JPH04121574A - 深冷分離による水素回収方法及び装置 - Google Patents

深冷分離による水素回収方法及び装置

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JPH04121574A
JPH04121574A JP23985290A JP23985290A JPH04121574A JP H04121574 A JPH04121574 A JP H04121574A JP 23985290 A JP23985290 A JP 23985290A JP 23985290 A JP23985290 A JP 23985290A JP H04121574 A JPH04121574 A JP H04121574A
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material gas
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Yoshio Okabayashi
岡林　芳夫
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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〕 本発明は深冷ガス分離法により混合ガス中の水素を冷却
分離によって高純度の水素ガスを回収する水素回収方法
及び装置に関するものである。
〔従来の技術〕
深冷ガス分Ｓ法による水素ガスの回収ｇｌ！の一例とし
て、ベンゼンプラントにおいて１発生した低純度水素ガ
スを深冷分離により高純度水素ガスと高沸点成分である
メタン、エタン等を分離し、高純度水素ガスをリサイク
ルしプロセスガスとして再使用する方法が実施されてい
る。
従来の深冷ガス分離法による水素ガス回収装置における
系統図を第２図に示す。５３２図において、原料ガス（
水素、メタン、エタンを主成分とした混合ガス）は、低
温にて固化する水分やベンゼン等を除去した後、導管美
より一保冷槽ｌに入り熱交換器２で戻りのガスにより冷
却され導管４を経て分離ドラム３に入る。ここで水素を
主成分とした未凝縮ガスと、その他メタン、エタン等を
主成分とした凝縮液に分離される。未凝縮ガスの高純度
水素ガスの大部分は導管２２．　Ｚｌより熱交換器２に
入り原料ガスと熱交換し常温となって導管スから保冷槽
１を出て製品水素ガスとして送り出される。
残りの高純度水素ガスは導管（９）より水素ガスバイパ
ス弁Ｕを経て分離ドラム３からのメタン、エタン等を生
成分とした凝縮液と合流し、導管！より熱交換器２に入
り原料ガスと熱交換し常温となって導管おから保冷槽ｌ
を出てオフガスとして燃料等に使用される。一方分離ド
ラム３での凝縮液は、導管３１より液面調節計５で制御
される自動弁ｌＯにより膨張し、導管加よりの水素ガス
バイ１＜スと合流する。本装置では、水素純度を保つた
めの原料ガスの冷却温度は、原料ガスバイパスラインの
導管斜から原料ガスバイパス弁りを経る回路を設け、原
料ガスバイパス弁球を調節することによって行なわれる
。水素ガスバイパスは、凝縮液の中に水素ガスを混入す
ることによりメタンの分圧を下げることによって蒸発温
度が下がり、原料ガスを所定の温度以下にするために行
なうものである。なお、この種の装置として関連するも
のとしては、例えば、文献「Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ　
ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＪｕｌｙ’１９７７　　Ｆ、　１
４７〜Ｆ、　１５２　Ｊ　　が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上！１ｅｖＥ来技術は、原料ガスバイパス量を調整し、
原料ガス冷却温度を所定に保ち、水素ガスバイパス量も
原料ガス冷却温度が保てるよう必要に応じて増減調整を
する方法がとられていた。そのため原料ガスバイパスを
行なうことによって熱交換器の能力を押えることとなり
、水素ガスのバイパスを増加し原料ガスを必要とする温
度まで下げることで水素ガスバイパスの増加による製品
水素ガスの回収率が下がる欠点があった。更に、原料ガ
スの組成が変動すれば所定の純度の水素ガスを得るため
には、原料ガスの冷却温度は変える必要が生じ、製品水
素純度を監視しながら原料ガスの冷却温度の設定変更や
