JPS631416A

JPS631416A - ガスの吸着精製法

Info

Publication number: JPS631416A
Application number: JP61142854A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Tomita; 冨田　忠義; Takayuki Sakamoto; 隆幸坂本; Toshihiro Ishida; 石田　寿広; Atsushi Moriya; 篤森谷; Umetaro Okamo; 大加茂　梅太郎; Takeji Yoneyama; 米山　武次; Giichi Noguchi; 義一野口
Original assignee: Research Association for Residual Oil Processing
Current assignee: Research Association for Residual Oil Processing
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1988-01-06
Also published as: JPH0456648B2

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］本発明は原料ガスを吸着によって精製するプレッシャス
イング吸着法に関する。

［従来の技術］従来、原料ガス中の除去成分を選択的に吸着除去するガ
スの精製法としてプレッシャスイング吸着法がある。こ
の方法は次のような工程、すなわち、ａ）高圧の原料ガスを吸着床を通過させ、吸着床がほぼ
飽和に達したら、ｂ）工程ａ）のガス流入方向と並流に減圧し、流出ガス
は工程ｅ）にある吸着床に、両者の圧力がほぼ平衡する
まで流入させ、Ｃ）さらに並流に減圧して、流出したガスはバージガス
として工程ｄ）にある吸着床に流入させ、ｄ）最低圧力までさらに向流に減圧して、バージガスに
よる脱着を併用して吸着床を脱着させ、ｅ）工程ｂ）か
らの減圧ガスおよび製品ガスを導入して再加圧する各工
程からなっている。

この従来の技術の代表的な例として、特公昭４５−２０
０８２がある。この技術は上述の各工程のもので、プレ
ッシャスイング吸着法の基本をなすものである。

また、他の１例として、特開昭５６−３８１２１がある
。この例はパージに用いる減圧ガスを、いったん充填塔
に貯めた後、逆流させることによって好ましいパージガ
ス濃度プロフィルを得る点に特徴がある。

［発明が解決しようとする問題点コ前述の従来の技術のうち、前者は、工程Ｃ）から流出す
るガスをそのままバージガスとして使用するので、並流
減圧時に吸着前線が次第に吸着床出口へ進み、ついには
吸着物質の破過が起り、バージガスが漸進的に汚染され
、再生効果か減ずるという問題点がある。

このため吸着材の利用効率を落して派圧時にも破過が生
じない状態で運転する必要がある。これは結局非吸着成
分の製品の収得率が低いということにつながる。また、
この欠点を改善するために多くの提案がなされているが
、装置が？３１Ｅ雑になりコストの上昇を招いている。

後者の例は、前者の問題点を解決し、最高のパージ効率
を得るために、充填塔を用いてパージガスをこれに受け
入れて、次にこれを逆に流すことで不純物の破過を許容
できるようにしたもので、これによって最適のバージガ
スの濃度プロフィルを得ようとするものであり、これは
一応成功を収めているが、この方法ではパージガスの大
部分を貯えることのできる容量を持った充填塔を必要と
し、また構造的にも複雑でコスト高を招いている。

［問題点を解決するための手段］本発明は、工程Ｃ）から流出するガスの一部分をガスだ
めに一時貯え、工程ｄ）にある吸着床に流入させるパー
ジガスは、吸着成分の濃度の高いガスを先に、吸着成分
の濃度の低いガスをその次とすることを特徴とする。

工程Ｃ）における減圧ガス中の不純物濃度は破過を起し
たところで急激に上昇したのちほぼ一定になること、特
に製品に比べて分子量のより大きい不純物が破過する場
合にはシャープな変化を起すことが見つかり、このこと
を利用するとパージ順序の完全な反転は必要ではないこ
とが我々の試験研究中に発見ざれた。つまり、バージガ
スを（１）破過する前、（２）　ｆ！通した後の２つに
分けて、（２）を流した？＆（１）を流すことによって
、後者の例の従来技術とほぼ同等の効果が得られること
がわかった。

すなわち、ガスだめを利用して、（ａ）（１）をガスだめにためて、（２）の後に流す、（ｂ）＜２）をガスだめにためて、（１）を流す前に（
２）を流す、という２種類の方法があり、これによって
簡単にパージガスの濃度プロフィルを好ましい形にかえ
ることができ、パージ効率を上昇させることができる。

［実ＢＥ例コ次に本発明を図面を参照して説明する。

′ｆ．１図は本発明の方法を実施するに適した４個の吸
着床と、１個のガスだめを有する装置のフローシ一トで
ある。

主要構成要素は次の通ってある。

１〜４・・・・・吸着床、５・・・・・・・ガスだめ、１１，２１，３１．４１・・原料ガス人口弁、１２，２
２，３２．４２・・オフガス出口弁、１３，２３，３３
．４３・・パージ弁、１４，２４，３４．４４・・昇圧
弁、１５，２５．３５．４５・・製品ガス出口弁５３・・・
・・・ガスだめ人出口弁、５５・・・・・・昇圧用製品ガス弁。

