧縮機との間に設けたことを特徴とする空気分離装置。
【請求項２】
前記後段の原料空気圧縮機の吐出口から吐出される原料空気を供給する原料空気供給ラインは、前記吐出口の下流側で分岐して前記精留塔の高圧精留塔に連通し、前記液化天然ガス冷熱回収ラインを流れる液化天然ガスの冷熱と熱交換させる主熱交換器を通る第１ラインと、前記吐出口の下流側で分岐して酸素熱交換器を通る第２ラインとからなることを特徴とする請求項１に記載の空気分離装置。
【請求項３】
前記後段の原料空気圧縮機の下流側に、前記酸素熱交換器に導入される原料空気の圧力を高める空気昇圧圧縮機を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空気分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気分離装置の改善に係り、より詳しくは、原料空気を液化天然ガス（以下、ＬＮＧという。）の冷熱で冷却することにより、原料空気圧縮機の動力を低減することを可能ならしめるようにした空気分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、空気分離装置は空気中の窒素と酸素とを分離して取出すものであり、圧縮・冷却・膨張サイクルからなる寒冷熱発生装置を備えている。このような寒冷熱発生装置に加えて、または代えてＬＮＧの冷熱を利用することによって、空気の分離、および液体製品（液体酸素、液体窒素、液体アルゴン等）の製造に必要な圧縮動力を大幅に低減させるようにした空気分離装置が知られている。このような空気分離装置としては、例えば、後述する構成になるものが公知である。以下、このような従来例に係る空気分離装置を説明する。
【０００３】
先ず、従来例１に係る空気分離装置は、原料空気を取り入れて圧縮して一次ガスとする原料空気圧縮機と、この一次ガス中の炭酸ガスおよび水分を除去して二次ガスとする炭酸ガス・水分除去装置とを備えている。そして、炭酸ガス・水分除去装置から流出する二次ガスを高圧精留塔（内圧；０．４〜１．２ＭＰａ）で富酸素液体と窒素とに分離し、さらに前記富酸素液体を低圧精留塔（内圧；０．０４〜０．３ＭＰａ）の中部に、窒素を低圧精留塔の頂部にフィードすることにより、酸素と窒素とに精留分離する複式精留塔を備えている。また、前記低圧精留塔の頂部からの窒素ガスを、メークアップ圧縮機を経由して循環系統にメークアップするメークアップラインと、循環圧縮機の吐出ガスを冷却液化して、前記複式精留塔に戻すラインと、ＬＮＧの冷熱を循環系統に伝える熱交換器とを備えている。従って、この従来例に係る空気分離装置によれば、寒冷発生用の循環系統に用いる循環窒素圧縮機の各段の窒素ガスの吸込温度を低減させることができるので、循環窒素圧縮機の動力を低減させることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
次に、従来例２に係る空気分離装置の概要を、その系統図の図６を参照しながら説明する。図に示す符号５０は、従来例２に係る空気分離装置である。この空気分離装置５０の場合には、図示しない吸着塔等により前処理（水分や炭酸ガス等を除去する。）された原料ガスが主熱交換器５１を通じて精留塔高圧塔（以下、高圧精留塔という。）５２Ｈ内に導入される。そして、高圧精留塔５２Ｈ内の底部から精留塔低圧塔（以下、低圧精留塔という。）５２Ｌの中腹部に酸素リッチの液体空気が送られると共に、高圧精留塔５２Ｈの上段から低圧精留塔５２Ｌの塔頂に液体窒素が送られる。低圧精留塔５２Ｌの塔底液は、弁５３を通じて製品酸素として図示しない液体酸素タンク内に取出される。
【０００５】
一方、前記低圧精留塔５２Ｌの塔頂ガス（窒素ガス）は、前記主熱交換器５１による前処理済みの原料ガスと熱交換した後、窒素予冷器５４、窒素冷却器５５、複数段の循環圧縮機５６、および窒素凝縮器５７を順に通って凝縮して、液窒分離器５８で分離される。
液窒分離器５８の気相成分は、前記窒素凝縮器５７および窒素冷却器５５を通じて循環圧縮機５６に戻される一方、液相成分は空気分離装置５０に液体窒素として還元される。
