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EP0694746B1 - Procédé de production d'un gaz sous pression à débit variable - Google Patents

Procédé de production d'un gaz sous pression à débit variable Download PDF

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Publication number
EP0694746B1
EP0694746B1 EP95401774A EP95401774A EP0694746B1 EP 0694746 B1 EP0694746 B1 EP 0694746B1 EP 95401774 A EP95401774 A EP 95401774A EP 95401774 A EP95401774 A EP 95401774A EP 0694746 B1 EP0694746 B1 EP 0694746B1
Authority
EP
European Patent Office
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air
pressure
liquid
heat
exchange line
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95401774A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0694746A1 (fr
Inventor
Maurice Grenier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP0694746A1 publication Critical patent/EP0694746A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0694746B1 publication Critical patent/EP0694746B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
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    • F25J3/04496—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist
    • F25J3/04503—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist by exchanging "cold" between at least two different cryogenic liquids, e.g. independently from the main heat exchange line of the air fractionation and/or by using external alternating storage systems
    • F25J3/04509—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using the cold from cryogenic liquids produced within the air fractionation unit and stored in internal or intermediate storages for compensating variable air feed or variable product demand by alternating between periods of liquid storage and liquid assist by exchanging "cold" between at least two different cryogenic liquids, e.g. independently from the main heat exchange line of the air fractionation and/or by using external alternating storage systems within the cold part of the air fractionation, i.e. exchanging "cold" within the fractionation and/or main heat exchange line
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    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/912—External refrigeration system
    • Y10S62/913—Liquified gas

Definitions

  • the pressures indicated are absolute pressures.
  • condensation and “vaporization” is meant either condensation or vaporization proper, or pseudo-condensation or a pseudo-vaporization, depending on whether the pressures are sub-critical or super-critics.
  • Processes of this type are sometimes called “pump and air-oxygen rocker processes or air-nitrogen ".
  • the invention applies particularly to processes called “staggered bearings", the examples of which are described in the applications French patent FR-A-2,674,011; FR-A-2.688.052 and FR-A-2.692.664 and FR-A-2.721.383.
  • These processes, in which the liquefaction of air takes place at a temperature below the vaporization temperature of oxygen under its vaporization pressure have advantages interesting both from the point of view of specific energy consumption, that is, the energy required to produce a given quantity gaseous oxygen under pressure.
  • the invention aims to provide means for meet a variable demand for oxygen under pressure so particularly simple and without appreciable degradation of performance, nor thermally, that is to say the equilibrium of the exchange line nor on that of air distillation.
  • FR-A-1,158,639 describes a process for producing oxygen under pressure in which liquid oxygen stored at low pressure is pumped then vaporized in a heat exchanger against an air flow, one of which variable quantity is condensed. The condensed air is stored and sent to the low pressure column at constant flow. Air for the column medium pressure cools in another heat exchanger against cold gases from the appliance.
  • J-A-02293575 discloses a process for producing oxygen under pressure in which liquid oxygen stored at low pressure is pumped then vaporized in a heat exchanger against an air flow therein condenses. A constant flow of condensed air is sent to the column medium pressure. The rest of the air intended for this is cooled in a other heat exchanger.
  • the invention relates to a method according to the claim 1.
  • the invention also relates to a production installation a pressurized gas with variable flow rate according to claim 11.
  • the air distillation installation shown in FIG. 1 essentially comprises: an air compressor 1, an apparatus 2 for purifying the compressed air into water and CO 2 by adsorption, this apparatus comprising two bottles of adsorption 2A, 2B, one of which operates in adsorption while the other is in the process of regeneration, a blower turbine assembly 3 comprising an expansion turbine 4 and a blower or blower 5 whose shafts are coupled, the blower being optionally equipped a refrigerant (not shown), a heat exchanger 6 constituting the heat exchange line of the installation, a double distillation column 7 comprising a medium pressure column 8 surmounted by a low pressure column 9, with a vaporizer -condenser 10 putting the overhead vapor (nitrogen) from the column 8 in heat exchange relation with the tank liquid (oxygen) from the column 9, and a liquid oxygen tank 11, the bottom of which e st connected to a liquid oxygen pump 12 and a liquid air tank 13.
