JPS63502809A - 改良された圧力スイング方法 - 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】 改良された圧力スイング方法及び装置 発明の背景 発明の分野 発明は圧力スイング吸着系におけるガスの精製に関する。一層特別には、発明は 向上した性能を達成することを可能にする加工サイクル及び系の改良に関する。

従来技術の説明 圧力スイング吸着（ＰＳＡ）プロセスは少なくとも１種の成分及び少なくとも１ 種の選択的に吸着可能な成分を含有する供給ガス混合物の内の該成分を分離及び 精製する商業上望ましい技術を提供する。吸着は吸着剤床中高い吸着圧において 行なわれ、その後吸着剤床圧を下げて低い脱着圧にすることによって選択的に吸 着可能な成分は脱着される。ＰＳＡプロセスを多床系において行なうことは、少 な（とも４つの床を有する系に関するワグナ−（Ｗａｇｎｅｒ　）の米国特許へ ４３へ４１８号に例示されている。一般に知られ及びこの特許に記載されている ように、ＰＳＡプロセスはサイクリックに、各床において、（１）床の製品端か ら製品流出物を解放する高圧吸着、（２）床の製品端から空隙ガスを解放する中 間圧への並流奸臣、（３）低い脱着圧にする向流降圧、（４）パージ及び（５） 再加圧を含む加ニジーケンスで行なうのが普通である。並流降圧工程の間に解放 される空隙ガスは均圧化用及び低い脱着圧の床にパージガスを付与するために用 いるのが普通である。

４又はそれ以上の吸着剤床を有する系に関して上述した該ＰＳＡ加工の変法にお いて、慣用の３床系を空気の分離及び回収及びその他のかかる分離において用い ることが企てられた。この系はマッコウムス（Ｍｅ　Ｃｏｍｂｓ　）の米国特許 ４７３Ｂ、０８７号に記載されている昇圧（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｐｒｅｓｓ ｕｒｅ　）　ＵＡ着工程に基づくものであった。同特許の一実施態様では、空気 を吸着剤床に加えて床を再加圧し、床圧が増大して更に高い圧力になるような速 度で窒素を選択的に吸着させ及び酸素を床の製品端から排出させる。該昇圧吸着 工程を加入したＰＳＡサイクルは、（１）該外圧吸着工程、（２）床の製品端か ら空隙ガスを解放する中間圧への並流降圧、（３）低い脱着圧への向流降圧、（ ４）パージ及び（５）降圧を含む。この実施態様では、並流降圧工程の間に解放 される空隙ガスを用いて均圧化−パージ付与−均圧化シーケンスの系内の他の床 に通す。

この後者のサイクルは、ワグナ−サイクルで採用されている通りに定圧吸着工程 を不要にする。これは所定のサイクル時間内で床の再生、すなわち向流降圧及び パージ用に一層多くの時間を可能にし、それにより所定の系から、特に比較的短 かい全サイクル時間操作用に設計した系において一層高い生産性及び回収率及び ／又は純度を得ることを可能にする。

各床が商用の１３Ｘ、８Ｘ１２ヘツド７オーム、モレキュラーシーブを収容する このような３床系を空気分離操作用に用いて、酸素回収率４８％及び酸素１トン ／日（ＴＰＤ）当り１３Ｘモレキユラーシーブ４０００１ｂ（１，ａｏｏｋｇ） の生産性（ＢＳＦ）が得られた。かかる回収率は供給流から除かれ及び酸素製品 として排出される供給を気酸素のパーセント或は容積分率として定義される。生 産性は含有される酸素Ｉ　ＴＰＤを発生するのに要スるモレキュラーシーブのボ ンドとして定義される。

上述した回収率及び生産性値は３床ＰＳＡ系について１８０秒の全サイクル時間 をベーシスにし得たもので、供給空気を最大圧力４０　ｐａｉｇ　（Ｚ　Ｂ　ｋ ｇ７ｃｍ”　Ｇ　）で導入し、製品を２０　ｐｍｉｇ　（１，４ｋｇ７ｃｍ”　 Ｇ　）で排出した。

