JPS6295115A - ガス精製装置 - Google Patents

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、原料ガスの供給路に並列接続した第１及び第
２精製系列夫々に、原料ガス中の不純ガスを除去する充
填物を内蔵させ、前記第１及び第２精製系列に原料ガス
を択一供給する第１切換弁装置を前記供給路に設け、前
記第１及び第２精製系列に接続された精製ガスの回収路
に、それら第１及び第２精製系列のいずれか一方から精
製ガスを回収するための第２切換弁装置を設け、前記第
１及び第２精製系列に接続された再生用ガスの供給路に
、それら第１及び第２精製系列に再生用ガスを択一供給
する第３切換弁装置を設け、かつ、第１開閉弁と第１流
量調節弁をその第３切換弁装置の上流側に位置させて設
け、前記第１及び第２精製系列に接続された再生排ガス
の排出路に、それら第１及び第２精製系列のいずれか一
方から再生排ガスを取出すための第４切換弁装置を設け
、前記回収路からの精製ガスを前記再生用ガスの供給路
にパージ用ガスとして送るパージ用流路を、前記第３切
換弁装置よりも上流側で前記第１開閉弁及び第１流量調
節弁よりも下流側において前記再生用ガスの供給路に接
続し、前記パージ用流路に第２開閉弁と第２流量調節弁
を設けたガス精製装置、詳しくは、第１及び第２精製系
列から再生用ガスをパージする手段の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、第２図に示すようにガス精製装置を構成していた
。つまり、第１ないし第４切換弁装置（Ｖｌ）、（Ｖ４
）を適宜操作して、供給路（４）からの原料ガスを第１
又は第２精製系列（八）または（Ｂ）で精製して回収路
（６）に送ると共に、供給路（８）からの再生用ガスと
パージ用流路（１１）からの精製ガスを他方の精製系列
（Ｂ）または（Ａ）に送って充填物（２ａ）　、　（３
ａ）を再生し、その後で、パージ用流路（１１）からの
精製ガスで精製系列（Ｂ）または（Ａ）内をパージし、
再生排ガスを排出路（１０）から取出すように構成し、
第１及び第２精製系列（Ａ）または（Ｂ）を交互に精製
工程と再生工程とに切換えて、ガス精製を連続できるよ
うに構成していた。また、第１及び第２流量調節弁（Ｖ
６）及び（Ｖ８）により再生用ガスや精製ガスの供給量
を精製系列（Ｂ）または（Ａ）の容量や再生時間に見合
って適当に設定できるように構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、再精製系列（Ａ）　、　（Ｂ）内の再生排ガス
のパージを精製ガスだけで行う構成であるため、精製効
率の向上と精製ガスの純度向上を両立できない欠点があ
った。

つまり、精製効率を向上するためには、パージにおける
精製ガス消費を少なくしなければならないが、パージが
不十分になるため、次の精製工程の初期に数時間にわた
って、再生用ガスが精製ガスに混入し、精製ガスの純度
が低くなる欠点がある。逆に、精製ガスの純度を向上す
るためには、パージに際して十分量の精製ガスを供給し
なければならないが、パージによる精製ガスの大量消費
によって精製効率が低くなる欠点がある。

本発明の目的は、橿めて簡単かつ合理的な設備改造でも
って、精製効率の向上と精製ガスの純度向上を両立でき
るようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明の特徴構成は、原料ガスの供給路のうち、第１及
び第２精製系列に原料ガスを択一供給する第１切換弁装
置より上流側と、再生用ガスの供給路のうち、第１及び
第２精製系列に再生用ガスを択一供給する第３切換弁装
置よりも上流側で、第１開閉弁及び第１流量調節弁より
も下流側とを、原料ガスをパージ用ガスとして送る補助
パージ用流路で接続し、その補助パージ用流路に第３開
閉弁と第３流量調節弁を設け、第２開閉弁及び第２流量
調節弁を有するパージ用流路からの精製ガスと、補助パ
ージ用流路からの原料ガスによって、第１及び第２精製
系列内の再生排ガスをパージできるように構成したこと
にあり、その作用効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、第１又は第２精製系列を再生するに、先ず、第
１及び第２開閉弁を開いて、再生用ガスと精製ガスの混
合ガスを第１又は第２精製系列に供給すれば、例えば高
温下での水素還元による脱酸素触媒の再生等で、第１又
は第２精製系列内の不純ガス除去用充填物を再生できる
。

