JP3474180B2 - ガス製品用空気分離装置およびその冷熱利用方法 - Google Patents

ガス製品用空気分離装置およびその冷熱利用方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にガス製品を製
造する空気分離装置およびその冷熱利用方法に関し、さ
らに詳しくは、液化天然ガス（以下、ＬＮＧという）の
冷熱を利用して原料空気から窒素および酸素等のガス製
品を製造する空気分離装置およびその装置を用いて寒冷
損失を補填する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からガス製品の製造用として稼働し
ている空気分離装置では、膨張タービンを用いて熱交換
器の温端における損失および侵入熱等を補償するため、
空気や窒素ガスを所定圧力に圧縮して、寒冷を発生させ
る必要がある。
【０００３】図３は、従来の空気分離装置の構成とその
作用を説明するための図である。同図に示すように、吸
入フィルター１で濾過された原料空気は、空気圧縮機２
に導入され、約0.5MPaまで圧縮された後、後方冷却器３
を通して冷却され、吸着塔４で含有される水分および炭
酸ガス等の不要成分が除去される。これらが原料空気を
供給する手段を構成する。
【０００４】次に、原料空気は主熱交換器５に入り、後
述するように、精留塔から取り出された低温の窒素ガス
や酸素ガスと熱交換することによって沸点近くまで冷却
された後、高圧精留塔６に導入される。高圧精留塔６に
導入された原料空気は、同塔内を上昇する間に還流液体
窒素との気液接触によって、次第に窒素濃度を高め、頂
部では高純度窒素ガスとなる。頂部に達した窒素ガスは
凝縮器８に導入されて、低圧精留塔７の底部の液体酸素
との熱交換により凝縮して液体窒素となり、その一部は
低圧精留塔７の還流液として低圧塔の頂部に、一部は還
流液として高圧精留塔６の頂部に供給される。
【０００５】上述の高圧精留塔６で用いられる還流液
は、高圧精留塔６の頂部から降下する間に空気と接触し
て酸素濃度を高めてゆき、底部から高酸素濃度の液体空
気として抜き取られて、低圧精留塔７の中間部に供給さ
れる。この液体空気は、低圧精留塔７を降下する間に酸
素濃度をさらに高めて、底部では高純度の液体酸素とし
て滞留する。
【０００６】製品としては、高純度の酸素ガスを低圧精
留塔７の底部から、また、高純度の窒素を低圧精留塔７
の頂部または高圧精留塔６の頂部からそれぞれ取り出
し、主熱交換器５まで還流して、前述の通り、原料空気
との熱交換を行うことによって大気温度近傍まで加温さ
れ、酸素ガスおよび窒素ガスのガス製品として供給され
る。また、低圧精留塔７の上部からは低純度の窒素ガス
が抜き取られ、主熱交換器５で加熱された後、排窒素ガ
スとして吸着塔４の再生ガスや冷水製造用として利用さ
れた後、大気へ放出される。
【０００７】図３に示したガス製品を製造する空気分離
装置では、通常、熱交換器の温端における損失および侵
入熱等を補償するために、常時、寒冷を発生させること
が必要になる。このため、加圧、冷却並びに水分および
炭酸ガス等が除去された原料空気の一部は、昇圧機９お
よび後方冷却器10に通して圧縮、冷却した後、膨張ター
ビン11を用いて寒冷を発生させて、低圧精留塔７の上部
に投入している。
【０００８】
【発明が解決使用とする課題】ＬＮＧは環境改善型エネ
ルギーであり、石油代替エネルギーの観点から導入が推
進されるようになり、これに伴ってＬＮＧの有する冷熱
を有効に利用する技術が開発され、液体窒素や液体酸素
を製造する空気分離装置に実用化が進められている（例
えば、特開2000−65470号公報、特開平6−11254号公
報）。
【０００９】ＬＮＧの冷熱を利用した事例としては、Ｌ
