JPH10311673A - 高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方法とその装置 - Google Patents

高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方法とその装置

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JPH10311673A
JPH10311673A JP12609297A JP12609297A JPH10311673A JP H10311673 A JPH10311673 A JP H10311673A JP 12609297 A JP12609297 A JP 12609297A JP 12609297 A JP12609297 A JP 12609297A JP H10311673 A JPH10311673 A JP H10311673A
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hydrogen
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Mitsuru Yamashita
満 山下
Hideyuki Honda
秀幸 本田
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Taiyo Nippon Sanso Corp
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 付加価値の高いネオンガスの原料である粗ネ
オンを従来の単式精留塔を使用した空気液化分離装置で
超高純度窒素ガスと同時に採取併産すること。 【解決手段】 上部に水素等低沸点成分濃縮用の精留部
４を設けた単式精留塔２の下部に水分、炭酸ガスを除去
し、ほぼ沸点まで冷却した圧縮原料空気を管路１より導
入し、塔２内で精留させ、底部より液化空気を精留塔２
の頂部の液化空気溜７に供給して、そこに配した凝縮蒸
発器８に管路９で導入される精留塔２の水素等低沸点成
分濃縮用の精留部４の上方よりのガスを冷却して液化
し、この液化した液を環流液として管路１０で精留塔２
の上部に戻し、そして水素等低沸点濃縮用の精留部４の
下方の高純度液化窒素を凝縮蒸発器８に導き寒冷を使用
して気化せしめて高純度窒素ガスとして採取するととも
に、環流液の管路１０より管路１５を分岐して未凝縮気
体を粗ネオンとして採取する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素等低沸点成分
の含有量が少ない高純度窒素と粗ネオンを併産し得て、
高純度の窒素が要求され、かつネオンの需要が見込まれ
る半導体工業において特に望まれる空気液化分離方法と
その装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工業的に窒素を製造する方法と装置とし
ては、空気を原料としてこれを圧縮、精製、冷却の工程
を経て液化し、その組成分をその沸点差によって精留分
離するいわゆる空気液化分離方法が採用されている。そ
こで、この精留によって特に窒素ガスを専用に採取する
従来の方法として、単式精留塔を用いた装置を例示して
説明する。
【０００３】図５は従来の空気液化分離装置に用いる単
式精留塔の系統図の一例を示すもので、塵埃、炭酸ガス
及び水分を除去した圧縮原料空気は単式精留塔５２より
回収されるガス等の寒冷により冷却されてほぼ沸点温度
となって管路５１を通って単式精留塔５２の下部に導入
される。そして該単式精留塔５２内で上部より精留板５
３を流下する環流液との接触により精留され、該単式精
留塔５２の上部に窒素ガスが、また下部に酸素に富んだ
液化空気が精留降下される。このうち窒素ガスは、管路
５４を通って製品窒素ガスとして導出され、その一部が
管路５５を通って単式精留塔５２の頂部に区画された液
化空気溜５６に配置されている凝縮蒸発器５７に入り、
単式精留塔５２の底部から管路５８を通って減圧されて
前記液化空気溜５６に導入される液化空気と熱交換して
液化し、管路５９を通って単式精留塔５２の上部に環流
液となって導入される。なお液化空気溜５６に供給され
た液化空気は凝縮蒸発器５７を流通する環流液用ガスを
液化せしめるために寒冷を使用して気化し、管路６０よ
り導出され原料空気と熱交換してこれを冷却して放出さ
れる。
【０００４】しかるに上記した単式精留塔５２の上部の
管路５４より導出される製品窒素ガス中には水素、ヘリ
ウム、ネオン等の窒素より低沸点のガスが含まれている
のが実情である。特に半導体工業においては、半導体製
造における半導体材料ガスの搬送用ガスとして使用する
上で超高純度の窒素ガスが要求されていて、かかる活性