  • This installation is mainly intended to supply, via a pipe 15, gaseous oxygen under a predetermined high pressure, which can be between approximately 13 ⁇ 10 5 Pa and a few megaPascals.
  • All of the air to be distilled is compressed by compressor 1 to a pressure higher than the average pressure of column 8 but lower than high pressure. Then the air, precooled in the vicinity of the room temperature in 19 and cooled to a temperature between + 5 ° C and + 25 ° C in 20, is purified in one, 2A for example, bottles adsorption, and fully pressurized at high pressure by the booster 5, which is driven by the turbine 4.
  • the air is then introduced at the hot end of the exchanger 6 and cooled completely up to an intermediate temperature. At this temperature, a fraction of the air continues to cool and is liquefied in passages 21 of the exchanger, then left the exchange line and sent to the reservoir 13 via a line 22.
  • Liquid air drawn from this reservoir 13 via a line 24 is sub-cooled in the cold part of the exchange line 6, then is expanded to the low pressure in an expansion valve 25 with adjustable opening and introduced at an intermediate level in column 9.
  • part liquid air can be expanded at medium pressure and introduced into column 8.
  • Low pressure nitrogen is heated in passages 32 of the exchanger 6 and then evacuated via a line 33, while the waste gas W, after heating in passages 34 of the exchanger, is used to regenerate a bottle of adsorption, the bottle 2B in the example considered, before being evacuated via a pipe 35.
  • a pipe 36 has also been shown in FIG. 1 evacuation of liquid oxygen from the installation stitched on the pump discharge 12.
  • the high air pressure, at the discharge of the blower, is between approximately 25 ⁇ 10 5 Pa and the condensation pressure of the air by vaporization of the oxygen under the high oxygen pressure.
  • the refrigeration balance of the installation is balanced, with a temperature difference at the hot end of the heat exchange line of the order of 3 ° C. , by withdrawing from the installation at least one product, here oxygen, in liquid form, via line 36.
  • the liquid air contained in the reservoir 13 being at the high pressure, its latent heat of liquefaction is low, so that the flow additional liquid air sent to column 9 is significantly more greater than the additional oxygen flow that is drawn from it. he the higher the pressure of the liquid air is.
  • the quantity of cold gases produced by the double column and sent in the heat exchange line increases, thereby compensating for the reduction in the amount of cold sent to the latter due to the decrease in demand for gaseous oxygen and, consequently, in flow of oxygen vaporized in the passages 18, this drop being obtained in reducing the speed of the pump 12.
  • valve 17 closes, and the pump speed 12.
  • the liquid level drops in the reservoir11 and increases in reservoir 13.
  • this air is taken at the outlet of the apparatus 2 via a line 38, cooled and liquefied in passages additional 21A from the exchange line, and sent as previously to container 13 via line 22.
  • the liquefaction passages 21 of the air under high pressure are equipped, at the cold end of the exchange line, with a trigger 25A, and the sub-cooling passages of the withdrawn liquid air of the container 13 are equipped, at the same cold end, with the valve trigger 25.
  • valves 25 and 25A which ensures the functioning of the air / oxygen switch, similar to which has been described above with regard to FIG. 1.
  • the optimum pressure range from the point of view of the thermal equilibrium of the exchange line 6 and that of the distillation conditions, is between 30 ⁇ 10 5 Pa and approximately 35 ⁇ 10 5 Pa.
  • the invention also applies to the case where the liquid withdrawn is nitrogen, argon, or another liquid.