ＮＧ受入基地から比較的近い場所に建設され、受入基地
から供給される多量、具体的には20t/h以上のＬＮＧの
冷熱を回収し、窒素や酸素の液体製品を効率的に製造し
ている大規模な空気分離装置がある。この場合には、当
該装置で製造される窒素ガス、または酸素含有量の少な
い窒素ガスが回収媒体として用いられ、これらの窒素ガ
スがＬＮＧとの熱交換により液化され、熱交換器の温端
における損失および侵入熱等を補償するために空気分離
装置本体に供給される。しかし、ＬＮＧの冷熱利用を大
規模の空気分離装置で実施する場合には、その冷熱回収
プロセスが複雑化していることから、既存装置を改造す
ることが困難である。
【００１０】ー方、遠隔地における都市ガスの地域供給
のために、ＬＮＧサテライト基地が建設されている。こ
のサテライト基地まではローリー車などによりＬＮＧが
輸送されるが、ＬＮＧ受入基地と比較して小規模であ
り、代表的には１〜５t/h程度に留まるため、空温式気
化器などにより気化される程度であり、ＬＮＧの冷熱が
有効に利用されていないのが現状である。
【００１１】前述の通り、主にガス製品を製造する空気
分離装置において必要とされる寒冷は、圧縮、冷却した
空気や窒素ガスを膨張タービンで膨張させることにより
発生させており、ＬＮＧの冷熱を利用した事例は存在し
なかった。これは、主にガス製品を製造する空気分離装
置は、液体製品を製造する場合に比べて、必要とされる
寒冷が少ないにもかかわらず、その寒冷をＬＮＧの冷熱
で簡便に補償する手段が開発されておらず、複雑な設備
が必要となり、ＬＮＧの冷熱を利用する経済的な効果が
乏しかったためである。
【００１２】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、主にガス製品を製造する空気分離装置であっ
ても、ＬＮＧの冷熱を有効に利用することが可能であ
り、これによりガス製品の製造に必要な電力原単位の低
減が図れる空気分離装置、およびその冷熱利用方法を提
供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記(1)のガ
ス製品用空気分離装置、並びに(2)および(3)の空気分離
装置による冷熱利用方法を要旨としている。 (1) 原料空気を供給する手段と、供給された原料空気と
取り出されたガス製品とを熱交換する主熱交換器と、こ
の主熱交換器で冷却された原料空気を取り込んで選択的
に組成成分を分離する精留塔と、天然ガスの冷熱を回収
するＬＮＧ熱交換器と、前記主熱交換器からＬＮＧ熱交
換器へガス製品のうち窒素ガスを流通させる手段、およ
びＬＮＧ熱交換器から主熱交換器まで窒素ガスを流通さ
せる手段を設けたことを特徴とするガス製品を製造する
空気分離装置。 (2) 供給された原料空気と取り出されたガス製品とを熱
交換する主熱交換器と、この主熱交換器で冷却された原
料空気を取り込んで選択的に組成成分を分離する精留塔
を有し、ガス製品を製造する空気分離装置による冷熱利
用方法であって、当該装置の出側に天然ガスの冷熱を回
収するＬＮＧ熱交換器を設け、前記精留塔から取り出さ
れたガス製品を前記主熱交換器で原料空気との熱交換に
よって加熱し、次いでガス製品のうち窒素ガスを前記Ｌ
ＮＧ熱交換器に通して冷熱を回収した後、再び前記主熱
交換器に通して原料空気と熱交換してガス製品とするこ
とを特徴とする空気分離装置の冷熱利用方法。 (3) 供給された原料空気と取り出されたガス製品とを熱
交換する主熱交換器と、この主熱交換器で冷却された原
料空気を取り込んで選択的に組成成分を分離する精留塔
を有し、ガス製品を製造する空気分離装置による冷熱利
用方法であって、当該装置の出側に天然ガスの冷熱を回
収するＬＮＧ熱交換器を設け、前記精留塔から取り出さ
れたガス製品を前記主熱交換器で原料空気との熱交換に