より具体的には、液体窒素の一部は弁６０を通じて前記高圧精留塔５２Ｈ内に還元され、残りの液体窒素は弁５９を通じて図示しない液体窒素タンク内に取出される。前記窒素予冷器５４、窒素冷却器５５、および窒素凝縮器５７は熱交換器であって、これらの熱交換器を通じて、図示しないＬＮＧ貯槽から抽出されるＬＮＧと窒素ガスとの熱交換が行われる。そして、この熱交換によってＬＮＧの蒸発昇温と窒素ガスの冷却凝縮とが同時に行われる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特公昭５６−３４８７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例に係る空気分離装置は、寒冷発生用の循環系統に用いる循環窒素圧縮機の各段の吸込温度を低減させることにより、循環窒素圧縮機の動力を低減させることができるから、それなりに有用であると考えられる。しかしながら、原料空気中には水分、炭酸ガスが含まれていて、吸込み温度を低温にすると固化する問題が発生する。従って、ＬＮＧの冷熱を利用する空気分離装置にあっても、原料空気圧縮機の各段の原料空気の吸込み温度をＬＮＧの冷熱を利用して冷却することができないので、さらなる動力エネルギーの低減に対する要望があるにもかかわらず、これ以上の動力低減ができないという解決すべき課題があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、大気中から取り込んだ原料空気をＬＮＧの冷熱で冷却することにより、原料空気圧縮機の動力を低減することを可能ならしめる空気分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、空気分離装置の原料空気圧縮機にあっては、通常２段以上の多段の遠心圧縮機が用いられていることに着目して本発明をなしたものである。より詳しくは、多段の遠心圧縮機を前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機とに分け、前段の原料圧縮機で原料空気を１段または２段を含む複数段で圧縮し、ＭＳ吸着器等の吸着除去装置で水分、炭酸ガス、その他ハイドロカーボン等を除去した後に、ＬＮＧの冷熱を利用して原料空気を冷却して圧縮する。さすれば、後段の原料空気圧縮機の各段または幾つかの吸込み温度を低減させることができ、原料空気圧縮機の動力の低減が可能になると考えて、本発明をなしたものである。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、従って本発明の請求項１に係る空気分離装置が採用した手段の特徴とするところは、原料空気を所定の圧力に圧縮する多段式の原料空気圧縮機と、原料空気中の水分、炭酸ガスを含む不純物成分を除去する吸着除去装置と、原料空気を酸素と窒素に分離する精留塔と、所定の圧力に圧縮された原料空気を熱源として前記酸素および／または窒素を昇温させて製品ガスとする熱交換器を含む熱交換部と、液化天然ガスの冷熱を回収する液化天然ガス冷熱回収ラインとを備えた空気分離装置において、前記多段式の原料空気圧縮機が前段の原料空気圧縮器と後段の原料空気圧縮機で構成され、これら前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機の間に前記吸着除去装置が配設されると共に、この吸着除去装置から吐出された圧縮空気と前記液化天然ガス冷熱回収ラインを流れる液化天然ガスの冷熱とを熱交換させる主熱交換器を前記吸着除去装置と後段の原料空気圧縮機との間に設けたところにある。
【００１０】
本発明の請求項２に係る空気分離装置が採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載の空気分離装置において、前記後段の原料空気圧縮機の吐出口から吐出される原料空気を供給する原料空気供給ラインは、前記吐出口の下流側で分岐して前記精留塔の高圧精留塔に連通し、前記液化天然ガス冷熱回収ラインを流れる液化天然ガスの冷熱と熱交換させる主熱交換器を通る第１ラインと、前記吐出口の下流側で分岐して酸素熱交換器を通る第２ラインとからなるところにある。
【００１１】
