JPH0433995A - 一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法 - Google Patents
一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法Info
- Publication number
- JPH0433995A JPH0433995A JP2139114A JP13911490A JPH0433995A JP H0433995 A JPH0433995 A JP H0433995A JP 2139114 A JP2139114 A JP 2139114A JP 13911490 A JP13911490 A JP 13911490A JP H0433995 A JPH0433995 A JP H0433995A
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- JP
- Japan
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- gas
- catalyst
- main component
- carbon monoxide
- small amount
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- Pending
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
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。
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、一酸化炭素（Ｃｏ）を主成分とし不純物とし
て少量の水素（Ｈ３）を含むガスの精製方法に関し、特
に簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去することが可能
なｃｏを主成分とするガスの精製方法に関する。
て少量の水素（Ｈ３）を含むガスの精製方法に関し、特
に簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去することが可能
なｃｏを主成分とするガスの精製方法に関する。
〈従来の技術〉
従来、Ｈ２を主成分とするガスの精製法として、Ｈ２を
主成分とするガス中のＣＯ酸成分メタネーション法によ
り除去する方法は一般に行われている。
主成分とするガス中のＣＯ酸成分メタネーション法によ
り除去する方法は一般に行われている。
この従来の方法の温度条件は４００を程度で、この温度
条件をＣＯを主成分とするガス中のＨ２の除去に適用す
る場合は、Ｈ２の除去と同時に起こるＣＯの分解による
カーボンの析出が問題となる。 例えば、ＣＯのロスや
加熱器の故障の原因となる。
条件をＣＯを主成分とするガス中のＨ２の除去に適用す
る場合は、Ｈ２の除去と同時に起こるＣＯの分解による
カーボンの析出が問題となる。 例えば、ＣＯのロスや
加熱器の故障の原因となる。
使用する触媒は、 Ｎｉｐ／八ｆｌへ２ｃｈ等Ｎｉ系触
媒が中上・である。
媒が中上・である。
ＣＯを主成分とするガスとして、例えば製鉄所の転炉か
ら得られる転炉ガス、高炉から得られる高炉ガスなどが
あるが、通常その殆どが燃料として用いられている。
ら得られる転炉ガス、高炉から得られる高炉ガスなどが
あるが、通常その殆どが燃料として用いられている。
これらのＣＯを主成分とするガスを、さらに圧力スイン
グ法等により高純度ＣＯガスとして種々の用途に利用さ
れるが、不純物としてＨ２が相当量含まれている。
グ法等により高純度ＣＯガスとして種々の用途に利用さ
れるが、不純物としてＨ２が相当量含まれている。
そのためこのままでは、例えば焼結鉱等の還元テスト用
ガスとして使用した場合には少量含まれるＨ２の還元作
用により誤差を生ずる。
ガスとして使用した場合には少量含まれるＨ２の還元作
用により誤差を生ずる。
一方、ＣＯを主成分とし不純物として少量のＨ２を含む
ガスから前記問題を起こすことなくＨ２を除去する技術
は見当らない。
ガスから前記問題を起こすことなくＨ２を除去する技術
は見当らない。
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明は、Ｃｏを主成分とし不純物として少量のＨ２を
含むガスから簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去する
ことが可能なＣＯを主成分とするガスの精製方法を提供
することを目的としている。
含むガスから簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去する
ことが可能なＣＯを主成分とするガスの精製方法を提供
することを目的としている。
く課題を解決するための手段〉
本発明者は、ＣＯを主成分とするガス中に含まれる少量
の不純物Ｈ２を除去するにあたり、特定の金属、金属酸
化物等を添着させた触媒による反応が有効なことを見い
