JPH036433B2 - - Google Patents
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Description
本発明は室温以下の温度における分縮により高
圧のもとで混合ガスを２又は３以上の異なる組成
流に分離する方法、特に凝縮液からえられた生成
流を供給混合ガス圧より実質的に低くない高圧で
回収する上記方法に関する。 混合ガスの好ましい分離法は分縮させる様室温
以下の温度に冷却した後凝縮物を非凝縮ガスから
分離する方法である。 供給混合ガスを１又は２以上の冷却流との間接
向流熱交換により冷却する場合、操作できるため
には交換の温度範囲内のあらゆる温度において冷
却流（単数又は複数）の全エンタルピーが冷却さ
れる供給混合ガスのエンタルピーHFよりも大き
いことがもちろん重要である。それは別としても
し横軸温度Ｔに対し縦軸にこれらの各エンタルピ
ーをプロツトしたならば冷却流（単数又は複数）
についてえた曲線（総合ウオーミング曲線）は全
温度範囲をとおして供給混合ガスのについてえた
曲線（冷却曲線）の左になければならない。 分離からえた凝縮流と非凝縮ガス流のエンタル
ピー（それぞれHCとHGとする）の和を温度Ｔに
対しプロツトすればえられる曲線は一般に全流が
同一圧力であれば全温度範囲内において全く冷却
曲線の右にあるであろう。この様な方法は操作で
きない。しかしよく知られているとおり、この方
法を操作可能にする１手段は供給混合ガスを高圧
で供給し膨張凝縮物と非凝縮ガスのエンタルピー
の和からえられる曲線が全く冷却曲線の左に行く
様十分に凝縮物を膨張させる方法である。次いで
供給混合ガスの望む冷却と分縮をさせるため熱交
換器中の冷却流として非凝縮ガスと蒸発膨張した
凝縮物を用いれば望む分離法は簡単に行なうこと
ができる。 しかし供給混合ガスの圧力により実質的に低く
ない圧力で又は凝縮物膨張に必要な圧力以上の圧
力で蒸発した凝縮物を回収したい場合にはこの方
法はあまり魅力がない。 別法は別の冷却剤流によつてこの方法を操作す
る方法である。この冷却剤流のエンタルピーは凝
縮物のエンタルピーと非凝縮ガスのエンタルピー
と冷却剤流のエンタルピーとの合計を温度Ｔに対
しプロツトしてえた総合ウオーミング曲線が全温
度範囲にわたり冷却曲線の全く左にあるようなエ
ンタルピーであるにちがいない。 分縮によるガス分離の多くの場合においてはし
かしHFとHC＋HGの間の差△Ｈがある温度範囲内
において他のより温かな範囲におけるよりも大き
いことが認められている。これは普通の種類の別
冷却剤流によつて冷却が供給された場合総合ウオ
ーミング曲線が全温度範囲にわたり冷却曲線の左
にあるために必要な冷却度は曲線が高温において
甚しく分離する様なものであり、暖端において大
きな温度差となることを意味する。かくて系は過
冷却となるため非能率である。 本発明によればこの問題は第１温度範囲内で熱
を吸収し供給混合ガスが冷却されるより高い第２
温度範囲内で熱を放出する熱ポンプの使用によつ
て解決される。 閉鎖サイクル配列において操作される熱ポンプ
は一般に次の要素から成る： 低圧のガス状媒質を高圧に圧縮する圧縮機； 冷却剤たとえば冷却水による熱交換によつて圧
縮ガス状媒質から圧縮熱を除去する冷却器； 冷却した圧縮ガス媒質を１つ又はそれ以上の低
温処理流との熱交換により更に冷却する間接向流
熱交換器； 上記の更に冷却した圧縮ガス媒質を通過させ、
それによつてその圧力および温度を周知のジユー
ル−トムソン効果によつて等エンタルピー的に減
少させる膨張バルブ。 この熱ポンプサイクルは冷たい低圧ガス状媒質
を間接向流熱交換器に戻し、それによつてその温
度を熱ポンプの圧縮器吸引口に入る温度に近い温
度に上昇させることによつて完了する。 本発明において、「熱ポンプ」とは上記諸要素
をガス分離操作過程において物理的および熱力学
的に集積して成る装置をいう。本発明に使用する
熱ポンプのガス状媒質は多成分ガス状媒質であ
る。熱ポンプ媒質組成およびポンプ系統中媒質が
圧縮され膨張する圧力を適当に選ぶことによつて
熱を与えまた取下る温度範囲は全温度範囲にわた
り冷却曲線の形によく匹適した望む形の総合ウオ
ーミング曲線となり様調整できる。この総合ウオ
ーミング曲線の形状への修正は、本明細書中に分
離エネルギーと呼ぶ基本分離エネルギー所要量を
提供するために必要である。しかし熱ポンプも方
法に必要な全冷却の少なくも幾分乃至全部を賄つ
てもよい。換言すれば総合ウオーミング曲線の形
を望む様に補正するばかりでなく曲線が全く冷却
曲線の左に行く様に横軸にそつて曲線を左に移動
する様にできるのである。また冷却は別の冷却系
統によつて行なうこともできる。 故に本発明によれば高圧のもとで分縮により混
合ガスを分離し混合ガスが供給された圧力より実
質的に低くない高圧において凝縮ガスからえられ
た生成流を回収する方法が提供される。その方法
は高圧の混合ガスを大気温以下に冷却してそれを
分縮し凝縮液を非凝縮ガスから分離し凝縮液を目
立つたジユール−トムソン膨張をさせることなく
分離した凝縮流を供給混合ガスとの間接向流熱交
換により温ため、温められた凝縮液から生成流を
えかつ分離に要する冷却とエネルギーを熱ポンプ
のみにより又は熱ポンプと共に少なくも別の１冷
却系統により充足しまた熱ポンプ中で多成分ガス
媒質を圧縮し、次いで圧縮した媒質を上記分離流
との間接向流熱交換関係で凝縮した後凝縮した媒
質を上記供給混合ガスおよび凝縮媒質との間接向
流熱交換関係において媒質の凝縮温度よりも低い
温度範囲内で“膨張蒸発させかつ蒸発した”媒質
を再圧縮に戻すことによる成るのである。 “凝縮液に目立つたジユール−トムソン膨張さ
せることなく”とは凝縮液が操作に目立つた冷却
を与える様な膨張、即ち分離用供給混合ガスの圧
力と大気圧の差と説明される約10％又は15％の有
効圧力低下以上の膨張をさせないことを意味す
る。しかしこの様な膨張は流量調節弁を用いても
おこるかもしれない。 膨張した熱ポンプ媒質の蒸発する温度範囲を同
じ媒質の凝縮する温度範囲よりも低くすることに
よつて、初めの温度範囲の上限値が第２温度範囲
の上限値より低いしまた下限値についても同様の
ことを意味する。故に初めの温度範囲は第２温度
範囲の舌にあり又は範囲が重複している。 一般に凝縮した熱ポンプ媒質が膨張する時瞬間
的におこらぬ様それを半冷却するとよい。半冷却
は分離流およびその膨張したもの自体との熱交換
によつて便利に行なうことができまた凝縮と同じ
熱交換器中で行なわせることもできる。 この方法はただ凝縮液（凝縮媒質）の膨張によ
