CA2771205A1 - Method and facility for producing oxygen through air distillation - Google Patents
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Abstract
Dans un procédé de production d'oxygène par distillation d'air alimenté par de l'air à la pression atmosphérique pour produire un premier et un second débits d'air pressurisés, une première unité d'épuration (5), une deuxième unité d'épuration (7), les premier et second débits d'air pressurisés sortant du moyen de compression à une première et deuxième pression, les première et deuxième pressions étant à des pressions différentes d'au moins 0,5 bar, on envoie le premier débit d'air pressurisé d'une première sortie du moyen de compression à la première unité d'épuration à la première pression pour produire un premier débit d'air épuré, on envoie le premier débit d'air épuré de la première unité d'épuration à une colonne du système de colonnes (15), on envoie le deuxième débit d'air épuré de la deuxième unité d'épuration à une colonne du système de colonnes au moins sous forme partiellement condensée, on soutire un liquide riche en oxygène du système de colonnes, on le vaporise par échange de chaleur au moins avec le deuxième débit épuré et on le fournit comme produit.In a process for producing oxygen by distilling air supplied with air at atmospheric pressure to produce first and second pressurized air flows, a first purification unit (5), a second purification unit 'purification (7), the first and second pressurized air flows leaving the compression means at a first and second pressure, the first and second pressures being at different pressures of at least 0.5 bar, the first is sent flow of pressurized air from a first outlet of the compression means to the first purification unit at the first pressure to produce a first flow of purified air, the first flow of purified air is sent from the first unit of purification to a column of the column system (15), the second flow of purified air from the second purification unit is sent to a column of the column system at least in partially condensed form, an oxygen-rich liquid is withdrawn from the system of columns, it is vaporized by exchange heat at least with the second purified flow and it is supplied as a product.
Description
Procédé et installation de production d'oxygène par distillation d'air La présente invention est relative à un procédé et à une installation de production d'oxygène par distillation d'air. L'invention s'applique par exemple à la production de très grandes quantités d'oxygène où la pression d'oxygène requise est dans une plage comprise, par exemple, entre 5 et 20 bars. L'oxygène est produit dans une ou plusieurs unités de distillation d'air de grande taille, où il est avantageux d'amener à ces pressions l'oxygène liquide produit dans la ou les unité(s) de distillation au moyen de pompes et de vaporiser l'oxygène liquide par échange de chaleur avec un fluide calorigène comprimé à
une pression suffisante pour permettre la vaporisation de l'oxygène, ce fluide calorigène étant typiquement de l'air surpressé. On évite ainsi l'utilisation de compresseurs d'oxygène, toujours délicate.
Il est classique dans de telles unités de séparation d'air (ASU) de comprimer de l'air à la pression atmosphérique dans un ou plusieurs compresseur(s) d'air principal(aux) installé(s) en parallèle. L'air ainsi comprimé est refroidi par des moyens de réfrigération, typiquement dans une plage comprise, par exemple entre 5 et 40 C. L'air ainsi réfrigéré est traité dans une ou plusieurs unité(s) de purification où les impuretés comme l'eau, le C02 et les hydrocarbures sont pour la plupart éliminées.
Une partie de cet air ainsi épuré est envoyée dans un surpresseur où elle subit une étape supplémentaire de compression, typiquement au-delà de 10 bars, et constitue, par exemple, le fluide calorigène permettant la vaporisation du ou des produits comme l'oxygène.
La production de grandes quantités d'oxygène par des ASU nécessite d'épurer de grandes quantités d'air dans les unités de purification et pour cela de minimiser la taille des ces unités de purification pouvant traiter un volume d'air donné.
L'utilisation d'unités de purification à lits concentriques permet de réduire la taille de ces unités, ce qui peut être obtenu également en augmentant la pression de l'air purifié
dans ces unités, ou en abaissant sa température.
US-A-5337570 décrit un procédé dans lequel deux débits d'air sont épurés à des pressions différentes, mais un de ces débits est ensuite surpressé à une pression plus élevée afin de pouvoir vaporiser un débit d'oxygène liquide pressurisé. Process and plant for producing oxygen by air distillation The present invention relates to a method and an installation of production of oxygen by air distillation. The invention applies for example to the production of very large amounts of oxygen where the required oxygen pressure is in a beach included, for example, between 5 and 20 bar. Oxygen is produced in one or more units of air distillation of large size, where it is advantageous to bring to these oxygen pressures produced in the distillation unit (s) by means of pumps and to spray liquid oxygen by heat exchange with a compressed a sufficient pressure to allow the vaporization of oxygen, this fluid calorigenic being typically supercharged air. This avoids the use of compressors oxygen, always delicate.
It is conventional in such air separation units (ASU) to compress of air at atmospheric pressure in one or more air compressor (s) main (in) installed in parallel. The air thus compressed is cooled by means of refrigeration, typically in a range, for example between 5 and 40 C. The air and refrigerated is treated in one or more purification unit (s) where impurities such as water, C02 and the hydrocarbons are for the most part eliminated.
Part of this purified air is sent to a booster undergoes additional compression step, typically above 10 bar, and consisting of for example, the circulating fluid allowing the vaporization of the product or products as oxygen.
The production of large amounts of oxygen by ASUs requires the purification of large amounts of air in the purification units and for that of minimize the size of these purification units can treat a given volume of air.
The use of purification units with concentric beds makes it possible to reduce size of these units, which can be achieved also by increasing the pressure of purified air in these units, or by lowering its temperature.
US-A-5337570 discloses a method in which two air flows are purified to different pressures but one of these flows is then overpressed to a higher pressure in order to vaporize a flow of pressurized liquid oxygen.
2 La présente invention vise à pallier les défauts de l'art antérieur et peut permettre de réduire l'investissement en évitant l'ajout de tout surpresseur d'air après la ou les unité(s) de purification, et d'avoir en lieu et place une compression équivalente avant l'étape de purification de l'air dans la ou les unité(s) d'épuration.
Les unités d'épuration traiteront deux débits d'air à deux pressions différentes, le premier débit d'air à une première pression comprise entre 5 et 9 bars voire entre 2 et 4 bars, et le second débit d'air à une seconde pression comprise entre 11 et 50 bars, voire entre 4,5 et 8 bars.