実施例１、第２図は破過以前のガスをガスだめ５にためる場合の時
間圧力線図、第３図はその弁切替プログラムである。

吸着床２に注目してステップ毎に説明する。

ステップ１〜４　高圧下で弁２１を介して原料ガスを導入、不純
物を吸着して製品ガスを弁２５から取出す。

５　　　吸着を終了し、弁２４を介して減圧しそのガス
を吸着床４の昇圧に用いる。

６　　　弁２３を介してさらに減圧しそのガスをガスだ
め５にためる。（この時ガスの一部を吸着床１のパーシ
に用いることもできる。）減圧ガス中に不純物の破過が
生じはじめたら次へ進む。

弁２３を介して減圧したガスを弁１３を介して吸着床１
に導入して不純物のパージを行う。

弁２３を閉じて弁２２を開け、最低圧力まで落して不純
物を脱離する。

ホールト（ガスだめ中のガスの一部を用いてパージを受
けることもできる。）ホールド（減圧中の吸若床３からガスだめ５に送られて
いるガスの一部を用いてパージを受けることもできる。

）減圧中の吸着床３からのバージガスを弁２３を介して導
入し、弁２２から脱離した不純物を取り出す。

ガスだめ５からバージガスを弁５３、弁２３を介して導
入し、弁２２から脱離した不純物を取り出す。

ｌ３　　　　吸着床４からの減圧ガスと製品ガスの一部
を弁２４を介して受入れ昇圧する。

１４〜ｌ６　　製品ガスの一部を弁５５、弁２４を介し
て受入れ吸着圧力まで昇圧する。

実施例１−１供給ガス組成（乾量．２１＄ｖｏｌ！！）Ｈ，　６３．
５，　Ｎ２３４．７，　ＣＯ０．７　，　ＣＨ．　１．
１供給ガスは０．９　ｍ３のカルシウムゼオライトＡを
収蔵する４つの吸着床からなり、２１ｋｇ／ｃｍ　２（
絶対）および３０℃において８９００Ｎｍ３７日の流量
で導入され、すくなくとも９９．９９％水素からなる生
成ガスか４４５０Ｎｍ３７日の流］■で放出される。こ
の基準において供給ガス中の水素の約７９％が生成ガス
として回収される。サイクル時間　２Ｅｉｍ＋ｎ　６バ
ージガス８．６Ｎｍ３のうち純度の高いガス５．０Ｎｍ
３をガスため（１．Ｏ　ｒｎ３）にた〈わえて後で使用
する。（このパージガス量は１つの吸着塔から出て１回
のパーシに使用されるガス量で、１サイクルではこのｆ
ｉｘ塔数となる。以下同じ。）実施例１−２供給ガス組成（乾量基準ｖｏｌ主）Ｈ，５７．５，　Ｎ，　：］０．７，　ＣＯ０．７，Ｃ
Ｈ，１．１供給ガスは０．９　ｍ３のカルシウムゼオラ
イトＡを収蔵する６つの吸着床からなり、２１ｋｇ／ｃ
ｍ　２（絶対）および３０℃において１５，　４００Ｎ
Ｇ＋　３７日の流量で導入され、すくなくとも９９．９
７％水素からなる生成ガスが８９００８ｍｊ７日の流量
で放出される。この基準において供給ガス中の水素の約
８５％が生成ガスとして回収される。サイクル時間　ｊ
４ｍｉｎ　，オフガスは１．４　’Ｉｇ７ｃｍ　２で放出される。

バーシガス３．２Ｎｍ３のうち純度の高いガス２．０Ｎ
ｍ３をガスため（０．６　ｒｒ＋３）にたくわえて後で
使用する。

実施例１−３供給ガス組成（乾量基準ｖｏｌ％；）Ｈ２　６７．５，　Ｎ２　３０．７．ＣＯ０．７　，　
ＣＨ４　１．１供給ガスは０．７　ｍ３のカルシウムセ
オライトＡを収蔵する８つの吸着床からなり、２１ｋｇ
／ｃｍ　’（絶対）および３０℃において２８，８００
Ｎｍ３７日の流量で導入され、すくなくとも９９．’３
９％水素からなる生成ガスが１７，２００８ｍ３７日の
流量で放出される。この基準において供給ガス中の水素
の約８８％が生成ガスとして回収される。サイクル時間
　１０．５ｍｉ口　。