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Description

La présente invention est relative à un procédé de production d'un gaz sous pression à débit variable, du type dans lequel on distille de l'air dans une installation de distillation d'air comprenant un appareil de distillation comprenant une colonne moyenne pression et une colonne basse pression opérant à une basse pression et une ligne d'échange thermique pour refroidir l'air par échange de chaleur avec des produits provenant de l'appareil de distillation ; on soutire du liquide de cet appareil, on le stocke dans un récipient sous une pression voisine de la pression atmosphérique et égale à la basse pression, on amène le liquide stocké à une pression de vaporisation, on le vaporise et on le réchauffe sous cette pression dans la ligne d'échange thermique pour former le gaz sous pression, cette vaporisation et ce réchauffement s'accompagnant d'une liquéfaction d'air dans ses passages de liquéfaction d'air de la ligne d'échange thermique ; et dans lequel :
  • lors d'une augmentation de la demande du gaz sous pression par rapport au débit nominal, on soutire l'excès demandé, sous forme liquide, du récipient de stockage du liquide soutiré, on l'amène à la pression de vaporisation, et on le vaporise sous cette pression dans la ligne d'échange thermique, et on stocke une quantité correspondante d'air liquéfié par ladite vaporisation dans un récipient de stockage d'air liquide, sous une pression de stockage au moins égale à la pression de fonctionnement de la colonne moyenne pression.
Dans le présent mémoire, les pressions indiquées sont des pressions absolues. De plus, on entend par "condensation" et "vaporisation" soit une condensation ou une vaporisation proprement dite, soit une pseudo-condensation ou une pseudo-vaporisation, selon que les pressions sont sub-critiques ou super-critiques.
Les procédés de ce type (voir par exemple le brevet français FR-A-1.158.639) sont parfois appelés "procédés à pompe et à bascule air-oxygène ou air-azote". L'invention s'applique particulièrement aux procédés dits "à paliers décalés", dont les exemples sont décrits dans les demandes de brevet français FR-A-2.674.011 ; FR-A-2.688.052 et FR-A-2.692.664 et FR-A-2.721.383. Ces procédés, dans lesquels la liquéfaction de l'air s'effectue à une température inférieure à la température de vaporisation de l'oxygène sous sa pression de vaporisation, présentent des avantages intéressants tant du point de vue de la consommation en énergie spécifique, c'est-à-dire de l'énergie nécessaire pour produire une quantité donnée d'oxygène gazeux sous pression.
L'invention a pour but de fournir des moyens permettant de satisfaire à une demande variable en oxygène sous pression de façon particulièrement simple et sans dégradation sensible des performances, ni sur le plan thermique, c'est-à-dire de l'équilibre de la ligne d'échange thermique, ni sur celui de la distillation de l'air.
FR-A-1.158.639 décrit un procédé de production d'oxygène sous pression dans lequel de l'oxygène liquide stocké à basse pression est pompé puis vaporisé dans un échangeur de chaleur contre un débit d'air dont une quantité variable est condensée. L'air condensé est stocké et envoyé à la colonne basse pression en débit constant. L'air destiné à la colonne moyenne pression se refroidit dans un autre échangeur de chaleur contre les gaz froids de l'appareil.
J-A-02293575 divulgue un procédé de production d'oxygène sous pression dans lequel de l'oxygène liquide stocké à basse pression est pompé puis vaporisé dans un échangeur de chaleur contre un débit d'air qui s'y condense. Un débit constant d'air condensé est envoyé à la colonne moyenne pression. Le reste de l'air destiné à celle-ci est refroidi dans un autre échangeur de chaleur.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé selon la revendication 1.
Ce procédé peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • le palier de stockage d'air liquide est à une pression voisine de la pression à laquelle s'effectue ladite liquéfaction d'air ;
  • le récipient de stockage d'air liquide est à une pression comprise entre 30 x 105 Pa et 35 x 105 Pa environ ;
  • la totalité du liquide vaporisé est soutirée du récipient de stockage de liquide ;
  • on effectue ladite liquéfaction d'air à une température inférieure à la température de vaporisation du liquide sous ladite pression de vaporisation, et on évacue au moins un produit liquide de l'installation ; et
  • on comprime l'air destiné au récipient de stockage d'air liquide à ladite pression de stockage et le reste de l'air à une haute pression supérieure à cette pression de stockage.
L'invention a également pour objet une installation de production d'un gaz sous pression à débit variable selon la revendication 11.