な水素が含有していることは製造製品の品質を損なうこ
ととなり好ましくなかった。そこで、製品窒素ガス中に
有害な水素含有量を可及的に極微量にした高純度の窒素
ガスを採取することを目的として特開昭６０ー１４２１
８３号公報に開示されている空気液化分離法が提案され
た。
【０００５】この方法は本出願人が出願し提案したもの
で、この単式精留塔の系統図を図６に図示して説明す
る。なお、図５と同一の構成部は同一符号を付して詳細
な説明は省略する。即ち前記図５に図示した単式精留塔
５２の上部に数段の精留板６１を設備し、該上部より管
路５４で導出する窒素ガスは製品として採取せずに、一
部を弁６２で放出量を調整して系外に放出し、残部は図
５と同様管路５５、凝縮蒸発器５７、管路５９を経て単
式精留塔５２の上部に環流される。そして製品窒素は前
記単式精留塔５２の放出・環流ガスの導出管路５４の導
出位置より数段下方の精留板の位置に設けた導出管路６
３より高純度液化窒素を導出し、一部は減圧弁６４で減
圧した後管路６５により凝縮蒸発器５７を経てその寒冷
を使用して気化し管路６６で高純度窒素ガスとして採取
し、残部は管路６７より高純度の液化窒素として採取す
る。
【０００６】この方法では前記した通り、単式精留塔５
２の上部に数段の精留板６１を設けて、該部で精留を行
わしめて水素等の低沸点成分をできる限り多くの量を、
その上部に濃縮して気体状で滞留せしめ、これを上部の
管路５４より放出量を調節しつつ導出して環流ガスとし
ていた。その結果前記導出管路５４より数段下の精留板
では水素等の低沸点成分の含有量は低減し、管路６３か
らは水素等の低沸点成分が極微量となった高純度の液化
窒素が導出されるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た図６に図示した単式精留塔５２の上部の導出管路５４
より導出されるガスの一部は放出し、一部は凝縮蒸発器
５７を経て液化して環流液として単式精留塔５２の上部
に戻していた。そして管路６３から導出される製品窒素
中の含有酸素量を０．３ｐｐｍ未満とした場合、管路５
４で導出されるガスの組成を分析してみると、２〜１０
ｐｐｍの水素、８〜２０ｐｐｍのヘリウム、４０〜１０
０ｐｐｍのネオンが含有されている窒素ガスであること
が判った。更にこの放出・環流ガスが管路５５より凝縮
蒸発器５７を経て液化されて単式精留塔５２の上部に戻
される環流液のうちの未凝縮ガスの組成を分析したとこ
ろ、約９５ｐｐｍの水素、約４７５ｐｐｍのヘリウム、
約１７１０ｐｐｍのネオンが濃縮されて含有している窒
素ガスであることが判明した。
【０００８】しかるに、従来これら付加価値の高い低沸
点成分ガスが濃縮されて含有しているガスを、前記した
如くただ単に放出して無駄にしていたのが実情であっ
た。そこで、特により多く濃縮されているネオン成分を
放出することなく有効に活用することに着目したもので
ある。即ち本発明は単式精留塔で水素等の低沸点成分を
極微量に低減した高純度窒素を採取するため、これら有
害となって不必要な水素等の低沸点成分ガスを極力濃縮
して放出して除去していたのを、これを回収することに
より付加価値の高いネオンの原料となる粗ネオンを効率
よく同時に採取することを可能としたものである。そし
て特にこれら高純度の窒素とネオンとを必要とする半導
体製造工業分野に適応した経済的に高純度窒素と粗ネオ
ンを併産する空気液化分離方法とその装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記不都合の解決と、目
的を達成するため、本発明の請求項１は、原料空気を圧
縮し、水分、炭酸ガスを除去した後ほぼ沸点温度まで冷
却して、単式精留塔下部に導入し、該単式精留塔の底部
より液化空気を導出してこの寒冷を利用して凝縮蒸発器
を冷却し、また単式精留塔上部より水素等低沸点成分の
含有量の多いガスを導出して前記凝縮蒸発器にて凝縮
し、環流液とし単式精留塔上部に戻し、そして前記水素
等低沸点成分を多く含有するガスの導出位置より少なく
とも１理論段下より水素等低沸点成分の含有量が少ない
高純度の液化窒素を導出し、前記凝縮蒸発器を介して気
化して高純度窒素ガスとして採取するとともに、前記単
式精留塔上部より導出した水素等低沸点成分を多く含有
するガスの一部を分岐してネオンガス原料の粗ネオンと
して採取することを特徴とする高純度窒素と粗ネオンを
併産する空気液化分離方法とし、請求項２に係わる発明
は、単式精留塔上部より導出した水素等低沸点成分を多
く含有するガスの一部を凝縮蒸発器流通後に分岐して未
凝縮ガスを粗ネオンとして採取することを特徴とする請
求項１に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液
化分離方法とし、請求項３に係わる発明は、単式精留塔