本発明の請求項３に係る空気分離装置が採用した手段の特徴とするところは、請求項２に記載の空気分離装置において、前記後段の原料空気圧縮機の下流側に、前記酸素熱交換器に導入される原料空気の圧力を高める空気昇圧圧縮機を設けたところにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に係る空気分離装置では、前段の原料空気圧縮機と後段の原料空気圧縮機の間に吸着除去装置が配設されると共に、この吸着除去装置から吐出された圧縮空気と前記ＬＮＧ冷熱回収ラインを流れるＬＮＧの冷熱とを熱交換させる熱交換器が前記吸着除去装置と後段の原料空気圧縮機との間に設けられている。従って、本発明の請求項１に係る空気分離装置によれば、前段の原料空気圧縮機で圧縮された原料空気中の水分、炭酸ガス、その他ハイドロカーボン等が吸着除去装置により除去される。そして、水分、炭酸ガス、その他ハイドロカーボン等が除去された原料空気がＬＮＧ冷熱回収ラインを流れるＬＮＧの冷熱と熱交換して冷却されても、炭酸ガスが固化するような虞がない。また、冷却された原料空気を後段の原料空気圧縮機により圧縮することができるから、後段の原料空気圧縮機の所要動力が低減される。
【００１３】
本発明の請求項２に係る空気分離装置では、後段の原料空気圧縮機の吐出口から吐出される原料空気を供給する原料空気供給ラインは、前記吐出口の下流側で分岐して前記精留塔の高圧精留塔に連通し、前記液化天然ガス冷熱回収ラインを流れる液化天然ガスの冷熱と熱交換させる主熱交換器を通る第１ラインと、前記吐出口の下流側で分岐して酸素熱交換器を通る第２ラインとからなっている。従って、本発明の請求項２に係る空気分離装置によれば、上記請求項１に係る空気分離装置の効果に加えて、第２ラインを流れる原料空気の温度を、酸素の昇温、蒸発に利用することができるから、製品酸素ガスを製造することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に係る空気分離装置では、後段の原料空気圧縮機の下流側に、酸素熱交換器に導入される原料空気の圧力を高める空気昇圧圧縮機が設けられている。従って、本発明の請求項３に係る空気分離装置によれば、上記請求項２に係る空気分離装置の効果に加えて、空気昇圧圧縮機で圧縮した昇圧空気で酸素を昇温させ、蒸発させることができるので、より高圧の酸素を取出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の形態１に係る空気分離装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。
図１は本発明の形態１に係る空気分離装置のブロック図である。図２は本発明の形態１に係る空気分離装置の原料空気圧縮・前処理部の模式的系統図、図３は本発明の形態１に係る空気分離装置のＬＮＧの冷熱回収・原料空気圧縮部の模式的系統図、図４は本発明の形態１に係る空気分離装置のコールドボックス部の模式的系統図である。なお、各添付図において示すＡ〜Ｇの英文字については、同じ英文字が付されている連通ラインは、同一の連通ラインであることを示すものとする。そして、以下の説明において、Ａが付されている連通ラインを連通ラインＡと表現することとし、Ｂ〜Ｇと記載された連通ラインについても同様の表現とする。
【００１６】
本発明の形態１に係る空気分離装置は、図１に示すように、主として後述する３つの主要部から構成されている。即ち、本発明の形態１に係る空気分離装置の第１の主要部は、大気から原料空気を取り込んで、取り込んだ原料空気を前処理に必要な圧力まで圧縮する前段の原料空気圧縮機を備えると共に、圧縮空気を浄化する原料空気圧縮・前処理部１である。第２の主要部は、ＬＮＧの冷熱を回収するＬＮＧ冷熱回収ラインを備えると共に、後段の原料空気圧縮機を備えたＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２である。そして、第３の主要部は、酸素熱交換器、精留塔、および過冷却器等を収容したコールドボックス部３である。
【００１７】
