JPS61127613A - 二酸化炭素の精製方法 - Google Patents
二酸化炭素の精製方法Info
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- JPS61127613A JPS61127613A JP59245891A JP24589184A JPS61127613A JP S61127613 A JPS61127613 A JP S61127613A JP 59245891 A JP59245891 A JP 59245891A JP 24589184 A JP24589184 A JP 24589184A JP S61127613 A JPS61127613 A JP S61127613A
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- reaction
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (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〕
この発明は、二酸化炭素の精製方法に関するものである
。
。
記従来の技術〕
二酸化炭素は液化炭酸ガスあるし料：ｌドライアイスの
形で、魚類、バター、チーズ、アイスクリーム等の保存
、低温輸送あるいは、冷却用、溶接用、鋳物工業用、清
涼飲＊：１水の製造、消火剤等に広く用いられている。
形で、魚類、バター、チーズ、アイスクリーム等の保存
、低温輸送あるいは、冷却用、溶接用、鋳物工業用、清
涼飲＊：１水の製造、消火剤等に広く用いられている。
液化炭酸ガス、Ｆライアイスの原！１である粗二酸化炭
素原料ガスとして、工業的には天然ガス、発酵ガス、石
油精製の副生ガス、アンモニア合成工程の副生ガスなど
が用いられ、これらのガスから純度の高い二酸化炭素を
製造する技術は既に確立されている。例えば、アンモニ
ア製造工程で副生ずる粗二酸化炭素は、含まれている不
純物が主としてメタン、水素であり、これらは二酸化炭
素の液化条件下では液化しないので、蒸留操作等で容易
に精製されている。
素原料ガスとして、工業的には天然ガス、発酵ガス、石
油精製の副生ガス、アンモニア合成工程の副生ガスなど
が用いられ、これらのガスから純度の高い二酸化炭素を
製造する技術は既に確立されている。例えば、アンモニ
ア製造工程で副生ずる粗二酸化炭素は、含まれている不
純物が主としてメタン、水素であり、これらは二酸化炭
素の液化条件下では液化しないので、蒸留操作等で容易
に精製されている。
一方、二酸化炭素源として、エチレンオキシドの製造工
程で副生ずる相二酸化炭素を用いる場合には、粗二酸化
炭素中には、メタンのほか、エチレン、アセトアルデヒ
ド等が不純物として含まれてくる。エチレンやアセトア
ルデヒド等は、二酸化炭素の液化条件下で液化するため
、液化二酸化炭素に不純物として残存し、異臭を伴う。
程で副生ずる相二酸化炭素を用いる場合には、粗二酸化
炭素中には、メタンのほか、エチレン、アセトアルデヒ
ド等が不純物として含まれてくる。エチレンやアセトア
ルデヒド等は、二酸化炭素の液化条件下で液化するため
、液化二酸化炭素に不純物として残存し、異臭を伴う。
このような液化二酸化炭素は単に異臭の問題のみではな
く、人体に及ぼす悪影響からも、食品類の保存、輸送用
やあるいは清涼飲料等の添加物として用いることは不可
能である。
く、人体に及ぼす悪影響からも、食品類の保存、輸送用
やあるいは清涼飲料等の添加物として用いることは不可
能である。
さらにドライアイスとして利用する場合には、不純物と
して残存するエチレンは、ドライアイスを製造する条件
下（常圧、−７８℃）でガス化するため、ドライアイス
を圧縮成型しても成形品が爆発的に破壊したりあるいは
成形品の強度が極めて低下し、取り扱い中に破壊する事
態をひき起す。
して残存するエチレンは、ドライアイスを製造する条件
下（常圧、−７８℃）でガス化するため、ドライアイス
を圧縮成型しても成形品が爆発的に破壊したりあるいは
成形品の強度が極めて低下し、取り扱い中に破壊する事
態をひき起す。
一般に、完全酸化用触媒として酸化活性が高く、長期間
にわたって性能が維持できるような触媒としては周期律
表第８族金属、と（に金属白金と金属パラジウムが大き
な活性を示すものとして知られている。しかしながら酸
化すべき対象物質により反応温度は大巾に相違があり、
とくに、メタン、エチレン、アセトアルデヒドのような
複数の不純物を酸化反応により除去する場合には、反応
温度を慎重に選択し維持しなければならないという困難
さがある。即ち本発明が解決課題としているようなメタ
ン及びメタン以外の炭化水素を含有する粗二酸化炭素を
精製するにあたり、メタンは別な方法で分離し、メタン
以外の炭化水素のみを酸化反応により二酸化炭素に変え
るような場合には、メタンの酸化反応を極力抑えながら
、他の酸化反応を完全に行なうという困難があり、また
しばしば反応が暴走する危険性があって、万一の事態に
備え、高価な反応器材質を選択しなければならないとい
う問題点があった。
にわたって性能が維持できるような触媒としては周期律
表第８族金属、と（に金属白金と金属パラジウムが大き
な活性を示すものとして知られている。しかしながら酸
化すべき対象物質により反応温度は大巾に相違があり、
