JPH0682157A - 空気の分離 - Google Patents

空気の分離

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JPH0682157A
JPH0682157A JP5093260A JP9326093A JPH0682157A JP H0682157 A JPH0682157 A JP H0682157A JP 5093260 A JP5093260 A JP 5093260A JP 9326093 A JP9326093 A JP 9326093A JP H0682157 A JPH0682157 A JP H0682157A
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JP
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stream
air
heat exchanger
nitrogen
nitrogen product
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JP5093260A
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English (en)
Inventor
Thomas Rathbone
トーマス・ラスボーン
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BOC Group Ltd
Original Assignee
BOC Group Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高圧で酸素を製造でき、同時に、ガス窒素生
成物の製造速度を最小化できる空気分離法及び空気分離
装置を提供する。 【構成】 空気を、空気圧縮器４から流出させ、精留に
よる分離に適する温度まで、熱交換器１６で冷却する。
該空気を、２バールの上部圧力で動作する低圧精留塔２
６と、高圧精留塔２４とを含む二段精留塔２２で分離さ
せる。ガス酸素生成物及びガス窒素生成物を、熱交換器
において、空気流に対して向かいうように流して温め
る。異なる温度で、２つの窒素側留を、熱交換器から取
り出す。温かい方の側留は、膨張タービン５０で膨張さ
せ、冷たい方の側留は、膨張タービン４８で膨張させ
る。温められた窒素生成物流の一部を圧縮器５２で圧縮
し、熱交換器１６で冷却し、凝縮器・再沸器４６で凝縮
させて、液体窒素生成物を作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、空気を分離させるための方法及
び装置に関するものである。
【０００２】近代的な空気分離プラントでは、空気流を
圧縮して、水蒸気及び二酸化炭素のような低揮発性成分
を該空気流から除去している。得られた精製空気流を、
帰り流（returning stream）と熱交換させることによ
り、精留によって該空気流を分離させるのに適当な極低
温まで、冷却する。精留は、高圧精留塔と低圧精留塔を
含むいわゆる「二段精留塔（double rectification col
umn）」で行う。空気の全てではないにしても、そのほ
とんどを、高圧精留塔の中に導入して、富酸素液体空気
と窒素蒸気とに分離させる。窒素蒸気は、高圧精留塔を
低圧精留塔と結合させている凝縮器・再沸器（condense
r-reboiler）の中で凝縮させる。該凝縮は、低圧精留塔
の底部に集まっている液体酸素と熱交換させることによ
って行う（液体酸素は、そのとき再沸騰する）。得られ
た液体窒素凝縮液の一部を、高圧精留塔において還流と
して用い、残りは、高圧精留塔から取り出して過冷却
し、絞り弁を通過させて圧力を低下させてから、低圧精
留塔の上部に入れて該低圧精留塔のための還流として提
供する。富酸素液体は、高圧精留塔の底部から取り出し
て過冷却し、絞り弁又は減圧弁を通過させて、低圧精留
塔の中間域に導入する。該富酸素液体は、低圧精留塔に
おいて、酸素生成物と窒素生成物とに分離する。これら
の生成物を低圧精留塔から蒸気状態で取り出して、入り