以下、本発明の形態１に係る空気分離装置を構成する上記各主要部の構成を、添付図面を順次参照しながら説明する。先ず、前記原料空気圧縮・前処理部１は、図２に示すように構成されている。即ち、吸込フィルタ１１を介して大気から前段の原料空気圧縮機１２に吸込まれた原料空気は、この前段の原料空気圧縮機１２により所定圧力、例えば０．１ＭＰａ以上の圧力になるまで圧縮される。この前段の原料空気圧縮機１２から吐出された原料空気は冷却媒体と熱交換するクーラ１３により冷却された後に、吸着除去装置であるＭＳ吸着器１４に導入され、水分、炭酸ガス、ハイドロカーボン等が除去される。原料空気圧縮・前処理部１には２基のＭＳ吸着器１４が並列配設されており、通常、原料空気は何れか一方のＭＳ吸着器１４に導入される。そして、他方の使用に供されないＭＳ吸着器１４の図示しない吸着剤は、再生電気ヒータ１５を通って加熱された窒素ガスによって吸着機能が再生された後に、切り替え使用のために待機するように構成されている。
【００１８】
つまり、２基のＭＳ吸着器１４を交互に使用することによって、吸着剤を再生するために空気分離装置の運転を停止することのないように配慮されている。ＭＳ吸着器１４により水分、炭酸ガス、ハイドロカーボン等が除去された原料空気は、連通ラインＡを介してＬＮＧ冷熱回収、原料空気圧縮部２に送られるように構成されている。なお、前記再生電気ヒータ１５は、後述するコールドボックス部３に収納されている低圧精留塔から、ＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２を経由した後、連通ラインＢを介して供給される窒素ガスを加熱し、この加熱した窒素ガスをＭＳ吸着器１４に供給することにより吸着剤を再生させるものである。そして、ＭＳ吸着器１４の吸着剤を再生した後の窒素ガスはサイレンサ１６から大気中に放出される。
【００１９】
前記ＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２内には、図３に示すような複数種の機器類が収容されている。即ち、このＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２は、ＬＮＧ冷熱回収ライン２７が経由する第１主熱交換器２１、第２主熱交換器２２、第３主熱交換器２３を備えている。そして、前記流路Ａから流入する原料空気は、第１主熱交換器２１、第２主熱交換器２２でＬＮＧと熱交換して冷却された後に後段の原料空気圧縮機２４に吸込まれ、この原料空気圧縮機２４の各段で圧縮されると共に冷却される。前記後段の原料空気圧縮機２４から吐出されと共に冷却された原料空気は原料空気供給ライン２５を流れ、連通ラインＣを介して、後述するコールドボックス部３に送られるようになっている。ここで、第１主熱交換器２１、第２主熱交換器２２が吸着除去装置であるＭＳ吸着器１４と後段の原料空気圧縮機２４との間に設置された主熱交換器として位置付けられる。
【００２０】
一方、前記原料空気供給ライン２５から第１ライン２６と第２ライン２６′が分岐しており、前記第１ライン２６はコールドボックス部３の精留塔の高圧精留塔３４に、第２ライン２６′はコールドボックス部３の酸素熱交換器３１に連通している。つまり、前記後段の原料空気圧縮機２４から吐出されて第１ライン２６に流れ込んだ原料空気は第２主熱交換器２２、第３主熱交換器２３を経由して冷却されて、連通ラインＤを介して後述するコールドボックス部３の精留塔の高圧精留塔３４に流入し、第２ライン２６′に流れ込んだ原料空気は連通ラインＣを介して後述するコールドボックス部３の第１酸素熱交換器３１に流入するようになっている。なお、このＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２には第１主熱交換器２１が設けられているが、後段の原料空気圧縮機２４の吸込み温度によっては、第１主熱交換器２１が設けられない場合もある。
【００２１】
前記コールドボックス部３の内部には、図４に示すような複数種の機器類が収容されている。これら複数種の機器類は、第１酸素熱交換器３１、第２酸素熱交換器３２、上部の低圧精留塔３３、下部の高圧精留塔３４、過冷却器３５、気液分離器３８、および液体酸素ポンプ３８ａである。即ち、前記ＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２で圧縮されると共に冷却され、連通ラインＣを介して第１酸素熱交換器３１に送られた冷却原料空気は、第２酸素熱交換器３２で液化されて高圧精留塔３４に供給される。そして、前記低圧精留塔３３の頂部から過冷却器３５を介して取出された高純度窒素ガスは、連通ラインＥを介して前記ＬＮＧ冷熱回収、原料空気圧縮部２内の第３主熱交換機２３、第２主熱交換機２２、および第１主熱交換機２１を順に経て窒素ガス圧縮機４により圧縮されて製品窒素ガスとなる。この場合には、上記のとおり、この窒素ガスは第３主熱交換機２３、第２主熱交換機２２、および第１主熱交換機２１を順に経て昇温される。なお、この窒素ガスは第１酸素熱交換器３１で昇温しても良い。