Selon un objet de l'invention, il est prévu un procédé de production d'oxygène par distillation d'air dans un appareil comprenant au moins un système de colonnes, au moins une ligne d'échange, au moins un moyen de compression entraîné par un moteur électrique et/ou une turbine à vapeur et alimenté par de l'air à la pression atmosphérique pour produire un premier et un second débits d'air pressurisés, une première unité
d'épuration, une deuxième unité d'épuration, les premier et second débits d'air pressurisés sortant du moyen de compression à une première et deuxième pression, la seconde pression étant plus élevée que la première d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars et la seconde pression étant la pression la plus élevée de tout débit d'air destiné à alimenter le système de colonnes ; dans lequel on envoie le premier débit d'air pressurisé d'une première sortie du moyen de compression à
la première unité d'épuration substantiellement à la première pression pour produire un premier débit d'air épuré en eau et en dioxyde de carbone, on envoie le deuxième débit d'air pressurisé d'une deuxième sortie du moyen de compression à la deuxième unité
d'épuration substantiellement à la deuxième pression pour produire un deuxième débit d'air épuré en eau et en dioxyde de carbone, on refroidit le premier débit épuré dans la ligne d'échange éventuellement à la première pression, on refroidit le deuxième débit épuré dans la ligne d'échange éventuellement à la deuxième pression, on envoie le premier débit d'air épuré de la première unité d'épuration à une colonne du système de colonnes, on envoie le deuxième débit d'air épuré provenant de la deuxième unité
d'épuration à une colonne du système de colonnes au moins sous forme partiellement condensée, on soutire un liquide riche en oxygène du système de colonnes, on le vaporise, éventuellement dans la ligne d'échange ou dans un vaporiseur auxiliaire, par échange de chaleur au moins avec le deuxième débit épuré à la deuxième pression et on le fournit comme produit. 2 The present invention aims to overcome the defects of the prior art and can reduce the investment by avoiding the addition of any booster air after the or the unit (s) of purification, and to have instead a compression equivalent before the step of purifying the air in the purification unit (s).
The purification units will treat two air flows at two pressures different, the first flow of air at a first pressure of between 5 and 9 bar between 2 and 4 bars, and the second air flow at a second pressure of between 11 and 50 bars or even between 4.5 and 8 bar.
According to one object of the invention, there is provided a method of producing oxygen by air distillation in an apparatus comprising at least one columns, at least an exchange line, at least one compression means driven by an engine electric and / or a steam turbine and powered by air at pressure atmospheric for produce first and second pressurized air flows, a first unit sewage, a second purification unit, the first and second pressurized air flows leaving the compression means at a first and second pressure, the second pressure being more higher than the first of at least 0.5 bar, possibly at least 5 bar, even from minus 10 bar, even at least 25 bar and the second pressure being the most pressure high of any air flow intended to feed the system of columns; in which one sends the first flow of pressurized air a first output of the means of compression to the first purification unit substantially at the first pressure for produce a first flow of air purified by water and carbon dioxide, the second flow of pressurized air from a second outlet of the compression means to the second unit of purification substantially at the second pressure to produce a second debit air purified in water and carbon dioxide, the first flow is cooled clean in the exchange line possibly at the first pressure, it cools the second flow purified in the exchange line possibly at the second pressure, we send the first purified air flow from the first one-column scrubber unit columns the second purified air flow from the second unit is sent treatment at a column of the column system at least partially condensed form, one withdrawn an oxygen-rich liquid from the column system, it is vaporized, possibly in the exchange line or in an auxiliary vaporizer, by heat exchange at the less with the second purified flow at the second pressure and is supplied as a product.
3 Selon d'autres objets de l'invention ;
- la différence de pression entre les deux débits d'air pressurisés est au plus 4 bars ou éventuellement au moins de 1 bar et au plus de 3 bars.
- la différence de pression entre les deux débits d'air pressurisés est au moins 5 bars et au plus 30 bars, ou éventuellement au moins de 15 bars et au plus de 25 bars.
-au moins une partie du premier débit d'air épuré est envoyée dans la même colonne du système de colonnes que le second débit d'air épuré.
-aucune partie du deuxième débit n'est envoyée dans un rebouilleur du système de colonnes.
- la seconde pression est plus élevée que la première d'au moins 5 bars.
- la seconde pression est élevée que la première d'au moins 10 bars.
- la seconde pression est plus élevée que la première d'au plus 25 bars.
-le débit à la seconde pression rentre dans une colonne du système de colonnes et ne sert pas à chauffer un rebouilleur du système de colonnes.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu une installation de production d'oxygène par distillation d'air comprenant au moins un système de colonnes, au moins une ligne d'échange, au moins un moyen de compression entraîné par une turbine à vapeur et/ou par un moteur électrique, le moyen de compression ayant une première et une deuxième sortie, une première unité d'épuration, une deuxième unité
d'épuration, le moyen de compression étant adapté pour être alimenté par de l'air à la pression atmosphérique et pour produire à partir de la première sortie un premier débit d'air pressurisé à une première pression et à partir de la deuxième sortie un deuxième débit d'air pressurisé à une deuxième pression, le second débit d'air pressurisé étant à
une pression supérieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars à la pression du premier débit d'air pressurisé, une première conduite pour relier la première sortie à la première unité d'épuration, une deuxième conduite pour relier la deuxième sortie à la deuxième unité d'épuration, une troisième conduite pour relier la première unité d'épuration avec la ligne d'échange, une quatrième conduite pour relier la deuxième unité d'épuration avec la ligne d'échange, aucun moyen de surpression d'air n' étant reliée en aval de la deuxième unité d'épuration, une cinquième conduite reliant la ligne d'échange avec une colonne du système de colonnes, une sixième conduite pour relier la ligne d'échange avec une colonne du système de colonnes, une conduite pour soutirer un liquide riche en oxygène liquide du système de colonnes et pour 3 According to other objects of the invention;
- the pressure difference between the two pressurized air flows is at plus 4 bars or possibly at least 1 bar and at most 3 bars.