上部より導出した水素等低沸点成分を多く含有するガス
の一部を凝縮蒸発器に導入する前に分岐して粗ネオンと
して採取することを特徴とする請求項１に記載の高純度
窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方法としたもの
である。そして請求項４に係わる発明は、液化空気の寒
冷で冷却される凝縮蒸発器は単式精留塔の頂部に区画さ
れた液化空気溜に配置され、単式精留塔底部よりの液化
空気を液化空気溜に導入してその寒冷を利用しているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方
法とし、請求項５に係わる発明は、液化空気の寒冷で冷
却される凝縮蒸発器は単式精留塔と独立して配置され
て、単式精留塔底部よりの液化空気を導通せしめてその
寒冷を利用して冷却されてなることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれか１項に記載の高純度窒素と粗
ネオンを併産する空気液化分離方法としたものである。
【００１０】次に上記空気液化分離方法を実施するため
の装置として、請求項６に係わる発明は、原料空気を導
入して液化精留分離する単式精留塔と、該単式精留塔の
底部よりの液化空気の寒冷を利用して冷却される凝縮蒸
発器と、前記単式精留塔の上部より水素等の低沸点成分
を多く含むガスを導出して前記凝縮蒸発器を経て単式精
留塔上部に戻す環流液管路と、前記水素等の低沸点成分
を多く含むガスを導出する単式精留塔上部より少なくと
も１理論段下より水素等の低沸点成分の含有量が少ない
液化窒素を導出し前記凝縮蒸発器を経てこれを気化して
高純度窒素ガスとして採取する管路等よりなるととも
に、前記環流液管路より分岐して粗ネオン採取管路を設
けたことを特徴とする高純度窒素と粗ネオンを併産する
空気液化分離装置とし、請求項７に係わる発明は、単式
精留塔の上部より凝縮蒸発器を経て単式精留塔の上部に
戻す環流液管路より分岐する粗ネオン採取管路は、環流
液管路の凝縮蒸発器導出後の管路で分岐していることを
特徴とする請求項６に記載の高純度窒素と粗ネオンを併
産する空気液化分離装置とし、請求項８に係わる発明
は、単式精留塔の上部より凝縮蒸発器を経て単式精留塔
の上部に戻す環流液管路より分岐する粗ネオン採取管路
は、環流液管路の凝縮蒸発器導入前の管路で分岐してい
ることを特徴とする請求項６に記載の高純度窒素と粗ネ
オンを併産する空気液化分離装置としたものである。そ
して請求項９に係わる発明として、単式精留塔の底部よ
りの液化空気の寒冷を利用して冷却される凝縮蒸発器
は、単式精留塔頂部に区画され、単式精留塔底部よりの
液化空気供給管が配設された液化空気溜に配置され冷却
されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のい
ずれか１項に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空
気液化分離装置とし、請求項１０に係わる発明として、
単式精留塔の底部よりの液化空気の寒冷を利用して冷却
される凝縮蒸発器は、該凝縮蒸発器に単式精留塔底部よ
りの液化空気供給管を連結して、該管で供給される液化
空気を流通せしめて冷却されていることを特徴とする請
求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の高純度窒素
と粗ネオンを併産する空気液化分離装置とし、更に請求
項１１に係わる発明として、前記単式精留塔は、水素等
低沸点成分を多く含むガスを導出する位置と水素等低沸
点成分の含有量が少ない液化窒素を導出する位置との間
に、少なくとも１理論段よりなる精留部を設けてなるこ
とを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか１項
に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離
装置としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の高純度窒素と粗ネオ
ンとを併産する空気液化分離方法についての実施の形態
について図面により説明する。図１は、本発明の空気液
化分離装置の第１の実施の形態を説明する単式精留塔の
系統図を示すものである。この装置においては、単式精
留塔２は通常一般に用いられている段数（通常６０段）
の精留部３の外に塔上部に数段（１〜１０段）の精留部
４を水素等低沸点成分ガスの濃縮用に設けたものであ
る。しかるに、原料空気は圧縮された後含有する水分、
炭酸ガス等を除去し、ほぼ沸点温度（液化温度）まで冷
却して管路１より単式精留塔２の下部に導入される。そ
して単式精留塔２内に導入された原料空気は、そのうち