よって加熱し、次いでガス製品のうち窒素ガスを分岐し
て一部を前記ＬＮＧ熱交換器に通して冷熱を回収した
後、前記精留塔から取り出され、かつ主熱交換器に通す
前の窒素ガスに合流させることを特徴とする空気分離装
置の冷熱利用方法。
【００１４】上記(3)の冷熱利用方法では、主熱交換器
を通して分岐された窒素ガスを所定圧力まで圧縮または
／および所定温度まで冷却してＬＮＧ熱交換器に通すこ
とが望ましい。また、精留塔から取り出された窒素ガス
に合流させる場合には、ＬＮＧ熱交換器に通して冷熱を
回収した窒素ガスを所定温度まで冷却するのが望まし
い。
【００１５】上記(2)および(3)の冷熱利用方法では、Ｌ
ＮＧ熱交換器に通される窒素ガスは高純度の窒素ガスま
たは酸素含有量の少ない窒素ガスであって、ＬＮＧ圧力
よりも高い圧力を有することが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の空気分離装置では、装置
の出側にＬＮＧの冷熱を回収するＬＮＧ熱交換器と、主
熱交換器からＬＮＧ熱交換器へガスを流通させる手段、
およびＬＮＧ熱交換器から主熱交換器までガスを流通さ
せる手段を設けて、精留塔から取り出されたガス製品を
主熱交換器を通して大気温度近傍まで加温させ、このガ
ス製品のうち窒素ガスを主熱交換器からＬＮＧ熱交換器
へ導入させ、窒素ガスをＬＮＧの冷熱を回収させること
により低温まで冷却し、その冷却されたガス製品を主熱
交換器に再度導入して空気分離装置内に寒冷を供給する
ことを特徴としている。
【００１７】このような装置構成を採用することによっ
て、主にガス製品を製造する空気分離装置であっても、
必要となる寒冷を膨張タービンを用いることなく、その
膨張タービンの装置よりも簡易な設備装置でＬＮＧの冷
熱から賄うことができる。
【００１８】具体的な設備装置としては、ＬＮＧ熱交換
器、および主熱交換器とＬＮＧ熱交換器との間をガス製
品を流通させる手段の新設が必要になる他、主熱交換器
内の一部の改造が必要になる。しかし、この程度の改造
であれば、既に稼働している装置に対しても容易に適用
できる。
【００１９】さらに、後述する図２に示すように、主熱
交換器とＬＮＧ熱交換器との間をガス製品を流通させる
手段の新設に替え、ガスの流通手段に分岐点を設けてガ
ス製品をＬＮＧ熱交換器と分岐点との間を流通させるよ
うにすると、主熱交換器内の改造も不要となる。
【００２０】ＬＮＧの冷熱回収に際して、ＬＮＧが可燃
性であることを考慮して冷熱回収に用いられる窒素ガス
は、高純度の窒素ガス、または酸素含有量の少ない窒素
ガスとする。ここで、酸素含有量の少ない窒素ガスと
は、後述する図１、図２に示す低圧精留塔７の上部から
取り出された低純度の窒素ガスが相当する。
【００２１】さらに熱交換器内部における万が一の漏れ
を配慮して、ＬＮＧの圧力よりも高い圧力まで圧縮され
た窒素ガスが一般的には用いられている。このため、主
熱交換器を経てＬＮＧ熱交換器に導入される窒素ガスが
ＬＮＧの圧力より低い場合には、窒素ガスを加圧する必
要があるため、窒素ガス用の圧縮機を備えることが望ま
しい。
【００２２】また、空気分離装置内の窒素ガスの流通手
段に分岐点を設けて、ＬＮＧの冷熱を回収した窒素ガス
を主熱交換器に通す前の窒素ガスに合流させる場合に
は、合流させる前に窒素ガスの温度コントロールが必要
になる場合もあることから、膨張タービン等の調整手段
を備えるのが望ましい。
【００２３】ＬＮＧ熱交換器を通したＬＮＧが未だ利用
できる余剰な冷熱を有している場合、例えば、ＬＮＧ温
度で-50℃程度の冷熱を保有していれば、この冷熱はフ
ロンやブライン等により回収できる。したがって、ＬＮ
Ｇ熱交換器の下工程にもブライン冷却器等を設けて、回
収した冷熱を空気分離装置における原料空気の予冷やア