- the pressure difference between the two pressurized air flows is at minus 5 bars and at most 30 bar, or possibly at least 15 bar and at most 25 bars.
at least a part of the first flow of purified air is sent in the same column of the column system as the second flow of purified air.
-no part of the second flow is sent to a system reboiler of columns.
the second pressure is higher than the first by at least 5 bars.
the second pressure is high than the first of at least 10 bars.
the second pressure is higher than the first pressure by at most 25 bars.
the flow rate at the second pressure enters a column of the column system and does not heat a reboiler in the column system.
According to another object of the invention, an installation of production of oxygen by air distillation comprising at least one column system, at least an exchange line, at least one compression means driven by a turbine steamed and / or by an electric motor, the compression means having a first and a second exit, a first purification unit, a second unit purification, the compression means being adapted to be powered by air at the pressure atmospheric and to produce from the first output a first flow air pressurized at a first pressure and from the second exit a second air flow pressurized at a second pressure, the second flow of pressurized air being a pressure at least 0.5 bar, possibly at least 5 bar, or at least minus 10 bars, even at least 25 bar at the pressure of the first flow of pressurized air, a first conduct to connect the first outlet to the first purification unit, a second conduct to connect the second outlet to the second purification unit, a third conduct to connect the first purification unit with the exchange line, a fourth conduct to connect the second purification unit with the exchange line, no way an air overpressure not being connected downstream of the second purification unit, a fifth conduct connecting the exchange line with a column of the column system, a sixth conduct to connect the exchange line with a column of the system of columns, one conduct to draw a liquid rich in liquid oxygen from the system of columns and for
4 envoyer à un vaporiseur (25), éventuellement constitué par la ligne d'échange, des moyens pour envoyer au moins une partie du deuxième débit épuré
au vaporiseur pour s'y condenser et dans laquelle il n'y a aucun moyen de compression d'air entre la première sortie et la première unité d'épuration et il n'y a aucun moyen de compression d'air entre la deuxième sortie et la ligne d'échange, voire le système de colonnes.
Selon d'autres aspects de l'invention :
- le moyen de compression comprend un premier compresseur et un deuxième compresseur, des moyens pour alimenter le premier compresseur et le second compresseur avec de l'air à la pression atmosphérique, le premier et le deuxième compresseur étant éventuellement entraînés par une turbine à vapeur commune.
- seul l'un des premier et deuxième compresseurs d'air comprend des réfrigérants intermédiaires (compression isotherme).
- des moyens pour envoyer de l'air provenant de la sortie de celui des deux compresseurs d'air ne comprenant pas de réfrigérant intermédiaire à un échangeur de chaleur et des moyens pour envoyer au moins un fluide provenant du système de colonnes et/ou de l'eau à l'échangeur pour s'y réchauffer.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu un procédé de production d'oxygène par distillation d'air dans un appareil comprenant n systèmes de colonnes, où
n>2, n lignes d'échange, au moins un premier compresseur comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une première pression, au moins un deuxième compresseur comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à
une deuxième pression, la première pression inférieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars à la deuxième pression et la deuxième pression étant la pression la plus élevée de toute pression d'air destiné à la distillation dans lequel de l'air à la première pression est envoyé d'au moins un premier compresseur à au moins une première unité d'épuration, de l'air à la deuxième pression est envoyé d'au moins un deuxième compresseur à au moins une deuxième unité
d'épuration, de l'air à la première pression est envoyé de la première unité
d'épuration à au moins deux systèmes de colonnes, de l'air à la deuxième pression est envoyé de la deuxième unité d'épuration à au moins deux systèmes de colonnes et on produit de l'oxygène à partir d'au moins un des systèmes de colonnes.
Selon un autre objet de l'invention, il est prévu une installation de production d'oxygène par distillation d'air dans un appareil comprenant n systèmes de colonnes, où
n>2, n lignes d'échange, au moins un premier compresseur comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une première pression, au moins un deuxième 4 send to a vaporizer (25), possibly constituted by the line exchange, means for sending at least a portion of the second purified flow at vaporizer to condense and in which there is no way to air compression between the first exit and the first purification unit and there is no means air compression between the second exit and the exchange line, or even the system of columns.
According to other aspects of the invention:
the compression means comprises a first compressor and a second compressor, means to feed the first compressor and the second compressor with air at atmospheric pressure, the first and the second compressor being possibly driven by a common steam turbine.
- only one of the first and second air compressors includes refrigerants intermediates (isothermal compression).
means for sending air from the outlet of the one of the two air compressors not including an intermediate refrigerant exchanger heat and means for sending at least one fluid from the columns and / or water at the exchanger to warm up.
According to another object of the invention, there is provided a production method of oxygen by distillation of air in an apparatus comprising n systems of columns, where n> 2, n exchange lines, at least one first compressor compressing air atmospheric pressure to produce an air flow at a first pressure, at least a second compressor compressing atmospheric air to produce an air flow at a second pressure, the first lower pressure of at least 0.5 bar, eventually at least 5 bars, or even at least 10 bars, even at least 25 bars at the second pressure and the second pressure being the highest pressure of any air pressure intended for distillation in which air at the first pressure is sent from at least one first compressor to at least a first purification unit, air to the second pressure is sent from at least one second compressor to at least a second unit purification, air at the first pressure is sent from the first unit treatment at least two column systems, air at the second pressure is sent from the second purification unit to at least two column systems and one produces of oxygen from at least one of the column systems.
According to another object of the invention, an installation of production of oxygen by distillation of air in an apparatus comprising n systems of columns, where n> 2, n exchange lines, at least one first compressor compressing air atmospheric pressure to produce an air flow at a first pressure, at least a second
5 compresseur comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à
une deuxième pression, la première pression inférieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars à la deuxième pression, au moins une première unité d'épuration, au moins une deuxième unité
d'épuration, des moyens pour envoyer de l'air à la première pression provenant du ou des premier(s) compresseur(s) à la ou les première(s) unité(s) d'épuration, des moyens pour envoyer de l'air à la deuxième pression provenant du ou des deuxième(s) compresseur(s) à
la ou les deuxième(s) unité(s) d'épuration, des moyens pour envoyer de l'air à
au moins deux systèmes de colonnes à partir de la ou les première(s) unité(s) d'épuration et des moyens pour envoyer de l'air aux deux systèmes de colonnes à partir de la ou les deuxième(s) unité(s) d'épuration, dans laquelle il n'y a aucun moyen de compression entre le ou les premier(s) compresseur(s) et la ou les première(s) unité(s) d'épuration et il n'y a aucun moyen de compression entre le ou les deuxième(s) compresseur(s) et les lignes d'échange, voire les systèmes de colonnes.
