(57)【要約】本発明は、少なくとも２つの極低温分離装置（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からの極低温液体の気化により、加圧下のガスの供給のための方法に関する。各装置は、熱交換器（１）およびカラムシステム（２、３）を含む。第１の作動モードにおいて、極低温液体が、各極低温分離装置中のカラムから取り出され、この少なくとも一部は加圧されて（７、８）、加圧極低温液体（９）を与え、加圧下の極低温液体の少なくとも一部は、前記熱交換器内で気化されて加圧下のガスの一部（１０）を与える。極低温液体が、前記極低温分離装置から共通貯蔵（１２）へ送られ、前記貯蔵に由来する少なくとも１種の液体（２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ）は、少なくとも１つの極低温分離装置中の熱交換ライン（１）内で気化される。
2006522307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの極低温分離ユニット（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からの極低温液体の気化により加圧ガスを供給するための方法であって、前記ユニットまたは前記各ユニットは、熱交換器（１）とカラムシステム（２、３）を含み、前記各分離ユニットにおいて、
ａ）前記熱交換器内の圧縮され、精製されたガス混合物を冷却して、圧縮され、精製され、冷却されたガス混合物を生成し、
ｂ）前記圧縮され、精製され、冷却されたガス混合物を、前記カラムシステム内で分離し、
ｃ）極低温液体を前記カラムシステムから取り出し、および第１の作動モードにおいて、前記加圧極低温液体の第１の部分（４、９）を、熱交換器内で気化させて前記加圧ガスの一部を供給し、および
ｄ）前記加圧ガスを、前記各ユニットから供給し、
ここで、第１の作動モードによれば、
ｅ）前記各極低温分離ユニットからの前記極低温液体の第２の部分を、共通貯蔵設備（１２）へ送り、および
ｆ）前記貯蔵設備からの前記極低温液体を、前記各熱交換器へ送り、そこで気化させる
方法。
【請求項２】
前記極低温液体の第２の部分を、前期貯蔵設備の上流では加圧せず、および／または前記極低温液体の第１の部分を、前記各極低温分離ユニットのための前記熱交換器の上流で加圧する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の作動モードにおいて、前記貯蔵設備（１２）から極低温液体を、少なくとも１つの前記極低温分離ユニット（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の前記熱交換器、好ましくは、少なくとも２つの前記極低温分離ユニットの前記熱交換器へ送り、前記極低温液体を、この熱交換器（これら熱交換器）内で気化し、加圧ガス（１０）の一部を供給する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記極低温液体を、前記共通貯蔵設備（１２）の下流および前記熱交換器（１）の上流で加圧する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
１つの前記極低温分離ユニットが停止した場合に、第２の作動モードによれば、前記共通貯蔵設備（１２）は、共通気化器（３４）に供給し、好ましくは、加圧工程後に、前記共通貯蔵設備からの前記極低温液体を、加熱液体との熱交換により気化して、加圧ガスの全体または一部を供給する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記共通気化器（３４）内で気化される前記極低温液体は、前記共通貯蔵設備（１２）にのみ由来する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記各極低温分離ユニットにおいて、分離を意図される全てのガス混合物は、前記熱交換器内で、少なくとも１種の極低温液体および前記カラムシステムからの少なくとも１種のガスとの熱交換により冷却される請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