の低沸点成分はガス状で塔内を上方に向けて上昇し、よ
り上方で液化されて下降してくる液化ガスと各段の精留
部３で接触し、沸点の相異によって精留分離され、上方
に位置する精留部ほど沸点の低い窒素成分が多くなり、
下方の位置の精留部ほどより沸点の高い酸素成分が多く
なる。
【００１２】一方単式精留塔２の底部には原料空気より
酸素成分が多い液化空気が貯留し、該液化空気は弁５に
より膨張減圧されて管路６を介して単式精留塔２の頂部
に連設された液化空気溜７に供給される。該液化空気溜
７には、複数の流路よりなってそれぞれが熱交換し得る
ように構成された凝縮蒸発器８が貯留される液化空気に
浸漬されるよう設けられている。そして凝縮蒸発器８に
は、単式精留塔２の上部で水素等低沸点成分濃縮用に設
けた例えば３〜５段の精留部４の上方と連通する管路９
が連結されていて、前記単式精留塔２の上部より水素等
の低沸点成分が濃縮されたガスが管路９より凝縮蒸発器
８を経て液化し管路１０より前記単式精留塔２の上部に
環流液として戻される。
【００１３】また、単式精留塔２の前記上部に設けた例
えば前記３〜５段の精留部４の下部は、該精留部４によ
り水素等の低沸点成分ガスが濃縮して含有するガスは上
方に上昇してこれらの成分が低減し、しかも酸素濃度
０．３ｐｐｍ未満の高純度の液化窒素が精留されて存在
し、これを管路１１より導出して弁１２で減圧膨張して
管路１３で凝縮蒸発器８に導入せしめ、該凝縮蒸発器８
でその寒冷を環流ガスの液化に使用して気化し、水素等
の低沸点成分が極めて極微量に低減した高純度窒素ガス
として管路１４より導出されて採取される。
【００１４】しかるに、前記単式精留塔２の上部より管
路９で導出される水素等の低沸点成分ガスが濃縮して含
有するガスは、凝縮蒸発器８で単式精留塔２の液化空気
溜７の液化空気と、前記単式精留塔２の水素等低沸点濃
縮用の精留部４の下部より管路１１、弁１２、管路１３
を経て凝縮蒸発器８に導入されている高純度液化窒素と
により冷却されて、沸点の高い窒素（沸点：１ａｔｍで
約ー１９６℃）の多くが液化する。しかし、これより沸
点の低い水素（沸点：１ａｔｍで約ー２５３℃）、ヘリ
ウム（沸点：１ａｔｍで約ー２６９℃）、ネオン（沸
点：１ａｔｍで約ー２４６℃）等のガスは液化されず気
体状態で、ヘリウム約４７５ｐｐｍ、水素約９５ｐｐ
ｍ、ネオン約１７１０ｐｐｍに濃縮された成分を含む窒
素ガスが凝縮蒸発器８よりの管路１０に導出され、これ
を該管路１０より分岐した管路１５によりネオンの原料
とする粗ネオンとして採取する。なお、符号１６は液化
空気溜７に貯留した液化空気がその寒冷を環流液の液化
に使用した結果気化した酸素富化空気の導出管路であ
る。
【００１５】このようにして採取されたネオン成分を多
く含む粗ネオンガスは、該管路１５より例えば沸点差に
よって分縮する分縮器を用いる濃縮手段Ｃに送給され、
ヘリウム約１４％、水素約３％、ネオン約４９％を含む
窒素ガスに濃縮され、更に、これを例えば吸着分離、精
留による分離等の従来公知の精製手段Ｐを用いて９９％
以上の高純度ネオンとして精製採取する。
【００１６】本発明は、上記した通り単式精留塔２の上
部に水素等低沸点成分を濃縮するため理論段数で１段乃
至それ以上よりなる精留部４を設け、この精留部４の下
方より高純度液化窒素を導出して、これを凝縮蒸発器８
で寒冷を使用して気化して、水素等の低沸点成分が極微
量に低減した高純度窒素ガスとして採取するとともに、
前記単式精留塔２の上部に設けた上記１段乃至それ以上
の水素等低沸点成分濃縮用の精留部４の上方より環流液
用に使用するガスを導出して、凝縮蒸発器８で冷却され
て単式精留塔２の上部に戻す環流液を得るため液化する
際に、液化しないで気体状態にある低沸点成分ガスが濃
縮して含有するガスを分取するようにしたので、ネオン
を含む低沸点成分が効果的に濃縮されていて、ネオンの
原料となる粗ネオンとして効率よく採取することができ
る。しかも従来の単式精留型窒素製造装置の通常の運転
を保持し、なんら動力原単位を変動したり、損なうこと
無く、これらを効果的に併産することを可能としたもの
である。
【００１７】次に前記図１に図示した実施の形態の変形
を、第２の実施の形態として図２にその単式精留塔の系
統図を図示して説明する。なお、図１と同一の構成部は
同一符号を付し詳細な説明は省略する。図１の第１の実
施の形態との差異は、図１の第１の実施の形態では粗ネ
オンの採取管路を凝縮蒸発器８の導出後の管路１０より
分岐した管路１５であったのを、図２の第２の実施の形
態では、凝縮蒸発器８に環流液用に液化するため導入す
る、単式精留塔２の上部の水素等の低沸点成分ガスが濃
縮されて含有する窒素ガスを、凝縮蒸発器８に導入する
前の管路９より分岐した管路２５で粗ネオンを採取する
ようにしたものである。
【００１８】この方法によると上記単式精留塔２の上部