だした。
の不純物Ｈ２を除去するにあたり、特定の金属、金属酸
化物等を添着させた触媒による反応が有効なことを見い
だした。
さらに、前記触媒反応の前に前記ガス中の水分を一定量
以下に除去しておかないと、この水分が触媒作用でＨ２
とｏ２に分解し、ガス中のＨ２が逆に増加することもあ
るとの知見を得、水分を除去することにより安定したガ
ス精製を行うことができることを見いだし、本発明に至
った。
以下に除去しておかないと、この水分が触媒作用でＨ２
とｏ２に分解し、ガス中のＨ２が逆に増加することもあ
るとの知見を得、水分を除去することにより安定したガ
ス精製を行うことができることを見いだし、本発明に至
った。
すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
一酸化炭素を主成分とするガス中に含まれる少量の水素
を除去するにあたり、前記ガスを吸着剤と接触させ水分
を除去する工程、 水分を除去した前記ガスを５０〜３５０ｔ（７）範囲に
加温する工程、 加温された前記ガスを触媒と接触させ該ガス中に含まれ
る少量の水素を除去する工程を有することを特徴とする
一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法が提供される
。
一酸化炭素を主成分とするガス中に含まれる少量の水素
を除去するにあたり、前記ガスを吸着剤と接触させ水分
を除去する工程、 水分を除去した前記ガスを５０〜３５０ｔ（７）範囲に
加温する工程、 加温された前記ガスを触媒と接触させ該ガス中に含まれ
る少量の水素を除去する工程を有することを特徴とする
一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法が提供される
。
前記触媒は、活性アルミナ、シリカゲルまたはその他の
担体にルテニウムを添着させた触媒であるのが好ましい
。
担体にルテニウムを添着させた触媒であるのが好ましい
。
また、前記触媒は、活性アルミナ、シリカゲルまたはそ
の他の担体にルテニウムとアルカリ金属酸化物および希
土類酸化物のうちの一極または二種以上とを添着させた
触媒であるのが好ましい。
の他の担体にルテニウムとアルカリ金属酸化物および希
土類酸化物のうちの一極または二種以上とを添着させた
触媒であるのが好ましい。
以下に本発明をざらに詳細に説明する。
第１図は、本発明の１実施例を示す反応系統図である。
処理すべきＣＯを主成分とし不純物として少量のＨ３を
含むガス（以下、原料ガスという）１は、水分除去吸着
＊２−ＣＯガスヒーター３−触媒筒４の順序で処理され
る。
含むガス（以下、原料ガスという）１は、水分除去吸着
＊２−ＣＯガスヒーター３−触媒筒４の順序で処理され
る。
処理すべき原料ガス１としては、ｃｏを主成分とし不純
物としてＨ２を約１０〜５０００ｐｐｍ含有するガスで
あればいかなるガスでもよく、例えば転炉ガス、高炉ガ
スを精製して前記範囲のＨ２濃度としたガスを挙げるこ
とができる。
物としてＨ２を約１０〜５０００ｐｐｍ含有するガスで
あればいかなるガスでもよく、例えば転炉ガス、高炉ガ
スを精製して前記範囲のＨ２濃度としたガスを挙げるこ
とができる。
処理すべき原料ガス１中の水分は、１１００ｐｐ以下、
好ましくは１０ｐｐｍ以下とする必要がある。 ガス中
の水分が２０ｐｐｍを越えると前述したように後記する
触媒筒４においてＨ２と０２に分解し、ガス中のＨ２濃
度を増大させてしまう。
好ましくは１０ｐｐｍ以下とする必要がある。 ガス中
の水分が２０ｐｐｍを越えると前述したように後記する
触媒筒４においてＨ２と０２に分解し、ガス中のＨ２濃
度を増大させてしまう。
そこで原料ガス１は、まず水分除去吸着筒２へ導入する
。
。
吸着筒２としては、モレキュラシーブ、活性アルミナ、
シリカゲル等の脱水用吸着剤を充填した箇が用いられる
。
シリカゲル等の脱水用吸着剤を充填した箇が用いられる
。
この吸着剤の再生には、加温する方法（ＴＳＡ法）、筒
内圧力を減圧して行う方法（ＰＳＡ法）などがある。
内圧力を減圧して行う方法（ＰＳＡ法）などがある。
第１図は、Ｎ２ ガス５をヒーター６で約３００℃に加
温して再生を行う場合を示した。
温して再生を行う場合を示した。
吸着筒２の数は、一般には第１図に示すように２箇以上
とし、その一部の箇を再生しながら他の筒を使用するよ
うにして連続稼動するようにしている。
とし、その一部の箇を再生しながら他の筒を使用するよ
うにして連続稼動するようにしている。
脱水された原料ガスは、ＣＯガスヒーター３で加温され
る。
る。
ＣＯガスヒーター３は、スチームヒーター電気ヒーター
等を用いることができる。
等を用いることができる。
加温後のガス温度は、５０〜３５０’Ｃの範囲とし、好
ましくは１００〜２００ｔである。
ましくは１００〜２００ｔである。
３５０℃を越えるとｃｏの分解によるカーボンの発生が
懸念される。 できれば３００を以上は避けた方がよい
。 また、５０℃未満ではっぎの触媒筒４での反応を十
分行うことができない。
懸念される。 できれば３００を以上は避けた方がよい