記極低温液体の第１の部分（４、９）は、少なくとも１つのポンプ（７、８）によって加圧され、第３の作動モードによれば、前記極低温分離ユニットの少なくとも１つの前記ポンプが停止した場合に、このポンプの停止による圧縮液体の損失を埋め合わせるために、前記貯蔵設備に送られる前記極低温液体の第２の部分が、前記ポンプが稼動している際の流量と比べて増加され、前記ユニットの１つの前記ポンプが稼動状態のままである場合には、前記カラムシステムからのおよびこの極低温分離ユニットの前記熱交換器（１）へ送られる前記極低温液体の流量が増加する請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記極低温分離ユニット（Ａ）の少なくとも１つの前記ポンプ（７、８）が停止した場合において、前記極低温液体の第１の部分は、前記ポンプが稼動している場合の流量と比べて、前記ポンプが稼動している少なくとも１つの他の空気分離ユニット（Ｂ、Ｃ、Ｄ）については増加され、および前記貯蔵設備へと送られる前記極低温液体の第２の部分は、前記ポンプが稼動している場合の流量と比べて、前記ポンプが稼動している少なくとも１つの他の空気分離ユニット（Ｂ、Ｃ、Ｄ）については減じられる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記極低温分離ユニット（Ａ）が停止した場合において、少なくとも１つの前記極低温分離ユニット（Ｂ、Ｃ、Ｄ）から前記貯蔵設備（１２）へ送られる前記極低温液体の第２の部分は、ユニット（Ａ）が稼動している場合と比べて減じられ、好ましくはゼロであり、前記熱交換器へと送られる前記極低温液体の第１の部分は、前記ユニット（Ａ）が稼動している場合と比べて、稼動状態のままである少なくとも１つの前記極低温分離ユニットについては増加される請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記極低温分離ユニットが停止した場合にのみ、前記極低温液体が、前記貯蔵設備（１２）から非常用気化器（３４）へ送られる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの極低温分離ユニット（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）からの極低温液体の気化により加圧ガスを供給するための装置にして、前記ユニットまたは前記各ユニットは、熱交換器（１）およびカラムシステム（２、３）を含み、前記各極低温分離ユニットにおいて、
ａ）圧縮され、精製され冷却されたガス混合物を生成するために、圧縮され精製されたガス混合物を前記熱交換器へ送るための手段、
ｂ）前記圧縮され、精製され冷却されたガス混合物を前記カラムシステムへ送る手段、
ｃ）前記カラムシステムから極低温液体を取り出す手段（４）、および前記加圧ガスの一部を供給するために、加圧極低温液体の少なくとも一部（４、９）を前記熱交換器へ送るための手段、
ｄ）適用できる場合に、前記加圧ガスを供給するために、少なくとも２つの前記極低温分離ユニットからの加圧ガス（１０）を混合するための手段
を含み、前記装置は、さらに、共通貯蔵設備（１２）、および前記極低温分離ユニットからの前記極低温液体の第２の部分（５、３０）を前記共通貯蔵設備へ送るための手段、および前記貯蔵設備からの前記極低温液体を前記各極低温分離ユニットの前記熱交換器へと送るための手段を含む装置。
【請求項１３】
前記カラムシステム（２、３）の下流、および前記熱交換器の上流には加圧手段（７、８）を含まない請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記カラムシステムの下流、および前記熱交換器の上流に加圧手段（７、８）を含む請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記共通貯蔵設備（１２）からの前記極低温液体を、少なくとも１つの前記極低温分離ユニットの前記熱交換器へ送るための手段を含む請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記共通貯蔵設備の下流および前記熱交換器の上流の前記極低温液体を加圧するための手段（２０、２２）を含む請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