に水素等の低沸点成分を濃縮するために設ける精留部４
を図１の第１の実施の形態より１段乃至数段多く（例え
ば６〜９段）設ければ、より水素等の低沸点成分が濃縮
された窒素ガスが粗ネオンとして得られる。そして、管
路２５により採取された粗ネオンは第１の実施の形態と
同様に濃縮手段Ｃ、精製手段Ｐを経て高純度のネオンを
得る。また、低沸点成分が極微量に低減され、酸素濃度
が０．３ｐｐｍ未満の高純度窒素ガスは、図１の第１の
実施の形態と同様に単式精留等２の上部に設けた水素等
低沸点成分濃縮用の精留部４の下方より管路１１で高純
度液化窒素が導出され凝縮蒸発器８を経て気化して管路
１４より採取される。
【００１９】次に第３の実施の形態を図３に単式精留塔
の系統図を図示して説明する。なお、図１、図２と同一
構成部は同一の符号を付し詳細な説明は省略する。この
第３の実施の形態と前記図１の第１の実施の形態及び図
２の第２の実施の形態との大きな差異は以下の通りであ
る。即ち、第１、第２の各実施の形態で使用した単式精
留塔２は、その頂部に単式精留塔２の底部より減圧供給
される液化空気を貯留する液化空気溜７が連設されてい
たこと、そして該液化空気溜７内に貯留される液化空気
に浸漬されるように凝縮蒸発器８を配置していたが、こ
れに対してこの第３の実施の形態では、単式精留塔２２
はその頂部に液化空気溜を設けていないこと、従って凝
縮蒸発器２８は液化空気に浸漬されておらず、単式精留
塔２２と独立して断熱空間内に配置されている、いわゆ
るドライタイプと称せられるものである。そして環流液
を生成するのに必要な寒冷は、単式精留塔２２の底部よ
りの液体空気を弁５、管路６を介して流路を増設した凝
縮蒸発器２８に導入して賄われ、これにより気化した酸
素富化空気は管路２６より導出される。
【００２０】以下図３の第３の実施の形態について説明
する。圧縮され水分、炭酸ガスを除去し、沸点近くまで
冷却された原料空気は管路１より単式精留塔２２の下部
に供給され、低沸点成分ガスは単式精留塔２２内を上昇
する。そしてより上方で液化されて下降してくる液化ガ
スと各段の精留部３で接触し、沸点の相異によって精留
分離され、上方に位置する精留部ほど沸点の低い窒素成
分が多くなり、下方の位置の精留部ほどより沸点の高い
酸素成分が多くなる。
【００２１】一方単式精留塔２２の底部には原料空気よ
り酸素成分が多い液化空気が貯留し、該液化空気は弁５
により膨張減圧されて管路６を介して複数の流路よりな
ってそれぞれが熱交換し得るように構成された凝縮蒸発
器２８に導入される。そして寒冷を使用して気化した酸
素富化空気は管路２６より導出される。また、凝縮蒸発
器２８には、単式精留塔２２の上部で水素等低沸点成分
濃縮用に設けた精留部４の上方と連通する管路９が連結
されていて、前記単式精留塔２２の上部より水素等の低
沸点成分が濃縮されて含有するガスが管路９より凝縮蒸
発器２８を経て冷却されて液化し管路１０より前記単式
精留塔２２の上部に環流液として戻される。
【００２２】また、単式精留塔２２の前記上部に設けた
１段乃至それ以上の段数の精留部４の下部は、該精留部
４により水素等の低沸点成分ガスは上方に上昇してこれ
らの成分が低減し、しかも酸素濃度０．３ｐｐｍ未満の
高純度の液化窒素が精留されて存在し、これを管路１１
より導出して弁１２で減圧膨張して管路１３で凝縮蒸発
器２８に導入せしめ、該凝縮蒸発器２８でその寒冷を環
流ガスの液化に使用して気化し、水素等の低沸点成分が
極めて極微量に低減した高純度窒素ガスとして管路１４
より導出されて採取される。
【００２３】しかるに、前記単式精留塔２２の上部より
管路９で導出される水素等の低沸点成分が濃縮されて含
有するガスは、蒸発凝縮器２８で単式精留塔２２の底部
より管路６を経て導入されている液化空気と、前記単式
精留塔２２の水素等低沸点濃縮用の精留部４の下部より
管路１１、弁１２、管路１３を経て凝縮蒸発器２８に導
入されている高純度液化窒素との寒冷で冷却されて、沸
点の高い窒素（沸点：１ａｔｍで約ー１９６℃）の多く
が液化する。しかし、これより沸点の低い水素（沸点：
１ａｔｍで約ー２５３℃）、ヘリウム（沸点：１ａｔｍ
で約ー２６９℃）、ネオン（沸点：１ａｔｍで約ー２４
６℃）等のガスは液化されず気体状態で、ヘリウム約４
７５ｐｐｍ、水素約９５ｐｐｍ、ネオン約１７１０ｐｐ
ｍに濃縮された成分を含む窒素ガスが凝縮蒸発器２８よ
りの環流液用の管路１０に導出され、これを該管路１０
より分岐した管路１５によりネオンの原料とする粗ネオ
ンとして採取する。
【００２４】このようにして採取されたネオン成分を多
く含む粗ネオンガスは、該管路１５より例えば沸点差に
よって分縮する分縮器を用いる濃縮手段Ｃに送給され、
ヘリウム約１４％、水素約３％、ネオン約４９％を含む
窒素ガスに濃縮され、更に、これを例えば吸着分離、精