再生完了後、第１開閉弁を閉じて、精製ガスのみを第１
又は第２精製系列に供給すれば、第１又は第２精製系列
から再生排ガスをパージできると共に、充填物を冷却で
きる。

充填物の温度が高いうちにパージのための原料ガスを大
量に流すと充填物（触媒など）が劣化するので、充填物
を冷却した後、第２開閉弁を閉じかつ第３開閉弁を開い
て、原料ガスを第１又は第２精製系列に供給すると共に
、第３流量調節弁により原料ガス供給量を精製系列の容
量や再生時間等に見合って適当に設定すれば、精製ガス
の消費を十分に少なくしながら、第１又は第２精製系列
内の再生排ガスを十分にパージできる。また、原料ガス
中の不純ガスの濃度は一般に極めて小さく、しかも、原
料ガスであれば量的制約が無い故十分な高速流動が得ら
れるために短時間でパージを完了でき、したがって、再
生排ガスのパージが不十分な場合に比して、原料ガスで
十分に再生排ガスをパージする場合、次の精製工程の初
期において回収精製ガスの純度をはるかに高くできる。

〔発明の効果〕

その結果、単に第３開閉弁と第３流量調節弁を有する補
助パージ用流路を付加するだけの簡単な改造でもって、
かつ、原料ガスをパージ用ガスとして利用する合理的な
手段でもって、再生における精製ガスの消費量を十分に
少なくすると共に、精製工程の初期における回収精製ガ
スの純度を十分に高くでき、精製効率の向上と精製ガス
の純度向上を両立できるようになった。

〔実施例〕

次に、第１図により実施例を示す。

窒素やアルゴン等の不活性ガスに微量の不純ガスが混入
して成る原料ガスを貯留するガスホルダー（１）に、夫
々触媒筒（２）と吸着筒（３）から成る第１及び第２精
製系列（＾）及び（Ｂ）を原料ガスの供給路（４）で並
列接続し、精製ガスを消費する設備（５）を回収路（６
）で両端製系列（Ａ）　、　（Ｂ）に接続し、不純ガス
中の０２を酸化物として除去すると共にＣＯを吸着除去
する機能も有するニッケル系の触媒（２ａ）を触媒筒（
２）内に、かつ、不純ガス中のｃｏ、ｃｏ□３）ｌｚＯ
等を吸着除去する合成ゼ・オライド等の吸着剤（３ａ）
を吸着筒（３）内に内蔵させである。

第１及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）に原料ガスを択
一供給するための第１切換弁装置（Ｖ１）を供給路（４
）に設け、第１及び第２精製系列（八）及び（Ｂ）の一
方から精製ガスを回収するための第２切換弁装置（Ｖ２
）を回収路（６）に設け、第１及び第２切換弁装置（Ｖ
１）及び（Ｖ２）の操作によって、いずれか一方の精製
系列（Ａ）又は（Ｂ）においてかつ交互に原料ガスを精
製して、精製ガスを消費設備（５）に送るように構成し
である。