共通気化器（３４）、前記共通貯蔵設備（１２）から前記共通気化器に供給するための手段、好ましくは、前記共通貯蔵設備の下流と前記共通気化器の上流の加圧手段（２０、２２）、および前記気化器内での加熱液体と前記極低温液体との熱交換を可能にするための手段を含む請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
同一の前記加圧手段（２０、２２）が、前記共通貯蔵設備（１２）の下流と前記共通気化器（３４）の上流、および前記極低温分離ユニットの少なくとも１つの前記熱交換器（１）へと接続される請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記共通気化器（３４）内で気化される前記極低温液体は、前記共通貯蔵設備（１２）からのみ得られる請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記極低温分離ユニットまたは前記各極低温分離ユニットについて、前記共通貯蔵設備（１２）を通すことなく、前記カラムシステム（２、３）と前記熱交換器とを結ぶ極低温液体ライン（９）、および前記共通貯蔵設備を介して前記カラムシステムと前記熱交換器を結ぶ極低温液体ライン（６）を含む請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
少なくとも１つの前記極低温ユニットまたは前記各極低温ユニットから前記共通貯蔵設備へ送られる液体の流量を調節するための手段、および／または前記共通貯蔵設備から少なくとも１つの前記極低温分離ユニットの前記熱交換器へと送られる液体の流量を調節するための手段を含む請求項１２〜２０のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、少なくとも１種の加圧ガスを供給するための方法および装置に係り、特に、極低温貯蔵設備に保持される、極低温分離ユニット（ＡＳＵと示す空気分離ユニット（air separation unit）等）からのガス状生成物（窒素、酸素、アルゴン）を利用者に供給するために用いられる方法および装置に関する。本発明は、水素、ヘリウムおよび一酸化炭素のような他の極低温液体を供給するための装置にも適用される。
【０００２】
本発明は、特に、複数の工業設備からガスを供給するための方法に適用される。
【０００３】
非常時気化装置が、EP-A-0452177に示されており、ここで、貯蔵設備からの液体窒素は、熱交換器内で、周囲空気との熱交換により気化される。
【０００４】
EP-A-0628778は、極低温液体貯蔵設備を記載し、―ここから液体がポンプ搬送され、その後、利用者に送給される前に、気化器内で気化される。
【０００５】
論文「Large Oxygen Plant Economics and Reliability」、W.J.Scharle著、会報Ｙ−１４３、National Fertilizer Division Centre、テネシー渓谷開発公社、マッスルショールズ、アラバマ、および「Oxygen Facilities for Synthetic Fuel Projects」、W.J.Scharle および K.Wilson 著、Journal of Engineering for Industry、１９８１年１１月、Vol.103、pp.409~417には、本質的に以下のものから構成される非常時酸素製造のためのシステムが記載されている。すなわち、
・液体形態の一定量の生成物を収容する貯蔵設備、
・上記貯蔵設備内に存在する液体を取り出し、利用者に正常に輸送される圧力（配管内の圧力）にまで圧縮する複数のポンプ（信頼上の理由のため、ここでは２つ）
・加圧下の液体を気化する目的のための熱交換器
である。
【０００６】
これら補助的な装置の出口において、ガスは、一般的に周囲温度近くにあり、利用者に送給される。現場で入手できるエネルギー源とそのコストに応じて、熱交換器は、加圧下の液体を気化させるための熱源として、例えば、空気、蒸気、温水および燃焼煙道ガスを用いることができる。