ルゴン精製装置におけるアルゴンの冷却に利用するのが
望ましい。
【００２４】本発明の冷熱利用方法では、上述した冷熱
回収を適宜組み合わせることによって、ガス製品用の空
気分離装置に限定することなく、例えば、サテライト基
地で用いられる小規模な気化装置と組み合わせることに
よっても、ＬＮＧの冷熱を充分に、かつ確実に回収する
ことが可能になり、有効にガス製品の製造に必要な電力
原単位を低減することができる。
【００２５】また、本発明の冷熱利用方法によれば、Ｌ
ＮＧの冷熱を回収するガス製品として窒素ガスを用いて
おり、その窒素ガスの圧力をＬＮＧの圧力以上に維持す
るようにしているので、冷熱を回収する際の安全性は十
分確保することができる。
【００２６】
【実施例】本発明の冷熱利用方法による効果を、具体的
に実施例１、２に基づいて説明する。 （実施例１）図１は、本発明の冷熱利用方法を適用した
ガス製品を製造する空気分離装置の構成例を示す図であ
る。原料空気の供給は大気から50,000Nm３/hとして、空
気圧縮機２に導入して0.5MPaまで圧縮した後、後方冷却
器３に導いて冷却水や排窒素ガスにより製造された冷
水、さらにはブラインなど（図示せず）により冷却し
て、吸着塔４で原料空気中の水分と炭酸ガスを除去し
た。
【００２７】この原料空気は、主熱交換器５で高圧精留
塔６および低圧精留塔７から取り出された低温の窒素ガ
スや酸素ガス（詳細な条件は後述する）と熱交換するこ
とにより-170℃まで冷却され、高圧精留塔６に導入され
た。
【００２８】高圧精留塔６内では、選択的に底部に酸素
富化された液体空気が分離され、頂部に窒素ガスが分離
された。そして、高圧精留塔６の底部から抜き取られた
酸素富化された液体空気は低圧精留塔７の中間部に導入
された。一方、高圧精留塔６の頂部から抜き取られた窒
素ガスは分岐され、一部は製品として取り出され、一部
は凝縮器８に導入され、低圧精留塔７の底部に分離され
た液体酸素によって凝縮液化し、分岐された後、還流液
として高圧精留塔６の頂部および低圧精留部７の頂部へ
導入された。
【００２９】製品として高圧精留塔６の頂部から取り出
された窒素ガスは、1,250Nm３/h、圧力0.45MPaの状態で
あり、主熱交換器５で原料空気と熱交換することにより
大気温近傍まで加温された後、ＬＮＧ熱交換器12でＬＮ
Ｇの冷熱を回収し、-140℃まで冷却された。
【００３０】その後、冷却された窒素ガスは主熱交換器
５の中部に導入され、再度原料空気との熱交換により大
気温度付近まで加温されることにより、ＬＮＧの冷熱を
空気分離装置の寒冷として供給した後、製品ガスとして
取り出される。
【００３１】さらに、低圧精留塔７の頂部からは窒素ガ
スを10,000Nm３/h、圧力0.3MPaの状態で、低圧精留塔７
の底部からは酸素ガスを10,000Nm３/h、圧力0.3MPaの状
態で、および低圧精留塔７の上部から排窒素ガスを30,0
00Nm３/h、圧力0.4MPaの状態で取り出した。
【００３２】同様に、これらのガスは主熱交換器５で原
料空気と熱交換することにより大気温付近まで加温さ
れ、酸素ガスおよび窒素ガスは必要であれば製品昇圧機
（図示せず）により所定の圧力まで昇圧した後、製品ガ
スとして供給された。排窒素ガスは吸着塔４の再生ガス
や冷水製造用として利用された後、大気へ放出された。
【００３３】一方、ＬＮＧ熱交換器12に導入されたＬＮ
Ｇは、入り側で500kg/h、圧力0.3MPa、温度-160℃であ
ったが、窒素ガスとの熱交換によって-60℃まで加温さ
れた。ここでは、窒素ガスの圧力を0.3MPa以上になるよ
うに留意したため、窒素ガス側へ可燃性成分が混入する
ことがなく十分安全性が確保された。
【００３４】ＬＮＧ熱交換器12の下工程にブライン冷却