り又は冷却するための凝縮物の膨張作用と分離エ
ネルギーを与える熱ポンプ使用の組合せにより、
即ち総合ウオーミング曲線の形を冷却曲線の形に
より近づける様調節することによりこの方法の別
法に比べて実質的にエネルギー節約ができる。更
に本発明の別の冷却系統を使用しない実施態様に
おいては所要機械は少なくてよい。 凝縮液からえた生成物中に僅少量の非凝縮ガス
が存在することが許容できる場合、凝縮液を熱交
換において入つて来る供給混合ガスで温ためる前
に凝縮物中に非凝縮ガスを多量注入するとよいこ
とがわかつた。これは低温範囲において総合ウオ
ーミング曲線を左に移動させる効果をもちまた熱
ポンプの負担とそれによる消費動力を減少する。
この利益は注入量によつて増加するが、注入は分
離目的に反するので注入量は一般に比較的少量と
なるであろう。最適量は供給ガスの特性と分離凝
縮液の使用目的による。例として固体炭化水素燃
料のガス化からえられた様な水素含有ガス流から
の合成天然ガス製造において又は精油又は石油化
学操作中において凝縮液中に注入される非凝縮ガ
ス量は典型的に供給ガスの約２乃至３容量％であ
るが、８％迄の多量でもよい。 本発明の１実施態様によれば熱ポンプは主とし
て又は単に分離用エネルギーを与えるためにのみ
使われ所要冷却は１又は２以上の別の冷却系統に
よつて供給される。この場合熱ポンプは実質的に
均衡するだろう。即ち分離流と熱交換される熱交
換器の暖端に入る圧縮された熱ポンプ媒質のエン
タルピーHCHPと供給ガスとの熱交換により蒸発
された後熱交換器の上記暖端を出る膨張した熱ポ
ンプ媒質のエンタルピーHEHPの間に目立つた差
異がないであろう。この方法の所要冷却は適当な
冷却系統（単数又は複数）によつてなされる。 他の実施態様において熱ポンプは分離の作用を
するばかりでなく少なくも冷却の一部もするので
ある。この場合熱ポンプはHEHPがHCHPよりも大
きい様に均衡しない設計であり正味の冷却があ
る。“不均衡”は知られた方法、例えば多成分ガ
ス状媒質の高沸点成分割合の増加および必要なら
ば媒質圧縮圧の増加により、および（又は）媒質
が膨張中にうける圧力低下の増加によつて達成さ
れる。 更に他の実施態様において冷却は圧縮された媒
質を分離流と熱交換する前に上記圧縮された熱ポ
ンプ媒質の分縮によつてえられた凝縮物を系統媒
質として使う蒸気圧縮冷却系統によつて行なうこ
とができる。これをするには、熱ポンプ系統媒質
の組成は媒質が圧縮された後、例えば圧縮媒質と
分離流との熱交換前に冷却水との熱交換によつて
凝縮する様な成分少なくも１を包含するのであ
る。次いで上記分離流との熱交換前に凝縮液は非
凝縮物質から分離され冷却系統に使われ、ここで
凝縮液は先づ半冷却（普通）された後膨張し次い
で温ためる低圧熱ポンプ媒質と再混合され熱交換
器の暖熱部分中で蒸発した後圧縮機の吸引側に戻
される。 上記のとおり本発明は混合ガスが冷却される温
度範囲の一部において同一圧力の全流についてエ
ンタルピーを計算した時HFとHC＋HGの差△Ｈが
他の高温範囲におけるよりも大きい様な混合ガス
の分離に特に使用できるのである。この分離法の
例は石炭又は他の固体炭化水素燃料のガス化によ
つて又は精油と石油化学操作中にえられた様な水
素含有ガス流、特に水素80％モル以下、例えば20
乃至80モル％、特に35乃至70モル％を含む水素と
炭化水素混合物より成る水素含有ガス流から水素
豊富なガスを回収する方法である。本発明の方法
はこれらガス流からの合成天然ガス（SNG）製
造に特に適している。 上記のウオーミング曲線と総合冷却曲線の決定
法はよく知られておりこの知識から分離エネルギ
ーを与えるに要するポンプ系統の特性を決定でき
る。 例えば必要な熱ポンプ系統の助変数の便利な決
定法は冷却曲線と総合ウオーミング曲線の間の垂
直開き△Ｈを温度Ｔに対しプロツトすることであ
る。熱ポンプ系統は圧縮状態における熱ポンプ媒
質と膨張状態における熱ポンプ媒質の温度に対す
るエンタルピー差を同様にプロツトしてえられた
曲線がＴに対し△Ｈについてえられた上記曲線に
できる限り近く対応しすべての点でその上にある
様な系統であることが望ましい。熱ポンプ系統の
えられた曲線形は熱ポンプ媒質の組成とその圧縮
と膨張の圧力によつて定まるであろう。組成特性
とこれらの圧力値は簡単な実験で測定できる。実
際組成特性は試行錯誤に基いて選ばれるが一般に
本発明の最も広く使用できる場合、即ち水素含有
供給ガス流から水素豊富なガスの分離法におい
て、熱ポンプ媒質は普通軽炭化水素（即ち炭素原
子１乃至４をもつ炭化水素）と少量の窒素の混合
物より成る。 多くの場合熱ポンプ媒質の炭化水素部分は分離
した凝縮物から合成できまた媒質は１又は２以上
の化合物、特に窒素を凝縮物と同じ組成をもつ物
質又は凝縮物から蒸溜によつてえられた物質に加
えて生成できることがわかるだろう。 熱ポンプによつて与えられまた取去られる冷却
量は熱ポンプ媒質の循還速度を調整して調節でき
る。 今や本発明の好ましい実施態様についてまた付
図の助けをかりてより詳細に本発明を記述する。 図１は不均衡熱ポンプが冷却と分離に必要な全
エネルギーを与える本発明の配置の工程図であ
る。 図２は発明の少なくも冷却の一部が別の冷却系
統で与えられる同様の配置の工程図である。 図３は図２と同様の配列の工程図であるが、冷
却剤が熱ポンプ系統中で使われる誘導から分割さ
れている様な蒸気圧縮冷却系統によつて冷却が与
えられている。 図１において１０２が冷却箱、１０４が熱交換
器、１０６が液体−蒸気分離器、１０８が圧縮
器、１１０が圧縮後冷却器である。 供給混合ガスはパイプ１１２をとおり高圧大気
温で冷却箱に入り熱交換器１０４中で冷却され一
部凝縮しえられた液体と蒸気は液体分離器１０６
中で分離され、非凝縮部分は熱交換器１０４をと
おりパイプ１１４で戻りまた凝縮液はパイプ１１
６をとおつて戻り熱交換器１０４内で温ためられ
蒸発する。熱交換器１０４の冷端に入る前に非凝
縮ガスから非凝縮流１１８がとられパイプ１１６
中の凝縮液中に注入される。パイプ１１８中の流
速は流量調節弁１２０によつて調節されまた分離
器からの凝縮液流速は水準調節弁、１２２によつ
て調節される。 この方法の冷却と分離エネルギーは熱ポンプに
よつて与えられる。ポンプ中の適当な組成をもつ
多成分ガス状媒質は圧縮機１０８内で第１圧力に
圧縮されまた圧縮熱を冷却器１１０内の冷却水に
放出した後パイプ２４をへて熱交換器１０４の暖
端に送られここでパイプ１１４，１１６および１
２８中の各流との熱交換で冷却され第１温度範囲