【０００７】
これら非常用装置の主な特徴の１つは、その始動時間である。これは、利用者へのガスの供給の質と継続性を左右するために、特に重要である。製造装置を開始させた後の過剰に長い始動時間は、配管内の非常に大きい圧力低下を生じさせ得、および利用者側のプロセスの機能不全とその装置の運転中止を生じ得る。
【０００８】
上記の文献に記載された酸素生成システムの場合に、ガス状酸素バッファタンクが、ポンプの始動に必要な時間の間（上記したW.J.Scharle著の文献によれば、約１５〜２０分）、加圧生成物を供給するために用意される。
【０００９】
従来、気化ポンプが、極低温の温度に常時保たれている場合に、非常用システムが、安定した状態で十分な能力に到達するに必要な時間は、約５分であり、これは、ポンプの始動のための１〜２分、および気化熱交換器の立ち上げのための２〜３分に分けられる。種々の構成要素（ポンプと貯蔵設備の間の短い配管、ポンプと熱交換器の間の短い配管）の構造と配列の適切な選択は、この時間を約３分にまで縮めることができる。ある場合には、３分のこの時間間隔は、配管内で容認される圧力変動制約にとって、なお長すぎる。この場合において、上記した通り、１つの解決策は、熱交換器の下流（例えば、２００ｂａｒの）に、ガスバッファタンクを設置することであり、これは、ポンプ−気化器システムが通常の作動状態に到達するために必要とされる１〜３分間の間生成物を供給する容量を有する。この解決策の欠点は、その高い価格（大きい設備容積、高圧、バッファタンクを満たすためのポンプ）である。本発明の目的は、このタイプの高価な即座に立ち上げるシステムを有することを回避することである。加圧ガスが、複数の極低温分離ユニットから供給される場合に、特有の問題が生ずる。大規模な事業のために、例えば、４つのまたは５つの空気分離ユニットが必要とされ、それぞれは、例えば、２つの液体酸素ポンプまたは単一の液体酸素ポンプを利用し、これは故障することがある。容認できる利用性を得るために、各ユニットに設置された予備ポンプを備えることが必要とされ得、これは多数のポンプを意味する。本発明の他の目的は、各ユニットのための予備ポンプを有することにより得られるものに匹敵する利用性を提案する一方で、過剰な数のポンプを回避することである。ポンプ搬送し各ユニットの熱交換配管において気化させるためにユニットに再分配する前に、各ユニットからの全ての液体を共通の貯蔵設備に移行させることができる。しかしながら、この場合において、１つのユニットの清浄さが失われた場合に、これを他のユニットから隔離することができず、その製造も、他のユニットのものから分離することができない。１つのユニットの極低温液体の製造が汚染された場合に、貯蔵設備（これは、大量に市場に出回る液体酸素を供給するためにも利用でき、その純度は、ガス利用者だけによって決めることができない）および全体の製造を汚染することを防ぐことが重要である。１つのユニットの清浄さが失われた場合において、本発明の他の目的は、これを貯蔵設備から隔離することを可能にし、よって、設備の汚染を回避し、利用者の要求に応じて、このユニットからの製造を継続または中断し、他のユニットの製造は影響を受けないということである。
【００１０】
本発明の１つの側面によれば、少なくとも２つの極低温分離ユニットからの極低温液体の気化により、加圧ガスを供給するための方法であって、各ユニットは、熱交換器およびカラムシステムを含み、ここで、それぞれのユニットにおいて、
ａ）熱交換器内の圧縮され、精製されたガス混合物を冷却して、圧縮され、精製され冷却されたガス混合物を生成し、
ｂ）上記圧縮され、精製され冷却されたガス混合物を、カラムシステム内で分離し、
ｃ）極低温液体をカラムシステムから取り出し、第１の作動モードにおいて、加圧極低温液体の第１の部分を熱交換器で気化して加圧ガスの一部を供給し、および
ｄ）上記加圧ガスを、各ユニットから供給し、または極低温分離ユニットからの加圧ガスを混合し、
ｅ）第１の作動モードによれば、各極低温分離ユニットからの極低温液体の第２の部分を貯蔵設備に送り、および
ｆ）第１の作動モードによれば、貯蔵設備からの極低温液体を各熱交換器に送り、そこで気化する
方法を提案する。