Suivant d'autres caractéristiques de l'installation :
  • le récipient de stockage d'air liquide est relié auxdits passages de liquéfaction d'air par l'intermédiaire d'une vanne de détente ;
  • les moyens de compression comprennent un compresseur d'air principal suivi d'une soufflante adaptée pour surpresser une fraction de l'air non destinée au récipient de stockage d'air liquide.
Des exemples de mise en oeuvre de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente schématiquement une installation de production d'oxygène gazeux sous pression à débit variable conforme à l'invention ; et
  • la figure 2 est une vue analogue d'une variante.
L'installation de distillation d'air représentée à la figure 1 comprend essentiellement : un compresseur d'air 1, un appareil 2 d'épuration de l'air comprimé en eau et en CO2 par adsorption, cet appareil comprenant deux bouteilles d'adsorption 2A, 2B dont l'une fonctionne en adsorption pendant que l'autre est en cours de régénération, un ensemble turbine soufflante 3 comprenant une turbine de détente 4 et une soufflante ou surpresseur 5 dont les arbres sont couplés, la soufflante étant éventuellement équipée d'un réfrigérant (non représenté), un échangeur de chaleur 6 constituant la ligne d'échange thermique de l'installation, une double colonne de distillation 7 comprenant une colonne moyenne pression 8 surmontée d'une colonne basse pression 9, avec un vaporiseur-condenseur 10 mettant la vapeur de tête (azote) de la colonne 8 en relation d'échange thermique avec le liquide de cuve (oxygène) de la colonne 9, et un réservoir d'oxygène liquide 11 dont le fond est relié à une pompe d'oxygène liquide 12 et un réservoir d'air liquide 13.
Cette installation est principalement destinée à fournir, via une conduite 15, de l'oxygène gazeux sous une haute pression prédéterminée, qui peut être comprise entre environ 13 x 105 Pa et quelques mégaPascal.
Pour cela, de l'oxygène liquide, soutiré de la cuve de la colonne 9 via une conduite 16 équipée d'une vanne 17 de régulation du niveau de liquide dans la cuve de la colonne 9, est stocké dans le réservoir 11. De l'oxygène liquide soutiré de ce réservoir est amené à la haute pression de vaporisation par la pompe 12 à l'état liquide, puis vaporisé et réchauffé sous cette haute pression dans des passages 18 de la ligne d'échange 6.
La chaleur nécessaire à cette vaporisation et à ce réchauffage, ainsi qu'au réchauffage et éventuellement à la vaporisation d'autres fluides soutirés de la double colonne, est fournie par l'air à distiller, dans les conditions suivantes :
La totalité de l'air à distiller est comprimée par le compresseur 1 à une pression supérieure à la moyenne pression de la colonne 8 mais inférieure à la haute pression. Puis l'air, prérefroidi au voisinage de la température ambiante en 19 et refroidi à une température comprise entre +5°C et +25°C en 20, est épuré dans l'une, 2A par exemple, des bouteilles d'adsorption, et surpressé en totalité à la haute pression par le surpresseur 5, lequel est entraíné par la turbine 4.
L'air est alors introduit au bout chaud de l'échangeur 6 et refroidi en totalité jusqu'à une température intermédiaire. A cette température, une fraction de l'air poursuit son refroidissement et est liquéfiée dans des passages 21 de l'échangeur, puis est sortie de la ligne d'échange et envoyée dans le réservoir 13 via une conduite 22.
De l'air liquide soutiré de ce réservoir 13 via une conduite 24 est sous-refroidi dans la partie froide de la ligne d'échange 6, puis est détendu à la basse pression dans une vanne de détente 25 à ouverture réglable et introduit à un niveau intermédiaire dans la colonne 9. En variante, une partie de l'air liquide peut être détendue à la moyenne pression et introduite dans la colonne 8.
Le reste de l'air surpressé en 5 est détendu à la moyenne pression dans la turbine 4 puis envoyé directement, via une conduite 26, à la base de la colonne 8.