内で凝縮させられる。凝縮した媒質は交換器の冷
端から回収され膨張弁１２６をへて低圧に膨張し
た後パイプ１２８をへて交換器の冷端に入り、こ
こでパイプ１１２と１２４中の各流と熱交換して
それが凝縮した温度範囲より低い第２温度範囲内
で蒸発する。熱ポンプは熱交換器のより冷い領域
に冷却を与えより暖かい領域から冷却をとり去
り、かくて熱交換系の高温においてギヤツプを広
げることなくこの系の全温度範囲にわたり操作で
きる様ウオーミング曲線が冷却曲線の左に充分と
おくはなれていることを確保する様できている。 操作の所要冷却を与えるため多成分ガス状媒質
の組成および弁１２６をとおり媒質膨張による圧
力低下は熱ポンプが不均衡であり望む正味の冷却
量を生成する様選ばれる。 図２に示された別の配置において図１の配置の
設備と共通の設備は同じ番号で表わしているが、
熱ポンプ媒質組成と膨張弁１２６による圧力低下
を熱ポンプが意図的に不均衡でない様に選ぶ点で
異なつている。この配置において操作の所要冷却
は別の冷却系統によつて充足される。実施態様に
示すとおりこの系統は普通の蒸気圧縮冷却系統で
冷却剤は圧縮機１３０内で圧縮され圧縮熱が圧縮
後の冷却器１３２で除去された後膨張弁１３４を
とおり膨張した後パイプ１３６により熱交換器１
０４中の追加通路に送られ、ここで冷却作用をし
た後圧縮機入口に戻る。 図２に示した配置と別のものが図３に示されて
いるが、図２の配置と共通の設備が同じ番号で示
されている。この場合操作の冷却は蒸気圧縮冷却
系統によつてなされ、その冷却剤は多成分ガス状
媒質が圧縮機後の冷却器１１０中で冷却で分縮さ
れる様な組成をもつ様用意される。かくえられた
蒸気液体混合物は蒸気液体分離器１３８に送られ
非凝縮蒸気はパイプ１２４に除去されて圧縮され
た多成分媒質となり図２の配置のとおり熱交換器
１０４中で凝縮される。パイプ１４０中に回収さ
れた凝縮液は蒸気圧縮冷却系統用冷却剤となる。
これは熱交換器１０４の追加通路中で半冷却され
パイプ１４２をへて熱交換器の中間位置から出て
膨張バルブ１４４をとおり膨張した後、熱交換器
の他の中間点において熱交換器１０４をとおり蒸
発している低圧熱ポンプ媒質を送るパイプ１２８
中に注入される。かくて凝縮液は熱交換器中で蒸
発して操作の所要冷却を充足する。 図１から３に示した配置変更はこの技術分野の
知識ある者には明白であろう。例えば熱交換器１
０４は平行および（又は）並列に配置できる２又
は３以上の熱交換器によつて置換できる。圧縮機
１０８と１３０のいずれか又は両者が多段圧縮機
であつてもよい。パイプ１１２に入る供給混合ガ
スの１段分縮は例えば各段後に凝縮液を分離する
多段操作で置換できる。図３に示す配置における
圧縮機１０８から回収された圧縮媒質の分縮は一
部圧縮機あとの冷却機１１０においてまた一部は
少なくも次の熱交換器又は全然別の熱交換器（単
数又は複数）においてなされる。所要冷却は一部
熱ポンプによりまた一部は別の冷却系列によりお
よび（又は）熱交換器の戻り流と同じく熱交換前
の熱ポンプ媒質の分縮によつて冷却剤がえられる
冷却系統によつて与えられる。更に操作は効率は
わるいが凝縮液パイプ１１６中に非凝縮流１１８
を注入しないでも行なうことができる。 本発明を更に次の実施例で例証する。その各供
給流は下記の組成と流速をもち合成天然ガス
（SNG）と残留水素流に分離される。分離流の各
組成と流速も示されている。
圧のもとで混合ガスを２又は３以上の異なる組成
流に分離する方法、特に凝縮液からえられた生成
流を供給混合ガス圧より実質的に低くない高圧で
回収する上記方法に関する。 混合ガスの好ましい分離法は分縮させる様室温
以下の温度に冷却した後凝縮物を非凝縮ガスから
分離する方法である。 供給混合ガスを１又は２以上の冷却流との間接
向流熱交換により冷却する場合、操作できるため
には交換の温度範囲内のあらゆる温度において冷
却流（単数又は複数）の全エンタルピーが冷却さ
れる供給混合ガスのエンタルピーHFよりも大き
いことがもちろん重要である。それは別としても
し横軸温度Ｔに対し縦軸にこれらの各エンタルピ
ーをプロツトしたならば冷却流（単数又は複数）
についてえた曲線（総合ウオーミング曲線）は全
温度範囲をとおして供給混合ガスのについてえた
曲線（冷却曲線）の左になければならない。 分離からえた凝縮流と非凝縮ガス流のエンタル
ピー（それぞれHCとHGとする）の和を温度Ｔに
対しプロツトすればえられる曲線は一般に全流が
同一圧力であれば全温度範囲内において全く冷却
曲線の右にあるであろう。この様な方法は操作で
きない。しかしよく知られているとおり、この方
法を操作可能にする１手段は供給混合ガスを高圧
で供給し膨張凝縮物と非凝縮ガスのエンタルピー
の和からえられる曲線が全く冷却曲線の左に行く
様十分に凝縮物を膨張させる方法である。次いで
供給混合ガスの望む冷却と分縮をさせるため熱交
換器中の冷却流として非凝縮ガスと蒸発膨張した
凝縮物を用いれば望む分離法は簡単に行なうこと
ができる。 しかし供給混合ガスの圧力により実質的に低く
ない圧力で又は凝縮物膨張に必要な圧力以上の圧
力で蒸発した凝縮物を回収したい場合にはこの方
法はあまり魅力がない。 別法は別の冷却剤流によつてこの方法を操作す
る方法である。この冷却剤流のエンタルピーは凝
縮物のエンタルピーと非凝縮ガスのエンタルピー
と冷却剤流のエンタルピーとの合計を温度Ｔに対
しプロツトしてえた総合ウオーミング曲線が全温
度範囲にわたり冷却曲線の全く左にあるようなエ
ンタルピーであるにちがいない。 分縮によるガス分離の多くの場合においてはし
かしHFとHC＋HGの間の差△Ｈがある温度範囲内
において他のより温かな範囲におけるよりも大き
いことが認められている。これは普通の種類の別
冷却剤流によつて冷却が供給された場合総合ウオ
ーミング曲線が全温度範囲にわたり冷却曲線の左
にあるために必要な冷却度は曲線が高温において
甚しく分離する様なものであり、暖端において大
きな温度差となることを意味する。かくて系は過
冷却となるため非能率である。 本発明によればこの問題は第１温度範囲内で熱
を吸収し供給混合ガスが冷却されるより高い第２
温度範囲内で熱を放出する熱ポンプの使用によつ
て解決される。 閉鎖サイクル配列において操作される熱ポンプ
は一般に次の要素から成る： 低圧のガス状媒質を高圧に圧縮する圧縮機； 冷却剤たとえば冷却水による熱交換によつて圧
縮ガス状媒質から圧縮熱を除去する冷却器； 冷却した圧縮ガス媒質を１つ又はそれ以上の低
温処理流との熱交換により更に冷却する間接向流
熱交換器； 上記の更に冷却した圧縮ガス媒質を通過させ、