空気流（incomingair stream）と熱交換する帰り流を作
る。
【０００３】上記の空気分離法は、極低温で行う。周囲
温度未満で動作する空気分離プラントの各部分は断熱さ
れているが、プラント中へ「内部漏れ（inleak）」した
熱を補うための冷却が必要である。通常、前記の必要条
件は、タービン中で、精製空気の副流に外部仕事を行わ
せて、該空気副流を膨張させることによって満足され
る。前記外部仕事によって、ブースター・圧縮器（boos
ter-compressor）を運転することができる。該ブースタ
ー・圧縮器により、分離させるための空気の主流を高圧
塔が受容するときの圧力を超える圧力で、膨張させるた
めの精製空気を、膨張タービンに供給する。もし望むな
らば、タービンは、低圧精留塔の中に排気することがで
きる。
【０００４】一般的に、空気の分離により生じる窒素生
成物及び酸素生成物は、大気圧を少し超える圧力で製造
される。従って、低圧精留塔上部における作業圧力は、
従来、１ − １．５バールの範囲で選択されている。こ
の圧力は、次に、高圧精留塔の作業圧力を支配する。な
ぜならば、２つの精留塔は、凝縮器・再沸器によって結
合しているからである。しかしながら、時には、大気圧
を十分に超える圧力で、酸素生成物を提供しなければな
らないときがある。そのような状況においては、２バー
ルを超える圧力で、低圧精留塔を運転すると有利な場合
がある。同じ又は他の場合では、空気は、一般的に１０
− ２０バールの圧力で、ガスタービンの空気圧縮器か
らの流出として利用することができる。これらの場合に
おいて、前記空気圧縮器によって実質的に作られる圧力
で高圧精留塔を運転することは、便利で都合が良い。前
記の高圧精留塔作業圧力は、その結果として１．５バー
ルを十分に超える低圧精留塔作業圧力を伴う。米国特許
出願第４ ２２４ ０４５号には、空気分離法に関して最
適な電力消費は、高圧精留塔が１０バール程度の圧力の
ときであり、かなり高い圧力のときでも電力消費は好ま
しいものである、ことが開示されている。
【０００５】酸素生成物及び窒素生成物が２バールを超
える圧力で低圧精留塔から製造されるような空気分離プ
ラントを運転する好ましい経済学は、前記生産圧力にお
いて又はより高い生産圧力において、前記２つの生成物
に関する利用が存在するか否かによって左右される。一
般的に、石炭ガス化、部分酸化のような方法において、
及び直接還元による鉄の製造において、大量の高圧酸素
の連続流に対する需要は増加している。しかしながら、
酸素を用いる現場において、高圧酸素を補うための高圧
窒素に対する需要は、ほとんどない。にもかかわらず、
分離用空気の源が、ガスタービンの空気圧縮器からの流
出である場合は、一般的に、ガスタービンの膨張器（ex
pander）の中で圧縮窒素生成物を膨張させることによっ
て該圧縮窒素生成物から電力を回収する絶好の機会であ
る。窒素をそのように利用することによって、総出力が
増加し、ガスタービンの空気圧縮器から流出した空気が
補償され、更に、ガスタービンの燃焼室中に窒素を導入
する場合には、燃焼生成物における窒素酸化物の生成が
減少する。窒素をそのように利用することは、例えば、
米国特許出願第４ ２２４ ０４５号、第４ ５５７ ７３
５号、第４ ８０６１３６号、及び欧州特許出願第０ ３
８４ ６８８号において開示されている。
【０００６】しかしながら、経済的観点からすると、高
圧酸素生成物を製造する現場で、常にガスタービンを運
転することはできない。更に、ガスタービンの燃焼室又
は膨張器の中に、大量の窒素を導入することは、技術的
に常に望ましいという訳ではない。なお更に、たとえガ
スタービンの膨張器中で膨張させるための窒素に対する
需要が存在する場合でも、その需要によって、空気分離
プラントにおける窒素の製造が実質的に不足してしまう
可能性がある。故に、高圧で酸素を製造することがで
き、それと同時に、高圧において、ガス窒素生成物の製
造速度を最小化することができる空気分離法及び空気分
離装置に対するニードがある。本発明の目的は、この要
求を満たす方法及び装置を提供することにある。
【０００７】本発明に従って、以下の工程：即ち、 ａ）熱交換によって、圧縮された供給空気流の温度を、
