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公開番号2024058676
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-26
出願番号2022141120
出願日2022-09-06
発明の名称空気分離装置および空気分離方法
出願人レール・リキード-ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類F25J 3/04 20060101AFI20240419BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】上記従来構成よりも、高純度窒素と高純度酸素の製造量を増加させることができる空気分離方法を提供する。
【解決手段】原料空気が導入される主熱交換器1と、原料空気が導入される窒素精留塔2と、窒素精留塔から導出される窒素ガスを凝縮する少なくとも1つの窒素凝縮器3、4と、窒素精留塔2から導出された酸素含有液が導入される高純度酸素精留塔5と、高純度酸素精留塔5で精留される高純度酸素液を蒸発する酸素蒸発器6と、サブクーラ7と、を備えた空気分離装置A1に適用される方法であって、前記窒素精留塔2から導出された酸素富化液の一部を、前記酸素蒸発器6で冷却した後で前記窒素凝縮器3、4へ供給し、および、酸素富化液の残部を、前記窒素精留塔2から供給される窒素ガスと、前記窒素凝縮器3、4の冷媒側から供給されるガスを冷媒とするサブクーラ7で冷却した後で前記窒素凝縮器3、4へ供給する工程を含む。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
原料空気が導入される主熱交換器と、原料空気が導入される窒素精留塔と、窒素精留塔から導出される窒素ガスを凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器と、窒素精留塔から導出された酸素含有液が導入される高純度酸素精留塔と、高純度酸素精留塔で精留される高純度酸素液を蒸発する酸素蒸発器と、サブクーラと、を備えた空気分離装置に適用される方法であって、
前記窒素精留塔から導出された酸素富化液の一部を、前記酸素蒸発器で冷却した後で前記窒素凝縮器へ供給し、および、酸素富化液の残部を、前記窒素精留塔から供給される窒素ガスと、前記窒素凝縮器の冷媒側から供給されるガスとのうち少なくとも一つを冷媒とするサブクーラで冷却した後で前記窒素凝縮器へ供給する工程を含む、方法。
続きを表示（約 3,200 文字）【請求項２】
前記方法は、
前記窒素精留塔から導出された酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔から導出されるガスと熱交換した後で前記高純度酸素精留塔へ供給する工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、
前記窒素精留塔から導出された酸素含有液を、前記酸素蒸発器で冷却した後で前記高純度酸素精留塔へ供給する工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、
前記窒素精留塔から導出された酸素含有液を、前記酸素蒸発器で冷却し、前記高純度酸素精留塔から導出されるガスと熱交換した後で前記高純度酸素精留塔へ供給する工程を含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
原料空気が導入される主熱交換器と、原料空気が導入される窒素精留塔と、窒素精留塔から導出される窒素ガスを凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器と、窒素精留塔から導出された酸素含有液が導入される高純度酸素精留塔と、高純度酸素精留塔で精留される高純度酸素液を蒸発する酸素蒸発器と、サブクーラと、を備えた空気分離装置に適用される方法であって、
前記窒素精留塔から導出された酸素富化液を、前記窒素精留塔から供給される窒素ガスと、前記窒素凝縮器の冷媒側から供給されるガスとのうち少なくとも一つを冷媒とするサブクーラで冷却し、前記酸素蒸発器で冷却した後で前記窒素凝縮器へ供給する工程を含む、方法。
【請求項６】
原料空気を熱交換する主熱交換器と、
前記主熱交換器と異なる熱交換機能であるサブクーラと、
前記主熱交換器を通過した原料空気が導入される窒素精留塔と、
前記窒素精留塔から導出される窒素ガスが導入されて凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過した後でガスを膨張する膨張タービンと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され圧縮した後で前記主熱交換器を通過した後で前記窒素精留塔へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサーと、
前記窒素精留塔から導出される酸素含有液が供給される高純度酸素精留塔と、
前記高純度酸素精留塔の下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器と、
前記窒素精留塔から導出される酸素富化液を前記サブクーラへ送り、前記窒素凝縮器へ送るための配管ラインと、
前記窒素精留塔から導出される酸素富化液を前記酸素蒸発器の熱源として送り、前記窒素凝縮器へ送るための配管ラインと、
前記窒素精留塔から導出される窒素ガスを前記サブクーラおよび前記主熱交換器へ送るための窒素ガス導出配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたガスを、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過させて前記膨張タービンで使用されたガスを前記サブクーラおよび前記主熱交換器へ送るための廃ガス導出配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサーで圧縮し、前記主熱交換器を通過させて前記窒素精留塔へ戻すためのリサイクルガス配管ラインと、