De préférence, il n'y a aucun moyen pour relier la sortie du premier compresseur (d'un des premiers compresseurs) avec la sortie du deuxième compresseur (d'un des deuxième compresseurs) et/ou aucun moyen pour relier la sortie de la première unité
d'épuration (d'une des premières unités d'épuration) avec la sortie de la deuxième unité
d'épuration (d'une des deuxième unités d'épuration).
De cette façon, il y a un circuit indépendant alimenté par au moins deux compresseurs produisant de l'air à la première pression et un circuit indépendant alimenté
par au moins deux compresseur produisant de l'air à la deuxième pression, chacun des deux circuits alimentant au moins deux systèmes de colonnes indépendants.
Des exemples de réalisation vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés qui représentent des installations de séparation d'air selon l'invention.
L'installation représentée à la figure 1 est destinée à alimenter en oxygène une ou plusieurs unité(s) de fusion réduction de fer (Corex /Finex ), ou une ou plusieurs unité(s) d'oxycombustion, par exemple. Dans le premier cas, la pression de l'oxygène fourni est 5 compressor compressing atmospheric air to produce an air flow at a second pressure, the first lower pressure of at least 0.5 bar, eventually at least 5 bars, or even at least 10 bars, even at least 25 bars at the second pressure, at least one first purification unit, at least one second unit purification, means for sending air at the first pressure from of the first compressor (s) at the first purification unit (s), means for send air at the second pressure from the second (s) compressor (s) to the second purification unit (s), means to send air to at least two column systems from the first unit (s) purification and means for sending air to both column systems from the or the second purification unit (s), in which there is no means of compression between the first compressor (s) and the first unit (s) purification and there is no compression means between the second compressor (s) and the lines exchange, or even the column systems.
Preferably, there is no way to connect the output of the first compressor (from one of the first compressors) with the output of the second compressor (from a of the second compressors) and / or no means to connect the output of the first unit (of one of the first purification units) with the exit of the second unit purification plant (of one of the second purification units).
In this way, there is an independent circuit powered by at least two compressors producing air at first pressure and a circuit independent powered by at least two compressors producing air at the second pressure, each of the two circuits supplying at least two independent column systems.
Exemplary embodiments will now be described with reference to the drawings annexed which represent air separation installations according to the invention.
The installation represented in FIG. 1 is intended to supply oxygen one or several iron reduction melting units (Corex / Finex), or one or several unit (s) oxycombustion, for example. In the first case, the pressure of oxygen provided is
6 comprise dans une plage allant de 5 à 15 bars. Dans le second cas, la pression de l'oxygène fourni est comprise dans une plage allant de 1 à 5 bars (préférentiellement 1 à 2 bars abs).
L'installation comprend un premier compresseur 1 et un deuxième compresseur 3 installés sur le même site, des moyens pour alimenter le premier compresseur et le second compresseur avec de l'air à la pression atmosphérique, le premier et le deuxième compresseur étant entraînés par des moteurs électriques, et amenant respectivement l'air à
une première pression comprise entre 2.5 et 8 bars et à une seconde pression comprise entre 4 et 30 bars.
Les deux débits d'air comprimés distincts sortant des deux compresseurs d'air sont refroidis par exemple au moyen d'un réfrigérant final, avant d'être envoyés dans une première et une deuxième unités d'épuration 5 et 7, les débits d'air étant l'un substantiellement à la première pression et le second substantiellement à la seconde pression.
Le premier débit d'air épuré est envoyé dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduite 11 et le second débit d'air épuré est envoyé dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduite 9.
Le premier débit d'air une fois refroidi dans l'échangeur 13 est introduit dans le système de colonnes 15, le second débit d'air est introduit dans le système de colonnes 15 au moins sous forme partiellement condensée après un passage dans un vaporiseur auxiliaire 25 utilisant un liquide riche en oxygène soutiré du système de colonnes 15 au moyen d'une conduite 17 et d'une pompe 23. Le premier débit d'air introduit dans le système de colonne 15 l'est au moins en partie dans la même colonne que le second débit d'air introduit dans le système de colonnes 15 au moins partiellement condensé
(par exemple la colonne haute pression d'une double colonne comprenant une colonne haute pression et une colonne basse pression).
La figure 2 illustre une première variante de cette installation où seul l'un des premier et deuxième compresseurs d'air comprend des réfrigérants intermédiaires (compression isotherme), à savoir le compresseur 1, des moyens pour envoyer de l'air provenant de la sortie de celui des deux compresseurs d'air ne comprenant pas de réfrigérant intermédiaire à un échangeur de chaleur 31 et des moyens pour envoyer au moins un fluide provenant du système de colonnes et/ou de l'eau à l'échangeur pour s'y réchauffer. 6 in a range from 5 to 15 bar. In the second case, the pressure of the oxygen supplied is in a range from 1 to 5 bar (preferably 1 to 2 abs bars).
The installation includes a first compressor 1 and a second compressor 3 installed on the same site, means to feed the first compressor and the second compressor with air at atmospheric pressure, the first and the second compressor being driven by electric motors, and bringing respectively the air to a first pressure between 2.5 and 8 bars and at a second pressure range between 4 and 30 bars.
The two separate compressed air flows coming out of the two air compressors are cooled for example by means of a final refrigerant, before being sent in first and second purification units 5 and 7, the air flows being Mon substantially at the first pressure and the second substantially at the second pressure.
The first flow of purified air is sent to the main exchange line 13 at means of the pipe 11 and the second flow of purified air is sent into the exchange line principal 13 by means of line 9.
