JPH02122809A - アルゴンと窒素を同時製造する方法 - Google Patents

アルゴンと窒素を同時製造する方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルゴンと窒素を酸素と組合わさった形で含
むガス流れ（例えば空気）からアルゴンと窒素を製造す
るための方法に関する。
（従来の技術） アルゴンと窒素は、電子機器や金属製品の製造も含めた
多くの工業的用途において使用されている。従来、これ
らのガスは低温空気分離法を使用して製造されている。
アルゴンと窒素を製造するための空気の低温分離につい
ては、■、スプリングマン（Ｓｐｒｉｎｇｎ＋ａｎｎ）
による″ＩＯＭＡブロードキャスター（Ｂｒｏａｄｃａ
ｓｔｅｒ）、　ｐｐ　１４−１８（Ｊａｎ−Ｆｅｂ　１
９８３）”に記載されている９本方法は窒素とアルゴン
に加えて相当量の酸素を生成し、アルゴンと窒素だけを
製造するのに使用する場合はあまり効率的とは言えない
、アルゴンと窒素の需要は酸素と比べて急速に増大して
おり、空気からのアルゴンと窒素の製造効率アップ関す
る検討に大きな関心が寄せられている。
例えば米国特許筒４，７３２，５８０号明細書は、低温
圧カスウィング吸着（”ＰＳＡ”）と低温蒸留を組み合
わせて、酸素を付随的に産出することなく、空気からア
ルゴンと窒素を製造する２工程法を開示している。　　
ＰＳＡ工程では、’ｔ＋　Ａｒ、及び少量（通常は０．
１％以下）のＯｔを含んだ流れが生成され、次いでこの
流れが低温操作的に分離されて高純度の窒素と粗製アル
ゴンが得られる０本方法では空気からアルゴンと窒素が
得られるけれども、多くの欠点を有する。そのうちの特
に大きな欠点は、高純度ＰＳＡ工程の資本経費が高くつ
くことである。
さらに、生成物の生産効率が低い。
本発明は、公知の方法に比較して資本経費がより安く且
つエネルギー必要量がより少なくて済む方法であって、
アルゴンと窒素の収率が増大することを特徴とする、改
良されたアルゴンと窒素の同時製造法を提供する。
先ず最初に、酸素、窒素、及びアルゴンを含有した圧縮
供給物が低塩分Ｍ器中で分離されて、窒素とアルゴンが
濃縮された生成物流れ（約１〜１０％の酸素を含む）を
生ずる。この最初の分離工程は、圧力スウィング吸着（
ＰＳＡ）ユニットでも、又はガス拡散層〔例えばメンブ
レン（Ｉｌｅｓ＋ｂｒａｎｅ）分離ユニット〕でも行う
ことができる。圧縮供給物中における酸素と他の不純物
の殆どは、第１の分離工程にて除去される。第１分離工
程からの流出物がその露点近くにまで冷却され、低温蒸
留塔に導入されてオーバーヘッド窒素フラクション（生
成物として取り出される）及び第１工程流出物中の酸素
の殆どを含有したボトムフラクションを形成する。低温
蒸留塔の、高いアルゴン濃度を有する区域から取り出し
た側留がＰＳＡユニットで分離されて、少量の酸素を含
んだ粗製アルゴン生成物、窒素、及び廃棄物流れ（低温
蒸留塔に戻される）を生じる。低温蒸留塔に対する冷却
は、好ましくは高純度窒素をヒートポンプ流体として使
用したヒートポンプ回路によって行われる。
第１図を参照すると、供給ガス混合物（好ましくは空気
）が加圧下に導管１０を通って非低温分離手段１２に導
入される。該分離手段は、圧力スウィング吸着（ＰＳＡ
）ユニットであっても、あるいはガス拡散１５（例えば
メンブレン分離ユニット）であってもよい（後述するよ
うに、好ましいのは前者である）、供給ガス混合物の圧
力は、通常はＰＳＡユニットの場合も又はガス拡散層の
場合も約３０〜２００ｐｓｉｇである。それぞれの場合
