JPH04357101A - コークス炉ガスからの水素ガス製造方法 - Google Patents
コークス炉ガスからの水素ガス製造方法Info
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- JPH04357101A JPH04357101A JP3157775A JP15777591A JPH04357101A JP H04357101 A JPH04357101 A JP H04357101A JP 3157775 A JP3157775 A JP 3157775A JP 15777591 A JP15777591 A JP 15777591A JP H04357101 A JPH04357101 A JP H04357101A
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- hydrogen gas
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、コークス炉ガス（以
下ＣＯＧという）から水素ガスを経済的に製造する方法
に関する。
下ＣＯＧという）から水素ガスを経済的に製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＯＧ中には、５０〜６０ｖｏｌ％の水
素、２０〜３０ｖｏｌ％のＣＨ４が含有されている。Ｃ
ＯＧ中の水素を回収する方法としては、プレッシャー
スイング アドソウプション法（以下ＰＳＡ法とい
う）、深冷分離法等が実施されているが、最近では、操
作が簡単で、経済的に優位であるＰＳＡ法が主流になっ
ている。このＰＳＡ法によるＣＯＧからの水素の製造は
、通常先ずＣＯＧを水洗浄および／または油洗浄してコ
ールタールおよびナフタリン等の重質炭化水素を除去し
、ついで脱硫、脱シアンを行ったのち、脱アンモニア処
理し、最後に粗軽油を除去したのち、精製されたＣＯＧ
を加圧下にモレキュラーシーブのような吸着剤中を通過
させ、吸着剤に吸着されない低分子の水素と、吸着剤に
吸着される炭化水素ガス、ＣＯ２、ＣＯ等の高分子ガス
とに分離することにより行われている。この吸着剤に吸
着された炭化水素ガス、ＣＯ２、ＣＯ等の高分子ガスは
、吸着完了後減圧脱着してオフガスとして排出される。 この場合、吸着装置を複数個設けておき、高分子ガスの
吸着と脱着とを交互に行うことにより、水素ガスを連続
的に製造することができる。
素、２０〜３０ｖｏｌ％のＣＨ４が含有されている。Ｃ
ＯＧ中の水素を回収する方法としては、プレッシャー
スイング アドソウプション法（以下ＰＳＡ法とい
う）、深冷分離法等が実施されているが、最近では、操
作が簡単で、経済的に優位であるＰＳＡ法が主流になっ
ている。このＰＳＡ法によるＣＯＧからの水素の製造は
、通常先ずＣＯＧを水洗浄および／または油洗浄してコ
ールタールおよびナフタリン等の重質炭化水素を除去し
、ついで脱硫、脱シアンを行ったのち、脱アンモニア処
理し、最後に粗軽油を除去したのち、精製されたＣＯＧ
を加圧下にモレキュラーシーブのような吸着剤中を通過
させ、吸着剤に吸着されない低分子の水素と、吸着剤に
吸着される炭化水素ガス、ＣＯ２、ＣＯ等の高分子ガス
とに分離することにより行われている。この吸着剤に吸
着された炭化水素ガス、ＣＯ２、ＣＯ等の高分子ガスは
、吸着完了後減圧脱着してオフガスとして排出される。 この場合、吸着装置を複数個設けておき、高分子ガスの
吸着と脱着とを交互に行うことにより、水素ガスを連続
的に製造することができる。
【０００３】上記ＰＳＡ法によるＣＯＧからの水素製造
においては、脱着されるオフガス中に炭化水素ガス、Ｃ
Ｏ２、ＣＯ以外に水素ガスが含有されており、これが収
率低下の原因となっている。ＰＳＡ法によるＣＯＧから
の水素ガスの回収量を向上せしめる方法としては、例え
ば、ＣＯＧを脱硫および脱酸素処理したのち、Ｓ／Ｃ＝
３．０〜３．５となる量のスチームの存在下に７００〜
８００℃で水蒸気改質し、ついで改質ガス中のＣＯをＣ
Ｏ２に変成し、さらに脱炭素する方法（特開昭５８−１
９４７０５号公報）、ＣＯＧを脱硫、脱酸素、水洗等の
前処理に供した後、ＣＯＧの一部を水蒸気改質処理およ
びＣＯ変成処理し、ついでＰＳＡ法により水素を回収し