精留による分離に適するレベルまで低下させる工程； ｂ）高圧精留塔及び低圧精留塔を含む二段精留塔におけ
る精留によって、該空気流を分離させる工程、該低圧精
留塔上部の圧力は少なくとも２バール、好ましくは２
− ８バールである； ｃ）低圧精留塔からガス酸素生成物流を取り出し、それ
を、供給空気流に対して向かい合うように流し、熱交換
させて温める工程； ｄ）低圧精留塔から窒素生成物流を取り出し、それを、
供給空気流に対して向かい合うように流し、熱交換させ
て温める工程； ｅ）供給空気に対して向かい合うように流して熱交換さ
せている窒素生成物流から、窒素の第一側留及び第二側
留（first and second side streams）を互いに異なる
温度で取り出し、該第一側留及び該第二側留をそれぞれ
第一膨張タービン及び第二膨張タービン中で膨張させ、
更に、得られた膨張側留を供給空気流に対して向かい合
うように流して、熱交換させることによって温める工
程； ｆ）温められた窒素生成物流の少なくとも一部を圧縮す
る工程；及び ｇ）該圧縮窒素生成物流を、酸素生成物流に対して向か
い合うように流し、熱交換させることによって冷却し、
次にその冷却された窒素生成物流を凝縮させて、液体窒
素生成物を作る工程を含む、空気分離法を提供する。
【０００８】又、本発明は： ａ）圧縮された供給空気流の温度を、精留による分離に
適するレベルまで、熱交換によって低下させるための主
熱交換器； ｂ）高圧精留塔及び低圧精留塔を含む、空気流を分離さ
せるための二段精留塔； ｃ）酸素生成物流を、供給空気流に対して向かい合うよ
うに流して主熱交換器の中を通過させることができ、且
つ低圧精留塔からの出口と連絡している、主熱交換器中
を通るガス酸素生成物のための通路； ｄ）ガス窒素生成物流を、供給空気流に対して向かい合
うように流して主熱交換器の中を通過させることがで
き、且つ低圧精留塔からの出口と連絡している、主熱交
換器中を通るガス窒素のための通路； ｅ）主熱交換器の異なる領域において、それぞれ第一側
留及び第二側留を、互いに異なる温度で、ガス窒素生成
物流から取り出すための；該側留を膨張させるための；
及び主熱交換器中を通っていて且つ供給空気流に対して
向かい合うように流れを流すための更なる通路に対して
該側留を戻すための第一膨張タービン及び第二膨張ター
ビン； ｆ）温められた窒素生成物流の少なくとも一部を圧縮す
るための圧縮器； ｇ）酸素生成物流に対して、圧縮された窒素生成物流を
向かい合うように流して、該圧縮窒素生成物流を冷却す
るための、熱交換器中を通る更なる通路；及び ｈ）冷却された窒素生成物流を凝縮させて、液体窒素生
成物を作るための凝縮器を含む、空気分離装置も提供す
る。
【０００９】本発明に従う方法及び装置は、製造される
ガス窒素の全てではないが、そのほとんどが、実質的に
周囲圧力であることを可能にする。それにより、たとえ
この窒素に関する利用が見出されなくても、圧縮仕事の
損失が抑えられる。この利点は、タービン中において側
留を膨張させることによって達成することができる。本
発明に従う方法及び装置は、窒素を圧縮するための過度
の要求条件を必要とせずに、ガス酸素を製造する速度の
３０％を超える速度で液体窒素生成物を製造することが
できる。従って、窒素圧縮器は、一般的に、供給空気流
が主熱交換器に入るときの圧力に比べて低い圧力で動作
する。
【００１０】本発明に従う方法及び装置は、供給空気流
の源がガスタービンの空気圧縮器からの流出である場合
において、及び窒素をガスタービンの燃焼室又は膨張器
へと戻すのにわずかに要求条件がある場合（例えば、燃
焼室用の燃料ガスの源が、石炭噴射により及び空気噴射
の酸素富化により運転される高炉である場合）において
用いるのに特に適している。
【００１１】供給空気流は、望ましくは、水蒸気及び二
酸化炭素を除去することによって精製する。該精製は、
当業において公知の任意の方法によって達成することが
できる。
【００１２】二段精留塔とその運転は、好ましくは、一
般的に、以上の様に行う。
【００１３】もし望むならば、空気供給流の半量未満の
部分を、上記工程（ａ）の熱交換器の下流から取って凝
縮させ、その得られた凝縮液体空気を、該空気供給流の