留による分離等の従来公知の精製手段Ｐを用いて９９％
以上の高純度ネオンとして採取し得ることは第１、第２
の各実施の形態と同様である。
【００２５】以上の通り第３の実施の形態でも、上記し
た通り単式精留塔２２の上部に水素等低沸点成分を濃縮
するため少なくとも１段乃至それ以上よりなる精留部４
を設け、この精留部４の下方より高純度液化窒素を導出
して、これを凝縮蒸発器２８で寒冷を使用して気化し
て、低沸点成分の極微量の高純度窒素ガスとして採取す
るとともに、前記単式精留塔２２の上部に設けた１段乃
至それ以上の段数よりなる水素等低沸点成分濃縮用の精
留部４の上方より環流液用に使用するガスを導出して、
凝縮蒸発器２８で冷却されて単式精留塔２２の上部に戻
す環流液を得るため液化する際に、液化しない気体状態
にある低沸点成分ガスが濃縮して含有するガスを分取す
るようにしたので、ネオンを含む低沸点成分が効果的に
濃縮されていて、ネオンの原料となる粗ネオンとして効
率よく採取することができる。しかも従来の単式精留型
窒素製造装置の通常の運転を保持し、なんら動力原単位
を変動したり、損なうこと無くこれらを併産することが
可能である。
【００２６】なお、本第３の実施の形態の方法では単式
精留塔２２は頂部に液化空気溜を設備しないので構造が
簡単であり、また凝縮蒸発器２８も単式精留塔外に配置
するようにしてあるので、修理、保安等の保守管理が容
易である点で極めて好都合である。更に、この実施の形
態では、環流液とするガスを液化するための凝縮蒸発器
２８を単式精留塔の頂部に配置せずに、単式精留塔２２
より独立せしめたので、これを冷却するための単式精留
塔２２の底部よりの液化空気を第１、第２の実施の形態
の如く塔頂まで送給するための水頭圧を必要とせず、そ
れ故水頭圧を形成せしめることは必要ない。この結果伝
熱効果を高めるとともに、これにより動力消費を低減し
得る効果を奏する点で第１の実施の形態より好都合であ
る。また、この実施の形態では、使用する凝縮蒸発器２
８として多流体の熱交換が可能で熱交換効率が高いプレ
ートフィン型熱交換器を用いることが好ましい。
【００２７】更に図４は本発明の第４の実施の形態を説
明する単式精留塔の系統図を示すものである。図１乃至
図３図示した第１乃至第３の実施の形態と同一構成部は
同一符号を付し詳細な説明は省略する。第４の実施の形
態の特徴は、使用する単式精留塔は、図３に図示した第
３の実施の形態と同様に精留塔の頂部に液化空気溜を連
設していない単式精留塔２２を使用したものである。そ
して凝縮蒸発器２８は精留塔外に独立して配置されてい
て、単式精留塔２２の底部から液化空気が供給されて環
流液用のガスを液化するためにその寒冷が使用されてい
る、いわゆるドライタイプのものである。そしてその運
転の態様は前記第３の実施の形態と同様である。
【００２８】ただし、粗ネオンとして採取する管路は、
第３の実施の形態では、単式精留塔２２の上部に設けた
水素等低沸点成分濃縮用に設けた１段乃至それ以上の段
数よりなる精留部４の上方より、低沸点成分が濃縮され
たガスを管路９で導出して、これを凝縮蒸発器２８で冷
却し凝縮液化して単式精留塔２２の上部に環流液として
戻す管路１０より分岐して、管路１５より未凝縮のネオ
ン等を含む低沸点成分が濃縮されて含有するガスを粗ネ
オンとして採取したのに対して、第４の実施の形態では
単式精留塔２２の上部から管路９で導出されて凝縮蒸発
器２８を経て環流される水素、ネオン等の低沸点成分が
含まれるガスを凝縮蒸発器２８に導入する前の管路９よ
り管路２５を分岐して該管路２５より粗ネオンとして採
取したものである。即ち前記第２の実施の形態と同様な
位置より粗ネオンを採取したものである。
【００２９】なお管路２５で採取した粗ネオンは上記各
実施の形態と同様に従来公知の濃縮手段Ｃ、精製手段Ｐ
を経てネオンが純化され９９％以上の高純度のネオンと
して採取される。また、高純度窒素ガスは管路１４より
同時に採取されることは前記各実施の形態と同様であ
る。この第４の実施の形態では第３の実施の形態と同様
に凝縮蒸発器２８が単式精留塔２２外に配置され液化空
気に浸漬されないドライタイプの態様であり、寒冷を利
用する液化空気は多流路が形成されてそれぞれが熱交換
可能に形成されたプレートフィン型の熱交換器よりなる
凝縮蒸発器２８に導入されている。
【００３０】この結果第４の実施の形態では単式精留塔
２２と凝縮蒸発器２８とが分離されているので装置費が
安価になるとともに、保守管理が容易となる等前記第３
の実施の形態と同様の効果を奏する。なお、上記実施の
形態では粗ネオンを採取する管路を、単式精留塔の上部
より導出した低沸点成分を含むガスが凝縮蒸発器を経て
導出した後の環流液の管路から分岐した管路より採取す
る方法と、凝縮蒸発器導入前の管路より分岐した管路よ