、上記ＣＯＧの残部をメタン化処理および精製して合成
天然ガスを得る方法（特開昭６２−１５３１０２号公報
）等の提案が行われている。
においては、脱着されるオフガス中に炭化水素ガス、Ｃ
Ｏ２、ＣＯ以外に水素ガスが含有されており、これが収
率低下の原因となっている。ＰＳＡ法によるＣＯＧから
の水素ガスの回収量を向上せしめる方法としては、例え
ば、ＣＯＧを脱硫および脱酸素処理したのち、Ｓ／Ｃ＝
３．０〜３．５となる量のスチームの存在下に７００〜
８００℃で水蒸気改質し、ついで改質ガス中のＣＯをＣ
Ｏ２に変成し、さらに脱炭素する方法（特開昭５８−１
９４７０５号公報）、ＣＯＧを脱硫、脱酸素、水洗等の
前処理に供した後、ＣＯＧの一部を水蒸気改質処理およ
びＣＯ変成処理し、ついでＰＳＡ法により水素を回収し
、上記ＣＯＧの残部をメタン化処理および精製して合成
天然ガスを得る方法（特開昭６２−１５３１０２号公報
）等の提案が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記ＣＯＧを水蒸気改
質してＣＯＧ中のＣＨ４をＨ２化したのちＰＳＡ法によ
り水素ガスを分離回収する特開昭５８−１９４７０５号
公報および特開昭６２−１５３１０２号公報の方法は、
いずれも脱着されるオフガス中に炭化水素ガス、ＣＯ２
、ＣＯ以外に水素ガスがかなりの濃度で含有されており
、収率低下の原因となっている。
質してＣＯＧ中のＣＨ４をＨ２化したのちＰＳＡ法によ
り水素ガスを分離回収する特開昭５８−１９４７０５号
公報および特開昭６２−１５３１０２号公報の方法は、
いずれも脱着されるオフガス中に炭化水素ガス、ＣＯ２
、ＣＯ以外に水素ガスがかなりの濃度で含有されており
、収率低下の原因となっている。
【０００５】この発明の目的は、ＣＯＧ中の水素ガスを
ＰＳＡ法により回収するに際し、脱着排出されるオフガ
スを水蒸気改質し、ＣＨ４をＨ２化したのちＣＯＧと混
合し、再度ＰＳＡ法で処理することによって水素ガスの
収率を大幅に向上できる方法を提供することにある。
ＰＳＡ法により回収するに際し、脱着排出されるオフガ
スを水蒸気改質し、ＣＨ４をＨ２化したのちＣＯＧと混
合し、再度ＰＳＡ法で処理することによって水素ガスの
収率を大幅に向上できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、Ｃ
ＯＧから水素ガスをＰＳＡ法により分離する方法におい
て、ＰＳＡ法により分離されたオフガスを水蒸気改質処
理したのち、原料ＣＯＧと混合して再度ＰＳＡ法により
水素ガスを回収するのである。
ＯＧから水素ガスをＰＳＡ法により分離する方法におい
て、ＰＳＡ法により分離されたオフガスを水蒸気改質処
理したのち、原料ＣＯＧと混合して再度ＰＳＡ法により
水素ガスを回収するのである。
【０００７】
【作用】この発明においては、ＰＳＡ法により分離され
たオフガスを水蒸気改質処理したのち、原料ＣＯＧと混
合して再度ＰＳＡ法により水素ガスを回収するから、Ｐ
ＳＡ法により水素を分離するに先立ち、ＣＯＧを水蒸気
改質する場合のオフガス中に排出されていた水素ガスの
回収が可能となり、大幅に水素ガスの回収率を高めるこ
とができる。
たオフガスを水蒸気改質処理したのち、原料ＣＯＧと混
合して再度ＰＳＡ法により水素ガスを回収するから、Ｐ
ＳＡ法により水素を分離するに先立ち、ＣＯＧを水蒸気
改質する場合のオフガス中に排出されていた水素ガスの
回収が可能となり、大幅に水素ガスの回収率を高めるこ
とができる。
【０００８】この発明の詳細を図１に基いて説明する。
図１はこの発明方法の概略系統図を示すもので、ＣＯＧ
１は、従来法と同様に前処理工程２において重質炭化水
素、硫化水素、シアン化水素、アンモニアならびに粗軽
油を除去したのち、精製されたＣＯＧは、ＰＳＡ法によ
る吸着分離工程３に高圧で導入され、吸着剤に吸着され
ない水素４が分離される。一方、吸着分離工程３で吸着
剤に吸着されたＣＨ４、ＣＯ、ＣＯ２等の高分子ガスお
よび未分離の水素の一部は、減圧脱着によりオフガス５
として排出される。このオフガス５を水蒸気改質工程６
に導入し、オフガス５中のＣＨ４をＨ２に変成したのち
、ＣＯＧ１と混合し、ＰＳＡ法の吸着分離工程３に導入
して水素ガスを分離するのである。
１は、従来法と同様に前処理工程２において重質炭化水