を備える、
空気分離装置。
【請求項７】
前記窒素精留塔から導出される前記酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔から導出されるガスと熱交換する第二熱交換器と、
前記窒素精留塔から導出される前記酸素含有液を前記第二熱交換器を介して前記高純度酸素精留塔へ送るための配管ラインと、を備える、
請求項６に記載の空気分離装置。
【請求項８】
原料空気を熱交換する主熱交換器と、
前記主熱交換器と異なる熱交換機能であるサブクーラと、
前記主熱交換器を通過した原料空気が導入される窒素精留塔と、
前記窒素精留塔から導出される窒素ガスが導入されて凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過した後でガスを膨張する膨張タービンと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され圧縮した後で前記主熱交換器を通過した後で前記窒素精留塔へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサーと、
前記窒素精留塔から導出される酸素含有液が供給される高純度酸素精留塔と、
前記高純度酸素精留塔の下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器と、
前記窒素精留塔の底部から導出される酸素富化液を前記サブクーラへ送り、前記酸素蒸発器の熱源として送り、前記窒素凝縮器へ送るための配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたガスを、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過させて前記膨張タービンで使用されたガスを前記サブクーラおよび前記主熱交換器へ送るための廃ガス導出配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサーで圧縮し、前記主熱交換器を通過させて前記窒素精留塔へ戻すためのリサイクルガス配管ラインと、
を備える、
空気分離装置。
【請求項９】
前記窒素精留塔の底部から導出される酸素富化液を前記サブクーラへ送り、前記酸素蒸発器の熱源として送り、前記窒素凝縮器へ送るための前記配管ラインから分岐し、前記酸素蒸発器を通過しないバイパス配管ラインを備える、
請求項８に記載の空気分離装置。
【請求項１０】
原料空気を熱交換する主熱交換器と、
前記主熱交換器と異なる熱交換機能であるサブクーラと、
前記主熱交換器を通過した原料空気が導入される窒素精留塔と、
前記窒素精留塔から導出される窒素ガスが導入されて凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過した後でガスを膨張する膨張タービンと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出され圧縮した後で前記主熱交換器を通過した後で前記窒素精留塔へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサーと、
前記窒素精留塔から導出される酸素含有液が供給される高純度酸素精留塔と、
前記高純度酸素精留塔の下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器と、
前記窒素精留塔から導出される酸素富化液を前記サブクーラへ送り、前記窒素凝縮器へ送るための配管ラインと、
前記窒素精留塔の底部から導出される酸素富化液を前記酸素蒸発器の熱源として送り、前記窒素凝縮器へ送るための配管ラインと、
前記窒素精留塔から導出される前記酸素含有液を前記酸素蒸発器の熱源として送り、前記高純度酸素精留塔へ送るための配管ラインと、
前記窒素精留塔から導出される窒素ガスを前記サブクーラおよび前記主熱交換器へ送るための窒素ガス導出配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたガスを、前記サブクーラおよび前記主熱交換器を通過させて前記膨張タービンで使用されたガスを前記サブクーラおよび前記主熱交換器へ送るための廃ガス導出配管ラインと、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサーで圧縮し、前記主熱交換器を通過させて前記窒素精留塔へ戻すためのリサイクルガス配管ラインと、
を備える、
空気分離装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を分離して高純度窒素と高純度酸素を製造する方法および分離装置に関する。
続きを表示（約 7,600 文字）【背景技術】
【０００２】
高純度窒素の需要のために、深冷空気分離で窒素を製造するプロセスがあり、主熱交換器と窒素精留塔と窒素凝縮器で構成され、必要な寒冷を供給するために膨張タービンが配置されたり、窒素の回収を増量するためにリサイクルガスの圧縮機が配置されることがある（例えば、特許文献１参照。）
同時に高純度酸素の需要があり、窒素精留塔から導出される酸素含有液を酸素精留塔で精留することが知られている。既知の方法としては、酸素含有液を精留塔の上部に供給し、精留塔下部の酸素蒸発器によって供給される蒸気流との精留操作によって、酸素精留塔下部に高純度酸素液を貯める。酸素蒸発器の熱媒としては、原料空気の一部や酸素含有液（例えば、特許文献２参照。）、窒素精留塔下部から導出される酸素富化液（例えば、特許文献３参照。）を使用することがある。
窒素精留塔から導出される液、すなわち酸素含有液または酸素富化液は、窒素精留塔から導出される時点では飽和液であるため、減圧されると一部が蒸発して、プロセス上のロスとなる。したがって、減圧される前に冷却して、減圧時の蒸発量を低減することが望ましい。酸素富化液は、窒素精留塔から導出される窒素や、窒素凝縮器で蒸発される廃ガス等によって、冷却されることもあるし（例えば、特許文献１参照。）、酸素蒸発器によって冷却される場合もある（例えば、特許文献２、３参照。）。