このような標準の３床系は種々の商業用途用に望ましいものであるが、それでも 当分野に製品回収率及び生産性を向上する要求がある。しかし、このような目的 を達成する際に困難に遭遇してきた。すなわち、かかる標準の３床操作に比べて 相当のＢＳＦ低下（生産性の増大）を生ずるのに全サイクル時間を減少させて上 記ｆ８０秒より短か（しなければならなかった。しかしながら、個々の工程、す 々わちパージ及び均圧化工程の時間の減少はガス速度及び床の流動化限界により 或は適用可能なサイクル性能基準によって制限される。このような制限は個々の サイクル工程の期間の減少によってのみ実質的サイクル時間の減少を達成するこ とを妨げる。他方、標準の４床系に関して、鉄系に適用し得る標準サイクリング 技法により５番目の吸着剤床を加えて単−床容量制限を増大させることは、必ず 任意の所定の適用について全サイクル時間及びＢＳＦ値を増大するに致る。この ようなりＳＦ値の増大は、ＰＳＡ系において用いる容器の数を増大することから 派生する潜在的生産容量の増大と折衷することになる。加えて、ＰＳＡ−酸素吸 着剤床に関する寸法限界が単−ＰＳＡ）レインの最大容量を制限し、そのためこ のような単−ＰＳＡ）レインの最大容量限界を増大させるために、ＢＳＦを減少 させる手段を開発することを必要とする。よって、当分野には、ＢＳＦの減少及 び増大した単一トレイン容量の達成を可能にするＰＳＡ分野における改良を発展 させる必要が残っている。

このような改良は有利には製品純度或は回収率を低下しないで各々個々のサイク ル時間を完了する十分な時間を与えながら、全サイクル時間の短縮を可能にする 。

よって、発明の目的は改良されたＰＳＡ方法及び系を提供することである。

発明の別の目的は空気から酸素の増進した分離及び回収をするＰＳＡ方法及び系 を提供することである。

発明の別の目的は製品の純度或は回収率を低下しないで各々個々のサイクル工程 を完了するのに十分な時間を可能にしながら全サイクル時間を最少にすることを 可能にするＰＳＡ方法及び系を提供することである。

これらやその他の目的を心に留めて、発明を本明細書以降に詳細に説明し、発明 の新規外特徴を特に添付の請求の範囲において指摘する。

発明のＰＳＡ方法及び系は有利には全サイクル時間の短縮、製品回収率の増進及 びＢＳＦ減少の達成を可能にする新規な同時サイクル工程を採用する。別のパー ジ付与工程に要する時間が望ましいことにパージ工程より短かくなり、全向流降 圧及びパージ時間は適当々未再生の達成を可能とし、発明の実施において総括的 に一層短かい全サイクル時間が許容し得る。

発明の詳細な説明 発明の目的はワグナ−特許に関して上述したＰＳＡプロセス及び系に総合サイク ルの内の並流降圧及び向流降圧部分に関する同時サイクル工程を加入することに よって達成される。かかる同時工程は全サイクル時間の短縮を可能にし及びＢＳ Ｆの減少、すなわち増大した吸着剤の生産性を得ることを可能にする。発明の実 施において増大した床容量が最少にした総合サイクル時間で製品流出物純度或は 回収率を低下しないで達成することができる。発明は、集的に上述した標準の商 業３床ＰＳＡプロセス及び系に比較して製品回収率の相当の向上に至ることがわ かった。

発明は、望ましい実施態様において、上述したワグナ−サイクルの場合のように 定収着圧工程を用いることに基づくことに注目すべきで、供給ガスを一層高い圧 力レベルに保った吸着床に通し、一層容易に吸着し得る成分を選択的に吸着させ 及びそれ程容易には吸着し得ない成分を床の製品端から製品流出物として排出さ せる。発明に従って変更したこのような定紋着圧サイクルは一層小さいＢＳＦの 要求量の達成を可能にし、ひいては所定の製品容量及び純度について一層高い単 一トレイン容量及び一層少ない吸着剤インベン）リー要求数量に至る。従って、 下記の発明の説明は上述した通りのワグナ−の給金加工サイクルの望ましい変更 を表わすことが理解されよう。

発明は有利には少なくとも４つの吸着剤床を収容する多床ＰＳＡ系に採用するこ とができ、いくつかの用途について４つの床を収容する系が極めて望ましい。い くつかの場合には、５．６或は７つの吸着剤床系もまた望ましい。発明は８又は それ以上の床を有する系で実施することができるが、通常単一系においてこのよ うに多い数の床を用いる代りとして２つの４床系等を採用するのが有利である。

このような多床系では、供給ガスを加工サイクルの任意の特定段階において１よ り多い床に通し得ることは理解されよう。すなわち、供給ガスを該多床系の操作 における任意の所定時に少なくとも２つの床に通すことがしばしばある。ＰＳＡ プロセスは、望ましくは、慣用の実施に関するように、高い圧力の１つの床から 解放される並流降圧ガスを用いて初めに一層低い圧力の別の床を部分再加圧し及 び一層低い脱着圧の床にパージを付与する２、３又はそれ以上の均圧化工程を採 用する。

