Et comment l’air devient du LOX et du LIN : la séparation de l’air.
Le compresseur d’air aspire l’air par le biais d’un filtre et le comprime à environ 5,3 bar. La température de l’air de service chute à 8 C° dans un groupe d’eau glacée placé en aval. L’un des deux adsorbeurs à tamis moléculaires fonctionnant tour à tour retire l’humidité présente dans l’air de service et les impuretés (dioxyde de carbone, hydrocarbures).
L’air de service est à nouveau refroidi dans la Cold-Box dans l’échangeur thermique principal. Les gaz produits froids, en provenance de la partie rectification de l’installation, cèdent ici le froid à l’air de service qui atteint pratiquement la température de liquéfaction tandis que les gaz produits se réchauffent et avoisinent la température environnante. L’air de service refroidi circule dans la Cold-Box dans l’une des deux colonnes de rectification, et plus précisément, celle située en partie inférieure. L’air de service est «pré-décomposé » en liquide riche en oxygène et en azote dans la colonne pression.
L’azote, à l’état gazeux et ascendant, est liquéfié en tête de la colonne pression alors que l’oxygène, qui s’est accumulé dans la partie inférieure de la colonne Basse Pression, s’évapore. Une partie de l’azote liquéfié est soutirée en tant qu’azote très pur (H-LIN) et envoyée dans le réservoir. Une autre partie sert de liquide de lavage pour la rectification dans la colonne Basse Pression. Et le reste est conduit dans les réservoirs, en tant que produit d’une pureté classique.
L’azote non-liquéfié, c’est-à-dire, à l’état gazeux, est transféré dans un circuit fermé séparé d’azote pour produire du froid. De l’azote est soutiré de la colonne pression, réchauffé dans l’échangeur thermique principal et dans les échangeurs thermiques du circuit pour atteindre la température ambiante puis est envoyé au compresseur du circuit qui comprime l’azote à environ 28 bar.
Une partie du flux d’azote est décomprimée dans la turbine d’expansion et est réinjectée dans le compresseur du circuit après s’être réchauffée. L’autre partie est post-comprimée à une surpression de 56,9 bar et est refroidie dans les échangeurs thermiques du circuit par de l’azote sous pression à contre-flux. La détente s’effectue dans la turbine et dans le détendeur et produit le froid nécessaire. Après la détente, l’azote liquide est conduit dans les réservoirs de stockage.
L’air, à l’état liquide et riche en oxygène, qui s’est accumulé dans la partie inférieure de la colonne Pression, est amené dans la colonne Basse Pression via un ensemble de tuyauteries. Et c’est ici que se produit la séparation définitive. L’azote, non pur et à l’état gazeux, s’accumule dans la partie supérieure de la colonne Basse Pression, est réchauffé dans l’échangeur thermique principal pour atteindre la température ambiante et est utilisé dans le cadre du processus. L’oxygène gazeux est également soutiré, réchauffé et réemployé dans l’installation. L’oxygène liquide présent dans la partie inférieure de la colonne Basse Pression est pur à au moins 99,7 % Vol. et est transféré en tant que produit dans les réservoirs.