【００１１】
好ましくは、第１の作動モードによれば、等量の液体が、貯蔵設備に出入し、従って、貯蔵設備内の液体レベルは、本質的に一定である。
【００１２】
本発明の他の特有な側面によれば、
極低温液体の第２の部分は、貯蔵設備の上流で加圧されず、および／または極低温液体の第１の部分は、各極低温分離ユニットの熱交換器の上流で加圧され、
第１の作動モードにおいて、貯蔵設備からの極低温液体は、少なくとも１つの極低温分離ユニットの熱交換器、好ましくは少なくとも２つの極低温分離ユニットの熱交換器へ送られ、および極低温液体は、この熱交換器（これら熱交換器）内で気化され、加圧ガスの一部を供給し、
極低温液体は、共通貯蔵設備の下流および熱交換器の上流で加圧され、
１つの極低温分離ユニットが停止した場合に、第２の作動モードによれば、共通貯蔵設備は、共通気化器に供給し、好ましくは加圧工程後に、共通貯蔵設備からの極低温液体は、加熱液体との熱交換により気化されて全てのまたは一部の加圧ガスを供給し、
共通気化器内で気化された極低温液体は、共通貯蔵設備にのみ由来し、
各極低温分離ユニットにおいて、分離を意図される全てのガス混合物は、少なくとも１種の極低温液体およびカラムシステムからの少なくとも１種のガスとの熱交換により、熱交換器内で冷却され、
極低温液体の第１の部分は、第３の作動モードによれば、少なくとも１つのポンプによって加圧され、極低温分離ユニットのポンプの少なくとも１つが停止した場合において、このポンプの停止に起因する圧縮液体の損失を埋め合わせるために、貯蔵設備に送られる極低温液体の第２の部分が、ポンプが稼動している場合の流入量と比べて増加し、またユニットの１つのポンプが稼動状態のままである場合には、カラムシステムに由来しおよびこの極低温分離ユニットの熱交換器へ送られる流量は、ポンプが稼動時の流量と比較して増加し、
極低温分離ユニットの少なくとも１つのポンプが停止した場合において、極低温液体の第１の部分は、ポンプ稼動時の流量と比べて、ポンプが稼動している少なくとも１つの他の空気分離ユニットについては増加され、および貯蔵設備に送られる極低温液体の第２の部分は、ポンプ稼動時の流量と比べて、ポンプが稼動している少なくとも１つの他の空気分離ユニットについては減少し、
１つの極低温分離ユニットが停止した場合において、少なくとも１つの極低温分離ユニットから共通貯蔵設備に送られる極低温液体の第２の部分は、ユニット稼動時の流量と比較して低減し、好ましくはゼロになり、熱交換器に送られる極低温液体の第１の部分は、ユニット稼動時の流量と比べて、稼動状態にある少なくとも１つの極低温分離ユニットについては増加され、
少なくとも１つの極低温分離ユニットが停止した場合においてのみ、極低温液体は、貯蔵設備から非常用気化器へ送られる。
【００１３】
貯蔵設備に由来し、少なくとも１つの極低温分離ユニットの熱交換器内で気化させることが意図される液体を加圧し、および貯蔵設備に由来し気化器内で気化させることが意図される液体を加圧するために、同じ加圧手段が利用できる場合に、これら加圧手段は、常時稼動状態にある。これらは、装置が正常に運転できる状態にある（直接的に、および間接的に熱交換器に送られた液体の気化を伴う第１の作動モード）、および停止状態にある（少なくとも１つのユニットにより生成されるガスに替えて、気化器内の液体の気化を伴う第２の作動モード）両方の場合に利用できるからである。
【００１４】
本発明の他の目的によれば、少なくとも２つの極低温分離ユニットからの極低温液体の気化により、加圧ガスを供給するための装置にして、各々のユニットは、熱交換器およびカラムシステムを含み、各ユニットにおいて、
ａ）圧縮され、精製され冷却されたガス混合物を生成するために、圧縮され、精製されたガス混合物を、熱交換器に送るための手段、
ｂ）圧縮され、精製され冷却されたガス混合物をカラムシステムに送るための手段、
ｃ）カラムシステムから極低温液体を取り出すための手段、および加圧極低温液体の少なくとも第１の部分を、加圧ガスの一部を供給するために、熱交換器に送るための手段、
ｄ）適用できる場合に、加圧ガスを供給するために、少なくとも２つの極低温分離ユニットからの加圧ガスを混合するための手段