り採取する方法とを個別に分けて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、これらの管路から圧力
を調節しつつ同時に粗ネオンを採取しても勿論良く、運
転になんら支障無く採取することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、以上に説明した如き形態で実
施され、以下に記載するような効果を奏する。即ち、単
式精留塔の上部に水素等低沸点成分濃縮用の精留部を配
し、その上部より環流液用に導出するガスより分岐して
粗ネオンとして採取したので、ネオン成分が多く濃縮さ
れて存在し、後工程での濃縮、精製を効率よく操作でき
ネオンの回収効果を向上することができる。しかも上記
水素等低沸点成分濃縮用の精留部の下方より液化窒素を
導出することにより、好ましくない水素等の低沸点成分
が極微量に低減された高純度の窒素ガスが同時に採取し
得て、無駄のない極めて効率的な付加価値の高い空気液
化分離法と分離装置を提供し得る。
【００３２】その上、運転にあったっても従来の単式精
留塔を使用した高純度窒素製造装置における運転操作を
変えることなく操作し得るばかりでなく、製品を得る動
力原単位を損なうことなく極めて効率よく回収効果の高
い粗ネオンと高純度の窒素ガスを併産することができる
効果を奏する。特に水素等低沸点成分含有量が極微量に
低減された高純度窒素ガスの供給が望まれ、かつネオン
ガスの使用が見込まれる半導体製造工業分野への利用価
値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の空気液化分離装置の第１の実施の形
態を説明する単式精留塔の系統図である。
【図２】 本発明の空気液化分離装置の第２の実施の形
態を説明する単式精留塔の系統図である。
【図３】 本発明の空気液化分離装置の第３の実施の形
態を説明する単式精留塔の系統図である。
【図４】 本発明の空気液化分離装置の第４の実施の形
態を説明する単式精留塔の系統図である。
【図５】 従来の空気液化分離装置における単式精留塔
の系統図である。
【図６】 従来の空気液化分離装置における別の単式精
留塔の系統図である。
【符号の説明】
１、６、９、１０、１１、１３、１４、１５、１６、２
５、２６ 管路、２、２２ 単式精留塔、 ３ 精留
部、４ 水素等低沸点成分濃縮用の精留部、 ５、１２
弁、 ７ 液化空気溜、８、２８ 凝縮蒸発器、 Ｃ
濃縮手段、 Ｐ 精製手段

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原料空気を圧縮し、水分、炭酸ガスを除
    去した後ほぼ沸点温度まで冷却して、単式精留塔下部に
    導入し、該単式精留塔の底部より液化空気を導出してこ
    の寒冷を利用して凝縮蒸発器を冷却し、また単式精留塔
    上部より水素等低沸点成分の含有量の多いガスを導出し
    て前記凝縮蒸発器にて凝縮し、環流液とし単式精留塔上
    部に戻し、そして前記水素等低沸点成分を多く含有する
    ガスの導出位置より少なくとも１理論段下より水素等低
    沸点成分の含有量が少ない高純度の液化窒素を導出し、
    前記凝縮蒸発器を介して気化して高純度窒素ガスとして
    採取するとともに、前記単式精留塔上部より導出した水
    素等低沸点成分を多く含有するガスの一部を分岐してネ
    オンガス原料の粗ネオンとして採取することを特徴とす
    る高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方法。
  2. 【請求項２】 単式精留塔上部より導出した水素等低沸
    点成分を多く含有するガスの一部を凝縮蒸発器流通後に
    分岐して未凝縮ガスを粗ネオンとして採取することを特
    徴とする請求項１に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産
    する空気液化分離方法。
  3. 【請求項３】 単式精留塔上部より導出した水素等低沸
    点成分を多く含有するガスの一部を凝縮蒸発器に導入す
    る前に分岐して粗ネオンとして採取することを特徴とす
    る請求項１に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空
    気液化分離方法。
  4. 【請求項４】 液化空気の寒冷で冷却される凝縮蒸発器
    は単式精留塔の頂部に区画された液化空気溜に配置さ
    れ、単式精留塔底部よりの液化空気を液化空気溜に導入
    してその寒冷を利用していることを特徴とする請求項１
    乃至請求項３のいずれか１項に記載の高純度窒素と粗ネ
    オンを併産する空気液化分離方法。
  5. 【請求項５】 液化空気の寒冷で冷却される凝縮蒸発器