それによつてその圧力および温度を周知のジユー
ル−トムソン効果によつて等エンタルピー的に減
少させる膨張バルブ。 この熱ポンプサイクルは冷たい低圧ガス状媒質
を間接向流熱交換器に戻し、それによつてその温
度を熱ポンプの圧縮器吸引口に入る温度に近い温
度に上昇させることによつて完了する。 本発明において、「熱ポンプ」とは上記諸要素
をガス分離操作過程において物理的および熱力学
的に集積して成る装置をいう。本発明に使用する
熱ポンプのガス状媒質は多成分ガス状媒質であ
る。熱ポンプ媒質組成およびポンプ系統中媒質が
圧縮され膨張する圧力を適当に選ぶことによつて
熱を与えまた取下る温度範囲は全温度範囲にわた
り冷却曲線の形によく匹適した望む形の総合ウオ
ーミング曲線となり様調整できる。この総合ウオ
ーミング曲線の形状への修正は、本明細書中に分
離エネルギーと呼ぶ基本分離エネルギー所要量を
提供するために必要である。しかし熱ポンプも方
法に必要な全冷却の少なくも幾分乃至全部を賄つ
てもよい。換言すれば総合ウオーミング曲線の形
を望む様に補正するばかりでなく曲線が全く冷却
曲線の左に行く様に横軸にそつて曲線を左に移動
する様にできるのである。また冷却は別の冷却系
統によつて行なうこともできる。 故に本発明によれば高圧のもとで分縮により混
合ガスを分離し混合ガスが供給された圧力より実
質的に低くない高圧において凝縮ガスからえられ
た生成流を回収する方法が提供される。その方法
は高圧の混合ガスを大気温以下に冷却してそれを
分縮し凝縮液を非凝縮ガスから分離し凝縮液を目
立つたジユール−トムソン膨張をさせることなく
分離した凝縮流を供給混合ガスとの間接向流熱交
換により温ため、温められた凝縮液から生成流を
えかつ分離に要する冷却とエネルギーを熱ポンプ
のみにより又は熱ポンプと共に少なくも別の１冷
却系統により充足しまた熱ポンプ中で多成分ガス
媒質を圧縮し、次いで圧縮した媒質を上記分離流
との間接向流熱交換関係で凝縮した後凝縮した媒
質を上記供給混合ガスおよび凝縮媒質との間接向
流熱交換関係において媒質の凝縮温度よりも低い
温度範囲内で“膨張蒸発させかつ蒸発した”媒質
を再圧縮に戻すことによる成るのである。 “凝縮液に目立つたジユール−トムソン膨張さ
せることなく”とは凝縮液が操作に目立つた冷却
を与える様な膨張、即ち分離用供給混合ガスの圧
力と大気圧の差と説明される約10％又は15％の有
効圧力低下以上の膨張をさせないことを意味す
る。しかしこの様な膨張は流量調節弁を用いても
おこるかもしれない。 膨張した熱ポンプ媒質の蒸発する温度範囲を同
じ媒質の凝縮する温度範囲よりも低くすることに
よつて、初めの温度範囲の上限値が第２温度範囲
の上限値より低いしまた下限値についても同様の
ことを意味する。故に初めの温度範囲は第２温度
範囲の舌にあり又は範囲が重複している。 一般に凝縮した熱ポンプ媒質が膨張する時瞬間
的におこらぬ様それを半冷却するとよい。半冷却
は分離流およびその膨張したもの自体との熱交換
によつて便利に行なうことができまた凝縮と同じ
熱交換器中で行なわせることもできる。 この方法はただ凝縮液（凝縮媒質）の膨張によ
り又は冷却するための凝縮物の膨張作用と分離エ
ネルギーを与える熱ポンプ使用の組合せにより、
即ち総合ウオーミング曲線の形を冷却曲線の形に
より近づける様調節することによりこの方法の別
法に比べて実質的にエネルギー節約ができる。更
に本発明の別の冷却系統を使用しない実施態様に
おいては所要機械は少なくてよい。 凝縮液からえた生成物中に僅少量の非凝縮ガス
が存在することが許容できる場合、凝縮液を熱交
換において入つて来る供給混合ガスで温ためる前
に凝縮物中に非凝縮ガスを多量注入するとよいこ
とがわかつた。これは低温範囲において総合ウオ
ーミング曲線を左に移動させる効果をもちまた熱
ポンプの負担とそれによる消費動力を減少する。
この利益は注入量によつて増加するが、注入は分
離目的に反するので注入量は一般に比較的少量と
なるであろう。最適量は供給ガスの特性と分離凝
縮液の使用目的による。例として固体炭化水素燃
料のガス化からえられた様な水素含有ガス流から
の合成天然ガス製造において又は精油又は石油化
学操作中において凝縮液中に注入される非凝縮ガ
ス量は典型的に供給ガスの約２乃至３容量％であ
るが、８％迄の多量でもよい。 本発明の１実施態様によれば熱ポンプは主とし
て又は単に分離用エネルギーを与えるためにのみ
使われ所要冷却は１又は２以上の別の冷却系統に
よつて供給される。この場合熱ポンプは実質的に
均衡するだろう。即ち分離流と熱交換される熱交
換器の暖端に入る圧縮された熱ポンプ媒質のエン
タルピーHCHPと供給ガスとの熱交換により蒸発
された後熱交換器の上記暖端を出る膨張した熱ポ
ンプ媒質のエンタルピーHEHPの間に目立つた差
異がないであろう。この方法の所要冷却は適当な
冷却系統（単数又は複数）によつてなされる。 他の実施態様において熱ポンプは分離の作用を
するばかりでなく少なくも冷却の一部もするので
ある。この場合熱ポンプはHEHPがHCHPよりも大
きい様に均衡しない設計であり正味の冷却があ
る。“不均衡”は知られた方法、例えば多成分ガ
ス状媒質の高沸点成分割合の増加および必要なら
ば媒質圧縮圧の増加により、および（又は）媒質
が膨張中にうける圧力低下の増加によつて達成さ
れる。 更に他の実施態様において冷却は圧縮された媒
質を分離流と熱交換する前に上記圧縮された熱ポ
ンプ媒質の分縮によつてえられた凝縮物を系統媒
質として使う蒸気圧縮冷却系統によつて行なうこ
とができる。これをするには、熱ポンプ系統媒質
の組成は媒質が圧縮された後、例えば圧縮媒質と
分離流との熱交換前に冷却水との熱交換によつて
凝縮する様な成分少なくも１を包含するのであ
る。次いで上記分離流との熱交換前に凝縮液は非
凝縮物質から分離され冷却系統に使われ、ここで
凝縮液は先づ半冷却（普通）された後膨張し次い
で温ためる低圧熱ポンプ媒質と再混合され熱交換
器の暖熱部分中で蒸発した後圧縮機の吸引側に戻
される。 上記のとおり本発明は混合ガスが冷却される温
度範囲の一部において同一圧力の全流についてエ
ンタルピーを計算した時HFとHC＋HGの差△Ｈが
他の高温範囲におけるよりも大きい様な混合ガス
の分離に特に使用できるのである。この分離法の
例は石炭又は他の固体炭化水素燃料のガス化によ
つて又は精油と石油化学操作中にえられた様な水
素含有ガス流、特に水素80％モル以下、例えば20
乃至80モル％、特に35乃至70モル％を含む水素と
炭化水素混合物より成る水素含有ガス流から水素