On reconnaít par ailleurs sur la figure 1 les conduites habituelles des installations à double colonne, celle représentée étant du type dit "à minaret", c'est-à-dire avec production d'azote sous la basse pression : les conduites 27 à 29 d'injection dans la colonne 9, à des niveaux croissants de "liquide riche" (air enrichi en oxygène) détendu, de "liquide pauvre inférieur" (azote impur) détendu et de "liquide pauvre supérieur" (azote pratiquement pur) détendu, respectivement, ces trois fluides étant respectivement soutirés à la base, en un point intermédiaire et au sommet de la colonne 8, et les conduites 30 de soutirage d'azote gazeux partant du sommet de la colonne 9 et 31 d'évacuation du gaz résiduaire (azote impur) partant du niveau d'injection du liquide pauvre inférieur. L'azote basse pression est réchauffé dans des passages 32 de l'échangeur 6 puis évacué via une conduite 33, tandis que le gaz résiduaire W, après réchauffement dans des passages 34 de l'échangeur, est utilisé pour régénérer une bouteille d'adsorption, la bouteille 2B dans l'exemple considéré, avant d'être évacué via une conduite 35.
On a encore représenté sur la figure 1 une conduite 36 d'évacuation d'oxygène liquide de l'installation piquée sur la conduite de refoulement de la pompe 12.
La haute pression d'air, au refoulement de la soufflante, est comprise entre 25 x 105 Pa environ et la pression de condensation de l'air par vaporisation de l'oxygène sous la haute pression d'oxygène. Comme expliqué dans d'autres demandes de brevet qui décrivent des procédés "à pompe" et "à paliers décalés", c'est-à-dire dans lesquels, comme dans la présente invention, l'air qui apporte la chaleur de vaporisation de l'oxygène se condense au-dessous de la température de vaporisation de cet oxygène, le bilan frigorifique de l'installation est équilibré, avec un écart de température au bout chaud de la ligne d'échange thermique de l'ordre de 3°C, en soutirant de l'installation au moins un produit, ici de l'oxygène, sous forme liquide, via la conduite 36.
En fonctionnement nominal, le niveau de liquide dans le réservoir 13 est constant, ainsi que celui du réservoir 11.
Lorsque la demande en oxygène gazeux sous pression, sur la conduite de production 15, varie, on maintient constant le débit d'air comprimé par le compresseur 1, ainsi que la pression de refoulement de ce compresseur, et on procède de la manière suivante.
Lorsque la demande en oxygène diminue, on augmente l'ouverture de la vanne 25 afin d'accroítre la quantité de liquide dans la colonne 9. Pour maintenir le niveau de liquide en cuve de cette colonne, la vanne 17 s'ouvre, de sorte qu'un débit accru d'oxygène liquide est envoyé dans le réservoir 11.
L'air liquide contenu dans le réservoir 13 étant à la haute pression, sa chaleur latente de liquéfaction est faible, de sorte que le débit supplémentaire d'air liquide envoyé dans la colonne 9 est sensiblement plus grand que le débit supplémentaire d'oxygène que l'on soutire de celle-ci. Il est d'autant plus grand que la pression de l'air liquide est plus élevée. Par suite, la quantité de gaz froids produite par la double colonne et envoyée dans la ligne d'échange thermique augmente, compensant d'autant la réduction de la quantité de froid envoyée dans cette dernière du fait de la baisse de la demande en oxygène gazeux et, par conséquent, du débit d'oxygène vaporisé dans les passages 18, cette baisse étant obtenue en réduisant la vitesse de la pompe 12.
Par conséquent, le niveau de liquide monte dans le réservoir 11 et il baisse dans ce réservoir 13.
Il est à noter que l'ajout d'air liquide supplémentaire nécessite une augmentation de la puissance de distillation dans la double colonne 7, ce qui est obtenu grâce au fait que la diminution du débit d'oxygène liquide vaporisé en 6 provoque une augmentation du débit gazeux introduit dans la colonne 8.
