Une unité de séparation cryogénique de l'air comprime l'air dans son compresseur principal à une pression comprise entre 4 et 10 atm, puis élimine l'eau, le dioxyde de carbone et les hydrocarbures lourds avant la distillation, conformément au document EIGA 147/22, le guide des pratiques de sécurité pour les installations de séparation cryogénique de l'air publié conjointement par les associations de gaz industriels et la CGA P-8. Ultra Controlo fournit l’installation VSA d’ ULTRAOX , qui produit de l’oxygène sur site et peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d’oxygène liquide, et assure la distribution et le service après-vente des compresseurs sans huile Gardner Denver.
Le guide des bonnes pratiques pour les installations de séparation cryogénique de l'air (EIGA Doc 147/22, harmonisé avec la norme CGA P-8) et le manuel de référence du ministère américain de l'Énergie (2016) décrivent ces étapes.
L'air est comprimé à une pression comprise entre 4 et 10 atm, puis refroidi à la température ambiante ; les compresseurs axiaux sont couramment utilisés sur les grandes installations, tandis que les compresseurs centrifuges sont largement employés pour cette application.
Une unité de pré-purification équipée d'un tamis moléculaire et d'alumine, ou un échangeur de chaleur réversible, élimine l'eau, le dioxyde de carbone et les hydrocarbures lourds présents dans l'air.
L'échangeur principal refroidit l'air jusqu'à un point proche de la liquéfaction ; des colonnes à haute et basse pression séparent l'oxygène, l'azote et l'argon, et un détendeur assure la réfrigération.
Les compresseurs centrifuges sont utilisés pour la production d'oxygène et d'azote ; les compresseurs à pistons sont largement utilisés pour l'oxygène, l'azote, l'argon brut et l'air à haute pression.
L'entrée du compresseur est éloignée des sources de contamination telles que les gaz d'échappement des moteurs et les évents ; les filtres à poussière de pré-épuration retiennent généralement les particules de 2 à 5 microns et plus.
L'oxygène traverse une membrane plus rapidement que l'azote, ce qui fait que l'azote reste à la sortie ; le DOE mentionne la production d'azote pour la conservation des aliments.
Sources : EIGA Doc 147/22, « Lignes directrices relatives aux pratiques de sécurité pour les installations de séparation cryogénique de l'air » (Association européenne des gaz industriels, harmonisées avec la norme CGA P-8), sections 3, 7 et 8 ; Département américain de l'Énergie (DOE) et Compressed Air Challenge, « Improving Compressed Air System Performance » (2016), p. 13.
La directive de l'EIGA explique en quoi le type de compresseur et la lubrification influent sur la qualité de l'air qui alimente le processus de séparation.
Les compresseurs à vis lubrifiés à l'huile doivent être équipés de séparateurs, suivis de filtres, de coalesceurs, de lits d'adsorption ou d'une combinaison de ces éléments, dont l'entretien est indispensable pour garantir une élimination totale de l'huile ; cela est particulièrement crucial lorsque le compresseur à vis est le compresseur d'air principal.
Source : EIGA Doc 147/22, section 8.8.
La résistance du gaz à la contamination par l'huile est l'un des facteurs à prendre en compte pour choisir entre des compresseurs à cylindres non lubrifiés et lubrifiés.
Source : Document EIGA n° 147/22, section 8.4.
Lorsque les aérosols issus de la brume peuvent dépasser les limites prévues, il est possible d'installer un filtre à haute efficacité, capable de retenir les particules d'une taille supérieure à 0,1 à 0,4 µm, à l'entrée du compresseur ou à la sortie du préfiltre.
Source : Document EIGA n° 147/22, section 7.5.
Le document précise que les résidus d'huile provenant du compresseur d'air principal risqueraient d'encrasser la chambre froide. Source : document EIGA 147/22, harmonisé avec la norme CGA P-8.
Cette comparaison s'appuie sur les travaux de Nickerson (2008) et de Losordo (2014), ainsi que sur un document du ministère américain de l'Énergie (DOE) datant de 2001 et sur la fiche technique VSA de l'ULTRAOX .