【００２２】
また、低圧精留塔３３の上部付近から流出して過冷却器３５をとおり、連通ラインＦを介して取出された低純度窒素ガスは、段落番号〔００１８〕において説明したとおり、吸着材を再生するために前記ＭＳ吸着器１４に供給される。即ち、低圧精留塔３３の上部付近から取出された低純度窒素ガスは、第３主熱交換機２３、第２主熱交換機２２、第１主熱交換機２１の順に熱交換して連通ラインＢを介して、またはコールドボックス部３内の第１酸素熱交換器３１と熱交換して連通ラインＧ、連通ラインＢを介して吸着材を再生するために前記ＭＳ吸着器１４に供給される。
【００２３】
前記高圧精留塔３４の底部に供給された原料空気は、塔内を上昇する間に次第に窒素リッチになり、高圧精留塔３４の頂部では高純度窒素となる。この高純度窒素はガス状で抜き出されて主凝縮器３７に導かれ、この主凝縮器３７により冷却、凝縮されて液体窒素となる。凝縮された液体窒素の一部は、高圧精留塔３４の上部より抜出され、前記過冷却器３５を通って過冷却され、減圧された後に低圧精留塔３３の上部に供給される。残りの液体窒素は塔内を流下する間に、次第に酸素リッチになり、高圧精留塔３４の底部に液体空気３６として溜まる。この液体空気３６は、高圧精留塔３４から引出された後に、過冷却器３５で過冷却されて低圧精留塔３３の中部に導入される。
【００２４】
前記低圧精留塔３３の中部に導入された酸素リッチな液体空気３６は塔内を流下しながら次第に酸素が凝縮され、底部において高純度酸素となる。そして、この低圧精留塔３３の底部に溜まった液体酸素は、製品液体酸素として系外に取出されるようになっている。
一方、この低圧精留塔３３の底部に溜まった液体酸素は、液体酸素ポンプ３８ａにより昇圧されて気液分離器３８に送られる。この液体酸素は、第２酸素熱交換器３２で原料空気と熱交換して酸素ガスとなる。そして、この気液分離器３８により分離された酸素ガスは、酸素ガス排出ライン３９を流れて第１酸素熱交換器３１で熱交換した後に、酸素ガス圧縮機５により圧縮されて製品酸素ガスとなる。なお、液体酸素の圧力により、液体酸素ポンプ３８ａを設けない場合もある。また、酸素ガスの圧力により、酸素ガス圧縮機５を設けない場合もある。
【００２５】
本発明の形態１に係る上記構成になる空気分離装置によれば、後述するとおりの効果を得ることができる。即ち、後段の原料空気圧縮機２４に吸込まれる原料空気は、前段の原料空気圧縮機１２で圧縮された後に、ＭＳ吸着器１４によって水分、炭酸ガス、その他ハイドロカーボン等が除去される。つまり、後段の原料空気圧縮機２４は冷却しても固化する恐れのない原料空気を吸込んで圧縮するものであり、後段の原料空気圧縮機２４に吸込まれる原料空気をＬＮＧの冷熱で冷却することができるから、後段の原料空気圧縮機２４の所要動力を低減させることができる。
【００２６】
また、後段の原料空気圧縮機２４の吐出口から吐出される原料空気の原料空気供ライン２５から分岐して連通ラインＤを介して精留塔の高圧精留塔３４に連通し、ＬＮＧ冷熱回収ライン２７を流れるＬＮＧの冷熱と熱交換させる第２，３主熱交換器２２、２３を通る第１ライン２６と、第２ライン２６′を流れ連通ラインＣを介して第１酸素熱交換器３１、第２酸素熱交換器３２を通るラインとが別系統になっている。従って、この第２ライン２６′から流出する原料空気の温度を酸素の昇温と蒸発に利用することができるから、製品酸素ガスを製造することができる。
【００２７】
次に、本発明の形態２に係る空気分離装置を、そのＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２の模式的系統図の図５を参照しながら説明する。但し、本発明の形態２に係る空気分離装置が、上記形態１に係る空気分離装置と相違するところは、ＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部２の構成の一部が相違するだけであって、これ以外は全く同構成であるから、同一のものに同一符号を付し、主としてその相違する点についての説明に止める。