すなわち、発明を種々の加工サイクル、例えば５又はそれ以上の床を含み、全Ｐ ＳＡ加エサイクルの間に２つの床が任意の所定時に重複した（オーバーラッピン グ）シーケンスで吸着状態にある加工サイクルで用いることができる。当業者で あればその他種々のＰＳＡプ買セス及び系を、発明の望ましい利点を望ましいＰ ＳＡサイクルで利用するように適応させ得ることを認めよ５゜発明の実施を発明 の４床の実施態様に関し下記の表Ｉによって例示することができる： 床番号　サイクル（４１２）Ｅｌ／ｐｐ、Ｅ２／ＢＯ各床に関するこの表におい て、Ａはそれ程容易には吸着し得ない成分を床の製品端から製品流出物として排 出する一層高い吸着圧における吸着工程を表わし；ＰＰは空隙ガスを床の製品端 から解放して典型的には一層低い脱着圧の別の床にパージガスを付与する際に用 いる並流降圧工程を表わし、紋末は一層高い中間圧から中間圧レベルに降圧され ；Ｐは別の床から解放される空隙ガスをパージ工程を受ける紋末に直接通す典麗 的には一層低い脱着圧のパージ工程を表わし、該パージ工程はパージ付与工程Ｐ Ｐより期間が長いことが見られ；Ｒは一層高い吸着圧への再加圧を表わし；Ｅ１ ／ＰＰは発明の新規な工程の内の１つ、すなわち該一層高い吸着圧から一層高い 中間圧に並流降圧する間に解放される空隙ガスを同時に該一層高い中間圧に部分 再加圧する系内の他の１つの床に及び第２の他の床に一層低い脱着圧レベルの該 床用のパージガスとして通す並流降圧工程を表わし；Ｅ２／ＢＤは他の新規な工 程を表わすもので、該中間圧レベルから一層低い中間圧へのそれ以上の並流降圧 を行なって追加の空隙ガスを床の製品端から解放し、該空隙ガスを系内の別の床 に通してそれらの間を該一層低い中間圧で均圧化し、他方、床を同時に床の供給 端から排出することによって向流に降圧する。該Ｅ２−ＢＤの向流或はＢＤ部分 は、゛該均圧化を完了した後も続けて床の一層低い脱着圧に下げる。核外Ｉに例 示した実施態様のプロセスにおいて、系内の４つの床の内の１つのみがサイクル の任意の所定時にサイクルペーシスで吸着工程の状態にあることがわかるであろ う。２つの均圧化工程、すなわち、該Ｅ１／ＰＰ及びＥ２／ＢＤ及びそれらの対 応部分Ｅ２及びＥｌを採用するので、全サイクルを表の見出しで（４１２）Ｅ１ ／ＰＰ−Ｅ２／ＢＤと呼び、４は床の数を表わし、１は任意の所定時二おいて吸 着状態にある床の数を表わし、２は直接の均圧化工程の数を表わし、Ｅ　１　／ Ｐ　Ｐ　−Ｅ２／ＢＤは発明の新規性の点を表わすもので上述した２つの同時加 工特徴をＰＳＡ加エチェサイクルいて本明細書中に挙げる利点を得る。

表Ｉに例示する加工サイクルにおいて、例えば床１では、Ｅ１／ＰＰ工程は紋末 を並流降圧し、床の製品端から解放される空隙ガスを同時に床３に通して一層高 い中間圧で均圧化し及び床４に紋末におけるパージ工程の初期部分用に通す。床 １からの空隙ガスを紋末４にパージガスとして通し、床１を更に降圧して中間圧 レベルにする継続した並流降圧に続いて、Ｅ２／ＢＤ工程を行なって追加の空隙 ガスを床１の製品端から解放し、床１を並流に降圧して一層低い中間圧にし、該 ガスを床４に通して該一層低い中間圧において均圧化する。床１を同時に床の供 給端からガスを排出して向流に降圧する。床１を降圧し及び該一層低い中間圧の 床４を再加圧する均圧化の際の８２部分を完了した後に工程のＢＤ部分を続ける 。

この例から、Ｅ２工程は代表的にはＥ２／ＢＤ工程において一層低い脱着圧から 一層低い中間圧に部分再加圧する床と均圧化することによって中間圧から該一層 低い中間圧に並流降圧する床から直接空隙ガスを通すことによって床を一層低い 脱着圧から一層低い中間圧に部分再加圧することを表わすことがわかるであろう 。同様に、Ｅｌは代表的にはＥ１／ＰＰ工程において一層低い中間圧から−Ｍ高 い中間圧に部分再加圧する床に均圧化することによって一層高い吸着圧から一層 高い中間圧に並流降圧する床から直接空隙ガスを通すことによって更に一層高い 中間圧に部分再加圧することを表わす。