を含み、さらに、共通貯蔵設備および極低温分離ユニットからの極低温液体の第２の部分を貯蔵設備に送るための手段、並びに貯蔵設備からの極低温液体を、各極低温分離ユニットの熱交換器に送るための手段を含む装置を提案する。
【００１５】
好ましくは、上記装置は、カラムシステムの下流および共通貯蔵設備の上流には、加圧手段を含まない。
【００１６】
本発明の他の特有の側面によれば、該装置は、
好ましくは、熱交換器と共通貯蔵設備の双方が結ばれた出口、および／またはカラムシステムと貯蔵設備が結ばれた入口を有する、カラムシステムの下流および熱交換器の上流の加圧手段、
共通貯蔵設備からの極低温液体を、少なくとも１つの極低温分離ユニットの熱交換器に送るための手段、
共通貯蔵設備の下流および熱交換器の上流で、極低温液体を加圧するための手段、
共通気化器、共通貯蔵設備から共通気化器に供給するための手段、好ましくは、共通貯蔵設備の下流と共通気化器の上流の加圧手段、および気化器内での加熱液体と極低温液体との熱交換を可能にする手段、
同一の加圧手段が、共通貯蔵設備の下流と共通気化器の上流、および極低温分離ユニットの少なくとも１つの熱交換器（典型的に、各極低温分離ユニットの熱交換器）に接続されている
を含み得る。
【００１７】
好ましくは、共通気化器内で気化された極低温液体は、共通貯蔵設備から得られるのみである。
【００１８】
極低温分離ユニットまたは各極低温分離ユニットについて、極低温液体ラインは、共通貯蔵設備を通すことなく、カラムシステムと熱交換器を接続することができ、また、極低温液体ラインは、共通貯蔵設備を経由して、カラムシステムと熱交換器を接続することができる。
【００１９】
該装置は、少なくとも１つの極低温分離ユニットから共通貯蔵設備へ送られる液体の流量を調節するための手段、および／または共通貯蔵設備から上記極低温分離ユニットの熱交換器へ送られる液体の流量を調節するための手段を含み得る。
【００２０】
気化器は、蒸気または周囲空気のような、極低温分離を意図されない加熱液体と、極低温液体との間の熱交換を可能にするに適している。
【００２１】
単一ユニットについての第１の作動モードによれば、分離ユニットは、熱交換器内で気化する液体を生成し、該液体の一部は、熱交換器へ直接的に送られ、残部は、共通貯蔵設備を経由して熱交換器へ送られる。
【００２２】
ユニットが作動しない場合には、該単一ユニットの第２の作動モードによれば、熱交換器へ送られる液体はなくなり、貯蔵設備からの液体が気化器に供給され、ここで気化される。
【００２３】
好ましくは、第１の作動モードによれば、液体は、直接的に熱交換器に送られる液体のための少なくとも１つのポンプによって加圧され、および共通貯蔵設備からの液体のための少なくとも１つの他のポンプにより加圧される。同一のポンプまたは少なくとも他のポンプが、また、第２の作動モードの場合において、気化器に送られる液体を加圧するために用いられ、従って、少なくとも１つの他のポンプは、第１の作動モードおよび第２の作動モードによれば、常時作動状態にある。
【００２４】
単一ユニットのための第３の作動モードによれば、直接的に熱交換器へ送られる液体を加圧するポンプの１つが作動しない場合には、液体の一部は、作動状態のままであるポンプを用いて加圧することにより、熱交換器へ直接的に送られ続け、残部は、貯蔵設備を経由して熱交換器へ送られる。
【００２５】
共通貯蔵設備は、１つの分離ユニットのコールドボックスの内部に位置し得る。
【００２６】
本発明を、図面を参照しながら、より十分詳細に記載する。
【００２７】
図１および２は、本発明による装置の態様の概略図である。
【００２８】
図１の態様において、４つの空気分離ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、少なくとも１人の一般利用者に加圧酸素ガスを供給する。４つのユニットは、実質的に同一であり、各々は、主熱交換器１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、および中圧カラム２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄと低圧カラム３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを有する複式カラムを含む。各ＡＳＵから取り出される液体酸素流量４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは、実質的に同一である。