における最適圧力は、使用するユニットの特定の操作パ
ラメーターに応じて変わる。圧縮供給流れは、圧縮後で
且つ第１分離手段中に導入する前に処理して、その温度
をほぼ周囲温度にまで低下させ、そしてさらに従来の処
理手段（例えばアフタークーラー；図示せず）で水分を
除去するのが好ましい、第１分離手段１２においては、
供給ガス中の殆どの酸素及び実質的に全ての水分と二酸
化炭素が除去される。
ここで窒素とアルゴンが濃縮された生成物流れ１４、並
びに酸素、二酸化炭素、及び水分を含んだ酸素含量の多
い廃棄物流れ１６が得られる。窒素／アルゴン生成物流
れ１４は、通常約１〜１０％の酸素を含む。
本発明の第１の実施態様においては、第１分離手段１２
はガス拡散層、又は適切なガス拡散バリヤー（すなわち
メンブレン）を含んだ容器である。
このようなユニットとしては、例えばＵＯＰフルイド・
システムズ（ＵＯＰ　Ｆｌｕｉｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）か
ら市販されているもの（シリコーンゴムのメンブレンを
含む）、モンサント・ケミカル・カンパニーから市販さ
れているもの（ポリスルホンのメンブレンを含む）、及
びダウ・ケミカル・カンパニーから市販されているもの
（ポリメチルペンテンのメンブレンを含む）等がある。
ポリマーメンブレンの他に、ドラゴ（Ｑｒａｇｏ）　ら
による°’Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ＣｈｅＩｌｌ、。
Ｖｏｌ、２５．　ｐｐ、７１６−７１８／１９８６’及
びニシデ（Ｎｉｓｈｉｄｅ）らによる″Ｍａｃｒｏｓｏ
ｌｅｃｕｌｅｓ、　Ｖｏｌ、１９＋　ｐｐ、４９４−４
９６（１９８６）　’に記載されているような酸素キャ
リヤーを含んだメンブレンも、本発明の方法に適してい
る。ガス拡散層においては、必要に応じて、高圧（すな
わち、供給圧力に近い）の状態の非透過流れ、及び低圧
（すなわち、周囲圧力に近いか又は減圧）の状態の透過
流れが形成される。ガス拡散層における個々のガスの透
過性により、透過流れと非透過流れのどちらが生成物で
、どちらが廃棄物であるかが決まる。透過流れが廃棄酸
素流れ１６である場合は、節単に排気することができる
。透過流れが生成物流れ１４である場合、さらなる処理
（後述）を行うために適切な手段（例えば圧縮機；図示
せず）によってその圧力を増大させなければならない、
生成物流れ１４は、ガス拡散層１２において形成された
非透過流れであるのが好ましい、なぜなら、その圧力を
増大させる必要がないからである。
全ての市販メンブレンに対し、流れ１４は非透過流れと
なる。６．０の有効酸素／窒素分離係数を有するメンブ
レンユニットを使用し、１１００ｐｓｉの供給圧力及び
１気圧の透過圧力で操作すると、窒素生成物流れ１４が
約５％の酸素を含有する場合、窒素とアルゴンの一般的
な収率はそれぞれ６０％及び４０％となる０本実施態様
の場合、流れ１４を後述する低温セクションにて処理す
る前に、メンブレンユニットからの残留二酸化炭素及び
残留水分をそれぞれ約Ｉ　ＰＩ）ＩＩ以下に低下させる
必要がある。この操作は、ＰＳＡにて、又は当業界で従
来より使用されている温度スウィング吸着ユニット（図
示せず）にて行うことができる。
本発明の好ましい実施態様においては、第１分離器１２
は圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）ユニットである。　Ｐ
ＳＡユニットは２つ以上の吸着剤床を含み、吸着剤床の
それぞれが２つ以上の吸着剤層を含んでいるのが好まし