| Point | Livraison d'oxygène liquide | VSA sur site |
|---|---|---|
| Pureté | Jusqu'à 99,9 % (Nickerson, 2008) | ULTRAOX VSA : 75 % à 95 % à 50 kPa (fiche technique) |
| Électricité | Non nécessaire ; s'écoule sous l'effet de sa propre pression (Nickerson, 2008) | Indispensable : la fiabilité du réseau électrique est un critère de sélection (Losordo, 2014) |
| Pression | Propulsé par sa propre pression (Nickerson, 2008) | ULTRAOX VSA : 50 kPa ; pressions plus élevées possibles grâce à un surpresseur d'oxygène supplémentaire fourni sur demande (fiche technique) |
| Facteurs de coût cités | Le prix de l'oxygène liquide, qui dépend généralement de la distance par rapport à l'usine de production (Losordo, 2014) | Le coût de l'électricité (DOE, 2001) et la fiabilité du réseau électrique (Losordo, 2014) |
L'installation d'oxygène qui, selon sa fiche technique, peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide, ainsi que deux lignes tirées du catalogue « Industrial 2026 » d'Ultra Controlo , en réponse aux préoccupations de la directive concernant l'huile de compresseur : des compresseurs sans huile et des colonnes à charbon actif qui adsorbent les vapeurs d'huile après le passage dans un compresseur lubrifié à l'huile.
75 % à 95 % d'oxygène à 50 kPa, sur châssis ou en conteneur ; la fiche technique indique qu'il peut remplacer les systèmes cryogéniques équipés de réservoirs d'oxygène liquide ou servir de source d'approvisionnement principale.
ULTRAOXCompresseurs à vis sans huile pour un air exempt de contaminants, classe ISO 0, dans le catalogue d'Ultra Controlo (p. 12) ; une marque partenaire dont la distribution et le service après-vente sont assurés par Ultra Controlo .
Gardner DenverUne étape d'adsorption permettant d'éliminer les vapeurs d'huile de l'air comprimé jusqu'à une concentration inférieure à 0,003 mg/m³, nécessitant l'installation d'un filtre à coalescence en amont.
ULTRAKSources : ULTRAOX Fiche technique VSA, p. 2 et 3 ; Ultra Controlo Catalogue Industrial 2026, p. 12 et 19 ; fiche technique ULTRAK.
Ultra Controlo est un fabricant portugais de systèmes d'air comprimé, de vide et de gaz techniques, fort de 40 ans d'expérience. Nous concevons, assemblons et testons nos propres compresseurs, sécheurs et colonnes à charbon au Portugal, et assurons la distribution et le service après-vente de cinq marques partenaires.
ULTRASCREW compresseurs, sécheurs ULTRASEC et ULTRADRY, et tours à charbon actif ULTRAK.
Gardner Denver, Elmo Rietschle, Thomas, Speck Pumpen (Circutec) et Speck Triplex.
Maintenance préventive et corrective, pièces de rechange d'origine et assistance d'urgence, assurées par notre propre équipe.
Source : Catalogue « Industrial 2026 » d'Ultra Controlo , pp. 3, 10, 16, 17 et 22.
Le guide des bonnes pratiques pour les installations de séparation cryogénique de l'air (EIGA Doc 147/22, harmonisé avec la norme CGA P-8) précise que l'air est comprimé dans le compresseur principal à une pression comprise entre 4 atm et 10 atm, puis refroidi, avant que l'eau, le dioxyde de carbone et les hydrocarbures lourds ne soient éliminés en amont de la « cold box ».
Le document EIGA 147/22 précise que les compresseurs à vis lubrifiés à l'huile nécessitent un système d'élimination de l'huile en aval, généralement composé de séparateurs suivis de filtres, de coalesceurs ou de lits adsorbants, dont l'entretien doit être assuré pour garantir une élimination complète ; cela est particulièrement crucial lorsque le compresseur à vis est le compresseur d'air principal.
Non. Le guide des bonnes pratiques pour les installations de séparation cryogénique de l'air (EIGA Doc 147/22) stipule que l'air respirable doit provenir d'une source certifiée et qu'un système d'air de service de l'installation ne doit pas être utilisé comme source d'air respirable.
La fiche technique du système VSA d’ ULTRAOX indique que l’installation peut remplacer les systèmes cryogéniques existants équipés de réservoirs d’oxygène liquide ou servir de source d’approvisionnement principale, avec une teneur en oxygène comprise entre 75 % et 95 % et une pression de 50 kPa ; l’oxygène liquide fourni présente une pureté pouvant atteindre 99,9 % (Nickerson, 2008).
Le guide de référence du ministère américain de l'Énergie (2016) explique que des molécules telles que l'oxygène traversent une membrane semi-perméable plus rapidement que l'azote, ce qui entraîne une accumulation d'azote à la sortie du générateur ; il cite la production d'azote pour la conservation des aliments.
Le gaz, la pureté et la pression dont vous avez besoin, le débit et votre mode d'approvisionnement actuel. Nous vous proposons l'équipement qui vous convient.