素、硫化水素、シアン化水素、アンモニアならびに粗軽
油を除去したのち、精製されたＣＯＧは、ＰＳＡ法によ
る吸着分離工程３に高圧で導入され、吸着剤に吸着され
ない水素４が分離される。一方、吸着分離工程３で吸着
剤に吸着されたＣＨ４、ＣＯ、ＣＯ２等の高分子ガスお
よび未分離の水素の一部は、減圧脱着によりオフガス５
として排出される。このオフガス５を水蒸気改質工程６
に導入し、オフガス５中のＣＨ４をＨ２に変成したのち
、ＣＯＧ１と混合し、ＰＳＡ法の吸着分離工程３に導入
して水素ガスを分離するのである。
【０００９】
実施例１
表１に示す組成のＣＯＧ１を１０００Ｎｍ３／Ｈｒで前
処理工程２に導入し、重質炭化水素、硫化水素、シアン
化水素、アンモニアならびに粗軽油を除去し、精製ＣＯ
Ｇとなし、水蒸気改質工程６からの水素３５ｖｏｌ％、
ＣＨ４２ｖｏｌ％を含む改質ガス３３００Ｎｍ３／Ｈｒ
と混合し、ＰＳＡ法による吸着分離工程３に５ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇで導入し、吸着剤に吸着されない水素ガス４を
１２４０Ｎｍ３／Ｈｒで回収した。吸着分離工程３で吸
着された高分子ガスおよび未分離の水素の一部は、大気
圧に減圧して脱着することによりオフガス５として３０
６０Ｎｍ３／Ｈｒで分離された。このオフガス５中には
、水素１６ｖｏｌ％、ＣＨ４１２ｖｏｌ％が含有されて
いた。このオフガス５のうち２６６０Ｎｍ３／Ｈｒを水
蒸気改質工程６に導入し、オフガス５のうち残部の４０
０Ｎｍ３／Ｈｒは配管７により排出した。
処理工程２に導入し、重質炭化水素、硫化水素、シアン
化水素、アンモニアならびに粗軽油を除去し、精製ＣＯ
Ｇとなし、水蒸気改質工程６からの水素３５ｖｏｌ％、
ＣＨ４２ｖｏｌ％を含む改質ガス３３００Ｎｍ３／Ｈｒ
と混合し、ＰＳＡ法による吸着分離工程３に５ｋｇ／ｃ
ｍ２・Ｇで導入し、吸着剤に吸着されない水素ガス４を
１２４０Ｎｍ３／Ｈｒで回収した。吸着分離工程３で吸
着された高分子ガスおよび未分離の水素の一部は、大気
圧に減圧して脱着することによりオフガス５として３０
６０Ｎｍ３／Ｈｒで分離された。このオフガス５中には
、水素１６ｖｏｌ％、ＣＨ４１２ｖｏｌ％が含有されて
いた。このオフガス５のうち２６６０Ｎｍ３／Ｈｒを水
蒸気改質工程６に導入し、オフガス５のうち残部の４０
０Ｎｍ３／Ｈｒは配管７により排出した。
【００１０】
【表１】
【００１１】水蒸気改質工程６に導入されたオフガス５
の２６６０Ｎｍ３／Ｈｒは、触媒の存在下、入口温度４
００℃、反応器内圧力１０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ、出口温度
８００℃の条件で、水蒸気の存在下に改質を行った。そ
の結果、水素３５ｖｏｌ％、ＣＨ４２ｖｏｌ％の改質ガ
ス３３００Ｎｍ３／Ｈｒが得られた。この改質ガス３３
００Ｎｍ３／Ｈｒは、精製ＣＯＧ１０００Ｎｍ３／Ｈｒ
と混合し、再度ＰＳＡ法の吸着分離工程３に導入した。
の２６６０Ｎｍ３／Ｈｒは、触媒の存在下、入口温度４
００℃、反応器内圧力１０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ、出口温度
８００℃の条件で、水蒸気の存在下に改質を行った。そ
の結果、水素３５ｖｏｌ％、ＣＨ４２ｖｏｌ％の改質ガ
ス３３００Ｎｍ３／Ｈｒが得られた。この改質ガス３３
００Ｎｍ３／Ｈｒは、精製ＣＯＧ１０００Ｎｍ３／Ｈｒ
と混合し、再度ＰＳＡ法の吸着分離工程３に導入した。
【００１２】比較例１
図２に示す従来法の水素ガス回収工程の前処理工程１２
に実施例１の表１に示すＣＯＧ１１を１０００Ｎｍ３／
Ｈｒで導入し、重質炭化水素、硫化水素、シアン化水素
、アンモニアならびに粗軽油を除去して精製ＣＯＧとな
し、ＰＳＡ法の吸着分離工程１３に５ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ
で導入し、吸着剤に吸着されない水素ガスを４００Ｎｍ
３／Ｈｒで回収した。吸着分離工程３で吸着された高分
子ガスおよび未分離の水素の一部は、大気圧に減圧して
脱着することによりオフガス６として６００Ｎｍ３／Ｈ
ｒで分離された。このオフガス中には、水素２５ｖｏｌ
％、ＣＨ４５０ｖｏｌ％が含有されていた。