高温（３００〜４００°Ｃ）の再生用水素を給気装置（
７）から供給する供給路（８）、並びに、再生排ガスを
排気設備（９）に送る排出路（１０）を第１及び第２精
製系列（Ａ）及び（Ｂ）に接続し、第１及び第２精製系
列（八）及び（Ｂ）に再生用水素を択一供給するための
第３切換弁装置（Ｖ３）を供給路（８）に設け、第１及
び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）のいずれか一方から再
生排ガスを排気設備（９）に取出すための第４切換弁装
置（Ｖ４）を排出路（１０）に設け、再生用水素の供給
路（８）のうち第３切換弁装置（Ｖ３）よりも上流側に
第１開閉弁（Ｖ３）と第１流Ｎ調節弁（Ｖ６）を設けて
ある。また、回収路（６）からの精製ガスを再生用水素
の供給路（８）にパージ用ガスとして送るパージ用流路
（１１）を、第３切換弁装置（Ｖ３）の上流側で第１開
閉弁（Ｖ５）及び第１流量調節弁（Ｖ６）よりも下流側
において再生用水素の供給路（８）に接続し、そのパー
ジ用流路（１１）に第２開閉弁（Ｖ７）と第２流量調節
弁（Ｖｅ）を設けてある。さらに、原料ガスの供給路（
４）のうち第１切換弁装置（Ｖｌ）よりも上流側と、再
生用水素の供給路（８）のうち第３切換弁装置（Ｖ３）
より上流側で第１開閉弁（Ｖ５）及び第１流量調節弁（
Ｖ６）より下流側とを、原料ガスをパージ用ガスとして
送る補助パージ用流路（１２）で接続し、第３開閉弁（
Ｖ３）と第３流量調節弁（ＶＩＯ）を補助パージ用流路
（１２）に設け、もって、下記（イ）ないしくハ）の再
生処理を行えるように構成しである。

（イ）第１及び第２開閉弁（Ｖ３）及び（Ｖ３）を開い
て、再生用水素と精製ガスを夫々第１又は第２流量調節
弁（Ｖ６）又は（Ｖ３）で適当に流量設定して第１又は
第２精製系列（Ａ）又は（Ｂ）に送る。

そして、触媒（２ａ）を水素で還元して再生すると共に
、吸着剤（３ａ）を不純ガスの肌着で再生する。

仁）その後、第１開閉弁（Ｖ３）を閉じて、精製ガスの
みを第１又は第２精製系列（＾）又は（Ｂ）に送り、触
媒（２ａ）を冷却すると共に再生排ガスを排出路（１０
）にパージする。

９→　最後に、第２開閉弁（Ｖ３）を閉じかつ第３開閉
弁（Ｖ３）を開いて、原料ガスのみを第３流量調節弁（
Ｖ　ｌｏ）で適当に流量設定して第１又は第２精製系列
（八）又は（Ｂ）に送り、再生排ガスを十分にパージす
る。

〔実施例〕

第１図に示すガス精製装置において、再生用水素及び精
製ガスの供給量を一定にして、原料ガスによるパージを
行った場合（本発明）と行わない場合（従来）について
、次の精製工程で回収した精製ガス中の水素濃度を調べ
たところ、下記表に示す結果を得た。

上記結果から本発明の装置によれば不純ガスの４度を大
巾に低減できることが明らかである。

〔別実施例〕

次に別の実施例を説明する。

原料ガスの種類は適当に変更でき、また、原料ガスの供
給源や精製ガスの用途及び送り先は不問である。

第１及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）の具体構成は、
原料ガスや不純ガスの種類に見合って適宜選定でき、例
えば、前述の触媒筒（２）及び吸着筒（３）の一方だけ
を設けてもよい。また、触媒（２ａ）や吸着剤（３ａ）
に代えて適当な不純ガス除去用物質を利用でき、それら
を充填物（２ａ）　、　（３ａ）と総称する。

再生用水素に代えて、充填物（２ａ）　、　（３ａ）や
不純ガスに見合った適当なガスを利用でき、それらを再
生用ガスと総称する。また、再生排ガスの処理方式は不
問である。