表１の加工サイクルによって表わす通りの発明を実際の商業空気分離操作におい て採用する場合、各床を４０ｐｓｉｇ　（２，８ｋｇ／ｃｔＬ”　Ｇ　）の一層 高い吸着圧で操作し、１６０秒の全或は総合サイクルを有効に利用することがテ キる。商用のｆ　３Ｘ、８Ｘ１２ビ一ズ状モレキユラーシープ吸着剤のＢＳＦは ９０チの製品純度において該１３Ｘ＆０００　ｌｂ　（１，４０ｏｋｇ）／酸素 製品Ｉ　ＴＰＤを有する。酸素製品の回収率は５３チであった。対照により、同 じ４０　ｐｓｉｇ　（２，８ｋｌ？／ｃｍ”　Ｇ　）の吸着圧において、商用の ５Ａ、８Ｘ１２ピーズを使用し及び純度９０チで製品酸素を生産して、４床のワ グナ−サイクルは２４０秒の全サイクル時間を必要とし、該５Ａ４０００１ｂ　 （２，７００に９）／酸素製品Ｉ　ＴＰＤの高いＢＳＦ。

す力わち低い生に性であった。

系の別の望ましい実施態様において、５つの吸着剤床を使用し、２つの床がいつ でも吸着状態にある。前に例示した実施態様のように、２つの均圧化工程を発明 のＥ１／ＰＰ及びＥ２／ＢＤ工程と共に採用する。よって、サイクルを下記の表 ■の見出しにおいて（５２２）Ｅ１／ＰＰ−Ｅ２／ＢＤサイクルと表示する。

表■ 表■リサイクルにおいて、Ａ、Ｅｉ／ＰＰ、ＰＰ。

Ｅ２／ＢＤ、Ｐ、Ｅ２．Ｅｌ及びＲは全て表Ｉの実施態様に関して前に示したの と同じ意味を有する。該（５２２）Ｅ１／ＰＰ−Ｅ２／ＢＤサイクルを空気分離 により純度該９０チの酸素回収について冥施する場合、４ｏ　ｐｓｉｇ（２，８ ｋｌｉＩ／ｃＷＬ２Ｇ）の一層高イａ着圧ヲ採用ｔ、及ヒ同シ８×１２ビーズ状 の商用１３Ｘモレキユラ一シープ吸着剤を用いて、全サイクル時間２００秒を採 用し、ＢＳＦは該ＢＸ約５，８００　ｌｂ　（１，７０ｏｋｇ）／酸素製品１Ｔ ＰＤである。製品酸素の回収率は５４チである。対照により、同じ４０　ｐｓｉ ｇ　（２，８ｋｇ７ｃｍ”　Ｇ　）　ｆ）吸着圧）において、同じ商用１３Ｘ、 ８Ｘ１２ビーズを使用し及び製品酸素を該９０％の純度で生産して、上述した通 りの標準３床サイクルは１８０秒の全サイクル時間の使用な含み、ＢＳＦは該１ ３Ｘ４，０００　ｌｂ　（１，ｓ　ｏ　ｏｋｇ）／酸素製品Ｉ　ＴＰＤである。

酸素製品の回収率は４９チにすぎなかった。

当業者であれば、本明細書中に記載した通りのＰＳＡプロセス及び系の詳細にお いて請求の範囲に記述した通りの発明の範囲から逸脱しないで種々の変更及び変 更態様をなし得ることを認めよう。また、ＰＳＡシステムは、吸着剤床を１つの 処理工程から次の処理工程へ適当な順序で切換えるのに要する各種の導管、パル プ及びその他の制御手段を必らず備えることが了解されよ５゜発明は当分野でよ く知られた慣用の導管及び制御特徴を用いて容易に採用することができる。発明 の目的のために、ＰＳＡ系は該一層高い中間圧から並流降圧する間に床の製品端 から解放される空隙ガスを同時に系内の他の床に通す導管手段を含み、該ガスを １つの床に通して該一層高い中間圧で均圧化し及び別の床に通して紋末にパージ ガスを供給する。市販の制御手段を容易に用いて並流降圧する床から空隙ガスを 通すことを、中間圧レベルに達するまで続けることを可能にすることができ、該 一層高い中間圧において均圧化する床にガスを通すことを停止した後に、解放さ れるガスをパージする床に通す。また、更に該中間圧レベルから一層低い中間圧 に並流降圧する際に床の製品端から解放される追加の空隙ガスを系内の別の床に 通してそれらの間を一層低い中間圧において均圧化し、及び同時に床の供給端か らガスを排出する導管手段を備える。同様に、一層低い中間圧における均圧化を 完了して床の供給端からガスを排出して該一層低い脱着圧にすることを継続する 際に、すなわちＥ２／ＢＤ工程の継続したＢＤ部分、一層低い中間圧において均 圧化する間にガスを通していた床からガスに通すことを排除する制御手段を備え ることができる。かかる後者の制御手段としてインラインチェックパルプを使用 するのが便利であり、該チェックパルプを、一層低い中間圧のガスが更に該一層 低い中間圧から一層低い脱着圧に降圧する紋末に逆流するのを防止するように適 応させる。商業者であれば、発明のＰＡＳプロセス及び系のかかる変更或は変更 態様が適当な事情において、オーバーランピング加ニジーケンスの任意の所定時 に追加の均圧化工程を入れ或は吸着工程に関し追加の吸着剤床を備えることを含 、−み得ることを認めよう。