とくに、メタン、エチレン、アセトアルデヒドのような
複数の不純物を酸化反応により除去する場合には、反応
温度を慎重に選択し維持しなければならないという困難
さがある。即ち本発明が解決課題としているようなメタ
ン及びメタン以外の炭化水素を含有する粗二酸化炭素を
精製するにあたり、メタンは別な方法で分離し、メタン
以外の炭化水素のみを酸化反応により二酸化炭素に変え
るような場合には、メタンの酸化反応を極力抑えながら
、他の酸化反応を完全に行なうという困難があり、また
しばしば反応が暴走する危険性があって、万一の事態に
備え、高価な反応器材質を選択しなければならないとい
う問題点があった。
本発明者は、前記問題点を解決するため鋭意研究を行い
、本発明を完成するに至ったものである。
、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち本発明は、
メタン及びメタン以外の炭化水素を含有する粗二酸化炭
素を酸化触媒の存在下に酸素又は酸素含有ガスと接触反
応せしめてメタン以外の炭化水素を二酸化炭素に酸化し
た後メタンを除去する二酸化炭素の精製方法において、
該接触反応が二酸化マンガン及び酸化銅を含有する触媒
により反応を開始せしめ、次いで周期律表第８族金属を
担持した触媒により実質的に反応を完結せしめる接触反
応であることを特徴とする二酸化炭素の精製方法である
。
素を酸化触媒の存在下に酸素又は酸素含有ガスと接触反
応せしめてメタン以外の炭化水素を二酸化炭素に酸化し
た後メタンを除去する二酸化炭素の精製方法において、
該接触反応が二酸化マンガン及び酸化銅を含有する触媒
により反応を開始せしめ、次いで周期律表第８族金属を
担持した触媒により実質的に反応を完結せしめる接触反
応であることを特徴とする二酸化炭素の精製方法である
。
本発明においては先ずメタン及びメタン以外の炭化水素
を含有する粗二酸化炭素と、酸素又は酸素含有ガスとの
酸化反応は２種類の触媒反応工程で行われる。一つは二
酸化マンガン及び酸化銅を含有する触媒を用いた反応工
程である。これにより着火温度を下げることが可能とな
る。次いで、周期律表第８族金属を担持した触媒を用い
た反応工程である。周期律表第８族金属としては、好ま
しくはパラジウム、白金が選ばれ、とくに白金触媒が好
ましい。担体は種々のものを用いうるが、とくにＴ−ア
ルミナが好適である。２つの反応工程を別々の反応器で
行ってもよいが、一つの反応器の触媒層を２ｉｉとして
実施するのが好ましい方法である。
を含有する粗二酸化炭素と、酸素又は酸素含有ガスとの
酸化反応は２種類の触媒反応工程で行われる。一つは二
酸化マンガン及び酸化銅を含有する触媒を用いた反応工
程である。これにより着火温度を下げることが可能とな
る。次いで、周期律表第８族金属を担持した触媒を用い
た反応工程である。周期律表第８族金属としては、好ま
しくはパラジウム、白金が選ばれ、とくに白金触媒が好
ましい。担体は種々のものを用いうるが、とくにＴ−ア
ルミナが好適である。２つの反応工程を別々の反応器で
行ってもよいが、一つの反応器の触媒層を２ｉｉとして
実施するのが好ましい方法である。
この接触酸化反応によりメタン以外の炭化水素が二酸化
炭素へと酸化除去された粗二酸化炭素は蒸留、液化等の
常法によってメタンを分離して極めて純度の高い楕二酸
化炭素へと精製される。
炭素へと酸化除去された粗二酸化炭素は蒸留、液化等の
常法によってメタンを分離して極めて純度の高い楕二酸
化炭素へと精製される。
なお、本発明でメタン以外の炭化水素とはエチレン、ブ
タン等の飽和及び不飽和の炭化水素のみならず、炭化水
素の低級酸化物であるアセトアルデヒド等のアルデヒド
、酢酸などの脂肪酸も含むものである。
タン等の飽和及び不飽和の炭化水素のみならず、炭化水
素の低級酸化物であるアセトアルデヒド等のアルデヒド
、酢酸などの脂肪酸も含むものである。
以下本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例：
縦型の反応器に触媒を２層に充填した。第１１ｉ１には
二酸化マンガン及び酸化銅の混合触媒ＭＴＣ−１０１（
東洋シーシーアイ社製商品名）２０１を、第２層にはγ
−アルミナに担持した白金触媒ＤＡＳＨ−２２０（エン
ゲルハルト社製商品名）１８０７！を充填した。
二酸化マンガン及び酸化銅の混合触媒ＭＴＣ−１０１（
東洋シーシーアイ社製商品名）２０１を、第２層にはγ
−アルミナに担持した白金触媒ＤＡＳＨ−２２０（エン
ゲルハルト社製商品名）１８０７！を充填した。
メタン２，３００ｐｐ＋＊ 、エチレン５，６００ｐｐ
ｍ 、アセトアルデヒド３５０ｐｐａ＋を含有する粗二
酸化炭素２５Ｎｒｒｒ／ｗｉｎに酸素０．５ＮｒＩ？／
ｓｉｎを混じたガスを反応器に供給した。反応器入口付
近の温度は約１５０℃とした。反応器出口のガス温度は
約２９０”ｃだった。反応出口ガス中のメタンは２，２
６０ｐｐｍ 、エチレンは及びアセトアルデヒドは不検
出であった。
ｍ 、アセトアルデヒド３５０ｐｐａ＋を含有する粗二
酸化炭素２５Ｎｒｒｒ／ｗｉｎに酸素０．５ＮｒＩ？／
ｓｉｎを混じたガスを反応器に供給した。反応器入口付
近の温度は約１５０℃とした。反応器出口のガス温度は
約２９０”ｃだった。反応出口ガス中のメタンは２，２
６０ｐｐｍ 、エチレンは及びアセトアルデヒドは不検
出であった。
この反応ガスを審決により液化し、メタンを分離して楕