残りを導入するときよりも大きな圧力で、高圧塔に導入
することができる。
【００１４】もし望むならば、ガス酸素生成物と液体窒
素生成物に加えて、少量の液体酸素生成物を製造するこ
とができる。
【００１５】高圧精留塔は、好ましくは、１０ − ２０
バールの圧力で動作し、低圧精留塔は、最も好ましく
は、３ − ８バールの圧力で動作する。供給空気流の源
が、ガスタービンの空気圧縮器である場合、高圧精留塔
の底部の圧力は、好ましくは、空気圧縮器の出口圧力よ
り低い１．０バール以下である。
【００１６】第一側留は、好ましくは、１４０ − １８
０Ｋの温度で、窒素生成物流から取り出し、好ましく
は、供給空気流が二段精留塔に入るときの温度に比べて
低い温度で、第一膨張タービンから出す。第二側留は、
好ましくは、１８０ − ２５０Ｋの温度で、窒素生成物
流から取り出し、好ましくは、第一膨張タービンの入口
温度とほぼ同じ温度で、第二膨張タービンから出す。
【００１７】窒素生成物流中にある窒素の大部分は、第
一側留及び第二側留によって取り出されるが、それでも
なお、かなりの窒素が残存しているので、それを用いて
液体窒素を製造することができる。
【００１８】窒素圧縮器は、好ましくは、高圧塔底部の
圧力と低圧塔上部の圧力の中間の出口圧力を有する。
【００１９】冷却された窒素生成物流は、好ましくは、
高圧塔から取り出した富酸素液体空気流を用いて凝縮さ
せる。液体空気流は、一般的に、窒素生成物流と熱交換
させて気化させ、得られた気化空気を、好ましくは、低
圧塔の中に導入する。
【００２０】凝縮液体窒素は、好ましくは、過冷却して
貯蔵へ流す。
【００２１】本発明に従う方法及び装置を、空気分離プ
ラントに関する系統図である添付の図面を参照しなが
ら、一例として説明する。
【００２２】図面参照。空気は、一般的に、燃焼室６及
び膨張器８を含むガスタービンの一部分を形成している
空気圧縮器４の出口から、総空気流量の２０ − ３５％
の流量で流出する。燃焼室６は、５ MJ/m3 未満の発熱
量を有する低級燃料ガス（例えば高炉排ガス）を燃焼さ
せるように適合させてある。得られた燃焼生成物は、膨
張器８で膨張させる。一般的に、ガスタービンを用いて
同期発電機１０を動作させて、電気を発生させることが
できる。
【００２３】空気圧縮器４からの空気流を、熱交換器１
２において、２０ − ２５バールの圧力下で、適当な熱
交換媒体、例えば水と熱交換させることによって、温度
約４００℃からほぼ周囲温度まで冷却する。生じた圧縮
温水を用いて、ガスタービン２の燃焼室６で燃焼させる
燃料ガスに湿気を与えることができる。
【００２４】一般的に圧力約１５バールの冷却された供
給空気流は、圧縮空気から水蒸気と二酸化炭素を除去す
るのに有効な精製装置１４の中に流す。装置１４は、水
蒸気と二酸化炭素を除去するのに吸着剤ベッド（図示さ
れていない）を用いる。該ベッドは互いに不連続に動作
させ、１つ又はそれ以上のベッドを用いて空気を精製し
ている一方で、残りのベッドは、例えば熱窒素流によっ
て再生されているようにする。
【００２５】精製された供給空気流を、次に、主熱交換
器１６の中に流して、該熱交換器の温末端１８から冷末
端２０へと流す。該精製供給空気流の温度は、主熱交換
器１６を通過することによって、精留による分離に適す
るレベルまで低下する。従って、一般的に、供給空気流
は、熱交換器１６の冷末端２０を出るときの圧力におけ
る飽和温度まで冷却される。次に、供給空気流を、主流
（major subsidiary stream）と副流（minor subsidiar
y stream）とに分割する。該主空気流は、入口２８を通
して高圧精留塔２４の底部に導入する。該高圧精留塔２
４は、二段精留塔２２のうちの１つの塔である。二段精
留塔２２のもう一方の塔は、低圧精留塔２６である。高
圧精留塔２４及び低圧精留塔２６は共に、下降液相を上
昇蒸気相と密接に接触させて、 物質移動を前記２相の間
に生起せしめる液・蒸気接触トレイ３０及び付随下降管
（associated downcomers）（図示されていない）を含
む。（別法として、液・蒸気接触は、充填、例えば構造
化充填によって生起せしめることができる。）下降液相