器13を設けて、ＬＮＧの余剰冷熱をブラインと熱交換す
ることで大気温付近まで加温した後、天然ガス（ＮＧ）
として供給できる。このＬＮＧの余剰冷熱を回収した低
温のブラインは、原料空気の予冷などに利用することが
できる。
【００３５】実施例１の効果を検討すると、通常、同規
模の空気分離装置におけるガス製品の製造に必要とする
エネルギー、すなわち、酸素ガス製造での電力原単位
は、分離エネルギー分が0.40kWh/Nm３で、寒冷エネルギ
ー分が0.04kWh/Nm３であり、合計で0.44kWh/Nm３になる
（ REFRIGERATION VOL.57、 No.652 p106〜112 参
照）。実施例１の結果によれば、この内の寒冷エネルギ
ー分の0.04kWh/Nm３がＬＮＧ冷熱の利用によって削減さ
れることから、電力原単位が約９％低減されたことにな
る。
【００３６】ここで注目すべきは、ＬＮＧの供給量を換
算すると600Nm３/hとなり、原料空気の供給量50,000Nm
３/hに比べ、約１％と非常に少量であったが、ＬＮＧが
本来有するエネルギーは約850kW/t-ＬＮＧとし、実施例
１の結果では500kg/hで約400kWの低減がなされており、
その低減効果は約800kW/t-ＬＮＧとなり、本来有するエ
ネルギーの90％以上を回収していることとなる。したが
って、本発明の冷熱利用方法を適用すれば、効率的なＬ
ＮＧの冷熱利用が達成できることが確認できた。 （実施例２）前述の実施例１では、高圧精留塔６の頂部
から1,250Nm３/h、圧力0.45MPaの窒素ガスを取り出して
ＬＮＧの冷熱回収を行っていたが、一般的な空気分離装
置、特に液化アルゴンを製造する空気分離装置では高圧
精留塔の頂部から窒素ガスを取り出すことが制限されて
いる。
【００３７】さらに、実施例１ではＬＮＧの冷熱を回収
した窒素ガスは、再度主熱交換器の中部に導入していた
が、稼働中の空気分離装置の主熱交換器にはこのような
ガス導入部は備えられておらず、本発明の冷熱利用方法
を適用するために、主熱交換器の改造、または取替が必
要となる。そのため、実施例２では、稼働中の空気分離
装置の主熱交換器の改造または取替が必要ない場合につ
いて説明する。
【００３８】図２は、本発明の冷熱利用方法を用いたガ
ス製品を製造する空気分離装置の他の構成例を示す図で
ある。図２に示す構成例では、主熱交換器５の出側の窒
素ガスの流通路に分岐点Ｂを設けて、分岐点ＢからＬＮ
Ｇ熱交換器12までの流通手段を備える。それと同時に、
空気分離装置内の主熱交換器５の入り側の窒素ガスの流
通路に分岐点Ａを設けて、ＬＮＧ熱交換器12から分岐点
Ａまでの流通手段を備える。
【００３９】さらに、分岐点ＢからＬＮＧ熱交換器12ま
での流通手段には、窒素ガスの圧縮機14とその後方冷却
器15を設けるようにするのが望ましい。また、ＬＮＧ熱
交換器12から分岐点Ａまでの流通手段には、窒素ガスの
温度を調整するため、膨張タービン16を設けるようにす
るのが望ましい。
【００４０】低圧精留塔７の頂部から取り出された窒素
ガスは、分岐点Ａで膨張夕一ビン16から送出される窒素
ガスと合流し、主熱交換器５に導入され、原料空気と熱
交換することにより大気温度近傍まで加温された後、出
側のＢ点で分岐された。分岐された一部の窒素ガスは、
必要であれば製品昇圧機（図示せず）により所定の圧力
まで昇圧された後、製品窒素ガスとして供給された。
【００４１】窒素ガスのうち分岐された他の一部は、流
量が1,250Nm３/hとして、窒素圧縮機14で0.4MPaまで昇
圧された後、後方冷却器15で35℃に冷却されてＬＮＧ熱
交換器に導入される。ＬＮＧ熱交換器に導入されるＬＮ
Ｇは、500kg/h（約600Nm３/h）、圧力0.3MPa、温度-160
℃であり、熱交換した窒素ガスは-140℃まで冷却され