。 また、５０℃未満ではっぎの触媒筒４での反応を十
分行うことができない。
加温された原料ガスは、触媒筒４へ導入さねガス中のＨ
２が除去されたのち、精製ガス７どなる。
２が除去されたのち、精製ガス７どなる。
使用する触媒としては、 ＡＪ２２０３ 、５ｉ０２あ
るいはその他の担体にルテニウム（Ｒｕ）を添着させた
ものが好ましい。
るいはその他の担体にルテニウム（Ｒｕ）を添着させた
ものが好ましい。
または、前記担体にＲｕとアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、
に等）の酸化物および希土類属（Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ６％
Ｐｍ、、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ等）の酸化物のうちの
一種または二種以上とを添着させたものが好ましい。
に等）の酸化物および希土類属（Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ６％
Ｐｍ、、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ等）の酸化物のうちの
一種または二種以上とを添着させたものが好ましい。
触媒筒４での反応は、下記式によって行われる。
３８２ ＋ Ｃｏ −ＣＨ４＋ Ｈ２０この反応
で生成するＣＨ４およびＨ２Ｏは、必要に応じ適宜の吸
着剤で吸着除去する工程を加えて除去することができる
。
で生成するＣＨ４およびＨ２Ｏは、必要に応じ適宜の吸
着剤で吸着除去する工程を加えて除去することができる
。
得られた精製ガス７中のＨ２含有量は１０ｐｐｍ以下と
することが可能であり前記ＣＨ４およびＨ２Ｏの生成量
は２０００ｐｐｍ以下であるため、そのまま焼結鉱等の
還元テスト用ガスとして用いることができる。Ｒｕの担
持量は０．５〜１０ｗｔ％程度で、実用上は０．５〜２
ｗｔ％で十分である。
することが可能であり前記ＣＨ４およびＨ２Ｏの生成量
は２０００ｐｐｍ以下であるため、そのまま焼結鉱等の
還元テスト用ガスとして用いることができる。Ｒｕの担
持量は０．５〜１０ｗｔ％程度で、実用上は０．５〜２
ｗｔ％で十分である。
他の成分は、酸化物の量としてルテニウム重量の２〜５
０ｗｔ％程度、好ましくは２〜１゜ｗｔ％程度である。
０ｗｔ％程度、好ましくは２〜１゜ｗｔ％程度である。
Ｒｕおよび他の成分の担持量がそれぞれ前記範囲の下限
未満では触媒効果がなく、また上限を越える量にしても
あまり向上効果はない。
未満では触媒効果がなく、また上限を越える量にしても
あまり向上効果はない。
また、前記触媒は長時間使用しても劣化しないため、特
に連続的にガス精製を行うのに適している。
に連続的にガス精製を行うのに適している。
以上により、ｃｏを主成分とし不純物として少量のＨ２
を含むガスから簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去す
ることができる。
を含むガスから簡潔な工程で少量の不純物Ｈ２を除去す
ることができる。
〈実施例〉
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
（実施例１）
転炉ガスを圧力スイング法により濃縮したガスで表１に
示す組成のガスについて第１図に示す反応系統図に従っ
てガスの精製を行った。
示す組成のガスについて第１図に示す反応系統図に従っ
てガスの精製を行った。
表 １
まず、表１のガスを圧縮機により９〜９．５Ｋｇ／ｃｍ
２に加圧し約３０ｔに冷却後水分除去吸着筒２に供給し
た。 この時、原料ガス中に含まれる水分は飽和であっ
た。
２に加圧し約３０ｔに冷却後水分除去吸着筒２に供給し
た。 この時、原料ガス中に含まれる水分は飽和であっ
た。
乾燥用吸着剤はモキュラシーブを使用し、ガス中の水分
を１０ｐｐｍ以下まで除去した。
を１０ｐｐｍ以下まで除去した。
また、吸着剤の再生は、約３００℃に加温したＮ２によ
って実施し、Ｎ２ガス５の加温は電気ヒーター６によっ
て行った。
って実施し、Ｎ２ガス５の加温は電気ヒーター６によっ
て行った。
水分の吸着（使用）と再生の切替周期は６時間で行った
。
。
脱水された前記ガスは、Ｃｏガスヒーター６へ送られ約
２００℃まで加温した。 このヒーター６には、電気
ヒーターを使用した。
２００℃まで加温した。 このヒーター６には、電気
ヒーターを使用した。
つぎに、触媒筒４中の触媒と接触させガス中Ｈ２を除去
した。
した。
使用した触媒は Ａｕ２０３ にＲｕを０．５ｗｔ％
、さらにその他の添加物としてに２０を０．０２ｗｔ％
担持したものを使用した。
、さらにその他の添加物としてに２０を０．０２ｗｔ％
担持したものを使用した。
Ｎ２０の付加は前記Ｒｕ／Ａｆ１２０３触媒をにｚｃＯ
ｓ溶液中に含浸させた後、約１５０℃のＮ２ガス中で乾
燥させ、その後４００℃、Ｎ２ガス中で還元してに２０
としたものを使用した。
ｓ溶液中に含浸させた後、約１５０℃のＮ２ガス中で乾
燥させ、その後４００℃、Ｎ２ガス中で還元してに２０