は、次第に富酸素となり、上昇蒸気相は、次第に富窒素
となる。
【００２６】空気の主流のための入口２８は、塔２４の
中にある液・蒸気接触トレイ３０の下に配置してある。
入口２８を通って塔２４の中に導入された空気は、塔２
４を上昇する蒸気を形成する。下降液体は、低圧精留塔
２６と高圧精留塔２４によって共有されている凝縮器・
再沸器３２によって提供される。窒素蒸気は、高圧塔２
４の上部から凝縮器・再沸器３２の凝縮通路の中に流し
て、低圧塔２６の底部からの酸素と熱交換させることに
よって凝縮させる。熱交換の結果、酸素は再沸騰して、
低圧塔２６において、蒸気の上昇流を生起させる。凝縮
窒素の一部は、高圧塔２４において、下降液体流を形成
する。凝縮窒素の残りは、集めて、高圧塔２４から取り
出し、熱交換器３４の中を通過させて過冷却し、膨張弁
又は絞り弁３６を通して、低圧塔２６の中に導入して、
塔２６に還流として提供する。
【００２７】副空気流は、熱交換器３８の中を通過させ
て凝縮させ、次にそれを、高圧塔２４の中にある最も低
いトレイよりも高い位置にある幾つかのトレイの領域に
導入する。塔２６の底部から富酸素液体空気を取り出
し、熱交換器４０を通過させて過冷却する。得られた過
冷却富酸素液体空気流を、熱交換器４０の下流におい
て、２つの部分に分割する。その１つの部分は、膨張弁
又は絞り弁４２を通して、低圧塔２６の中間レベルに流
す。過冷却された富酸素液体空気流のもう１つの部分
は、膨張弁又は絞り弁４４を通して、第二凝縮器・再沸
器４６中に流し、その中で沸騰させる。得られた気化空
気を、入口３７を通して、低圧塔２６の（過冷却された
液体空気流の第一部分を導入するレベルよりも下にあ
る）中間レベルに導入する。これら２つのレベルに導入
した空気を、塔２６において、窒素と酸素とに分離させ
る。後者の酸素生成物は、一般的に、窒素とアルゴンを
約５容量％含む。
【００２８】ガス酸素生成物流を、出口３９を通して低
圧精留塔２６の底部から出し、空気副流に対して向かい
合うように流して、熱交換器３８の中を通過させる。熱
交換器３８の下流において、該ガス酸素生成物流を、冷
末端２０から主熱交換器１６に入れ、供給空気流に対し
て向かい合うように流して、熱交換させることによっ
て、ほぼ周囲温度まで温める。主熱交換器１６の温末端
１８から流れ出た該酸素生成物流を、次に、利用される
プラントに対して供給することができる。
【００２９】窒素生成物の蒸気流は、出口４１を通し
て、低圧精留塔２６の上部から出し、まず最初に熱交換
器３４を通過させて冷却し、次に熱交換器４０を通過さ
せて冷却し、更に、主熱交換器１６の冷末端２０から温
末端１８へと流す。窒素の第一側留を、主熱交換器１６
の第一中間領域において、窒素生成物流から取り出す。
該第一側留は、温度約１５６Ｋで、第一膨張タービン４
８の入口に入れ、該第一膨張タービンの中で、１バール
をやや超える圧力まで膨張させる。その膨張させた第一
側留を、温度約１１２Ｋで、タービンから出して、主熱
交換器１６の冷末端２０から温末端１８へと流して、戻
す。得られた低圧窒素を、周囲温度で、熱交換器１６の
温末端１８から出し、もし望むならば、大気に放出する
か又は該窒素を利用することができる別の方法に対して
供給することができる。窒素の第二側留を、主熱交換器
１６の第二中間領域（第一中間領域に比べて高い温度に
なっている）において、窒素生成物流から取り出す。該
第二側留を、温度約２１４Ｋで、第二膨張タービン５０
の入口に入れ、該第二膨張タービン５０の中で、１バー
ルをやや超える圧力まで膨張させる。その膨張させた第
二側留を、温度約１５６Ｋで、第二膨張タービン５０か
ら出して、主熱交換器１６の領域で、温度約１５６Ｋの
第一側留と合流させる。
【００３０】窒素生成物流は、ほぼ周囲温度で、主熱交
換器１６の温末端１８を出る。好ましくは、窒素生成物
の全てを、圧縮熱を除去するための後置冷却器（図示さ
れていない）を備えている圧縮器５２の中に流す。窒素
生成物を、圧縮器５２で、圧力約９バールまで圧縮す
る。圧縮された窒素生成物流を、次に、主熱交換器１６
の温末端１８から冷末端２０へと流す。該窒素生成物流
を、主熱交換器１６の冷末端２０から、凝縮器・再沸器
４６の中に流し、そこで凝縮させる。得られた液体窒素