い、　ＰＳＡユニットは、供給流れ１０から二酸化炭素
、水分、及び殆どの酸素を除去し、それに応じて吸着剤
層が選定される。水分を除去するためのＰＳＡユニット
１２のボトム層に対しては、活性アルミナ又はシリカゲ
ルを使用するのが好ましい、好ましい実施態様において
は、ＰＳＡユニット１２は、供給流れ１０から二酸化炭
素を除去するために中間ゼオライト層（一般には、５Ａ
や１３Ｘ等の市販ゼオライト）を含む、　　ＰＳＡユニ
ット１２のトップ層は、酸素よりアルゴンと窒素に対し
てより高い選択性を有する吸着剤を含む、このタイプの
好適な吸着剤としては、４Ａ等のある種のゼオライト、
並びにクラレ・ケミカルＣｏ、　（日本）やベルグバウ
ーフォルシュング（Ｂｅｒｇｂａｕ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎ
ｇ）（西独）が製造している炭素モレキュラーシーブ（
“Ｃ？ｌＳ”）があり、前者のほうが好ましい、　ＣＭ
Ｓが酸素だけでなく二酸化炭素も窒素及びアルゴンから
分離する能力を有している場合、中間ゼオライト層は不
要となる。　　ｐｓ＾分離は周囲温度に近い温度で行わ
れるので、二酸化炭素、水分、及び酸素を単一のユニッ
トで除去することが可能となる。
通常ＰＳＡユニット１２は、約３０〜２００ｐｓｉｇの
供給圧力及び１〜８分のフルサイクル時間で運転される
。供給圧力は使用されるサイクルに応じて変わる。減圧
再生が使用される場合（後述）、供給圧力は通常約３０
〜６０ρｓｉｇである。しかしながら、ＰＳＡユニット
１２が大気サイクルに応じた圧力で運転される場合、供
給流れＩＯの圧力は通常約６０〜２００ｐｓ　ｉｇであ
る。
ＰＳＡユニット１２の再生は、使用するサイクルに応じ
て変わる。大気サイクルに対する圧力の場合、製造の完
了した吸着剤床が先ず大気と通気され、次いで生成物リ
ザーバ（図示せず）からの生成物でパージされる０本実
層Ｂ様では、廃棄物流れ１６は直接大気に排気される。
減圧サイクルに対する圧力の場合、製造の完了した吸着
剤床が先ず大気と通気される０次いで真空ポンプ（図示
せず）を使用して、吸着剤床の圧力を１００〜５００　
ミリバールに低下させる。こうして得られた廃棄物流れ
も大気に排気される。この２つの流れが第１図において
流れ１６として示されている。
第１図のシステムにおける分離器１２として機能する二
級着剤床ＰＳＡユニットに対する典型的な運転サイクル
を第１表に示す、各吸着剤床に対するハーフサイクルが
点線によって別個に示されている。第１表に示したサイ
クルは４分サイクルであり、大気モードに対する圧力を
示している。減圧モードに対する圧力も類似しているが
、生成物受は器工程からのパージの代わりに、真空ポン
プ工程によるほぼ同じ時間の脱気が行われる点が異なる
。
分離器１２が１０気圧の供給圧力及び１気圧の透過圧力
で運転されるガス拡散層であって、酸素、アルゴン、及
び窒素に対してそれぞれ７．２．５．及び１．０の典型
的な標準化された透過度を有するポリスルホンメンブレ
ンのような市販のポリマーメンブレンを含む場合、供給
流れから回収される窒素及びアルゴンのパーセントを生
成物流れ１４の酸素含量の関数として求め、この結果を
第■表に示した。
酸素、窒素、及びアルゴンに対しそれぞれ２０゜２．５
．及びｌのｉ３過度を有する酸素キャリヤーを含み、類
似の条件下（ライン１４において５％の酸素含量）で運
転されるメンブレンにより、窒素及びアルゴンがそれぞ
れ８４％及び６６．６％の収率で得られる。
分離器１２が、２０°Ｃの吸着温度、３５ｐｓｉｇの吸
着圧力、２００ミリバールの再生圧力、及び４分のフル