た。この窒素ガスは、膨張タービン16で膨張することに
より-175℃まで調整されて、分岐点Ａから主熱交換器５
の入り側の窒素ガスに合流された。
【００４２】一方、ＬＮＧ熱交換器12を出たＬＮＧは、
窒素ガスとの熱交換によって-90℃まで加温された。Ｌ
ＮＧ熱交換器12の下工程にブライン冷却器13を設けて、
ＬＮＧの余剰の冷熱をブラインと熱交換することで大気
温付近まで加温した後、ＮＧとして供給された。
【００４３】上記の構成を採用することによって、本発
明方法を適用するに際し、ＬＮＧ熱交換器12の設置と、
分岐点ＢからＬＮＧ熱交換器までの流通手段およびＬＮ
Ｇ熱交換器から分岐点Ａまでの流通手段に関する配管の
改造のみで既設の装置であっても適用が可能になる。
【００４４】実施例２では、必要に応じて、窒素圧縮機
14、後方冷却器15および膨張タービン16が新たに必要と
なるが、これらに導入される窒素ガス量は1,250Nm３/h
と原料空気量の50,000Nm３/hに比べ、2.5％と少量であ
ることから、小規模の設備で対応できる。
【００４５】さらに、窒素圧縮機14の消費動力が必要に
なるとしても、その動力は約100kWに留まることが予測
でき、実施例２では300kWの電力低減が可能であった。
すなわち、簡易な設備改造によって、効率的にＬＮＧの
冷熱を利用することにより、ガス酸素の製造に必要な原
単位を0.44kWh/Nm３から0.41kW/Nm３とし、７％低減す
ることができた。
【００４６】なお、実施例２の説明では、ガス製品とし
て酸素ガスおよび窒素ガスのみを製造する空気分離装置
について説明したが、液化アルゴンを製造する場合にも
同様の方法を適用することができ、製造電力原単位を低
減することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】本発明の空気分離装置およびその冷熱利
用方法によれば、ガス製品を製造する空気分離装置であ
っても、ＬＮＧの冷熱を有効に利用することが可能であ
り、これによりガス製品の製造に必要な電力原単位の低
減が図れる。
【００４８】具体的には、ガスを製造する空気分離装置
の寒冷エネルギー分、すなわち熱交換器の温端揖失およ
び侵入熱に相当する冷熱を原料空気量の約１％程度のＬ
ＮＧ量で賄うことにより、酸素ガスの製造に必要な電力
原単位を５％以上低減することが可能である。また、上
記の原料空気量に対するＬＮＧ量は、従来にＬＮＧの冷
熱を有効に利用できなかった小規模の気化装置を有する
サテライト基地の処理規模に相当するものであるから、
このような小規模のＬＮＧ気化装置と組み合わせること
も可能になる。
【００４９】さらに、ＬＮＧ量が少なく、またＬＮＧの
冷熱を回収するための窒素ガス量も原料空気量に比較し
て少量であるため、本発明の空気分離装置およびその冷
熱利用方法を適用するための設備装置の改造は、小規模
で、簡易なものとすることができる。このため、現在稼
働中の装置に対しても容易に適用することができ、電力
原単位の低減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷熱利用方法を適用したガス製品を製
造する空気分離装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の冷熱利用方法を用いたガス製品を製造
する空気分離装置の他の構成例を示す図である。
【図３】従来の空気分離装置の構成とその作用を説明す
るための図である。
【符号の説明】
１：吸収フィルター、 ２：空気圧縮機 ３：後方冷却器、 ４：吸着塔 ５：主熱交換器、 ６：高圧精留塔 ７：低圧精留塔、 ８：凝縮器 ９：昇圧機、 10：後方冷却器 11：膨張タービン、 12：ＬＮＧ熱交換器 13：ブライン冷却器、 14：窒素圧縮機 15：後方冷却器、 16：膨張タービン Ａ、Ｂ：分岐点