才フガスは１．４　Ｋｇ／ｃｍ　２で放田される。

バージガス１．８Ｎｍ３のうち純度の高いガス１．２Ｎ
ｒｎ３をガスだめ（０．７　ｍ３）にたくわえて後で使
用する。

実施例２、第４図は破過以後のガスをガスだめ５にためる場合の時
間圧力線図、第５図は弁切替プログラムである。

吸着床２に注目してステップ毎に説明する。

ステップ１〜４高圧下で弁２ｌを介して原料ガスを導入、不純物
を吸着して製品ガスを弁２５から取出す。

５　吸着を終了し、弁２４を介して減圧しそのガスを吸
着床４の昇圧に用いる。

６　弁２３を介してさらに減圧しそのガスを弁１３を介
して吸着床１に導入しパージを行う。減圧ガス中に不純
物の破過が起る前にパージを終了する。

７　弁２３を介して減圧し、弁５３を通じてガスだめ５
にガスをためる。（この間に不純物の破過が起る。）８　弁２３を閉じて弁２２を開け、最低圧力まで落して
不純物を脱雌する。

９　ガスだめ５より弁５３，弁２３を介してパージガス
を受入れ説離した不純物を弁２２より取り出す。

ｌＯ減圧中の吸着床３からのガスを弁２３を介して受け
入れパージを行って脱離した不純物を弁２２より取出す
。

１１〜１２　　ホールド１３　　吸着床４からの減圧ガスと製品ガスの一部を弁
２４を介して受入れ昇圧する。

１４〜１６　　ｆｉ品ガスの一部を弁５５、弁２４を介
して受入れ吸着圧力まで昇圧する。

実施例２−１供給ガス組成（乾量基準ｖｏＨ；）Ｈ２６５．０，　Ｎ２３２．５，　ＣＯｌ．２　，　Ｃ
Ｈ，　１　．３供給ガスは０．９ｍ３のカルシウムゼオ
ライト八を収蔵する４つの吸着床からなる吸着システム
に２１Ｋｇ７ｃｍ　２（絶対）、３０℃において８５０
０Ｎｍ３７口の流量で導入され、すくなくとも９９．９
９１；の純度の水素からなる精製ガスが４３００Ｎｆｆ
Ｉ３／日のｉｆｆｉで放出された。この基準において供
給ガス中の約７８ｔが生成ガスとして回収された。

パージガス８．６８＋ｎ　３のうち純度の低いガス４．
２［０３をガス溜め（２．１＋ｎ　３）に貯えて後で使
用した。

［発明の効果］不純物を多く含むガスを先にパージに使用することで、
パージガスへの破過を許容でき、パージガス、吸着材の
有効利用が可能となる。また、この目的をはだすために
用いるガスためは単純な容器でよく、バージガスの一部
分を受入ねるだけであるので容量も小さくてすみ、コス
トが安いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するに適した４個の吸着床
と、１個のガスだめを有する装置のフローシ一ト、第２
図は破過以前のガスをガスだめ５にためる場合の時間圧
力線図、第３図はその弁切替プログラム、第４図は破過
以後のガスをガスだめ５にためる場合の時間圧力線図、
第５図はその弁切替プログラムである。１〜４・・・・・吸着床、５・・・・・・・ガスだめ、特許出願人　重質油対策技術研究組合代理人　若　　　林　　　　　忠第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原料ガス中の除去成分を選択的に吸着する４以上
の吸着床を有し、ａ）高圧の原料ガスを吸着床を通過させ、吸着床がほぼ
飽和に達したら、ｂ）工程ａ）のガス流入方向と並流に減圧し、流出ガス
は工程ｅ）にある吸着床に、両者の圧力がほぼ平衡する
まで流入させ、ｃ）さらに並流に減圧して、流出したガスはパージガス
として工程ｄ）にある吸着床に流入させ、ｄ）最低圧力までさらに向流に減圧して、パージガスに
よる脱着を併用して吸着床を脱着させ、ｅ）工程ｂ）からの減圧ガスおよび製品ガスを導入して
再加圧する各工程よりなるプレッシャスイング吸着法に
おいて、工程ｃ）から流出するガスの一部分をガスだめに一時貯
え、工程ｄ）にある吸着床に流入させるパージガスは、
吸着成分の濃度の高いガスを先に、吸着成分の濃度の低
いガスをその次とすることを特徴とするガスの吸着精製
法。
（２）工程ｃ）から最初に流出するガスの全部あるいは
一部分をガスだめに一時貯え、その次に流出するガスを
直ちに工程ｄ）にある吸着床に流入させ、その後前記ガ
スだめに貯えたガスを流入させる特許請求の範囲第１項
に記載のガスの吸着精製法。
（３）工程ｃ）から最初に流出するガスを直接工程ｄ）
にある吸着床に流入させ、その次に流出するガスはガス
だめに一時貯え、このガスは前記吸着床の次に工程ｄ）
に入る吸着床に流入させる特許請求の範囲第１項に記載
のガスの吸着精製法。