流を、熱交換器３４に流し、更に熱交換器５４に流すこ
とによって、過冷却する。得られた過冷却液体窒素は、
液体窒素生成物を取り出すための出口６０を有する貯蔵
容器５８の中に、膨張弁又は絞り弁５６を通して、フラ
ッシュ（flash）する。出口６０は、その中に配置され
た止め弁６２を有する。弁６２は、液体窒素生成物を取
り出す必要がある場合に、開けることができる。フラッ
シュガスは、出口６４を通して貯蔵容器５８から出し、
熱交換器５４の中に流し、液体窒素生成物流に対して向
かい合うように流して、熱交換器５４に冷却を提供す
る。熱交換器５４から、ガス窒素流を出して、熱交換器
３８の中に流し、第一膨張タービン４８の出口と主熱交
換器１６の冷末端２０との間にある領域において、窒素
の第一側留と合流させる。
【００３１】もし望むならば、幾らかの液体酸素生成物
を、出口６６を通して、低圧精留塔２６の底部から取り
出し、熱交換器３４で過冷却して、貯蔵へと移動させる
ことができる。
【００３２】主熱交換器１６は、好ましくは、板形の
（plate-fin）熱交換器であるので、そこを通る各流れ
のための適当な管寄せ通路及び通路を容易に二次加工す
ることができる。
【００３３】膨張弁又は絞り弁は、それぞれ、入口に比
べて大きな内径の出口を有する管状部材を単純に含む。
【００３４】図面に示した種類のプラント（上記したよ
うな、液体酸素を製造するための追加の手段も有してい
る）を運転する実施例において、精製された空気流は、
流量２９９２５１ sm3/時、絶対圧１４．６ atm、温度
３００．７Ｋで、精製装置１４を出る。精製空気流の組
成は、酸素２１．０容量％；窒素７８．１容量％；及び
アルゴン０．９容量％である。以下の表１に示したよう
に、５種類の異なる生成物流が、製造される。
【００３５】 表１ 生成物 流量/Sm3時-1 Ｔ/Ｋ Ｐ/atm 組成／容量％ （絶対） Ｏ2 Ｎ2 Ar 酸素ガス 63607.9 296.7 4.87 95.0 3.0 2.0 液体酸素 1300.3 95.85 4.9 95.0 3.0 2.0 液体窒素 20354.5 79.9 1.3 - 99.94 0.05 低圧窒素ガス 212371.7 296.7 1.2 0.5 99.1 0.4 高圧窒素ガス 1161.8 296.7 4.7 0.5 99.1 0.4
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気分離プラントに関する系統図であ
る。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の工程：即ち、 ａ）熱交換によって、圧縮供給空気流の温度を、精留に
    よる分離に適するレベルまで低下させる工程； ｂ）高圧塔及び低圧塔を含む二段精留塔における精留に
    よって、該空気流を分離させる工程、該低圧塔上部の圧
    力は少なくとも２バールである； ｃ）低圧塔からガス酸素生成物流を取り出し、それを、
    空気供給流に対して向かい合うように流し、熱交換させ
    ることによって温める工程； ｄ）低圧塔から窒素生成物流を取り出し、それを、空気
    供給流に対して向かい合うように流し、熱交換させるこ
    とによって温める工程； ｅ）供給空気に対して向かい合うように流して熱交換さ
    せている窒素生成物流から、窒素の第一側留及び第二側
    留を互いに異なる温度で取り出し、該第一側留及び該第
    二側留をそれぞれ第一膨張タービン及び第二膨張タービ
    ンにおいて膨張させ、更に、得られた膨張側留を空気供
    給流に対して向かい合うように流し熱交換させることに
    よって温める工程； ｆ）温められた窒素生成物流の少なくとも一部を圧縮す
    る工程；及び ｇ）該圧縮窒素生成物流を、酸素生成物流に対して向か
    い合うように流して熱交換させることによって冷却し、
    次にその冷却された窒素生成物流を凝縮させて、液体窒
    素生成物を作る工程を含む、空気を分離する方法。
  2. 【請求項２】 空気供給流を、ガスタービンの一部分を