サイクル時間で運転される酸素除去用のクラレＣＭＳを
含んだＰＳＡユニットである場合、生成物流れ１４が約
３％の酸素を含めば、窒素収率は６５〜７０％、そして
アルゴン収率は８０〜８５％となるであろう。
分離器１２を出た生成物流れ１４は、第１の熱交換器１
８及び第２の熱交換器２０において、戻ってくる窒素流
れ及び酸素生成物流れ（後述）と熱交換して、その飽和
温度近くにまで冷却され、流れ２４として低温蒸留塔２
２に入る。冷却された流れ２４は、低温蒸留塔２２にお
いて分離されて、高純度の窒素生成物、約９９％の酸素
を含む酸素生成物、及びアルゴン含量の多い側留（後述
する）を生成する。
蒸留塔２２に対する冷却は、第１図の点線にて示すよう
なヒートポンプ回路によってなされる。第１図に示され
ている本発明の好ましい実施態様においては、ヒートポ
ンプ回路における流体は高純度窒素である。窒素ヒート
ポンプ流体は、熱交換器１８を出た窒素生成物流れ３０
から取り出され、圧縮機２６において圧縮され、流れ２
８として熱交換器１８に再び導入され、そこで低温酸素
生成物流れ４２及び低温窒素生成物流れ３０と向流の形
で熱交換して冷却される。熱交換器！８を出た低温・高
圧のヒートポンプ流体流れは２つの部分に分けられる。
ヒートポンプ流体流れの第１の部分（通常、余液れの５
〜２０％）が第２熱交換器２０に入り、そこで低温窒素
生成物流れ３０と自流の形で熱交換して凝縮する。熱交
換器２０を出た凝縮ヒートポンプ流体流れをジュール−
トンプソン（Ｊｏｕ　Ｉｅ−Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）（Ｊ−
Ｔ）パルプ３２にて膨張させて、その温度をさらに低下
させる。熱交換器１８を出たヒートポンプ流体流れ２８
の他の部分は、ターボエキスパンダー３４においてＪ−
Ｔパルプ３２からの流出物流れとほぼ同じ圧力になるま
で膨張される。ターボエキスパンダー３４とＪ−Ｔバル
ブ３２からの流出物が流れ３６として合わされ、蒸留塔
２２の底部においてリボイラー３８に導入される。
リボイラー３８においては、蒸留塔ボトムの一部が再沸
され、流れ４０として蒸留塔２２に送り戻される。蒸留
塔ボトムの残りの部分（流れ４２）は酸素生成物として
取り出される。リボイラー３８に入るヒートポンプ流体
流れ３６の圧力と温度は、リボイラー３８の端部におい
て充分な温度差を保持しつつ、再沸された蒸気と向流の
形で熱交換して凝縮するような圧力及び温度である。流
れ４４としてリボイラー３８を出たヒートポンプ流体流
れをＪ−Ｔバルブ４６にて膨張させてその温度をさらに
低下させる。
Ｊ−Ｔパルプ４６からの流出物流れ４日の少量部分を取
り出し、熱交換器５０に通して冷却をなさしめ、そして
流れ４８に戻す、こうして得られた気−液混合物を蒸留
塔２２の頂部に直接導入して還流物とする。
Ｊ−７バルブ４６の出口圧力は、蒸留塔２２の最上段ト
レーの圧力に近くなるよう選定される。流れ３６の圧力
を求め、カラム・ヒート・イン−リーク（ｃｏｌｕ＋ｓ
ｎ　ｈｅａｔ　１ｎ−１ｅａｋ）を考慮に入れた蒸留塔
全体としての熱収支を算出するのにこの値を使用し、次
いでこの熱収支を使用して流れ３６中の液体の量を求め
る＋＋　４５ｐｓｉａの圧力で運転される蒸留塔２２の
場合、流れ３６に対する圧力は通常的１４５ρｓｌａで
ある。
ヒートポンプ流体圧縮機２６を出たヒートポンプ流体流
れ２８の圧力は、先ず圧力を仮定することによって求め
る０次いで、第１熱交換器１８と第２熱交換器２０にて
熱収支を行って、ターボエキスパンダー３４とＪ−Ｔパ