【０００３】
高純度酸素製造に当たり、その製造量を決める一つの要因は、酸素蒸発器における蒸発能力である。特許文献２では、酸素蒸発器に原料空気の一部を供給しているので、一見蒸発能力は自由に設定できるように思われるが、酸素蒸発器に原料空気を供給することは、窒素精留塔に対する原料空気供給が相対的に低減させるので、窒素製造の観点から望ましくない。
特許文献３では、酸素富化液は酸素蒸発器によって冷却されているが、酸素蒸発器における熱需要が減少した場合、十分に冷却されずに下流に供給されることがあり、減圧時に液の一部が蒸発して熱的な損失を生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第５７１１１６７号
米国特許公開第２０１０／０２４２５３７号公報
国際特許公開ＷＯ２０１４／１７３４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、上記従来構成よりも、高純度窒素と高純度酸素の製造量を増加させることができる、空気分離装置および空気分離方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第一の空気分離方法は、
原料空気が導入される主熱交換器（１）と、原料空気が導入される窒素精留塔（２）と、窒素精留塔（２）の塔頂部から導出される窒素ガスを凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器（３、４）と、窒素精留塔（２）から導出された酸素含有液が塔頂部へ導入される高純度酸素精留塔（５）と、高純度酸素精留塔（５）で精留される高純度酸素液を蒸発する酸素蒸発器（６）と、サブクーラ（７）と、を備えた空気分離装置に適用される方法であって、
窒素精留塔（２）の底部から導出された酸素富化液の一部を、酸素蒸発器（６）で冷却した後で前記窒素凝縮器（３、４）へ供給し、および、酸素富化液のその残部を、窒素精留塔（２）の塔頂部から供給される窒素ガスと、前記窒素凝縮器（３、４）の冷媒側から供給されるガスとのうち少なくとも一つを冷媒とするサブクーラ（７）で冷却した後で前記窒素凝縮器（４）へ供給する工程（２種類冷却工程）を含む。
前記方法は、
前記窒素精留塔（２）の精留部から導出された酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部から導出されるガスと熱交換した後で前記高純度酸素精留塔の塔頂へ供給する工程（第二熱交換工程）を含んでいてもよい。
前記方法は、
前記窒素精留塔（２）の精留部から導出された酸素含有液を、前記酸素蒸発器（６）で冷却した後で前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部へ供給する工程（酸素含有液冷却・供給工程）を含んでいてもよい。
前記方法は、
前記窒素精留塔（２）の精留部から導出された酸素含有液を、前記酸素蒸発器（６）で冷却し、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部から導出されるガスと熱交換した後で前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂へ供給する工程（酸素含有液冷却・熱交換・供給工程）を含む。
前記方法は、
前記酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液を加圧した後で前記主熱交換器（１）へ送る工程（加圧工程）を含んでいてもよい。
【０００７】
本開示の第二の空気分離方法は、
原料空気が導入される主熱交換器（１）と、原料空気が導入される窒素精留塔（２）と、窒素精留塔（２）の塔頂から導出される窒素ガスを凝縮する少なくとも１つの窒素凝縮器（３、４）と、窒素精留塔（２）から導出された酸素含有液が塔頂部へ導入される高純度酸素精留塔（５）と、高純度酸素精留塔（５）で精留される高純度酸素液を蒸発する酸素蒸発器（６）と、サブクーラ（７）と、を備えた空気分離装置に適用される方法であって、
窒素精留塔（２）の底部から導出された酸素富化液を、窒素精留塔（２）の塔頂部から供給される窒素ガスと、前記窒素凝縮器（３、４）の冷媒側から供給されるガスとのうち少なくとも一つを冷媒とするサブクーラ（７）で冷却し、酸素蒸発器（６）で冷却した後で前記窒素凝縮器（３、４）へ供給する工程（２段階冷却工程）を含む。
前記方法は、
前記窒素精留塔（２）の精留部から導出された酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂から導出されるガスと熱交換した後で前記高純度酸素精留塔の塔頂へ供給する工程（第二熱交換工程）を含んでいてもよい。
前記方法は、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液を加圧した後で前記主熱交換器（１）へ送る工程（加圧工程）を含んでいてもよい。
【０００８】
本開示の第一の空気分離装置（Ａ１）は、
原料空気を熱交換する主熱交換器（１）と、
前記主熱交換器（１）と異なる熱交換機能であるサブクーラ（７）と、
前記主熱交換器（１）を通過した原料空気が導入される（中間あるいは下部精留部を有する）窒素精留塔（２）と、
前記窒素精留塔（２）の塔頂（２３）から導出される窒素ガス（蒸発ガス）が導入されて凝縮（冷却）し、前記塔頂部（２３）へ戻す少なくとも１つの窒素凝縮器（第一、第二凝縮器（３、４））と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出され、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過した後でガスを膨張する膨張タービン（９２）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出され圧縮した後で前記主熱交換器（１）を部分的に通過した後で前記窒素精留塔（２）へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサー（９１）と、