The first air flow once cooled in the exchanger 13 is introduced in the column system 15, the second air flow is introduced into the system of columns 15 at least partially condensed form after passing through a vaporizer auxiliary using a high oxygen-rich liquid drawn from the columns 15 to means of a pipe 17 and a pump 23. The first air flow introduced in the column system 15 is at least partly in the same column as the second flow of air introduced into the column system 15 at least partially condensed (for example the high pressure column of a double column comprising a column high pressure and a low pressure column).
Figure 2 illustrates a first variant of this installation where only one of the first and second air compressors includes refrigerants intermediate (isothermal compression), namely the compressor 1, means for sending the air coming from the output of that of the two air compressors not including of intermediate refrigerant with a heat exchanger 31 and means for send to less a fluid from the column system and / or water at the exchanger to get there warm up.
7 Les deux débits d'air comprimé sortant des deux compresseurs d'air sont envoyés dans deux unités d'épuration 5 et 7, l'un substantiellement à la première pression et le second substantiellement à la seconde pression.
Le premier débit d'air épuré est envoyé dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduites 11 et le second débit d'air épuré est envoyé dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduite 9.
Le premier débit d'air une fois refroidi dans l'échangeur 13 est introduit dans le système de colonnes 15, le second débit d'air est introduit dans le système de colonnes 15 au moins sous forme partiellement condensée après un passage dans un vaporiseur auxiliaire 25 utilisant un liquide riche en oxygène soutiré du système de colonnes 15 au moyen d'une conduite 17 et d'une pompe 23. Le premier débit d'air introduit dans le système de colonne 15 l'est au moins en partie dans la même colonne que le second débit d'air 15 au moins partiellement condensé. Le liquide riche en oxygène soutiré
du système de colonne 15 au moyen de la conduite 17 et qui s'est vaporisé dans le vaporiseur auxiliaire 25 contre le second débit d'air épuré, est introduit dans l'échangeur de chaleur 31, permet de refroidir l'air comprimé dans le compresseur 1 ne comportant pas de réfrigérants intermédiaires.
L'installation représentée à la figure 3 représente une seconde variante, destinée à
alimenter en oxygène une unité de fusion réduction de fer (Corex /Finex ). La pression de l'oxygène fourni est comprise dans une plage allant de 5 à 15 bars (préférentiellement de 8 à 12 bars abs).
L'installation comprend un premier compresseur 1 et un deuxième compresseur 3, des moyens pour alimenter le premier compresseur et le second compresseur avec de l'air à la pression atmosphérique, le premier et le deuxième compresseur étant entraînés par une turbine à vapeur commune 39, et amenant respectivement l'air à une première pression comprise entre 4 et 7 bars et à une seconde pression comprise entre 10 et 30 bars.
Les deux débits d'air comprimé sortant des deux compresseurs d'air sont envoyés dans deux unités d'épuration 5 et 7 l'une substantiellement à la première pression et la seconde substantiellement à la seconde pression.
Une première portion du premier débit d'air épuré est envoyée dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduites 11 et le second débit d'air épuré est envoyé dans la ligne d'échange principale 13 au moyen de la conduite 9. 7 The two flows of compressed air coming out of the two air compressors are sent to two purification units 5 and 7, one of them substantially first pressure and the second substantially at the second pressure.
The first flow of purified air is sent to the main exchange line 13 at medium of the pipes 11 and the second flow of purified air is sent in the exchange line principal 13 by means of line 9.
The first air flow once cooled in the exchanger 13 is introduced in the column system 15, the second air flow is introduced into the system of columns 15 at least partially condensed form after passing through a vaporizer auxiliary using a high oxygen-rich liquid drawn from the columns 15 to means of a pipe 17 and a pump 23. The first air flow introduced in the column system 15 is at least partly in the same column as the second flow at least partially condensed air. The oxygen-rich liquid withdrawn of the system of column 15 by means of line 17 and which has vaporized in the vaporizer auxiliary 25 against the second flow of purified air, is introduced into the heat exchanger 31, allows to cool the compressed air in the compressor 1 not including of intermediate refrigerants.
The installation represented in FIG. 3 represents a second variant, destined to supply oxygen to an iron reduction melting unit (Corex / Finex). The pressure oxygen supplied is in the range of 5 to 15 bar (preferably from 8 to 12 bars abs).
The installation comprises a first compressor 1 and a second compressor 3, means for feeding the first compressor and the second compressor with air at atmospheric pressure, the first and the second compressor being driven by a common steam turbine 39, and respectively bringing the air to a first pressure between 4 and 7 bar and at a second pressure between 10 and 30 bars.
The two flows of compressed air coming out of the two air compressors are sent in two purification units 5 and 7 one substantially to the first pressure and the second substantially at the second pressure.
A first portion of the first purified air flow is sent to the line main exchange 13 by means of the pipes 11 and the second air flow purified is sent to the main exchange line 13 by means of line 9.
8 La seconde portion du premier débit d'air épuré est envoyée dans le compresseur 33 d'une turbine-booster au moyen de la conduite 29, avant d'être refroidie dans la ligne d'échange principale 13 puis détendue dans la partie turbine 35 de la turbine-booster. L'air détendu dans la turbine 35 est envoyé dans le système de colonne au moyen de la conduite 41.
Le second débit d'air épuré une fois refroidi dans la ligne d'échange est introduit dans le système de colonnes 15 au moyen de la conduite 43.
Comme dans les autres cas, le premier débit d'air introduit dans le système de colonne 15 l'est au moins en partie dans la même colonne que le second débit d'air introduit dans le système de colonnes 15 au moins partiellement condensé.
La figure 4 illustre une troisième variante dérivée de la figure 3 où seul l'un des premier et deuxième compresseurs d'air (le compresseur 3) comprend des réfrigérants intermédiaires (compression isotherme), comprenant des moyens pour envoyer de l'air provenant de la sortie de celui des deux compresseurs d'air ne comprenant pas de réfrigérant intermédiaire à un échangeur de chaleur et des moyens pour envoyer au de l'eau à l'échangeur pour s'y réchauffer.
La figure 5 décrit une quatrième variante de l'installation décrite à la figure 1 où les deux compresseurs sont combinés dans la même machine 3, par exemple un compresseur axial-radial.