    形成する空気圧縮器から取る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 空気供給流を、高温で空気圧縮器から出
    し、水の加圧流と熱交換させて冷却する請求項２記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 空気供給流の半量未満の部分を、工程
    （ａ）の熱交換器の下流で取り出し、該空気供給流の残
    りを導入するレベルよりも高いレベルで該半量未満の部
    分を高圧塔に導入する領域の上流において、該半量未満
    の部分を凝縮させる請求項１ − ３のいずれかに記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 第一側留を、温度１４０ − １８０Ｋ
    で、窒素生成物流から取り出し、供給空気が二段精留塔
    に入るときの温度に比べて低い温度で、第一膨張タービ
    ンから出す請求項１ − ４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】 第二側留を、温度１８０ − ２５０Ｋ
    で、窒素生成物流から取り出し、第一側留が第一膨張タ
    ービンに入るときの温度と等しい温度で、第二膨張ター
    ビンから出す請求項１ − ５のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 窒素生成物流を、高圧塔底部の圧力と低
    圧塔上部の圧力の中間の圧力まで圧縮する請求項１ −
    ６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 冷却された窒素生成物流を、好ましく
    は、高圧塔から取り出した富酸素液体空気流を用いて、
    凝縮させる請求項１ − ７のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】 該富酸素液体空気流は、窒素生成物流を
    凝縮させると同時に気化し、その気化した富酸素空気
    を、低圧塔に導入する請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ａ）圧縮された供給空気流の温度を、
    精留による分離に適するレベルまで、熱交換によって低
    下させるための主熱交換器； ｂ）高圧精留塔及び低圧精留塔を含む、空気流を分離さ
    せるための二段精留塔； ｃ）酸素生成物流を、供給空気流に対して向かい合うよ
    うに流して主熱交換器の中を通過させることができ、且
    つ低圧精留塔からの出口と連絡している、主熱交換器の
    中を通るガス酸素生成物のための通路； ｄ）ガス窒素生成物流を、供給空気流に対して向かい合
    うように流して主熱交換器の中を通過させることがで
    き、且つ低圧精留塔からの出口と連絡している、主熱交
    換器中を通るガス窒素のための通路； ｅ）主熱交換器の異なる領域において、それぞれ第一側
    留及び第二側留を、互いに異なる温度で、ガス窒素生成
    物流から取り出すための；該側留を膨張させるための；
    及び主熱交換器中を通っていて且つ供給空気流に対して
    向かい合うように流れを流すための更なる通路に対して
    該側留を戻すための第一膨張タービン及び第二膨張ター
    ビン； ｆ）温められた窒素生成物流の少なくとも一部を圧縮す
    るための圧縮器； ｇ）酸素生成物流に対して、圧縮された窒素生成物流を
    向かい合うように流して、該圧縮窒素生成物流を冷却す
    るための、熱交換器中を通る更なる通路；及び ｈ）冷却された窒素生成物流を凝縮させて液体窒素生成
    物を作るための凝縮器を含む、空気を分離するための装
    置。
  11. 【請求項１１】 圧縮空気供給流の源が、ガスタービン
    の一部分を形成する空気圧縮器である請求項１１記載の
    装置。
  12. 【請求項１２】 主熱交換器の上流で圧縮空気供給流を
    冷却するための熱交換器を更に含む請求項１２記載の装
    置。
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