ルプ３２の流出物流れのエンタルピーを求める０次いで
、ターボエキスパンダー３４とＪ−Ｔバルブ３２の流出
物流れの合計エンタルピーが流れ３６のエンタルピーと
等しくなるまで、流れ２８の圧力を変える。
前述したように、蒸留塔２２は、高純度窒素生成物流れ
３０と酸素生成物流れ４２を生成する。窒素生成物流れ
３０は通常５１）ｐｆｆｉ以下の酸素を含み、残部は窒
素及びアルゴンである。酸素生成物流れ４２は通常酸素
を９９％含み、１１）９１ｍ以下の窒素を含有していて
、残りはアルゴンである。アルゴンを得るためには、蒸
留塔２２においてアルゴンの濃度が最大に近い箇所にて
、蒸留塔２２から側留５２を取り出す、側留５２　（５
５〜６０％のアルゴンと１％以下の窒素を含有）が第３
の熱交換器５０に送られ、そこで側留５２は、第２のＪ
−Ｔパルプ４６を出たヒートポンプ４８流体流れ４８の
一部と向流の形で熱交換して冷却される。熱交換器５０
において冷却された後、蒸留塔２２からの側留５２が第
４の熱交換器５４に入り、そこでほぼ周囲温度にまで加
温され、これにようｒ　ＰＳＡユニットからのアルゴン
生成物流れ５６と酸素含量の多い廃棄物流れ５８が冷却
される。加温された蒸留塔側留がＰＳＡユニット６０に
入り、そこで粗製アルゴン生成物流れ５６（アルゴンを
９５〜９７％含有）と酸素含量の多い廃棄物流れ５８に
分離される。
ＰＳＡユニット６０は、酸素とアルゴンを分離するため
の１つ以上の吸着剤床を含んでいる。　４Ａのようなあ
る種のゼオライト、クリノプチロライト（ｃｌｉｎｏｐ
ｔｉｌｏｌｔｔｅ）、灰十字石、及び多くのメーカーか
ら販売されている炭素モレキュラーシーブ等が本工程に
対する適切な吸着剤である。この場合も、クラレ・ケミ
カルＣｏ、製造の炭素モレキュラーシーブが好ましい吸
着剤である。　　ＰＳＡユニット６０は、大気圧サイク
ルに応じた圧力でも、あるいは減圧サイクルに応じた圧
力でも運転することができる。クラレＣＭＳを含み、か
つ４３ｐｓ　ｉａの供給圧力と２００ミリバールの脱着
圧力との間で運転されるＰＳＡユニット６０の場合、生
成物流れ５６が２〜３％の酸素を含をし、そして側留５
２が約６０％のアルゴンを含有すれば、アルゴンの収率
は６０％以上になると考えられる。　　ＰＳＡユニット
６０からの廃棄物流れが、減圧サイクルに応じた圧力の
場合は真空ポンプ６２を使用して、そして大気圧サイク
ルに応じた圧力の場合は直接取り出され、圧ｍ機６４で
圧縮され、冷却水を使用して冷却されて流れ５８を生成
する。流れ５８の圧力は側留５２の圧力に近い。アルゴ
ン生成物流れ５６及び廃棄物流れ５６は、第４熱交換器
５４において、低温側留５２と向流の形で冷却される。
第４熱交換器５４から流れ５６として取り出したアルゴ
ン生成物は、さらに処理を施すために、従来のデオキソ
ユニット（ｄｅｏｘｏ　ｕｎｉｔ）や高純度アルゴン蒸
留塔、貯蔵装置、又はユーザーの定める装置（図示せず
）に送ってもよい、熱交換器５４から取り出された酸素
含量の多い廃棄物流れ５８は、流れ５８と類似の液相組
成物を含むトレー上にて、蒸留塔２２に戻される。
窒素生成物流れ３０は、第２熱交換器２０及び第１熱交
換器１８において逐次加温され、これらの熱交換器から
の冷却を回復させる。第１熱交換器１８を出た酸素生成
物流れと窒素生成物流れは、液化ユニット、貯蔵装置、
又はユーザーの定める装置（図示せず）に送ってもよい
。
空気から窒素とアルゴンを製造するための、第１図に示
したシステムを使用して、本システムの重要箇所におけ
る流れの温度、圧力、及び組成を求めた。その結果を第
１表に示す、第１表に記載のシステムにおいては、第１