【００２８】
即ち、後段の原料空気圧縮機２４から吐出されると共に冷却された原料空気は原料空気供給ライン２５から分岐した第２ライン２６′を流れ、この原料空気の圧力を高める空気昇圧圧縮機２８に吸込まれる。そして、この空気昇圧圧縮機２８の各段で圧縮、冷却された原料空気は、本発明の形態１に係る空気分離装置の場合と同様に、連通ラインＣを介して前記コールドボックス部３内の第１酸素熱交換器３１、第２酸素熱交換器３２の順に経由して高圧精留塔３４に送られるように構成されている。勿論、原料空気供給ライン２５の原料空気圧縮機２４と、空気昇圧圧縮機２８との間から、連通ラインＤを介して高圧精留塔３４に連通する第１ライン２６が分岐している。
【００２９】
本発明の形態２に係る空気分離装置では、上記のとおり、後段の原料空気圧縮機２４の下流側に、第１酸素熱交換器３１、第２酸素熱交換器３２に導入される原料空気の圧力を高める空気昇圧圧縮機２８が設けられている。そのため、空気昇圧圧縮機２８で圧縮した昇圧空気で酸素を昇温させ、蒸発させることができるから、より高圧の酸素ガスを取出すことができる。従って、本発明の形態２に係る空気分離装置によれば、酸素ガス圧縮機５の圧縮能力を小さくすることができるから、この酸素ガス圧縮機５の所要動力の低減が可能になり、また酸素の必要圧力によっては酸素ガス圧縮機５を削除することができるという効果が得られる。
【００３０】
また、本発明の形態２に係る空気分離装置では、空気昇圧圧縮機２８の吸込口の上流側にＬＮＧ冷熱回収ライン２７を流れるＬＮＧの冷熱と熱交換させるための第２主熱交換器２２が設けられている。従って、本発明の形態２に係る空気分離装置によれば、空気昇圧圧縮機２８の各段に吸込まれる原料空気をＬＮＧの冷熱で冷却することができるから、空気昇圧圧縮機２８の所要動力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の形態１に係る空気分離装置のブロック図である。
【図２】本発明の形態１に係る空気分離装置の原料空気圧縮・前処理部の模式的系統図である。
【図３】本発明の形態１に係る空気分離装置のＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部の模式的系統図である。
【図４】本発明の形態１に係る空気分離装置のコールドボックス部の模式的系統図である。
【図５】本発明の形態２に係る空気分離装置のＬＮＧ冷熱回収、原料空気圧縮部の模式的系統図である。
【図６】従来例２に係る空気分離装置の系統図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ〜Ｇ…連通ライン
１…原料空気圧縮・前処理部，１１…吸込フィルタ，１２…空気圧縮機，１３…クーラ，１４…ＭＳ吸着器，１５…再生電気ヒータ，１６…サイレンサ
２…ＬＮＧ冷熱回収・原料空気圧縮部，２１…第１主熱交換器，２２…第２主熱交換器，２３…第３主熱交換器，２４…後段の原料空気圧縮機，２５…原料空気供給ライン，２６…第１ライン，２６′…第２ライン，２７…ＬＮＧ冷熱回収ライン，２８…空気昇圧圧縮機
３…コールドボックス部，３１…第１酸素熱交換器，３２…第２酸素熱交換器，３３…低圧精留塔，３４…高圧精留塔，３５…過冷却器，３６…液体空気，３７…主凝縮器，３８…気液分離器，３８ａ…液体酸素ポンプ，３９…酸素ガス排出ライン
４…窒素ガス圧縮機
５…酸素ガス圧縮機
【図１】
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【図２】
2005221199.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005221199.tif 000006
【図５】
2005221199.tif 000007
【図６】
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