【００２９】
各ユニットの作動および性質は、実質的に同じであるから、１つのユニットＡを、ここでは詳細に記載する。
【００３０】
圧縮され、精製された空気を、低圧カラム３Ａからの少なくとも１種のガスおよび液体酸素４Ａとの熱交換により、熱交換器１Ａ内で冷却する。冷却された空気を、ガス状の形態で中圧カラム２Ａに送る。この空気の一部を、液体酸素との熱交換により液化し、液体酸素は気化し、その後、中圧カラムおよび／または低圧カラムへ送られる。ユニットを、クロードタービン、および／またはブロータービン、および／または窒素タービン、および／または液体の助けによるような、任意の既知の手段により低温に保つことができる。中圧カラムと低圧カラムの間の通常の還流上昇ラインは、図示せず、窒素富化液体の排出もまた図示しない。
【００３１】
記載した態様において、通常の操作モードにおいて、液体酸素４Ａを、低圧カラム３Ａからタンク中に取り出し、２つにわける。例えば取り出された流量の８０％である液体酸素４Ａの第１の部分を、例えば、並列の２つのポンプ７Ａおよび８Ａにより圧縮し、この７Ａおよび８Ａは、有利には各々が両者の合計の容量の５０％の容量を有し、各々は液体酸素の第１の部分の半分を受け取り、および各々は、例えばその容量の８０％で稼動し得、すなわち、本例においては、分離ユニットの液体酸素容量の４０％で稼動する。明らかに、２つのポンプ７Ａ、８Ａは、例えば、容量が両者の１００％であり、液体酸素の第１の部分全体を加圧する単一のポンプで置き換えることができる。ポンプ搬送された液体酸素流を、ライン９Ａを経由して熱交換器１Ａへ送り、ここで、液体酸素は気化して加圧ガス１０Ａを生じ、これを利用者へ送給することができる。このガスは、典型的に、他のユニットＢ、Ｃ、Ｄからの流出ガス１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと合流する。
【００３２】
取り出された酸素の残部から成り、本例においては２０％である、液体酸素の第２の部分は、分離ユニットからの酸素が貯蔵される共通貯蔵設備１２に繋がる共通ライン６に接続するためのライン５Ａを通過し、共通ライン６は、同様に、他のＡＳＵにより供給をうける。共通ラインは、各装置の専用ラインと置き換えられ得る。
【００３３】
貯蔵設備は、従って、通常のモードにおいて、ＡＳＵの全て（または少なくとも一部；示した分配は一例に過ぎない）により常時供給を受け、そのポンプ２０および２２は、従って、常に「進行」運転にあり、その通常の作動状態に近い。これらは、各ＡＳＵに由来した液体と同じ割合で（本例においては、１つのＡＳＵにつき取り出された液体酸素の２０％）、各ＡＳＵに液体を再分配する。このようにして、熱交換器内で気化する液体は、取り出された酸素流の１００％を構成し、その８０％は、ポンプ７および８から直接的に来るもの、その２０％は貯蔵設備１２並びにポンプ２０および２２を通過して来るものから成る。これらポンプ２０および２２は、従って、１つのＡＳＵが停止した場合に、直ちに立ち上げるために作動状態にあり、この場合において、これらは直ちに、「非常時気化」機能状態になる（上記した操作については、それらは第１の作動モードにある）。
【００３４】
並列の２つの酸素ポンプを有するＡＳＵの１つのポンプが稼動停止した場合に、例えば、７Ａ、８Ａは、このＡＳＵにより取り出された酸素流の５０％まで立ち上がり、共通貯蔵設備１２へ進み且つこのＡＳＵに由来する液体酸素移送５Ａは、ＡＳＵ  Ａから取り出された酸素流の５０％まで立ち上がり、および他のＡＳＵ  Ｂ、Ｃ、Ｄの他のポンプは、例えば（他の稼動ポイントが考えられ得るので）、各々、各ＡＳＵ  Ｂ、Ｃ、Ｄから取り出された酸素流の４５％まで立ち上がり（取り出された酸素の９０％をポンプ搬送するために）、貯蔵設備を通過する他のＡＳＵからの液体は、各ＡＳＵのために取り出された酸素流の１０％にまで低下する。ポンプ２０および２２は、なお、同様の８０％の作動状態にあり、これらのポンプ２０および２２により搬送され液体は、各ＡＳＵから取り出されたものと同様に再分配され、本例においては、ＡＳＵのＡからＡＳＵ  Ａの７Ａに取り出された酸素流の５０％と、他の各々に取り出された酸素流の１０％である。