第１ないし第４切換弁装置（Ｖｌ）ないしくＶ３）、第
１ないし第３開閉弁（Ｖｓ）　、　（Ｖ？）　、　（Ｖ
ｑ）、第１ないし第３流ｆｆ１３Ｊ１節弁（Ｖｌ３）、
（Ｖｌｌ）、（ＶＩＯ）　１７）具体構成や操作構成は
適当に変更でき、望ましくは、自動操作手段により適当
なタイミングで第１＆び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）
夫々が精製工程と再生工程に切換えるように、かつ、再
生処理形態の変更を受けるように構成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示すフローシートであり、
第２図は従来例のフローシートである。 （２ａ）　、　（３ａ）・・・・・・充填物、（４）・
・・・・・原料ガスの供給路、（６）・・・・・・精製
ガスの回収路、（８）・・・・・・再生用ガスの供給路
、（１０）・・・・・・再生用排ガスの排出路、（１１
）・・・・・・パージ用流路、（１２）・・・・・・補
助パージ用流路、（Ａ）・・・・・・第１精製系列、（
Ｂ）・・・・・・第２精製系列、（Ｖ３）・・・・・・
第１切換弁装置、（Ｖｚ）川・・・第２切換弁装置、（
Ｖ３）・・・・・・第３切換弁装置、（Ｖ４）・・・・
・・第４切換弁装置、（Ｖ５）・・・・・・第１開閉弁
、（Ｖ６）・・・・・・第１流量調節弁、（Ｖ７）川・
・・第２開閉弁、（Ｖ８）・・・・・・第２流量調節弁
、（Ｖ３）・・・・・・第３開閉弁、（Ｖｌ。）・・・
・・・第３流量調節弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料ガスの供給路（４）に並列接続した第１及び第２精
   製系列（Ａ）及び（Ｂ）夫々に、原料ガス中の不純ガス
   を除去する充填物（２ａ）、（３ａ）を内蔵させ、前記
   第１及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）に原料ガスを択
   一供給する第１切換弁装置（Ｖ＿１）を前記供給路（４
   ）に設け、前記第１及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）
   に接続された精製ガスの回収路（６）に、それら第１及
   び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）のいずれか一方から精
   製ガスを回収するための第２切換弁装置（Ｖ＿２）を設
   け、前記第１及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）に接続
   された再生用ガスの供給路（８）に、それら第１及び第
   ２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）に再生用ガスを択一供給す
   る第３切換弁装置（Ｖ＿３）を設け、かつ、第１開閉弁
   （Ｖ＿５）と第１流量調節弁（Ｖ＿６）をその第３切換
   弁装置（Ｖ＿３）の上流側に位置させて設け、前記第１
   及び第２精製系列（Ａ）及び（Ｂ）に接続された再生排
   ガスの排出路（１０）に、それら第１及び第２精製系列
   （Ａ）及び（Ｂ）のいずれか一方から再生排ガスを取出
   すための第４切換弁装置（Ｖ＿４）を設け、前記回収路
   （６）からの精製ガスを前記再生用ガスの供給路（８）
   にパージ用ガスとして送るパージ用流路（１１）を、前
   記第３切換弁装置（Ｖ＿３）よりも上流側で前記第１開
   閉弁（Ｖ＿５）及び第１流量調節弁（Ｖ＿６）よりも下
   流側において前記再生用ガスの供給路（８）に接続し、
   前記パージ用流路（１１）に第２開閉弁（Ｖ＿７）と第
   ２流量調節弁（Ｖ＿８）を設けたガス精製装置であって
   、前記原料ガスの供給路（４）のうち前記第１切換弁装
   置（Ｖ＿１）より上流側と、前記再生用ガスの供給路（
   ８）のうち前記第３切換弁装置（Ｖ＿３）より上流側で
   前記第１開閉弁（Ｖ＿５）及び第１流量調節弁（Ｖ＿６
   ）より下流側とを、原料ガスをパージ用ガスとして送る
   補助パージ用流路（１２）で接続し、その補助パージ用
   流路（１２）に第３開閉弁（Ｖ＿９）と第３流量調節弁
   （Ｖ＿１＿０）を設けてあるガス精製装置。