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−124881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−194272（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11254（ＪＰ，Ａ) 特開2000−65470（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25J 1/00 - 5/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原料空気を供給する手段と、供給された原
    料空気と取り出されたガス製品とを熱交換する主熱交換
    器と、この主熱交換器で冷却された原料空気を取り込ん
    で選択的に組成成分を分離する精留塔と、天然ガスの冷
    熱を回収するＬＮＧ熱交換器と、前記主熱交換器からＬ
    ＮＧ熱交換器へガス製品のうち窒素ガスを流通させる手
    段、およびＬＮＧ熱交換器から主熱交換器まで窒素ガス
    を流通させる手段を設けたことを特徴とするガス製品を
    製造する空気分離装置。
  2. 【請求項２】供給された原料空気と取り出されたガス製
    品とを熱交換する主熱交換器と、この主熱交換器で冷却
    された原料空気を取り込んで選択的に組成成分を分離す
    る精留塔を有し、ガス製品を製造する空気分離装置によ
    る冷熱利用方法であって、当該装置の出側に天然ガスの
    冷熱を回収するＬＮＧ熱交換器を設け、前記精留塔から
    取り出されたガス製品を前記主熱交換器で原料空気との
    熱交換によって加熱し、次いでガス製品のうち窒素ガス
    を前記ＬＮＧ熱交換器に通して冷熱を回収した後、再び
    前記主熱交換器に通して原料空気と熱交換してガス製品
    とすることを特徴とする空気分離装置の冷熱利用方法。
  3. 【請求項３】供給された原料空気と取り出されたガス製
    品とを熱交換する主熱交換器と、この主熱交換器で冷却
    された原料空気を取り込んで選択的に組成成分を分離す
    る精留塔を有し、ガス製品を製造する空気分離装置によ
    る冷熱利用方法であって、当該装置の出側に天然ガスの
    冷熱を回収するＬＮＧ熱交換器を設け、前記精留塔から
    取り出されたガス製品を前記主熱交換器で原料空気との
    熱交換によって加熱し、次いでガス製品のうち窒素ガス
    を分岐して一部を前記ＬＮＧ熱交換器に通して冷熱を回
    収した後、前記精留塔から取り出され、かつ主熱交換器
    に通す前の窒素ガスに合流させることを特徴とする空気
    分離装置の冷熱利用方法。
  4. 【請求項４】上記ＬＮＧ熱交換器に通される窒素ガスは
    高純度の窒素ガスまたは酸素含有量の少ない窒素ガスで
    あって、天然ガス圧力よりも高い圧力を有することを特
    徴とする請求項２または３に記載の空気分離装置による
    冷熱利用方法。
  5. 【請求項５】主熱交換器を通して分岐された窒素ガスを
    所定圧力まで圧縮または／および所定温度まで冷却して
    ＬＮＧ熱交換器に通すことを特徴とする請求項３に記載
    の空気分離装置の冷熱利用方法。
  6. 【請求項６】ＬＮＧ熱交換器に通して冷熱を回収した窒
    素ガスを所定温度まで冷却して精留塔から取り出された
    窒素ガスに合流させることを特徴とする請求項３記載の
    空気分離装置の冷熱利用方法。
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