の分離器１２は、約３％の酸素を含む生成物流れを得る
ために、吸着圧力が約３４ρｓｉｇ、脱着圧力が２００
トル、そして加圧−減圧サイクルが４分、という条件で
運転されるＰＳＡユニットである。ＰＳ＾ユニット６０
は、加圧減圧サイクルにより、２８ｐｓｉｇの供給圧力
及び２００ミリバールの脱着圧力で運転される。
第１表においては、各法れに対する組成を、酸素、窒素
、及びアルゴンに関して記載しているが、二酸化炭素や
水分のような他の成分を含む流れもある。低温蒸留塔２
２は、４４ｐｓｉａの圧力で運転され第１表において：
　箇所Ａは、ＰＳＡユニット１２からの過熱された蒸気
生成物流れ１４であり；箇所Ｂは、ライン４０を経て蒸
留塔２２に再循環される飽和藩気再沸流れであり；箇所
Ｃは、ライン４２を経てリボイラー３８から取り出され
る飽和液体酸素生成物であり；箇所りは、ライン５２を
経て蒸留塔２２から取り出されるアルゴン含量の多い飽
和液体側留であり；箇所Ｅは、熱交換器５４を経てＰＳ
Ａユニット６０から粗製アルゴン生成物として取り出さ
れる飽和液体流れであり；箇所Ｆは、ライン５８を経て
廃棄物流れとして取り出されて蒸留塔２２へと再ＶＩｉ
ｍされる、ＰＳ＾ユニット６０からの酸素含量の多い過
熱蒸気流れであり；そして箇所Ｇは、ライン３０を経て
蒸留塔２２から取り出される飽和蒸気窒素生成物流れで
ある。
ｍ表 １．５ Ａｒ 一２７５．４ ９８．６　　０゜ １．４　　　Ａｒ −２７５，４ ９９，０ｏｚ １．０　　　Ａｒ ５７．５４　　Ａｒ ９５．４７　　Ａｒ ３３、Ｉ　　　Ａｒ Ｇ　　　　　　　３０１．２　　　　　　　４４　　　
　　１００　　　　Ｎｚ第■表のデータから明らかなよ
うに、本発明の方法は、窒素とアルゴンが高収率かつ高
純度で回収されるという点で有利である。低温蒸留塔２
２から側留供給物を受けるＰＳＡユニット６０は、９７
％以上の純度で蒸留塔に供給されるアルゴンの９６％以
上を含有した生成物流れ５６を生成する０本発明のシス
テムは、酸素量の少ないことが要求される用途分野にお
いて特に有利である。
第２図には、高純度窒素以外のヒートポンプ流体（例え
ば、アルゴン／窒素混合物又は酸素／窒素混合物）を使
用したシステムを示す、第２図に示したシステムにおい
ては、ヒートポンプ回路は外部回路である。なぜなら、
第１図の場合のように、生成物ライン３０から流体を取
り出すことができないからである。第１図の番号付けが
第２図において繰り返されており、同じ意味を表す。
第２図では、ライン４８における気−液ヒートポンプ流
体は蒸留塔２２に再導入されない、むしろ、第２　Ｊ−
Ｔバルブ４６からの流出物の圧力にほぼ等しい圧力で、
凝縮器４９へと導入される。第２図の点線で示されてい
るように、凝縮器４９からの低温流出物は、流れ２９と
して熱交換器２０と１８を経て戻されて冷却を回復し、
その後において第１図の場合のような圧１１４！１２６
に導入される。第２図に示すシステムにおいては、流れ
３６と２９の圧力を使用して蒸留塔全体としての熱収支
が算出される。４５ｐｓｉａの圧力で運転される蒸留塔
２２の場合、流れ３６と流れ２９に対する圧力は、通常
それぞれ１４５ｐｓｉａ及び３５ｐｓ　ｉａとなる。
好ましい実施態様を挙げつつ本発明を説明してきたが、
５技術者にとワて、本発明の精神と範囲を逸脱すること
なく、記載した特定の詳細な説明から種々の変形が可能
であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、高純度窒素をヒートポンプ流体として使用し
て、本発明に従ってアルゴンと窒素を同時製造するため