以上、昇圧吸着工程を採用し次いで一層高い一定吸着レベルにおける吸着を用い ない標準の３床系に対照して、発明を定圧吸着工程に関して説明したが、均圧化 に、す表わち表１及び表■のＥ２及びＥ１工程によって床を部分再加圧した後に 、昇圧吸着工程及び再加圧工程、すなわち核外のＲ工程を加入して発明を実施し 得ることに注目すべきである。よって、このような実施態様では、一層高い吸着 圧への再加圧を行ない、同時に製品流出物を床の製品端から排出する。このよう な事情において、床の再生に利用し得る時間を犠牲にしないで任意の所定のサイ クル時間で増大した量の製品ガスを回収することができ或は代りに定圧吸着工程 をこの上５にして一層短縮させて床の回位用に一層多くの時間を与えることがで き、それにより製品純度及び／又は回収率を高め得ることを認めよう。また、該 昇圧吸着工程を発明のＥ２／ＢＤ工程と共に、定圧工程或は発明のＥ　１　／Ｐ 　Ｐ工程熱しで有利に３床ＰＳＡ系に採用し得ることに注目すべきである。

この加工変更はまた３より多くの床をＰＳＡ系に採用することができる。すなわ ち、Ｅｌ（一層高い吸着圧からの降圧）、ＰＰ、Ｅ２／ＢＤ、Ｐ、Ｅ２　（部分 再加圧）及び一層高い吸着圧への昇圧吸着の加ニジータンスを本発明の実施にお いて採用することかできる。

本明細書中に開示し及び請求の範囲に記載する圧力スイングプロセス及び系を有 利に用いて供給ガス混合物の内の少なくとも１種の成分を選択的に吸着し、それ により所望の製品流出ガスを分離及び′ｒｌａすることができる。

発明は特に空気の内の一層容易に吸着し得る成分としての窒素からそれ程容易に は吸着し得ない成分としての酸素を分離及び回収するのに有利であるが、当業者 であれば、供給ガス混合物からの水素の回収を含む他の種々の分離或は供給空気 からの製品流出物としての窒素の分離及び回収でさえ、ＰＳＡ系に用いる特定の 吸着剤の性能特性及び供給ガス混合物から１成分を別のそれ程容易にはｅ、着し 得ない成分に優先して選択的に吸着し得る吸着剤の能力に応じて実行し得ること を認めよう。適した吸着剤材料はゼオライト系モレキュラーシーブ、活性炭、シ リカゲル、活性アルミナ等を含もことができる。ゼオライト系モレキュ２−シー プ吸着剤が通常空気からの該酸素分離及び回収用に適し【おり、該１３Ｘ吸着剤 或は　′５人モレキュラーシープは本明細書中に開示し及び請求の範囲に記載す る通りの改良した従来技術のアプローチを商業的に実施する際に容易に用いるこ とができる標準物質である。