前記窒素精留塔（２）（の中間あるいは上部精留部）から導出される酸素含有液（ガス状と液状を含む）が供給される（酸素精留部あるいは塔頂を有する）高純度酸素精留塔（５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の（酸素精留部の）下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器（６）と、
前記窒素精留塔（２）の底部から導出される酸素富化液（の一部）を前記サブクーラ（７）へ送り、前記窒素凝縮器（第二凝縮器（４））へ送るための配管ライン（Ｌ１００ａ）と、
前記窒素精留塔（２）の底部から導出される酸素富化液（その残部）を前記酸素蒸発器（６）の熱源として送り、前記窒素凝縮器（第二凝縮器（４））へ送るための配管ライン（Ｌ１００ｂ）と、
前記窒素精留塔（２）の塔頂部（２３）から導出される窒素ガス（蒸発ガス）を前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送るための窒素ガス導出配管ライン（Ｌ２３）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出されたガスを、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過させて前記膨張タービン（９２）で使用されたガスを前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送るための廃ガス導出配管ライン（Ｌ３１）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサー（９１）で圧縮し、前記主熱交換器（１）を部分的に通過させて前記窒素精留塔（２）へ戻すためのリサイクルガス配管ライン（Ｌ４１）と、
を備える。
前記装置（Ａ１）は、
前記配管ライン（Ｌ１００ｂ）から分岐し、前記酸素蒸発器（６）を通過しないバイパス配管ライン（Ｌ１００ｂ１）を備えていてもよい。
前記装置（Ａ１）は、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部へ送るための配管ライン（Ｌ２２）を備えていてもよい。
前記装置（Ａ１）は、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部から導出されるガスと熱交換する第二熱交換器（８）と、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記第二熱交換器（８）を介して前記高純度酸素精留塔（５）へ送るための配管ライン（Ｌ１０１）と、を備えていてもよい。
前記装置（Ａ１）は、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液を加圧する加圧装置（６５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液が前記加圧装置（６５）を介して前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送られる取出配管ライン（Ｌ５１）を備えていてもよい。
【０００９】
本開示の第二の空気分離装置（Ａ２）は、
原料空気を熱交換する主熱交換器（１）と、
前記主熱交換器（１）と異なる熱交換機能であるサブクーラ（７）と、
前記主熱交換器（１）を通過した原料空気が導入される（中間あるいは下部精留部を有する）窒素精留塔（２）と、
前記窒素精留塔（２）の塔頂（２３）から導出される窒素ガス（蒸発ガス）が導入されて凝縮（冷却）し、前記塔頂（２３）へ戻す少なくとも１つの窒素凝縮器（第一、第二凝縮器（３、４））と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出され、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過した後でガスを膨張する膨張タービン（９２）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出され圧縮した後で前記主熱交換器（１）を部分的に通過した後で前記窒素精留塔（２）へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサー（９１）と、
前記窒素精留塔（２）（の中間あるいは上部精留部）から導出される酸素含有液（ガス状と液状を含む）が供給される（酸素精留部あるいは塔頂を有する）高純度酸素精留塔（５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の（酸素精留部の）下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器（６）と、
前記窒素精留塔（２）の底部から導出される酸素富化液を前記サブクーラ（７）へ送り、前記酸素蒸発器（６）の熱源として送り、前記窒素凝縮器（第二凝縮器（４））へ送るための配管ライン（Ｌ１００ｃ）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出されたガスを、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過させて前記膨張タービン（９２）で使用されたガスを前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送るための廃ガス導出配管ライン（Ｌ３１）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサー（９１）で圧縮し、前記主熱交換器（１）を部分的に通過させて前記窒素精留塔（２）へ戻すためのリサイクルガス配管ライン（Ｌ４１）と、
を備える。
前記装置（Ａ２）は、