Inversement, lors d'une augmentation de la demande en oxygène gazeux, on réduit l'ouverture de la vanne 25, ce qui réduit le débit d'air liquide envoyé dans la colonne 9, la vanne 17 se ferme, et on augmente la vitesse de la pompe 12. Ainsi, le niveau de liquide baisse dans le réservoir11 et augmente dans le réservoir 13.
Pour des raisons analogues à ce qui a été expliqué plus haut, ceci a pour conséquence une baisse de la quantité de gaz froids envoyée dans la ligne d'échange thermique, cette baisse compensant dans une large mesure l'augmentation de la quantité de froid introduite dans cette dernière du fait du débit supplémentaire d'oxygène liquide à vaporiser.
On comprend qu'il est avantageux de stocker l'air liquide en 13 à la pression la plus élevée possible, pour amplifier les phénomènes expliqués ci-dessus. Toutefois, pour des raisons technologiques ou parce que la haute pression d'air est super-critique, on peut, en variante, détendre l'air liquide dans une vanne de détente 37 prévue dans la conduite 22, avant de l'introduire dans le réservoir 13, jusqu'à une pression intermédiaire entre la haute pression d'air et la moyenne pression de la colonne 8.
Dans le cas où l'air liquide est stocké à une pression intermédiaire, il est intéressant, du point de vue énergétique, de ne pas comprimer à la haute pression l'air destiné au récipient de stockage 13. Ainsi, dans la variante de la figure 2, cet air est prélevé à la sortie de l'appareil 2 via une conduite 38, refroidi et liquéfié dans des passages supplémentaires 21A de la ligne d'échange, et envoyé comme précédemment au récipient 13 via la conduite 22.
Les passages de liquéfaction 21 de l'air sous la haute pression sont équipés, au bout froid de la ligne d'échange, d'une vanne de détente 25A, et les passages de sous-refroidissement de l'air liquide soutiré du récipient 13 sont équipés, au même bout froid, de la vanne de détente 25.
Dans cette variante, c'est la commande des vannes 25 et 25A qui assure le fonctionnement de la bascule air/oxygène, analogue par ailleurs à ce qui a été décrit plus haut en regard de la figure 1.
La gamme de pressions optimales, du point de vue de l'équilibre thermique de la ligne d'échange 6 et de celui des conditions de distillation, est comprise entre 30 x 105 Pa et 35 x 105 Pa environ.
L'invention s'applique également au cas où le liquide soutiré est de l'azote, de l'argon ou un autre liquide.

Claims (15)

  1. Procédé de production d'un gaz sous pression à débit variable, du type dans lequel on distille de l'air dans une installation de distillation d'air comprenant un appareil de distillation (7) comprenant une colonne moyenne pression (8) et une colonne basse pression (9) opérant à une basse pression et une ligne d'échange thermique (6) pour refroidir l'air par échange de chaleur avec des produits provenant de l'appareil de distillation; on soutire du liquide de cet appareil, on le stocke dans un récipient (11) sous une pression voisine de la pression atmosphérique et égale à la basse pression, on amène le liquide stocké à une pression de vaporisation, on le vaporise et on le réchauffe sous cette pression dans la ligne d'échange thermique pour former le gaz sous pression, cette vaporisation et ce réchauffement s'accompagnant d'une liquéfaction d'air dans ses passages de liquéfaction d'air de la ligne d'échange thermique; et dans lequel :
    lors d'une augmentation de la demande du gaz sous pression par rapport au débit nominal, on soutire l'excès demandé, sous forme liquide, du récipient de stockage du liquide soutiré (11), on l'amène (en 12) à la pression de vaporisation, et on le vaporise sous cette pression (en 18) dans la ligne d'échange thermique (6), et on stocke une quantité correspondante d'air liquéfié par ladite vaporisation dans un récipient de stockage d'air liquide (13), sous une pression de stockage au, moins égale à la pression de fonctionnement de la colonne moyenne pression.
       caractérisé en ce que l'on stocke l'air liquide sous une pression de stockage de préférence nettement supérieure à la pression de la colonne moyenne pression et en ce que l'on envoie des gaz riches en azote (30, 31) de la colonne basse pression (9) à la ligne d'échange thermique et lors d'une réduction de la demande du gaz sous pression par rapport au débit nominal, on soutire de l'appareil de distillation, sous forme liquide, l'excédent produit par cet appareil, on envoie ce liquide dans le récipient (11) de stockage de liquide, et on introduit dans l'appareil de distillation (7) une quantité additionnelle correspondante d'air liquide préalablement stocké (13).