豊富なガスを回収する方法である。本発明の方法
はこれらガス流からの合成天然ガス（SNG）製
造に特に適している。 上記のウオーミング曲線と総合冷却曲線の決定
法はよく知られておりこの知識から分離エネルギ
ーを与えるに要するポンプ系統の特性を決定でき
る。 例えば必要な熱ポンプ系統の助変数の便利な決
定法は冷却曲線と総合ウオーミング曲線の間の垂
直開き△Ｈを温度Ｔに対しプロツトすることであ
る。熱ポンプ系統は圧縮状態における熱ポンプ媒
質と膨張状態における熱ポンプ媒質の温度に対す
るエンタルピー差を同様にプロツトしてえられた
曲線がＴに対し△Ｈについてえられた上記曲線に
できる限り近く対応しすべての点でその上にある
様な系統であることが望ましい。熱ポンプ系統の
えられた曲線形は熱ポンプ媒質の組成とその圧縮
と膨張の圧力によつて定まるであろう。組成特性
とこれらの圧力値は簡単な実験で測定できる。実
際組成特性は試行錯誤に基いて選ばれるが一般に
本発明の最も広く使用できる場合、即ち水素含有
供給ガス流から水素豊富なガスの分離法におい
て、熱ポンプ媒質は普通軽炭化水素（即ち炭素原
子１乃至４をもつ炭化水素）と少量の窒素の混合
物より成る。 多くの場合熱ポンプ媒質の炭化水素部分は分離
した凝縮物から合成できまた媒質は１又は２以上
の化合物、特に窒素を凝縮物と同じ組成をもつ物
質又は凝縮物から蒸溜によつてえられた物質に加
えて生成できることがわかるだろう。 熱ポンプによつて与えられまた取去られる冷却
量は熱ポンプ媒質の循還速度を調整して調節でき
る。 今や本発明の好ましい実施態様についてまた付
図の助けをかりてより詳細に本発明を記述する。 図１は不均衡熱ポンプが冷却と分離に必要な全
エネルギーを与える本発明の配置の工程図であ
る。 図２は発明の少なくも冷却の一部が別の冷却系
統で与えられる同様の配置の工程図である。 図３は図２と同様の配列の工程図であるが、冷
却剤が熱ポンプ系統中で使われる誘導から分割さ
れている様な蒸気圧縮冷却系統によつて冷却が与
えられている。 図１において１０２が冷却箱、１０４が熱交換
器、１０６が液体−蒸気分離器、１０８が圧縮
器、１１０が圧縮後冷却器である。 供給混合ガスはパイプ１１２をとおり高圧大気
温で冷却箱に入り熱交換器１０４中で冷却され一
部凝縮しえられた液体と蒸気は液体分離器１０６
中で分離され、非凝縮部分は熱交換器１０４をと
おりパイプ１１４で戻りまた凝縮液はパイプ１１
６をとおつて戻り熱交換器１０４内で温ためられ
蒸発する。熱交換器１０４の冷端に入る前に非凝
縮ガスから非凝縮流１１８がとられパイプ１１６
中の凝縮液中に注入される。パイプ１１８中の流
速は流量調節弁１２０によつて調節されまた分離
器からの凝縮液流速は水準調節弁、１２２によつ
て調節される。 この方法の冷却と分離エネルギーは熱ポンプに
よつて与えられる。ポンプ中の適当な組成をもつ
多成分ガス状媒質は圧縮機１０８内で第１圧力に
圧縮されまた圧縮熱を冷却器１１０内の冷却水に
放出した後パイプ２４をへて熱交換器１０４の暖
端に送られここでパイプ１１４，１１６および１
２８中の各流との熱交換で冷却され第１温度範囲
内で凝縮させられる。凝縮した媒質は交換器の冷
端から回収され膨張弁１２６をへて低圧に膨張し
た後パイプ１２８をへて交換器の冷端に入り、こ
こでパイプ１１２と１２４中の各流と熱交換して
それが凝縮した温度範囲より低い第２温度範囲内
で蒸発する。熱ポンプは熱交換器のより冷い領域
に冷却を与えより暖かい領域から冷却をとり去
り、かくて熱交換系の高温においてギヤツプを広
げることなくこの系の全温度範囲にわたり操作で
きる様ウオーミング曲線が冷却曲線の左に充分と
おくはなれていることを確保する様できている。 操作の所要冷却を与えるため多成分ガス状媒質
の組成および弁１２６をとおり媒質膨張による圧
力低下は熱ポンプが不均衡であり望む正味の冷却
量を生成する様選ばれる。 図２に示された別の配置において図１の配置の
設備と共通の設備は同じ番号で表わしているが、
熱ポンプ媒質組成と膨張弁１２６による圧力低下
を熱ポンプが意図的に不均衡でない様に選ぶ点で
異なつている。この配置において操作の所要冷却
は別の冷却系統によつて充足される。実施態様に
示すとおりこの系統は普通の蒸気圧縮冷却系統で
冷却剤は圧縮機１３０内で圧縮され圧縮熱が圧縮
後の冷却器１３２で除去された後膨張弁１３４を
とおり膨張した後パイプ１３６により熱交換器１
０４中の追加通路に送られ、ここで冷却作用をし
た後圧縮機入口に戻る。 図２に示した配置と別のものが図３に示されて
いるが、図２の配置と共通の設備が同じ番号で示
されている。この場合操作の冷却は蒸気圧縮冷却
系統によつてなされ、その冷却剤は多成分ガス状
媒質が圧縮機後の冷却器１１０中で冷却で分縮さ
れる様な組成をもつ様用意される。かくえられた
蒸気液体混合物は蒸気液体分離器１３８に送られ
非凝縮蒸気はパイプ１２４に除去されて圧縮され
た多成分媒質となり図２の配置のとおり熱交換器
１０４中で凝縮される。パイプ１４０中に回収さ
れた凝縮液は蒸気圧縮冷却系統用冷却剤となる。
これは熱交換器１０４の追加通路中で半冷却され
パイプ１４２をへて熱交換器の中間位置から出て
膨張バルブ１４４をとおり膨張した後、熱交換器
の他の中間点において熱交換器１０４をとおり蒸
発している低圧熱ポンプ媒質を送るパイプ１２８
中に注入される。かくて凝縮液は熱交換器中で蒸
発して操作の所要冷却を充足する。 図１から３に示した配置変更はこの技術分野の
知識ある者には明白であろう。例えば熱交換器１
０４は平行および（又は）並列に配置できる２又
は３以上の熱交換器によつて置換できる。圧縮機
１０８と１３０のいずれか又は両者が多段圧縮機
であつてもよい。パイプ１１２に入る供給混合ガ
スの１段分縮は例えば各段後に凝縮液を分離する
多段操作で置換できる。図３に示す配置における
圧縮機１０８から回収された圧縮媒質の分縮は一
部圧縮機あとの冷却機１１０においてまた一部は
少なくも次の熱交換器又は全然別の熱交換器（単
数又は複数）においてなされる。所要冷却は一部
熱ポンプによりまた一部は別の冷却系列によりお
よび（又は）熱交換器の戻り流と同じく熱交換前
の熱ポンプ媒質の分縮によつて冷却剤がえられる
冷却系統によつて与えられる。更に操作は効率は
わるいが凝縮液パイプ１１６中に非凝縮流１１８
を注入しないでも行なうことができる。 本発明を更に次の実施例で例証する。その各供
給流は下記の組成と流速をもち合成天然ガス
（SNG）と残留水素流に分離される。分離流の各
組成と流速も示されている。
【表】
キロモル／時