としたものを使用した。
触媒空間速度は５００ｈ−’で通ガスした。
得られた精製ガス中の不純物を、表２に示す。
また、本実施例は現在まで約３０００時間連続使用して
いるが、触媒の劣化は認められず、連続精製が可能であ
ることがわかった。
いるが、触媒の劣化は認められず、連続精製が可能であ
ることがわかった。
〈発明の効果〉
本発明は、以上説明したように構成されているので、本
発明によればＣＯとおなし還元作用を持つＨ２構成をｃ
ｏを主成分とするガス中から簡潔な工程で除去すること
ができるようになった。 その結果、焼結鉱物等の還元
テスト用ガスとして使用できるガスが容易に得られるよ
うになった。
発明によればＣＯとおなし還元作用を持つＨ２構成をｃ
ｏを主成分とするガス中から簡潔な工程で除去すること
ができるようになった。 その結果、焼結鉱物等の還元
テスト用ガスとして使用できるガスが容易に得られるよ
うになった。
また、本発明で得られる精製ガス中のその他の不純成分
を既存技術で除去することにより容易に分析用標準ガス
等へ使用可能なガスを得ることができる。
を既存技術で除去することにより容易に分析用標準ガス
等へ使用可能なガスを得ることができる。
第１図は、本発明の１実施例を示す反応系統図である。
符号の説明
１・・・原料ガス、
２・・・水分除去吸着筒、
３・・・ＣＯガスヒーター
４・・・触媒筒、
５・・・Ｎ、ガス、
６・・・Ｎ２ガスヒーター
７・・・才青製ガス
Claims (3)
- （１）一酸化炭素を主成分とするガス中に含まれる少量
の水素を除去するにあたり、 前記ガスを吸着剤と接触させ水分を除去する工程、 水分を除去した前記ガスを５０〜３５０℃の範囲に加温
する工程、 加温された前記ガスを触媒と接触させ該ガス中に含まれ
る少量の水素を除去する工程を有することを特徴とする
一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法。 - （２）前記触媒は、活性アルミナ、シリカゲルまたはそ
の他の担体にルテニウムを添着させた触媒である請求項
１記載の一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法。 - （３）前記触媒は、活性アルミナ、シリカゲルまたはそ
の他の担体にルテニウムとアルカリ金属酸化物および希
土類酸化物のうちの一種または二種以上とを添着させた
触媒である請求項１記載の一酸化炭素を主成分とするガ
スの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139114A JPH0433995A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | 一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2139114A JPH0433995A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | 一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433995A true JPH0433995A (ja) | 1992-02-05 |
Family
ID=15237821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2139114A Pending JPH0433995A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | 一酸化炭素を主成分とするガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433995A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05994A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素含有ｃｏガスの精製方法および該精製ｃｏガスを用いる酢酸製造方法 |
| CN100391839C (zh) * | 2005-09-27 | 2008-06-04 | 上海化工研究院 | Co低温精馏法分离13c稳定性同位素中原料气的净化工艺 |
-
1990
- 1990-05-29 JP JP2139114A patent/JPH0433995A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05994A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素含有ｃｏガスの精製方法および該精製ｃｏガスを用いる酢酸製造方法 |
| CN100391839C (zh) * | 2005-09-27 | 2008-06-04 | 上海化工研究院 | Co低温精馏法分离13c稳定性同位素中原料气的净化工艺 |
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