La figure 6 décrit une variante supplémentaire où n installations décrites à
la figure 1 sont interconnectées. Cette figure présente pour des raisons de clarté le cas n=2 : elle présente ainsi deux installations telles que décrites à la figure 1, interconnectées au moyen des conduites 45 et 47 d'une part, et 49 et 51 d'autre part. Ainsi la conduite 45 relie la sortie du compresseur 1 et celle du compresseur l', et la conduite 47 relie la sortie du compresseur 3 et celle du compresseur 3' ; la conduite 49 relie la sortie de l'épuration 7 avec celle de l'épuration 7', et enfin la conduite 51 relie la sortie de l'épuration 5 avec celle de l'épuration 5'.
La première des deux installations interconnectées comprend un premier et un deuxième compresseur 1 et 3, la seconde installation comprend un premier et un deuxième compresseur l' et 3'. Les premiers compresseurs let l' et les seconds compresseurs 3 et 3' sont alimentés par de l'air à la pression atmosphérique, les premiers et seconds compresseurs étant entraînés par des moteurs électriques, amènent respectivement l'air à 8 The second portion of the first flow of purified air is sent to the compressor 33 of a turbine-booster by means of the pipe 29, before being cooled in the line exchange main 13 and then relaxed in the turbine portion 35 of the turbine-booster. The air expanded in the turbine 35 is sent into the column system by means of the driving 41.
The second flow of purified air once cooled in the exchange line is introduced in the column system 15 by means of the pipe 43.
As in the other cases, the first air flow introduced into the system of column 15 is at least partly in the same column as the second flow air introduced into the at least partially condensed column system.
FIG. 4 illustrates a third variant derived from FIG.
one of the first and second air compressors (compressor 3) includes refrigerants intermediates (isothermal compression), comprising means for sending the air coming from the output of that of the two air compressors not including of intermediate refrigerant to a heat exchanger and means for sending at the the water at the exchanger to warm up.
FIG. 5 describes a fourth variant of the installation described in FIG.
figure 1 where the two compressors are combined in the same machine 3, for example a compressor axial-radial.
Figure 6 describes an additional variant where n facilities described in the figure 1 are interconnected. This figure presents for the sake of clarity the case n = 2: she thus presents two installations as described in FIG.
interconnected by means pipes 45 and 47 on the one hand, and 49 and 51 on the other hand. So driving 45 connects the compressor 1 and compressor 1, and line 47 connects the exit from compressor 3 and compressor 3 '; line 49 connects the exit of purification 7 with that of the purification 7 ', and finally the pipe 51 connects the exit of purification 5 with that of purification 5 '.
The first of the two interconnected facilities includes a first and a second compressor 1 and 3, the second installation comprises a first and a second compressor and 3 '. The first compressors let the and the second 3 and 3 'compressors are powered by air at atmospheric pressure, the first and second compressors being driven by electric motors, bring respectively the air to
9 une première pression comprise entre 2,5 et 8 bars et à une seconde pression comprise entre 4 et 30 bars.
Les débits d'air pressurisés par les compresseurs 1 et l' d'une part, et 3 et 3' d'autre part sont refroidis par exemple au moyen d'un réfrigérant final avant d'être envoyés dans les premières unités d'épuration 7 et 7' d'une part et dans les deuxièmes unités d'épuration 5 et 5' d'autre part, les débits d'air étant substantiellement à la première pression d'une part pour ceux provenant des compresseurs 1 et l', et substantiellement à la seconde pression d'autre part pour ceux provenant des compresseurs 3 et 3'.
L'installation comprend une conduite 45 reliant les premiers débits d'airs comprimés par les premiers compresseurs 1 et l', et une conduite 47 reliant les seconds débits d'air comprimés par les seconds compresseurs 3 et 3'. L'installation comprend en outre une conduite 49 reliant les premiers débits d'air épurés par les épurations 7 et 7', et une conduite 51 reliant les seconds débits d'air épurés par les épurations 5 et 5'.
Le système de colonnes 15 de toutes les figures peut comprendre une seule colonne, une double colonne classique ou une triple colonne avec colonne haute pression, colonne à
pression intermédiaire et colonne basse pression, entre autres. 9 a first pressure of between 2.5 and 8 bars and at a second pressure range between 4 and 30 bars.
The air flows pressurized by the compressors 1 and the on the one hand, and 3 and 3 ' on the other hand are cooled for example by means of a final refrigerant before to be sent to the first purification units 7 and 7 'on the one hand and in the second units 5 and 5 'on the other hand, the air flows being substantially to the first pressure on the one hand for those from the compressors 1 and the, and substantially to the second pressure on the other hand for those from compressors 3 and 3 '.
The installation comprises a pipe 45 connecting the first airflows compressed by the first compressors 1 and the, and a connecting pipe 47 the seconds compressed air flows by the second compressors 3 and 3 '. The installation includes in in addition to a pipe 49 connecting the first air flows purified by the purifications 7 and 7 ', and a pipe 51 connecting the second flow of purified air by the purges 5 and 5 '.
The column system 15 of all the figures may comprise a single column, a double standard column or a triple column with high column pressure column intermediate pressure and low pressure column, among others.