パイプ１１８中の流量は供給ガス流の約３％に
等しい。 実施例 １ 図１に示す配置を使い供給混合ガスを58.6絶対
バールにおいてパイプ１１２をとおし冷却箱１０
２に入れ熱交換器１０４で303Kから115Kに冷却
した。水準調節のもとで蒸気液体分離器１０６か
ら回収されパイプ１１８から注入された非凝縮ガ
スを含む凝縮液は熱交換器で蒸発させられ57.6絶
対バールおよび300Kで回収された。蒸気も熱交
換器から57.6絶対バールおよび300Kでパイプ１
１４に回収された。 操作の所要分離エネルギーと冷却を与えるため
圧縮機１０８、あとの冷却機１１０、パイプ１２
４、膨張弁、１２６およびパイプ１２８をとおし
モル組成：窒素12％、メタン44％、エチレン39
％、イソブタン５％をもつ熱ポンプ媒質を2333キ
ロモル／時の速度で循還させた。媒質は50バール
で圧縮機１０８を出た後、あとの冷却器１１０に
おいて圧縮熱をとられてパイプ１２４により熱交
換器１０４の暖端に入りここで冷却され凝縮し
115Kに半冷却された。次いで媒質はパイプ１２
６中で2.0絶対バール、108.5Kに膨張しパイプ１
２８により熱交換器に戻り蒸発し300Kに温めら
れ1.8絶対バール圧で圧縮機吸引側に戻つた。 圧縮機の消費動力は8010KWである。 比較のため熱ポンプを使用する代りに操作の所
要分離エネルギーと冷却をパイプ１１６中の凝縮
液の膨張によつて供給して同一供給ガスを同一生
成物に分離するならば、凝縮液を３絶対バールに
膨張させる必要があり、SNGを同一回収圧57.6
絶対バールに再圧縮するに要する動力は
14500KWとなる。したがつて本発明の方法は45
％のエネルギー節約となる。 実施例 ２ 供給混合ガス、回収SNGおよび回収水素流の
圧力と温度および供給混合ガスの熱交換機中での
冷却温度は実施例１の場合と同じとした。本実施
例においてはしかし図２の配置を用いた。即ち熱
ポンプ系統は図１の配置におけるよりも均衡に近
くなる様配備し所要冷却の相当部分を別の冷却系
統によつて行なつた。このための熱ポンプ媒質の
組成は窒素12モル％、メタン41モル％、エチレン
42モル％およびイソブタン５モル％で3045キロモ
ル／時の割合で循還させた。これを圧縮機１０８
中で30.0絶対バールに圧縮し圧縮熱除去熱交換器
１０４内で凝縮させ115Kに半冷却した。次いで
凝縮液を膨張弁１２６で3.0絶対バールと110Kに
膨張させ、熱交換器に戻し、ここで蒸発させ
300Kに温ためて圧縮機吸引側に戻した。 必要冷却を与えるため冷却剤R22を圧力2.16絶
対バール、温度250Kおよび流速106キロモル／時
でパイプ１３６から熱交換器１０４に送つた。 熱ポンプ圧縮機と冷却機圧縮機の消費動力はそ
れぞれ7477KWと161KWで、合計7638KWであつ
た。かくてこの配置は実施例１のものよりも動力
において更に経済的である。 比較のため別の冷却系統使用の代りに必要冷却
を蒸気液体分離器１０６から回収した凝縮液の膨
張によつて供給して操作を反復したならば凝縮液
を19.5絶対バールに膨張させる必要があるであろ
う。熱交換器１０４中の必要な加熱および冷却分
布の必然的変化を調整するため熱ポンプ系統の組
成と条件の調節が必要である。変つた条件は窒素
15％、メタン65％およびエチレン20％（モル）の
熱ポンプ媒質組成、1061.4キロモル／時の流速、
および20バールと1.5バールの圧力によつて充足
され2830KWの熱ポンプ圧縮機消費動力を要す
る。分離エネルギーの実質部分は凝縮液の膨張に
よつても供給されるのでこの動力消費は減少され
る。 膨張した凝縮物を19.5バールから57.6絶対バー
ルに再圧縮するに要する動力は5440KWであり合
計8270KWとなつて約８％の増加となる。 パイプ１１８中の非凝縮流をパイプ１１６中の
凝縮液に注入せず実施例１又は２を反復するなら
ば、所要冷却とエネルギーをあとで再圧縮する必
要のある凝縮液の膨張によつて賄なう普通の方法
に比べて少ないがなおかなりの動力節約が本発明
の方法によつてえられるのである。 実施例 ３ 本実施例において入る供給混合ガスの圧力と温
度および熱交換機１０４中の供給混合ガスの冷却
温度は実施例１と同じであるが、図３の配置を用
いた。 窒素12％、メタン41％、エチレン30％およびイ
ソブタン17％の組成をもつ3600キロモル／時の速
度の循還流を圧縮機１０８で40絶対バールに圧縮
しあとの冷却器１１０で303Kに冷却して分縮し
152キロモル／時の液体とした。この液体を分離
器１３８中で分離しパイプ１４０に回収し熱交換
器１０４に送り、ここで半冷却し中間点でパイプ
１４２に250Kで回収した。次いで液は膨張弁１
４４で3.0絶対バール、230Kに膨張させ他の中間
点で熱交換器に戻し操作の冷却をさせた。 分離機１３８から回収した非凝縮蒸気はパイプ
１２４より熱交換器１０４に入り凝縮し115Kに
半冷却された後、3.0絶対バール、110.6Kに膨張
させられパイプ１２８で交換器に戻され、ここで
235Kに温められ、冷却回路から来た膨張液体と
合併され熱交換器の温端からガスとして295Kで
回収される。水素とSNG流は共に295Kで回収さ
れる。 この場合の圧縮機１０８の消費動力は9778KW
である。上記のすべての実施例において、熱ポン
プ媒質中のエチレンはエタンで置換できる。
パイプ１１８中の流量は供給ガス流の約３％に
等しい。 実施例 １ 図１に示す配置を使い供給混合ガスを58.6絶対
バールにおいてパイプ１１２をとおし冷却箱１０
２に入れ熱交換器１０４で303Kから115Kに冷却
した。水準調節のもとで蒸気液体分離器１０６か
ら回収されパイプ１１８から注入された非凝縮ガ
スを含む凝縮液は熱交換器で蒸発させられ57.6絶
対バールおよび300Kで回収された。蒸気も熱交
換器から57.6絶対バールおよび300Kでパイプ１
１４に回収された。 操作の所要分離エネルギーと冷却を与えるため
圧縮機１０８、あとの冷却機１１０、パイプ１２
４、膨張弁、１２６およびパイプ１２８をとおし
モル組成：窒素12％、メタン44％、エチレン39
％、イソブタン５％をもつ熱ポンプ媒質を2333キ
ロモル／時の速度で循還させた。媒質は50バール
で圧縮機１０８を出た後、あとの冷却器１１０に
おいて圧縮熱をとられてパイプ１２４により熱交
換器１０４の暖端に入りここで冷却され凝縮し
115Kに半冷却された。次いで媒質はパイプ１２
６中で2.0絶対バール、108.5Kに膨張しパイプ１
２８により熱交換器に戻り蒸発し300Kに温めら