発明の実施において、実施する特定の分離、所望の純度レベル、使用する吸着剤 材料等に応じて種々の操作条件を採用し得ることは理解されよ５゜しかし、特に 空気から酸素を分離及び回収することに関して、約４０〜約６０　ｐｓｔｇ　（ ２，８〜４．２に９／ｃｍ”　Ｇ）、好ましくは約４５〜約ｓ　ｓ　ｐｓｉｇ　 （Ａ　２〜ｓ　ｑｋｇ／ｃｍ”　ｃ　）の一層高い吸着圧が望ましいことがわか った。脱着は慣用的にはｈぼ大気圧であるが、特有の用途では他の一層高い或は 一層低い脱着圧も用いることができる。発明は全サイクル時間を望ましい程に最 少にすることができ、種々の実施態様において、特に４床系においてサイクル時 間約１４０〜約１８０秒が実行可能であり、５床系を用い任意の所定時間に２つ の床が吸着中であり及び表■に示す４床系に比べて回収率の増大が得られた表■ に示すような実施態様では若干長い時間を必要とし得る。通常、発明の空気分離 用途における酸素製品回収率は約５０〜約６０チ、代表的には約５３〜約５５チ の範囲内で容易に得ることができる。

このように、発明は種々のガス分離操作、例えば空気からの酸素の分離及び回収 に適用してＰＳＡ技術を向上する当分野における要求を満足することがわかるで あろう。発明の同時サイクル工程はこうして増大した吸着剤の生産性の達成を可 能にし、増大した床容量を与え、商用の３床ＰＳＡプロセスに比較した場合に平 均約５〜６チの製品回収率の向上を得ることができる。発明の加工サイクルは有 利には夫を実際にパージするのに与えられる時間よりも短かい時間のパージ付与 工程を採用し、全サイクル時間を、製品流出物純度を低下し表いて最少にする。