のプロセスの概略図である。 第２図は、高純度窒素以外の流体をヒートポンプ流体と
して使用した本発明のプロセスの概略図である。 （外４名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、窒素とアルゴンを少なくとも酸素と組合わさった形
    で含むガス流れから精製された窒素とアルゴンを同時製
    造するための方法であって、（ａ）加圧下にて前記流れ
    を非低温分離手 段に導入し、当該分離手段から窒素とアルゴンが濃縮さ
    れたガス流れを回収する工程； （ｂ）前記の濃縮ガス流れを低温蒸留塔に 導入する工程； （ｃ）精製された窒素生成物流れを前記蒸 留塔の頂部から、酸素が濃縮された流れを前記蒸留塔の
    底部から、そしてアルゴンが濃縮された側留を比較的ア
    ルゴン含量の多い前記蒸留塔の中間箇所から取り出す工
    程； （ｄ）前記側留を圧力スウィング吸着ユニ ットに導入して、前記側留中のアルゴンをさらに濃縮す
    る工程；及び （ｅ）前記のさらに濃縮されたアルゴン流 れを生成物として取り出す工程； の各工程を含む前記製造法。 ２、工程（ａ）における前記圧力が約３０〜２００ｐｓ
    ｉｇであり、前記非低温分離手段が圧力スウィング吸着
    ユニットであり、そして前記ガス流れが約１〜１０％の
    酸素を含有している、請求項１記載の製造法。 ３、工程（ａ）において形成された濃縮流れが、前記低
    温蒸留塔に導入される前に、窒素生成物流れと酸素含量
    の多い流れとの熱交換によって冷却される、請求項１記
    載の製造法。 ４、工程（ａ）の前記非低温分離手段がガス拡散層であ
    る、請求項１記載の製造法。 ５、窒素とアルゴンを少なくとも酸素と組合わさった形
    で含むガス流れから精製された窒素とアルゴンを同時製
    造するための方法であって、（ａ）加圧下にて前記流れ
    を非低温分離手 段に導入し、当該分離手段から窒素とアルゴンが濃縮さ
    れたガス流れを回収する工程； （ｂ）前記の濃縮ガス流れを低温蒸留塔に 導入する工程； （ｃ）精製された窒素生成物流れを前記蒸 留塔の頂部から、酸素が濃縮された流れを前記蒸留塔の
    底部から、そしてアルゴンが濃縮された側留を比較的ア
    ルゴン含量の多い前記蒸留塔の中間箇所から取り出す工
    程、このとき前記窒素流れの一部を還流物として前記蒸
    留塔に戻し、前記窒素生成物流れから取り出した窒素を
    ヒートポンプ流体として使用する冷却サイクルによって
    前記製造法における冷却がなされ、前記の酸素含量の多
    い流れの一部が前記蒸留塔に再循環され、前記の酸素含
    量の多い流れの残部が生成物として取り出される； （ｄ）前記側留を圧力スウィング吸着ユニ ットに導入して、前記側留中のアルゴンをさらに濃縮す
    る工程、このとき前記圧力スウィング吸着ユニットにお
    いて酸素含量の多い廃棄物流れが形成され、前記廃棄物
    流れが前記低温蒸留塔の中間箇所に戻され、このとき前
    記蒸留塔中におけるガス混合物の組成は前記流れの組成
    と類似の組成になる；及び （ｅ）前記のさらに濃縮されたアルゴン流 れを生成物として取り出す工程、このとき前記廃棄物流
    れと前記アルゴン生成物が、前記圧力スウィング吸着ユ
    ニットに導入される前に、アルゴンが濃縮された側留と
    熱交換する形で通される； の各工程を含む前記製造法。
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