れ1.8絶対バール圧で圧縮機吸引側に戻つた。 圧縮機の消費動力は8010KWである。 比較のため熱ポンプを使用する代りに操作の所
要分離エネルギーと冷却をパイプ１１６中の凝縮
液の膨張によつて供給して同一供給ガスを同一生
成物に分離するならば、凝縮液を３絶対バールに
膨張させる必要があり、SNGを同一回収圧57.6
絶対バールに再圧縮するに要する動力は
14500KWとなる。したがつて本発明の方法は45
％のエネルギー節約となる。 実施例 ２ 供給混合ガス、回収SNGおよび回収水素流の
圧力と温度および供給混合ガスの熱交換機中での
冷却温度は実施例１の場合と同じとした。本実施
例においてはしかし図２の配置を用いた。即ち熱
ポンプ系統は図１の配置におけるよりも均衡に近
くなる様配備し所要冷却の相当部分を別の冷却系
統によつて行なつた。このための熱ポンプ媒質の
組成は窒素12モル％、メタン41モル％、エチレン
42モル％およびイソブタン５モル％で3045キロモ
ル／時の割合で循還させた。これを圧縮機１０８
中で30.0絶対バールに圧縮し圧縮熱除去熱交換器
１０４内で凝縮させ115Kに半冷却した。次いで
凝縮液を膨張弁１２６で3.0絶対バールと110Kに
膨張させ、熱交換器に戻し、ここで蒸発させ
300Kに温ためて圧縮機吸引側に戻した。 必要冷却を与えるため冷却剤R22を圧力2.16絶
対バール、温度250Kおよび流速106キロモル／時
でパイプ１３６から熱交換器１０４に送つた。 熱ポンプ圧縮機と冷却機圧縮機の消費動力はそ
れぞれ7477KWと161KWで、合計7638KWであつ
た。かくてこの配置は実施例１のものよりも動力
において更に経済的である。 比較のため別の冷却系統使用の代りに必要冷却
を蒸気液体分離器１０６から回収した凝縮液の膨
張によつて供給して操作を反復したならば凝縮液
を19.5絶対バールに膨張させる必要があるであろ
う。熱交換器１０４中の必要な加熱および冷却分
布の必然的変化を調整するため熱ポンプ系統の組
成と条件の調節が必要である。変つた条件は窒素
15％、メタン65％およびエチレン20％（モル）の
熱ポンプ媒質組成、1061.4キロモル／時の流速、
および20バールと1.5バールの圧力によつて充足
され2830KWの熱ポンプ圧縮機消費動力を要す
る。分離エネルギーの実質部分は凝縮液の膨張に
よつても供給されるのでこの動力消費は減少され
る。 膨張した凝縮物を19.5バールから57.6絶対バー
ルに再圧縮するに要する動力は5440KWであり合
計8270KWとなつて約８％の増加となる。 パイプ１１８中の非凝縮流をパイプ１１６中の
凝縮液に注入せず実施例１又は２を反復するなら
ば、所要冷却とエネルギーをあとで再圧縮する必
要のある凝縮液の膨張によつて賄なう普通の方法
に比べて少ないがなおかなりの動力節約が本発明
の方法によつてえられるのである。 実施例 ３ 本実施例において入る供給混合ガスの圧力と温
度および熱交換機１０４中の供給混合ガスの冷却
温度は実施例１と同じであるが、図３の配置を用
いた。 窒素12％、メタン41％、エチレン30％およびイ
ソブタン17％の組成をもつ3600キロモル／時の速
度の循還流を圧縮機１０８で40絶対バールに圧縮
しあとの冷却器１１０で303Kに冷却して分縮し
152キロモル／時の液体とした。この液体を分離
器１３８中で分離しパイプ１４０に回収し熱交換
器１０４に送り、ここで半冷却し中間点でパイプ
１４２に250Kで回収した。次いで液は膨張弁１
４４で3.0絶対バール、230Kに膨張させ他の中間
点で熱交換器に戻し操作の冷却をさせた。 分離機１３８から回収した非凝縮蒸気はパイプ
１２４より熱交換器１０４に入り凝縮し115Kに
半冷却された後、3.0絶対バール、110.6Kに膨張
させられパイプ１２８で交換器に戻され、ここで
235Kに温められ、冷却回路から来た膨張液体と
合併され熱交換器の温端からガスとして295Kで
回収される。水素とSNG流は共に295Kで回収さ
れる。 この場合の圧縮機１０８の消費動力は9778KW
である。上記のすべての実施例において、熱ポン
プ媒質中のエチレンはエタンで置換できる。
図１は不均衡熱ポンプが分離に必要な冷却とエ
ネルギーをすべて賄なう本発明の配置の工程図で
ある。図２は少なくも冷却の一部が別の冷却系統
で与えられる本発明の配置の工程図である。図３
は図２と同様の配置の工程図であるが、冷却剤が
熱ポンプ系統中で使われる媒質から誘導されてい
る様な蒸気圧縮冷却系統によつて冷却が与えられ
ている。 図中、１０２……冷却箱、１０４……熱交換
器、１０６……液体−蒸気分離器、１０８，１３
０……圧縮機、１１０，１３２……圧縮後冷却
器、１１２……供給混合ガスパイプ、１１４……
非凝縮ガス戻りパイプ、１１６……凝縮液戻りパ
イプ。
ネルギーをすべて賄なう本発明の配置の工程図で
ある。図２は少なくも冷却の一部が別の冷却系統
で与えられる本発明の配置の工程図である。図３
は図２と同様の配置の工程図であるが、冷却剤が
熱ポンプ系統中で使われる媒質から誘導されてい
る様な蒸気圧縮冷却系統によつて冷却が与えられ
ている。 図中、１０２……冷却箱、１０４……熱交換
器、１０６……液体−蒸気分離器、１０８，１３
０……圧縮機、１１０，１３２……圧縮後冷却
器、１１２……供給混合ガスパイプ、１１４……
非凝縮ガス戻りパイプ、１１６……凝縮液戻りパ
イプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 混合ガスを高圧において大気温以下に冷却し
てそれを分縮し、凝縮液を非凝縮ガスから分離し
凝縮液を殆んどジユール−トムソン膨張をさせる
ことなく供給混合ガスとの間接向流熱交換によつ
て分離液流を温ため、上記温ためられた凝縮液か
ら生成流をつくり、かつ分離に必要な冷却とエネ
ルギーを熱ポンプ単独又はポンプおよび別の少な
くも１冷却系統によつて充足しまた熱ポンプにお
いては多成分ガス媒質を圧縮した後これを上記分
離液流との間接向流熱交換関係において凝縮さ
せ、次いで凝縮した媒質を上記供給混合ガスおよ
び凝縮媒質との間接向流熱交換関係において媒質
の凝縮温度より低い温度範囲内で膨張蒸発させて
蒸発した媒質を再圧縮のため返送することを特徴
とする混合ガスを高圧のもとで分縮し混合ガス供
給圧よりも実質的に低くない高圧で凝縮物から生
成流をを回収する混合ガス分離法。 ２ 正味冷却を賄なうため熱ポンプを配置して冷
却を行なう特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 冷却が蒸気圧縮冷却系統によつて供給され、
その系統媒質は圧縮された多成分ガス媒質を上記