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient de stockage d'air liquide (13) est à une pression voisine de la pression à laquelle s'effectue ladite liquéfaction d'air.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le récipient de stockage d'air liquide (13) est à une pression comprise entre 30 x 105 Pa et 35 x 105 Pa environ.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la totalité du liquide vaporisé est soutirée du récipient de stockage de liquide (11).
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on effectue ladite liquéfaction d'air à une température inférieure à la température de vaporisation du liquide soutiré sous ladite pression de vaporisation, et on évacue au moins un produit liquide de l'installation.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on comprime (en 1) l'air (38) destiné au récipient (13) de stockage d'air liquide à ladite pression de stockage et le reste de l'air à une haute pression supérieure à cette pression de stockage.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel on envoie tout l'air destiné à l'appareil de distillation (7) à la ligne d'échange thermique (6) où il se refroidit.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel on varie la quantité de liquide envoyé à la ligne d'échange thermique en variant la vitesse d'une pompe (12) qui sert à amener le liquide à la pression de vaporisation.
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel un compresseur (1) sert à comprimer l'air destiné à l'appareil et lorsque la demande en gaz sous pression varie, on maintient constant le débit d'air comprimé par le compresseur.
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 dans lequel on envoie la quantité additionnelle correspondante d'air liquide à la colonne basse pression.
  11. Installation de production d'un gaz sous pression à débit variable, du type comprenant un appareil de distillation d'air (7) comprenant une colonne moyenne pression (8) et une colonne basse pression (9), une ligne d'échange thermique (6) pour refroidir l'air par échange de chaleur avec des produits provenant de l'appareil de distillation, des moyens (16, 17) pour soutirer du liquide de cet appareil; des moyens (1, 5) pour amener au moins une fraction de l'air à distiller à une haute pression, et l'envoyer dans des passages (21; 21,21A) de liquéfaction d'air de la ligne d'échange thermique, un récipient (11) de stockage de liquide sous une pression voisine de la pression atmosphérique relié à l'appareil de distillation (7) et muni de moyens (12) pour soutirer du liquide à débit réglable, l'amener à la pression de vaporisation et l'envoyer dans des passages (18) de vaporisation de la ligne d'échange thermique, et un récipient (13) de stockage d'air liquide relié en amont aux passages (21; 21A) de liquéfaction d'air de la ligne d'échange thermique et, en aval, via des moyens de détente (25), à l'appareil de distillation,
       caractérisée en ce que le récipient (13) de stockage d'air liquide se trouve sous une pression nettement supérieure à la plus forte pression de fonctionnement de l'appareil de distillation (7), les moyens de détente sont à débit réglable et en ce qu'elle comprend des moyens (30, 31) pour envoyer des gaz riches en azote de la colonne basse pression (9) à la ligne d'échange thermique.
  12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le récipient (11) de stockage du liquide est interposé entre l'appareil de distillation d'air (7) et des moyens (12) pour amener à la pression de vaporisation la totalité du liquide à vaporiser.
  13. Installation selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que le récipient de stockage d'air liquide (13) est relié auxdits passages de liquéfaction d'air (21 ; 21A) par l'intermédiaire d'une vanne de détente (37).
  14. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que les moyens de compression (1, 5) comprennent un compresseur d'air principal (1) suivi d'une soufflante (5) adaptée pour surpresser une fraction de l'air non destinée au récipient (13) de stockage d'air liquide.
  15. Installation selon l'une des revendications 11 à 14 comprenant des moyens (1, 5) pour envoyer tout l'air destiné à la distillation à la ligne d'échange thermique (6).
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