水素ガスバイパス量の！Ｉ！Ｉもその都度行なう必要が
あった。
本発明の目的は、熱交換器の能力を最大限活用し、水素
ガスバイパスを最小限とすることによって水素回収率を
高くできる水素回収法及び装置を提供することにある。
さらに、原料ガス量や、原料ガス組成のｉｃ励動時おい
ても、自動的に所定の水素純度を保ち、かつ水素ガスバ
イパスも最小限に制御できる水素回収方法及び装置を提
供することにある。
〔課題な解決するための手段〕
上記目的を達成するために、原料ガス冷却温度制御は、
水素ガスバイパス弁により行ない、更に原料ガス中の水
素純度または、製品水素ガス純度を測定し、原料ガス冷
却温度の設定値を自動的に選定できるようにしたもので
ある。
〔作　　用〕
原料ガス冷却温度制御は、原料ガス冷却温度を検出し、
温度調節計を介し、水素ガスバイパスの自動弁を制御す
る。原料ガス組成を測定し、Ｍ料ガス中の水素純度が変
動すれば、原料ガス冷却温度を変えることによって所定
の水素純度とする。
そのため、Ｉ料ガス組成の変動に伴なって温度調節計の
温度設定値を変更できるようにすることによって、その
温度になるよう水素ガスバイパスの自動弁が制御される
。その結果、原料ガス量が増減しても、製品水素＃！度
を保持しながら、必要■のみの水素ガスバイパス量が自
動的に制御できる。
〔実　施　例〕
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明の水素回収装置の系統図を示す。
図において、原料ガス冷却温度は温度調節計４により、
水素ガスバイパス弁Ｕを制御し、原料ガス中の水素ガス
分析計６により原料ガス中の水素浸度を鴻定し、その濃
度に応じた原料ガス冷却温度を設定値変更させるカスケ
ード機能を備えた温度調節計４を介し水素ガスバイパス
弁を制御するように構成している。本実施例によれば、
原料ガスの組成に応じ、所定の水素１ス純度とするため
の原料ガス冷却温度となるよう冷却温度の設定値を選び
、その冷却温度となるように水素ガスバイパス量を制御
できる。その結果、製品水素ガス純度は常に一定に保持
でき、水素ガスバイパス量は必要最小限の制御となるた
め、水素回収率を高く維持できる効果がある。さらに、
その分設備容量を下げ、運転も容易となることから設備
費、運転経費の低減ができる効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、熱交換器に原料ガスをバイパスするこ
となく全量流せるため熱交換器の能力を有効に活かせる
ことで、速量ガスを所定の温度に冷却するためには水素
ガスバイパス量は従来方法より減少でき、かつ組成変動
が、流量変動が生じても製品純度を保持し、水素回収率
も高鳴なるように自動運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の深冷分離による水素回収装
置の系統図、第２図は従来の一実施例の水素回収装置の
系統図である。 ｌ・・・・・・深冷槽、２・・・・・・熱交換器、３・
・・・・・分離ドラム、 ４・・・・・・温度調節針、 ５・・・・・・液面調節計、 水素分析計、 １０゜ Ｕ。 肛・・・・・・ 弁、 Ｕ〜誦・・・ 才 閃

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、水素、メタン、エタン等を含む炭化水素系混合ガス
    から、純度の高い水素ガスを回収する方法において、 原料ガス最終冷却部の温度を検出し、最終冷却部での未
    凝縮ガスである製品水素ガスの一部をバイパスして液化
    成分であるメタン、エタンを主成分とするラインに接続
    されるバイパス弁を制御し、最終冷却温度を自動設定す
    ることを特徴とする深冷分離による水素回収方法。 ２、水素、メタン、エタン等を含む炭化水素系混合ガス
    から、純度の高い水素ガスを回収する装置において、 原料ガス最終冷却部の温度を検知する温度調節計と、未
    凝縮ガスである製品水素の一部をバイパスして液化成分
    であるメタン、エタンを主成分とするラインに接続する
    弁とで製品水素純度を一定に保持するように構成したこ
    とを特徴とする水素回収装置。
JP23985290A 1990-09-12 1990-09-12 深冷分離による水素回収方法及び装置 Pending JPH04121574A (ja)

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