分離液流との間接熱交換関係に送る前に上記媒質
を分縮してえられた凝縮液より成る特許請求の範
囲第１項に記載の方法。 ４ 入つて来る混合ガスとの間接熱交換によつて
分離凝縮液を温ためる前にその凝縮媒質に非凝縮
ガスの一部を注入して熱ポンプの負担を減少する
特許請求の範囲第１項から３項までのいづれか１
項に記載の方法。 ５ 凝縮した多成分ガス媒質を膨張させる前に半
冷却する特許請求の範囲第１項から第４項迄のい
づれか１項に記載の方法。 ６ 混合ガスが炭化水素と20乃至80モル％の水素
との混合物より成る特許請求の範囲第１項から５
項までのいづれか１項に記載の方法。 ７ 固体燃料のガス化によつて又は精油又は石油
化学操作中にえられた水素含有ガス流からの合成
天然ガス製造用の特許請求の範囲第１項から６項
までのいづれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8210820 | 1982-04-14 | ||
| GB8210820 | 1982-04-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58183901A JPS58183901A (ja) | 1983-10-27 |
| JPH036433B2 true JPH036433B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=10529683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57208752A Granted JPS58183901A (ja) | 1982-04-14 | 1982-11-30 | 分縮による混合ガス分離法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0091830B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58183901A (ja) |
| DE (1) | DE3372921D1 (ja) |
| GB (1) | GB2118705B (ja) |
| ZA (1) | ZA832536B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9702074D0 (en) * | 1997-01-31 | 1997-03-19 | Boc Group Plc | Production of cryogenic liquid mixtures |
| FR2914990B1 (fr) | 2007-04-13 | 2010-02-26 | Air Liquide | Procede de mise en froid d'une ligne d'echange cryogenique. |
| JP7597214B2 (ja) * | 2021-05-13 | 2024-12-10 | 株式会社Ihi | ガス冷却システム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1208196A (en) * | 1967-12-20 | 1970-10-07 | Messer Griesheim Gmbh | Process for the liquifaction of nitrogen-containing natural gas |
| US3606761A (en) * | 1968-06-28 | 1971-09-21 | Texaco Inc | Method and apparatus for cryogenic gas separation |
| US4110996A (en) * | 1977-05-02 | 1978-09-05 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for recovering vapor |
| DE2924179A1 (de) * | 1979-06-15 | 1980-12-18 | Linde Ag | Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abluft |
| DE3167736D1 (en) * | 1980-10-16 | 1985-01-24 | Petrocarbon Dev Ltd | Separation of gas mixtures by partial condensation |
| IT1168452B (it) * | 1981-08-10 | 1987-05-20 | Orlando Bedolo | Impianto depuratore a ciclo figorifero e pompa di calore per miscugli gassosi condensabili |
-
1982
- 1982-11-30 JP JP57208752A patent/JPS58183901A/ja active Granted
-
1983
- 1983-04-12 ZA ZA832536A patent/ZA832536B/xx unknown
- 1983-04-13 EP EP83302073A patent/EP0091830B1/en not_active Expired
- 1983-04-13 DE DE8383302073T patent/DE3372921D1/de not_active Expired
- 1983-04-13 GB GB08310022A patent/GB2118705B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8310022D0 (en) | 1983-05-18 |
| ZA832536B (en) | 1984-03-28 |
| EP0091830A2 (en) | 1983-10-19 |
| GB2118705B (en) | 1986-04-30 |
| GB2118705A (en) | 1983-11-02 |
| EP0091830A3 (en) | 1984-05-16 |
| DE3372921D1 (en) | 1987-09-17 |
| JPS58183901A (ja) | 1983-10-27 |
| EP0091830B1 (en) | 1987-08-12 |
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