発明はこうしてＰＳＡ技術を実際の商業ガス分離操作に従来当分針で開発された 通りのＰＳＡ技術を利用−して従来可能であったよりも一層効果的、有効な方法 で適用することの実行性を高める。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｈ＋；　ＩＮＴＥＲＮＡＴ！０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣ！（Ｒ ＥＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡ？ＴＯＮ　Ｎｏ 、　ＰＣＴ／ＵＳ　８６１００５３５　（ＳＡ　１２５８８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．供給ガス混合物から一層容易に吸着し得る成分を選択的に吸着することがで きる吸着系で該ガス混合物の内のそれ程容易には吸着し得ない成分を分離及び回 収するに、吸着系は少なくとも４つの吸着剤床を収容し、これらの吸着剤床の各 々はサイクリックペーシスで、（１）一層高い吸着圧レベルで吸着し、それ程容 易には吸着し得ない成分を床の製品端から製品流出物として排出し、（２）並流 降圧して空隙ガスを床の製品端から解放し及び該ガスを均圧化及びパージ付与の 目的で系内の他の床に通し、（３）一層低い吸着圧に向流降圧して該一層容易に 吸着し得る成分を床の供給端から解放し、（４）該一層低い脱着圧でパージし、 （５）他の床からの空隙ガスで均圧化することによって部分再加圧し、（６）一 層高い吸着圧に再加圧することを含む処理加工シーケンスを受ける圧力スイング 吸着方法において、 （ａ）該一層高い吸着圧から一層高い中間圧に並流降圧する間に解放される空隙 ガスを同時に該一層高い中間圧に部分再加圧する系内の他の１つの床に及び一層 低い脱差圧レベルにある他の第２の床にバージガスとして通し、（ｂ）降圧する 該系から解放される空隙ガスを該他の第２の床にバージガスとして通し続け、そ れにより該床を更に該一層高い中間圧から中間圧レベルに降圧し、（ｃ）更に該 中間圧レベルから一層低い中間圧に並流降圧する際に床の製品端から解放される 追加の空線ガスを系内の別の床に通してそれらの間を該一層低い中間圧において 均圧化し、他方同時に床の供給端からガスを排出することによつて該床を向流に 降圧し、該向流降圧は該均圧化を完了した後に続けて該床を一層低い脱着圧に下 げ、 それによつて、最少にした総合サイクル時間で製品流出物純度を低下することな く高い吸着剤生産性、床容量及び製品回収率を得ることができることを特徴とす る方法。 ２．前記系が４つの吸着剤床を含む請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記系が５〜７の吸着剤床を含む請求の範囲第１項記載の方法。 ４．前記供給ガス混合物が空気を含み、記記それ程容易には吸着し行ない成分が 酸素を含み、前記一層容易に吸着し得る成分が窒素を含む請求の範囲第１項記載 の方法。 ５．前記系が４つの吸着剤床を含む請求の範囲第４項記載の方法。 ６．前記一層高い吸着圧が約４０〜約６０ｐｇｉｇ（２．８〜４．２ｋｇ／ｃｍ ２Ｇ）である請求の範囲第５項記載の方法。 ７．前記一層高い吸着圧が約４５〜約５５ｐｇｉｇ（３．２〜３．９ｋｇ／ｃｍ ２Ｇ）である請求の範囲第６項記載の方法。 ８．前記総合サイクル時間が約１４０〜約１８０秒である請求の範囲第７項記載 の方法。 ９．酸素製品回収率が約５０〜約６０％である請求の範囲第５項記載の方法。 １０．前記製品酸素回収率が約５３〜約５５％である請求の範囲第８項記載の方 法。 １１．前記系が５〜７の吸着剤床を含む請求の範囲第４項記載の方法。 １２．前記一層高い吸着圧が約４０〜約６０ｐｇｉｇ（２．８〜４．２ｋｇ／ｃ ｍ２Ｇ）である請求の範囲第１１項記載の方法。 １３．前記一層高い吸着圧が約４５〜約５５ｐｇｉｇ（３．２〜３．９ｋｇ／ｃ ｍ２Ｇ）である請求の範囲第１２項記載の方法。 １４．２つの吸着剤床がサイクル中任意の所定時においてオーバラシピンクシー ケンスで吸着工程にあり、酸素製品回収率が約５０〜約６０％である請求の範囲 第１３項記載の方法。 １５．前記酸素回収率が約５３〜約５５％である請求の範囲第１４項記載の方法 。 １６．前記パージ付与工程（ｂ）がパージ工程（４）よりも期間が短かい特許請 求の範囲第１項記載の方法。 １７．前記供給ガス混合物が空気を含み、前記それ程容易には吸着し得ない成分 が酸素を含み、前記一層容易に吸着し得る成分が窒素を含む請求の範囲第１１項 記載の方法。 １８．前記系が４つの吸着剤床を含み、前記一層高い吸着圧が約４０〜約６０ｐ ｇｉｇ（２．８〜４．２ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）であり、前記製品回収率が約５０〜約 ６０％であり、前記総合サイクル時間が約１４０〜約１８０秒である請求の範囲 第１７項記載の方法。 １９．前記系が５〜７の吸着剤床を含み、２つの吸着剤床がサイクル中任意の所 定時においてオーバラツピングシークンスで吸着工程にあり、酸素製品回収率が 約５０〜約６０％である請求の範囲第１７項記載の方法。 ２０、前記一層高い吸着圧への再加圧を行たい、同時に製品流出物を床の製品端 から排出する請求の範囲第１項記載の方法。 ２１．前記系が４つの吸着剤床を含む請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２．前記系が５〜７の吸着剤床を含む請求の範囲第２０項記載の方法。 ２３．前記供給ガス混合物が空気を含み、前記それ程容易には吸着し得ない成分 が酸素を含み、前記一層容易に吸着し得る成分が窒素を含む請求の範囲第２０項 記載の方法。 ２４．