Patent WO-2012019753-A2 (WO)
Title: Procédé et dispositif permettant d'obtenir de l'oxygène sous pression et de l'azote sous pression par fractionnement cryogénique de l'air
Inventor: SCHWENK DIRK
IPC: F25J3/04
Filed: 2011-08-09
Abstract: L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'obtenir de l'oxygène sous pression et de l'azote sous pression par fractionnement cryogénique de l'air dans un système de colonnes de distillation pour la séparation azote-oxygène comprenant au moins une colonne haute pression (8) et une colonne basse pression (460) qui est en liaison d'échange de chaleur avec la colonne haute pression (8) par l'intermédiaire d'un condenseur principal (461) se présentant sous la forme d'un condenseur-évaporateur. L'air de charge est comprimé dans un compresseur d'air (2). L'air de charge comprimé (6, 734, 802, 840) est refroidi dans un échangeur de chaleur principal (20) et au moins partiellement introduit dans la colonne haute pression (8). Un liquide enrichi en oxygène (462, 465) est prélevé dans la colonne haute pression (8) et introduit dans la colonne basse pression (460) à un premier emplacement intermédiaire (464, 467, 906). Un liquide enrichi en azote (468, 470) est prélevé de la colonne haute pression (8) et/ou du condenseur principal (461), et introduit dans la tête de la colonne basse pression (460). Un flux d'oxygène liquide (11, 12) est prélevé du système de colonnes de distillation pour la séparation azote-oxygène, amené, à l'état liquide, à une pression plus élevée (13), introduit, à cette pression plus élevée, dans l'échangeur de chaleur principal (20) où ce flux est totalement ou sensiblement évaporé et chauffé sensiblement à température ambiante, et enfin extrait, sous forme d'oxygène gazeux sous pression (14). Un flux de traitement haute pression (34, 734) est soumis à un échange thermique indirect avec un flux d'oxygène dans l'échangeur de chaleur principal (20), puis détendu (36, 38; 736, 738), le flux haute pression détendu (37, 737) étant introduit au moins partiellement à l'état liquide dans le système de colonnes de distillation pour la séparation azote-oxygène. Un flux d'azote gazeux de recyclage (18, 19) est prélevé dans la colonne haute pression et au moins comprimé en partie (21) dans un compresseur de recyclage (22). Une première partie (45, 46; 244, 242, 230; 845, 846) dudit flux d'azote de recyclage est prélevée du compresseur de recyclage (22, 322), refroidi dans l'échangeur de chaleur principal (20), au moins partiellement liquéfié dans le compresseur de bas de colonne (9, 209) de la colonne haute pression (8) par échange thermique indirect avec le liquide de bas de colonne de la colonne haute pression (8) et réintroduit dans le système de colonnes de distillation pour la séparation azote-oxygène. Une seconde partie dudit flux d'azote est déviée sous une pression du produit (P, P1, P2, P3, P4) en aval et/ou en amont du compresseur de recyclage et/ou d'un étage intermédiaire dudit compresseur et extrait en tant qu'azote sous pression (27, 29, 53, 564, 565). Le compresseur de recyclage (22, 322) se présente sous la forme d'un compresseur chaud et est entraîné à l'aide d'énergie extérieure.