Claims (10)
vapeur et alimenté par de l'air à la pression atmosphérique pour produire un premier et un second débits d' air pressurisés, une première unité d'épuration (5), une deuxième unité
d'épuration (7), les premier et second débits d'air pressurisés sortant du moyen de compression à une première et deuxième pression, la seconde pression étant plus élevée que la première d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars et la seconde pression étant la pression la plus élevée de tout débit d'air destiné à alimenter le système de colonnes ; dans lequel on envoie le premier débit d'air pressurisé d'une première sortie du moyen de compression à
la première unité d'épuration (5) substantiellement à la première pression pour produire un premier débit d'air épuré en eau et en dioxyde de carbone, on envoie le deuxième débit d'air pressurisé d'une deuxième sortie du moyen de compression à la deuxième unité
d'épuration (7) substantiellement à la deuxième pression pour produire un deuxième débit d'air épuré en eau et en dioxyde de carbone, on refroidit le premier débit épuré dans la ligne d'échange (13) éventuellement à la première pression, on refroidit le deuxième débit épuré dans la ligne d'échange (13) éventuellement à la deuxième pression, on envoie le premier débit d' air épuré de la première unité d'épuration à une colonne du système de colonnes (15), on envoie le deuxième débit d'air épuré provenant de la deuxième unité
d'épuration à une colonne du système de colonnes (15) au moins sous forme partiellement condensée, on soutire un liquide riche en oxygène du système de colonnes, on le vaporise, éventuellement dans la ligne d'échange ou dans un vaporiseur auxiliaire (25), par échange de chaleur au moins avec le deuxième débit épuré à la deuxième pression et on le fournit comme produit. 1. Process for producing oxygen by distillation of air in a device comprising at least one column system (15), at least one exchange line (13), less compression means driven by an electric motor and / or turbine to vapor and fed by air at atmospheric pressure to produce a first and a second flow of pressurized air, a first purification unit (5), a second unit (7), the first and second pressurized air flows leaving the means compression at a first and second pressure, the second pressure being higher than the first of at least 0.5 bar, possibly at least 5 bars, or even at least 10 bars, even at least 25 bars and the second pressure being the pressure higher of any air flow intended to feed the column system; in which we send the first pressurized air flow from a first outlet of the compression means to the first purification unit (5) substantially at the first pressure for produce a first flow of air purified by water and carbon dioxide, the second flow of pressurized air from a second outlet of the compression means to the second unit purification (7) substantially at the second pressure to produce a second flow air purified in water and carbon dioxide, the first flow is cooled clean in the exchange line (13) optionally at the first pressure, the second flow purified in the exchange line (13) optionally at the second pressure, one send the first flow of purified air from the first purification unit to a column of system of columns (15), the second purified air flow from the second unit for purifying at least one column of the column system (15) at least in form partially condensed, a rich oxygen liquid is withdrawn from the column system, vaporizes it, optionally in the exchange line or in an auxiliary vaporizer (25), by exchange of heat at least with the second purified flow at the second pressure and provides it as product.
d'épuration (5), une deuxième unité d'épuration (7), le moyen de compression étant adapté
pour être alimenté par de l'air à la pression atmosphérique et pour produire à
partir de la première sortie un premier débit d'air pressurisé à une première pression et à
partir de la deuxième sortie un deuxième débit d'air pressurisé à une deuxième pression, le second débit d'air pressurisé étant à une pression supérieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars à la pression du premier débit d'air pressurisé, une première conduite pour relier la première sortie à la première unité d'épuration, une deuxième conduite pour relier la deuxième sortie à la deuxième unité d'épuration, une troisième conduite (11) pour relier la première unité
d'épuration avec la ligne d'échange, une quatrième conduite (9) pour relier la deuxième unité d'épuration avec la ligne d'échange, aucun moyen de surpression d'air n'étant reliée en aval de la deuxième unité d'épuration, une cinquième conduite reliant la ligne d'échange avec une colonne du système de colonnes, une sixième conduite pour relier la ligne d'échange avec une colonne du système de colonnes, une conduite (17) pour soutirer un liquide riche en oxygène liquide du système de colonnes et pour envoyer à
un vaporiseur (25), éventuellement constitué par la ligne d'échange, des moyens pour envoyer au moins une partie du deuxième débit épuré au vaporiseur pour s'y condenser et dans laquelle il n'y a aucun moyen de compression d'air entre la première sortie et la première unité d'épuration et il n'y a aucun moyen de compression d'air entre la deuxième sortie et la ligne d'échange, voire le système de colonnes. 9. Apparatus for the production of oxygen by air distillation comprising at least one column system (15), at least one exchange line (13), at least a compression means driven by a steam turbine and / or an engine electric, the compression means having a first and a second output, a first unit purification unit (5), a second purification unit (7), the compression means being adapted to be powered by air at atmospheric pressure and to produce at from the first output a first flow of pressurized air at a first pressure and at from the second output a second flow of pressurized air at a second pressure, the second a pressurized air flow being at a pressure greater than or equal to 0.5 bar, eventually at least 5 bars, or even at least 10 bars, even at least 25 bars at the pressure of first flow of pressurized air, a first conduct to connect the first exit to the first purification unit, a second pipe to connect the second exit to the second purification unit, a third pipe (11) for connecting the first unit of purification with the exchange line, a fourth pipe (9) to connect the second purification unit with the exchange line, no means of air overpressure not being connected downstream of the second purification unit, a fifth pipe connecting the line of exchange with a column of the system of columns, a sixth conduct for connect the exchange line with column of column system, pipe (17) to extract a fluid rich in liquid oxygen from the column system and to send to a vaporizer (25), possibly constituted by the exchange line, means to send at least a portion of the second flow purified vaporizer to condense there and in which there is no means of air compression between the first exit and the first one purification unit and there is no way of air compression between the second exit and the exchange line, or even the system of columns.
1l. Installation selon les revendications 9 ou 10 dans laquelle seul l'un des premier et deuxième compresseurs d'air comprend des réfrigérants intermédiaires (compression isotherme).
12. Installation selon la revendication 11 comprenant des moyens pour envoyer de l'air provenant de la sortie de celui des deux compresseurs d'air ne comprenant pas de réfrigérant intermédiaire à un échangeur de chaleur (31) et des moyens pour envoyer au moins un fluide provenant du système de colonnes et/ou de l'eau à l'échangeur pour s'y réchauffer.
13. Procédé de production d'oxygène par distillation d'air dans un appareil comprenant n systèmes de colonnes, où n>=2, n lignes d'échange (13,13'), au moins un premier compresseur (1, 1') comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une première pression, au moins un deuxième compresseur (3, 3') comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une deuxième pression, la première pression inférieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins bars, même d'au moins 25 bars à la deuxième pression et la deuxième pression étant la pression la plus élevée de toute pression d'air destiné à la distillation dans lequel de l'air à
la première pression est envoyé d'au moins un premier compresseur à au moins une première unité d'épuration (5,5'), de l'air à la deuxième pression est envoyé
d'au moins un deuxième compresseur à au moins une deuxième unité d'épuration (7,7'), de l'air à la première pression est envoyé de la première unité d'épuration à au moins deux systèmes de colonnes (15,15'), de l'air à la deuxième pression est envoyé de la deuxième unité
d'épuration à au moins deux systèmes de colonnes et on produit de l'oxygène à
partir d'au moins un des systèmes de colonnes.