    は単式精留塔と独立して配置されて、単式精留塔底部よ
    りの液化空気を導通せしめてその寒冷を利用して冷却さ
    れてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
    れか１項に記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空気
    液化分離方法。
  6. 【請求項６】 原料空気を導入して液化精留分離する単
    式精留塔と、該単式精留塔の底部よりの液化空気の寒冷
    を利用して冷却される凝縮蒸発器と、前記単式精留塔の
    上部より水素等の低沸点成分を多く含むガスを導出して
    前記凝縮蒸発器を経て単式精留塔上部に戻す環流液管路
    と、前記水素等の低沸点成分を多く含むガスを導出する
    単式精留塔上部より少なくとも１理論段下より水素等の
    低沸点成分の含有量が少ない液化窒素を導出し前記凝縮
    蒸発器を経てこれを気化して高純度窒素ガスとして採取
    する管路等よりなるとともに、前記環流液管路より分岐
    して粗ネオン採取管路を設けたことを特徴とする高純度
    窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装置。
  7. 【請求項７】 単式精留塔の上部より凝縮蒸発器を経て
    単式精留塔の上部に戻す環流液管路より分岐する粗ネオ
    ン採取管路は、環流液管路の凝縮蒸発器導出後の管路で
    分岐していることを特徴とする請求項６に記載の高純度
    窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装置。
  8. 【請求項８】 単式精留塔の上部より凝縮蒸発器を経て
    単式精留塔の上部に戻す環流液管路より分岐する粗ネオ
    ン採取管路は、環流液管路の凝縮蒸発器導入前の管路で
    分岐していることを特徴とする請求項６に記載の高純度
    窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装置。
  9. 【請求項９】 単式精留塔の底部よりの液化空気の寒冷
    を利用して冷却される凝縮蒸発器は、単式精留塔頂部に
    区画され、単式精留塔底部よりの液化空気供給管が配設
    された液化空気溜に配置され冷却されていることを特徴
    とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の高
    純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装置。
  10. 【請求項１０】 単式精留塔の底部よりの液化空気の寒
    冷を利用して冷却される凝縮蒸発器は、該凝縮蒸発器に
    単式精留塔底部よりの液化空気供給管を連結して、該管
    で供給される液化空気を流通せしめて冷却されているこ
    とを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に
    記載の高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記単式精留塔は、水素等低沸点成分
    を多く含むガスを導出する位置と水素等低沸点成分の含
    有量が少ない液化窒素を導出する位置との間に、少なく
    とも１理論段よりなる精留部を設けてなることを特徴と
    する請求項６乃至請求項１０のいずれか１項に記載の高
    純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離装置。
JP12609297A 1997-05-15 1997-05-15 高純度窒素と粗ネオンを併産する空気液化分離方法とその装置 Withdrawn JPH10311673A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119406239A (zh) * 2024-12-30 2025-02-11 杭氧集团股份有限公司 一种氧气、氮气与粗氖氦气的纯化装置系统及方法
WO2025121245A1 (ja) * 2023-12-08 2025-06-12 エア・ウォーター株式会社 ネオンの製造方法およびネオンの製造装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025121245A1 (ja) * 2023-12-08 2025-06-12 エア・ウォーター株式会社 ネオンの製造方法およびネオンの製造装置
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