二酸化炭素を得た。純度は９９．９７％だった。
二酸化炭素を得た。純度は９９．９７％だった。
比較例：
実施例と同様に、ただ触媒をγ−アルミナに担持した白
金触媒ＤＡＳ１１−２２０ ２００７！のみとし反応を
行った。
金触媒ＤＡＳ１１−２２０ ２００７！のみとし反応を
行った。
反応器出口温度は約３４０℃で実施例に比べて約５０°
Ｃ高く、反応ガス中のメタンは２．１１００ｐｐで実施
例に比べて減少し、エチレン及びアセトアルデヒドは不
検出であった。得られた二酸化炭素の純度は９９．９７
％であった。
Ｃ高く、反応ガス中のメタンは２．１１００ｐｐで実施
例に比べて減少し、エチレン及びアセトアルデヒドは不
検出であった。得られた二酸化炭素の純度は９９．９７
％であった。
参考例：
この反応を更に明確に解析するため、触媒出口温度と、
メタン、エチレン、アセトアルデヒドの除去率の関係を
求めた。結果を第１図及び第２図に示す。第１図は、本
発明の方法に基き第１層に二酸化マンガンと酸化銅の混
合触媒を用い、第２層にγ−アルミナに担持した白金触
媒を用いた場合の結果である。第２図は、γ−アルミナ
に担持した白金触媒のみを用いた場合の結果である。
メタン、エチレン、アセトアルデヒドの除去率の関係を
求めた。結果を第１図及び第２図に示す。第１図は、本
発明の方法に基き第１層に二酸化マンガンと酸化銅の混
合触媒を用い、第２層にγ−アルミナに担持した白金触
媒を用いた場合の結果である。第２図は、γ−アルミナ
に担持した白金触媒のみを用いた場合の結果である。
なお反応条件は触媒として第１図の場合には実施例と同
じＭＴＣ−１０１を５ｒｒ１７！とＤＡＳＩ＋−２２０
を４５ｎｌ用い、第２図の場合はＤＡＳＨ−２２０を５
Ｏｎ＋＃用い、供給ガスとしてはいずれもメタン２，９
３０ｐｐｍ 、エチレン６．２７０ｐｐｍ及びアセトア
ルデヒド３４１ｐｐｍを含む粗二酸化炭素８２６７！／
ｈｒと酸素３６．５＃／ｈｒの混合を用いた。
じＭＴＣ−１０１を５ｒｒ１７！とＤＡＳＩ＋−２２０
を４５ｎｌ用い、第２図の場合はＤＡＳＨ−２２０を５
Ｏｎ＋＃用い、供給ガスとしてはいずれもメタン２，９
３０ｐｐｍ 、エチレン６．２７０ｐｐｍ及びアセトア
ルデヒド３４１ｐｐｍを含む粗二酸化炭素８２６７！／
ｈｒと酸素３６．５＃／ｈｒの混合を用いた。
この図より、本発明の方法は、γ−アルミナに担持した
白金触媒単独に比べて同一のメタン以外の炭化水素除去
率を得る温度が約５０℃低いことがわかる。
白金触媒単独に比べて同一のメタン以外の炭化水素除去
率を得る温度が約５０℃低いことがわかる。
本発明の方法によれば、粗二酸化炭素中に含まれるメタ
ンの酸化反応を防止しつ〜、メタン以外の炭化水素は反
応温度が低くても完全に酸化されるので、メタンの酸化
反応による暴走を抑制でき、反応条件の制御が容易とな
り、安全性が確保され、異常反応に対する配慮をした材
質の選択を行うことも不要となり、工業的に有利に二酸
化炭素の精製を行うことが出来る。
ンの酸化反応を防止しつ〜、メタン以外の炭化水素は反
応温度が低くても完全に酸化されるので、メタンの酸化
反応による暴走を抑制でき、反応条件の制御が容易とな
り、安全性が確保され、異常反応に対する配慮をした材
質の選択を行うことも不要となり、工業的に有利に二酸
化炭素の精製を行うことが出来る。
第１図は、本発明の効果の一例を示す触媒層出口温度と
除去率の関係を示すものである。 第２図は、Ｔ−アルミナに担持した白金触媒のみを用い
た場合の触媒層出口温度と除去率の関係を示すものであ
る。
除去率の関係を示すものである。 第２図は、Ｔ−アルミナに担持した白金触媒のみを用い
た場合の触媒層出口温度と除去率の関係を示すものであ
る。
Claims (1)
- １）メタン及びメタン以外の炭化水素を含有する粗二酸
化炭素を酸化触媒の存在下に酸素又は酸素含有ガスと接
触反応せしめてメタン以外の炭化水素を二酸化炭素に酸
化した後メタンを除去する二酸化炭素の精製方法におい
て、該接触反応が二酸化マンガン及び酸化銅を含有する
触媒により反応を開始せしめ、次いで周期律表第８族金
属を担持した触媒により実質的に反応を完結せしめる接
触反応であることを特徴とする二酸化炭素の精製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245891A JPS61127613A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 二酸化炭素の精製方法 |
| DE8585308413T DE3575905D1 (de) | 1984-11-22 | 1985-11-19 | Verfahren zur reinigung von kohlendioxyd. |
| EP85308413A EP0182649B1 (en) | 1984-11-22 | 1985-11-19 | Process for purifying carbon dioxide |
| KR1019850008700A KR890001967B1 (ko) | 1984-11-22 | 1985-11-21 | 이산화탄소의 정제방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245891A JPS61127613A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 二酸化炭素の精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61127613A true JPS61127613A (ja) | 1986-06-14 |