に実施例１の表１に示すＣＯＧ１１を１０００Ｎｍ３／
Ｈｒで導入し、重質炭化水素、硫化水素、シアン化水素
、アンモニアならびに粗軽油を除去して精製ＣＯＧとな
し、ＰＳＡ法の吸着分離工程１３に５ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ
で導入し、吸着剤に吸着されない水素ガスを４００Ｎｍ
３／Ｈｒで回収した。吸着分離工程３で吸着された高分
子ガスおよび未分離の水素の一部は、大気圧に減圧して
脱着することによりオフガス６として６００Ｎｍ３／Ｈ
ｒで分離された。このオフガス中には、水素２５ｖｏｌ
％、ＣＨ４５０ｖｏｌ％が含有されていた。
【００１３】比較例２
図３に示す従来の水蒸気改質による水素増量法の水素ガ
ス回収工程の前処理工程２２に、実施例１の表１に示す
組成のＣＯＧ２１を１０００Ｎｍ３／Ｈｒで導入し、重
質炭化水素、硫化水素、シアン化水素、アンモニアなら
びに粗軽油を除去して精製ＣＯＧとなし、ついで水蒸気
改質工程２７に導入して触媒の存在下、入口温度４００
℃、反応器内圧力１０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ、出口温度８０
０℃の条件で、水蒸気の存在下に改質を行った。その結
果、水素７４ｖｏｌ％、ＣＨ４３ｖｏｌ％の改質ガス１
７２０Ｎｍ３／Ｈｒが得られた。これをＰＳＡ法の吸着
分離工程２３に５ｋｇ／ｃｍ２・Ｇで導入し、吸着剤に
吸着されない水素ガスを９３０Ｎｍ３／Ｈｒで回収した
。吸着分離工程３で吸着された高分子ガスおよび未分離
の水素の一部は、大気圧に減圧して脱着することにより
オフガス２５として７９０Ｎｍ３／Ｈｒで分離された。 このオフガス中には、水素４３ｖｏｌ％、ＣＨ４７ｖｏ
ｌ％が含有されていた。
ス回収工程の前処理工程２２に、実施例１の表１に示す
組成のＣＯＧ２１を１０００Ｎｍ３／Ｈｒで導入し、重
質炭化水素、硫化水素、シアン化水素、アンモニアなら
びに粗軽油を除去して精製ＣＯＧとなし、ついで水蒸気
改質工程２７に導入して触媒の存在下、入口温度４００
℃、反応器内圧力１０ｋｇ／ｃｍ２・Ｇ、出口温度８０
０℃の条件で、水蒸気の存在下に改質を行った。その結
果、水素７４ｖｏｌ％、ＣＨ４３ｖｏｌ％の改質ガス１
７２０Ｎｍ３／Ｈｒが得られた。これをＰＳＡ法の吸着
分離工程２３に５ｋｇ／ｃｍ２・Ｇで導入し、吸着剤に
吸着されない水素ガスを９３０Ｎｍ３／Ｈｒで回収した
。吸着分離工程３で吸着された高分子ガスおよび未分離
の水素の一部は、大気圧に減圧して脱着することにより
オフガス２５として７９０Ｎｍ３／Ｈｒで分離された。 このオフガス中には、水素４３ｖｏｌ％、ＣＨ４７ｖｏ
ｌ％が含有されていた。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、同一量のＣＯＧから、従来のＰＳＡ法に比較して３
倍、また、ＣＯＧを水蒸気改質処理したのちＰＳＡ法に
導入する方法の１．３倍の水素ガスを回収することがで
き、ＣＯＧからの水素ガス製造における回収率を大幅に
向上せしめることができる。
ば、同一量のＣＯＧから、従来のＰＳＡ法に比較して３
倍、また、ＣＯＧを水蒸気改質処理したのちＰＳＡ法に
導入する方法の１．３倍の水素ガスを回収することがで
き、ＣＯＧからの水素ガス製造における回収率を大幅に
向上せしめることができる。
【図１】この発明方法の概略系統図である。
【図２】比較例１における従来法の概略系統図である。
【図３】比較例２における従来法の概略系統図である。
１、１１、２１ ＣＯＧ
２、１２、２２ 前処理工程
３、１３、２３ 吸着分離工程
４、１４、２４ 水素ガス
５、１５、２５ オフガス
６、２６ 水蒸気改質工程
７ 配管
Claims (1)
- 【請求項１】 コークス炉ガスから水素ガスをプレッ
シャー スイング アドソウプション法により分離
する方法において、プレッシャー スイング アド
ソウプション法により分離されたオフガスを水蒸気改質
処理したのち、原料コークス炉ガスと混合して再度プレ
ッシャー スイング アドソウプション法により水
素ガスを回収することを特徴とするコークス炉ガスから
の水素ガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157775A JPH04357101A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コークス炉ガスからの水素ガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157775A JPH04357101A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コークス炉ガスからの水素ガス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357101A true JPH04357101A (ja) | 1992-12-10 |
Family
ID=15657025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157775A Pending JPH04357101A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | コークス炉ガスからの水素ガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04357101A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005012168A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Saudi Arabian Oil Company | Hydrogen purification system |
| JP2009504395A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-05 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ガスの分離のための装置及び方法 |
| JP2012528212A (ja) * | 2009-05-25 | 2012-11-12 | ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 合成ガスの製造方法 |
| CN104495749A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 东北大学 | 一种利用焦炉荒煤气制取氢气的装置及方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3157775A patent/JPH04357101A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005012168A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Saudi Arabian Oil Company | Hydrogen purification system |
| US7252702B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-08-07 | Saudi Arabian Oil Company | Hydrogen purification optimization system |
| JP2009504395A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-05 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | ガスの分離のための装置及び方法 |
| JP2012528212A (ja) * | 2009-05-25 | 2012-11-12 | ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 合成ガスの製造方法 |
| CN104495749A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 东北大学 | 一种利用焦炉荒煤气制取氢气的装置及方法 |
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