14. Installation de production d'oxygène par distillation d'air dans un appareil comprenant n systèmes de colonnes, où n>=2, n lignes d'échange (13,13'), au moins un premier compresseur (1, 1') comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une première pression, au moins un deuxième compresseur (3, 3') comprimant de l'air atmosphérique pour produire un débit d'air à une deuxième pression, la première pression inférieure d'au moins 0,5 bar, éventuellement d'au moins 5 bars, voire d'au moins 10 bars, même d'au moins 25 bars à la deuxième pression, au moins une première unité
d'épuration (5,5'), au moins une deuxième unité d'épuration (7,7'), des moyens pour envoyer de l'air à la première pression provenant du ou des premier(s) compresseur(s) à la ou les première(s) unité(s) d'épuration, des moyens pour envoyer de l'air à la deuxième pression provenant du ou des deuxième(s) compresseur(s) à la ou les deuxième(s) unité(s) d'épuration, des moyens pour envoyer de l'air à au moins deux systèmes de colonnes (15,15') à partir de la ou les première(s) unité(s) d'épuration et des moyens pour envoyer de l'air aux deux systèmes de colonnes à partir de la ou les deuxième(s) unité(s) d'épuration, dans laquelle il n'y a aucun moyen de compression entre le ou les premier(s) compresseur(s) et la ou les première(s) unité(s) d'épuration et il n'y a aucun moyen de compression entre le ou les deuxième(s) compresseur(s) et les lignes d'échanges, voire les systèmes de colonnes. 10. Installation according to claim 9 wherein the means of compression comprises a first compressor (1) and a second compressor (3), means for feed the first compressor and the second compressor with air at the pressure atmospheric, the first and the second compressor possibly being trained by a common steam turbine (39).
1l. Installation according to claims 9 or 10 in which only one of the first and second air compressors includes refrigerants intermediate (isothermal compression).
12. Installation according to claim 11 comprising means for sending air coming from the outlet of that of the two air compressors not including intermediate refrigerant with a heat exchanger (31) and means for send to less a fluid from the column system and / or water at the exchanger to get there warm up.
13. Process for producing oxygen by distillation of air in a device comprising n column systems, where n> = 2, n exchange lines (13,13 '), at least one first compressor (1, 1 ') compressing atmospheric air to produce a debit of air at a first pressure, at least one second compressor (3, 3 ') compressing atmospheric air to produce a flow of air at a second pressure, the first lower pressure of at least 0.5 bar, possibly at least 5 bar, at least bars, even at least 25 bars at the second pressure and the second pressure being the the highest pressure of any air pressure intended for distillation in which air to the first pressure is sent from at least one first compressor to at least a first purification unit (5,5 '), air at the second pressure is sent at least one second compressor to at least a second purification unit (7,7 '), the air at the first pressure is sent from the first purification unit to at least two systems of columns (15,15 '), air at the second pressure is sent from the second unit at least two column systems and oxygen is produced at from to least one of the column systems.
14. Installation for the production of oxygen by air distillation in a apparatus comprising n column systems, where n> = 2, n exchange lines (13,13 '), at least one first compressor (1, 1 ') compressing atmospheric air to produce a debit of air at a first pressure, at least one second compressor (3, 3 ') compressing atmospheric air to produce a flow of air at a second pressure, the first lower pressure of at least 0.5 bar, possibly at least 5 bar, at least 10 bars, even at least 25 bars at the second pressure, at least a first unit (5,5 '), at least one second purification unit (7,7'), means for send air at the first pressure from the first (s) compressor (s) at the or the first purification unit (s), means to send air to the second pressure from the second compressor (s) at the second unit (s) purification system, means for sending air to at least two systems of columns (15,15 ') from the first purification unit (s) and means to send air to the two column systems from the second (s) unit (s) purification system, in which there is no means of compression between the first (s) compressor (s) and the first purification unit (s) and there is no means compression between the second compressor (s) and the lines exchanges, or even column systems.
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Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2903089A1 (en) * | 1979-01-26 | 1980-07-31 | Linde Ag | METHOD FOR OBTAINING OXYGEN FROM AIR |
JPS56115896A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Gas compressor plant equipped with power recovering means |
US4895583A (en) * | 1989-01-12 | 1990-01-23 | The Boc Group, Inc. | Apparatus and method for separating air |
FR2681415B1 (en) * | 1991-09-18 | 1999-01-29 | Air Liquide | PROCESS AND PLANT FOR THE PRODUCTION OF GAS OXYGEN UNDER HIGH PRESSURE BY AIR DISTILLATION. |
US5337570A (en) * | 1993-07-22 | 1994-08-16 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic rectification system for producing lower purity oxygen |
US5571309A (en) * | 1995-07-28 | 1996-11-05 | The Boc Group, Inc. | Adsorption process |
US5666823A (en) * | 1996-01-31 | 1997-09-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | High pressure combustion turbine and air separation system integration |
US6141950A (en) * | 1997-12-23 | 2000-11-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Integrated air separation and combustion turbine process with steam generation by indirect heat exchange with nitrogen |
EP1197717A1 (en) * | 2000-10-12 | 2002-04-17 | Linde Aktiengesellschaft | Process and apparatus for air separation |
FR2819583B1 (en) * | 2001-01-12 | 2003-03-07 | Air Liquide | INTEGRATED AIR SEPARATION AND ENERGY GENERATION PROCESS AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT SUCH A PROCESS |
US6536234B1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-03-25 | Praxair Technology, Inc. | Three column cryogenic air separation system with dual pressure air feeds |
FR2961586B1 (en) * | 2010-06-18 | 2014-02-14 | Air Liquide | INSTALLATION AND METHOD FOR AIR SEPARATION BY CRYOGENIC DISTILLATION |
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FZDE | Discontinued |
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