【００３５】
同じユニットの全てのポンプが稼動停止した場合には、液体の１００％が、このユニットから貯蔵設備へ移され、他のユニットは、貯蔵設備から「隔離モード」で作動する。他のユニットのポンプの１つが停止した場合には、作動状態にある１つのみのポンプを有する各ユニットからの液体の５０％が移され、他のユニットは、隔離モードで作動する。貯蔵設備からの液体のためのポンプは、その後、その能力の１００％で作動し、作動状態にあるただ１つのポンプを有する各ユニットに５０％の液体を送る。
【００３６】
貯蔵設備１２からの極低温液体のポンプ２０および２２の下流のライン２４は、ライン３２を介して気化器３４に接続される。この気化器は、例えば、空気、蒸気、温水または燃焼煙道ガスである加熱流体との熱交換により、極低温液体を気化するのに利用できる。
【００３７】
１つのＡＳＵが停止した場合に、各ＡＳＵを貯蔵設備から「隔離」させることにより、他のＡＳＵのポンプ７および８は５０％に対処し、ライン６を介して貯蔵設備１２に液体を通す必要がもはやなくなる。貯蔵設備１２のポンプ２０および２２は、貯蔵設備１２の蓄えから取り出した液体１４をポンプ搬送する。ポンプ搬送された液体を、非常時気化３４において気化する。従って、上記した作動モードにおいて、これらはＡＳＵからの量と同量の液体のみポンプ搬送し、よって、貯蔵設備内の液体レベルは、本質的に低下しないのに対し、これらは貯蔵設備からの液体を消費する。ポンプ２０および２２は、既に作動状態にあった（そのほぼ完全な作動状態）という事実は、非常用気化器による殆ど即座の立ち上げを保証するに役立ち、高圧バッファ貯蔵タンクタイプ等へのさらなる投資を必要としない。
【００３８】
各空気分離ユニットは、好ましくは、コールドボックスを有し、貯蔵設備は、これらコールドボックスの１つの内部に位置するか、それ自身断熱材を有する。
【００３９】
示さないが、空気分離ユニットが単一の極低温液体ポンプを有する場合のために、このポンプが稼動停止した場合には、全ての液体は共通貯蔵設備へ送られ、ポンプ２０、２２、または単一のポンプにより搬送され、ポンプが、このＡＳＵの製造を提供することを停止した分離ユニットの熱交換器の低温末端へ送られる。
【００４０】
図２の装置は、図１の全ての要素を含むが、以下の点で異なる。すなわち、
共通ライン６を経由して共通貯蔵設備１２へ送られる液体は、専用ポンプ７Ａ、８Ａへと液体を運ぶライン４Ａ〜４Ｄには由来せず、低圧カラム３Ａ〜３Ｄからのタンクと共通ライン６とを結ぶ専用ライン３０Ａ〜３０Ｄに由来する。明らかに、ライン４Ａと３０Ａの極低温液体は、本質的に同じ組成を有する。各ＡＳＵと貯蔵設備を結ぶ専用ラインは、共通ライン６で置き換えることができる。
【００４１】
本方法は、本質的に、図１に示されるのと同じ方法で働く。
【００４２】
図１および２の２つの態様について、ポンプ７、８は、低圧カラム３が十分に高圧で作動する場合には必要でないこともあり得ることが理解されるであろう。
【００４３】
気化され、混合されて加圧ガスを生成する加圧液体は、窒素またはアルゴンであり得る。
【００４４】
カラムシステムは、通常の複式カラム、低圧カラム内に複式気化器を有する複式カラム、または三重式カラムを含み得る。アルゴンカラムが、さらに、少なくとも１つのユニットに存在し得る。
【００４５】
酸素ガスは、分離ユニットの主の熱交換ライン内で気化することができ、または、専用の熱交換器内で、空気との熱交換により気化することができる。
【００４６】
他の改変および変形が、特許請求の範囲の骨組みの範囲内で、当業者により見出されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による装置の態様の概略図。
【図２】本発明による装置の態様の概略図。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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