| JPH0132164B2 JPH0132164B2 (ja) | 1989-06-29 |
Family
ID=17140347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245891A Granted JPS61127613A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 二酸化炭素の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61127613A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005517623A (ja) * | 2002-02-19 | 2005-06-16 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | ガスから汚染物を除去する方法 |
| JP2019063778A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 住友精化株式会社 | 触媒酸化システム、および二酸化炭素の精製方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242492A (en) * | 1975-08-04 | 1977-04-02 | Uop Inc | Method of initiating and controlling dense bed oxidation of coke and catlytic oxidation of co to co2 in fcc regeneration area |
| JPS5784744A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-27 | Showa Denko Kk | Catalyst for removing carbon monooxide used in gas mask |
| JPS5849610A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-03-23 | ザ・ハルコン・エス・デイ−・グル−プ・インコ−ポレ−テツド | 一酸化炭素を二酸化炭素に選択的に気相酸化する方法 |
| JPS59120222A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Ibiden Co Ltd | 非酸化性ガスの精製方法 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP59245891A patent/JPS61127613A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242492A (en) * | 1975-08-04 | 1977-04-02 | Uop Inc | Method of initiating and controlling dense bed oxidation of coke and catlytic oxidation of co to co2 in fcc regeneration area |
| JPS5784744A (en) * | 1980-11-17 | 1982-05-27 | Showa Denko Kk | Catalyst for removing carbon monooxide used in gas mask |
| JPS5849610A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-03-23 | ザ・ハルコン・エス・デイ−・グル−プ・インコ−ポレ−テツド | 一酸化炭素を二酸化炭素に選択的に気相酸化する方法 |
| JPS59120222A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | Ibiden Co Ltd | 非酸化性ガスの精製方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005517623A (ja) * | 2002-02-19 | 2005-06-16 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | ガスから汚染物を除去する方法 |
| JP2019063778A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 住友精化株式会社 | 触媒酸化システム、および二酸化炭素の精製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0132164B2 (ja) | 1989-06-29 |
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