前記系が４つの吸着剤床を含む請求の範囲第２５項記載の方法。 ２５．前記系が５〜７の吸着剤床を含む請求の範囲第２３項記載の方法。 ２６．前記一層高い吸着圧が約４０〜約６０ｐｇｉｇ（２．８〜４．２ｋｇ／ｃ ｍ２Ｇ）である請求の範囲第２３項記載の方法。 ２７．供給ガス混合物から一層容易に吸着し得る成分を選択的に吸着することが でき、該ガス混合物からそれ程容易には吸着し得互い成分を分離及び回収する圧 力スイング吸着系であつて、吸着系は少なくとも４つの吸着剤床を収容し、これ らの吸着剤床の各々はサイクリックぺーシスで、（１）一層高い吸着圧レベルで 吸着し、それ程容易には吸着し得ない成分を床の製品端から製品流出物として排 出し、（２）並流降圧して空隙ガスを床の製品端から解放し及び該ガスを均圧化 及びパージガス付与の目的て系内の他の床に通し、（３）一層低い脱着圧に向流 降圧して該それ程容易には吸着し得ない成分を床の供給端から解放し、（４）該 一層低い脱着圧でパージし、（５）他の床からの空線ガスで均圧化することによ つて部分再加圧し、（６）一層高い吸着圧に再加圧することを含む処理加工シー ケンスを受ける圧力スイング吸着系において、（８）該一層高い吸着圧から一層 高い中間圧に並流降圧する間に床の製品端から解放される空隙ガスを同時に系内 の他の床に通す導管手段であつて、該ガスを１つの床に通して該一層高い中間圧 で均圧化し及び別の床に通して該床にパージガスを供給し、 （ｂ）並流降圧する床から空隙ガスを通すことを、中間圧レベルに達するまで続 けることを可能にする制御手段であって、該一層高い中間圧に均圧する床にガス を通すことを停止した後に、解放されるガスをパージする床に通し、 （ｃ）更に該中間圧レベルから一層低い中間圧に並流降圧する際に床の製品端か ら解放される追加の空線ガスを系内の別の床に通してそれらの間を該一層低い中 間圧において均圧化し、及び同時に床の供給端からガスを排出する導管手段と、 （ｄ）一層低い中間圧における均圧化を完了して床の供給端からガスを排出して 該一層低い脱着圧にすることを継続する除に、一層低い中間圧において均圧化す る間にガスを通していた床にガスを通すことを排除する制御手段とを含み、 それによつて、該系で最少にした総合サイクル時間を採用して製品流出物純度を 低下することなく高い吸着剤生産性、床容量及び製品回収率を得ることができる ことを特徴とする系。 ２８．前記系が４つの床を含む特許請求の範囲第２７項記載の吸着系。 ２９．前記系が５〜７の床を含む特許請求の範囲第２７項記載の吸着系。 ３０．前記制御手段（ｄ）は、該一層低い中間圧のガスが更に前記一層低い中間 圧から一層低い脱着圧に降圧する前記床に逆流するのを防止するように適応させ たイン−ラインチエツクバルブを含む特許請求の範囲第２７項記載の吸着系。 ３１．床を前記一層高い吸着圧に再加圧する間に製品流出物が床の製品端から排 出するのを可能にする制御手段を含む特許請求の範囲第２７項記載の吸着系。 ３２．供給ガス混合物から一層容易に吸着し得る成分を選択的に吸着することが できる吸着系で該ガス混合物の内のそれ程容易には吸着し得ない成分を分離及び 回収するに、吸着系は少なくとも５つの吸着剤床を収容し、これらの吸着剤床の 各々はサイクリックペーシスで、（１）吸着し、それ程容易には吸着し得ない成 分を床の製品端から製品流出物として排出し、（２）並流降圧して空隙ガスを床 の製品端から解放し及び該ガスを均圧化及びパージ付与の目的で系内の他の床に 通し、（３）一層低い吸着圧に向流降圧して該一層容易に吸着し得る成分を床の 供給端から解放し、（４）該一層低い脱着圧でパージし、（５）他の床からの空 隙ガスで均圧化することによって部分再加圧し、（６）一層高い吸着圧に再加圧 することを含む処理加工シーケンスを受ける圧力スイング吸着方法において、（ ａ）該一層高い吸着圧から一層高い中間圧に並流降圧する間に床から解放される 空隙ガスを系内の別の床に通し、それにより該他の床を該一層高い中間圧に部分 再加圧し、 （ｂ）更に該一層高い中間圧から中間レベルに並流降圧する間に床から解放され る追加の空隙ガスを系内の異なる床に通し、該追加のガスは該異なる床用のパー ジガスを構成し、 （ｃ）該中間圧レベルから一層低い中間圧になお更に並流降圧する間に床から解 放される追加の空隙ガスを初めに一層低い圧力にある系内の別の床に通してそれ らの間を該一層低い中間圧において均圧化し、他方同時に降圧する該床の供給端 からガスを排出することによつて該床を向流に降圧し、 （ｄ）該床を降圧し及び初めに一層低い圧力にある該床が該一層低い中間圧に達 した際に初めに一層低い圧力にある該床に該空隙ガスを通すことを中止し、（ｅ ）前記工程（ｃ）を完了した後に、降圧する該床を更に向流に降圧し続けて該床 の一層低い脱着圧に下げ、（ｆ）それ程容易には吸着し得ない成分を床の製品端 から製品流出物として排出し、同時に供給ガス混合物を床の供給端に通して該部 分再加圧した床を該一層高い吸着圧に再加圧し、 （ｇ）供給ガスを床に通して一層高い吸着圧において吸着し、一層高い一定吸着 圧においてそれ程容易には吸着し得ない成分を床から排出した後に該一層高い中 間圧レベルに並流降圧することを開始しないで、サイクリック運転としての前記 （ａ）−（ｆ）工程を繰り返すことを追加量の供給ガスで続ける ことを特徴とする方法。 ３３．前記系が４つの吸着剤床を含む請求の範囲第３２項記載の方法。 ３４．前記系が５〜７の吸着剤床を含む請求の範囲第３２項記載の方法。 ３５．前記供給ガス混合物が空気を含み、前記それ程容易には吸着し得ない成分 が酸素を含み、前記一層容易に吸着し得る成分が窒素を含む請求の範囲第３２項 記載の方法。 ３６．前記一層高い吸着圧が約４０〜約６０ｐｇｉｇ（２．８〜４．２ｋｇ／ｃ ｍ２Ｇ）である請求の範囲第３５項記載の方法。