前記配管ライン（Ｌ１００ｃ）から分岐し、前記酸素蒸発器（６）を通過しないバイパス配管ライン（Ｌ１００ｃ１）を備えていてもよい。
前記装置（Ａ２）は、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部へ送るための配管ライン（Ｌ２２）を備えていてもよい。
前記装置（Ａ２）は、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部から導出される廃ガスと熱交換する（冷却する）第二熱交換器（８）と、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記第二熱交換器（８）を介して前記高純度酸素精留塔（５）へ送るための配管ラインＬ１０１と、を備えていてもよい。
前記装置（Ａ２）は、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液を加圧する加圧装置（６５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液が前記加圧装置（６５）を介して前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送られる取出配管ライン（Ｌ５１）を、を備えていてもよい。
【００１０】
本開示の第三の空気分離装置（Ａ３）は、
原料空気を熱交換する主熱交換器（１）と、
前記主熱交換器（１）と異なる熱交換機能であるサブクーラ（７）と、
前記主熱交換器（１）を通過した原料空気が導入される（中間あるいは下部精留部を有する）窒素精留塔（２）と、
前記窒素精留塔（２）の塔頂（２３）から導出される窒素ガス（蒸発ガス）が導入されて凝縮（冷却）し、前記塔頂（２３）へ戻す少なくとも１つの窒素凝縮器（第一、第二凝縮器（３、４））と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出され、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過した後でガスを膨張する膨張タービン（９２）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出され圧縮した後で前記主熱交換器（１）を部分的に通過した後で前記窒素精留塔（２）へ戻るリサイクルガスを圧縮するコンプレッサー（９１）と、
前記窒素精留塔（２）（の中間あるいは上部精留部）から導出される酸素含有液（ガス状と液状を含む）が供給される（酸素精留部あるいは塔頂を有する）高純度酸素精留塔（５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の（酸素精留部の）下部に設置され、酸素ガスの蒸気流を発生させるための酸素蒸発器（６）と、
前記窒素精留塔（２）の底部から導出される酸素富化液（の一部）を前記サブクーラ（７）へ送り、前記窒素凝縮器（第二凝縮器（４））へ送るための配管ライン（Ｌ１００ａ）と、
前記窒素精留塔（２）の底部から導出される酸素富化液（のその残部）を前記酸素蒸発器（６）の熱源として送り、前記窒素凝縮器（第二凝縮器（４））へ送るための配管ライン（Ｌ１００ｂ）と、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記酸素蒸発器（６）の熱源として送り、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂へ送るための配管ライン（Ｌ１０３）と、
前記窒素精留塔（２）の塔頂部（２３）から導出される窒素ガス（蒸発ガス）を前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送るための窒素ガス導出配管ライン（Ｌ２３）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（第一凝縮器（３）の塔頂部（３１））から導出されたガスを、前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）（の一部）を通過させて前記膨張タービン（９２）で使用されたガスを前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送るための廃ガス導出配管ライン（Ｌ３１）と、
前記少なくとも一つの窒素凝縮器（前記第二凝縮器（４）の塔頂部（４１））から導出されたリサイクルガスを、前記コンプレッサー（９１）で圧縮し、前記主熱交換器（１）を部分的に通過させて前記窒素精留塔（２）へ戻すためのリサイクルガス配管ライン（Ｌ４１）と、
を備える。
前記装置（Ａ３）は、
前記配管ライン（Ｌ１００ｂ）から分岐し、前記酸素蒸発器（６）を通過しないバイパス配管ライン（Ｌ１００ｂ１）を備えていてもよい。
前記装置（Ａ３）は、配管ライン（Ｌ１０３）に替わり、
前記酸素蒸発器（６）で熱交換された前記酸素含有液を、前記高純度酸素精留塔（５）の塔頂部から導出される廃ガスと熱交換する第二熱交換器（８）と、
前記窒素精留塔（２）から導出される前記酸素含有液を前記酸素蒸発器（６）および前記第二熱交換器（８）を介して前記高純度酸素精留塔（５）へ送るための配管ライン（Ｌ１０４）と、を備えていてもよい。
前記装置（Ａ３）は、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液を加圧する加圧装置（６５）と、
前記高純度酸素精留塔（５）の底部から導出された高純度酸素液が前記加圧装置（６５）を介して前記サブクーラ（７）および前記主熱交換器（１）へ送られる取出配管ライン（Ｌ５１）を、を備えていてもよい。
前記取出配管ライン（Ｌ５１）で取り出される高純度酸素液は、前記主熱交換器（１）を通過させて（蒸発させて）酸素ガスにしてから需要ポイントへ送られてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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