CN102730718A - 氨精制系统以及氨的精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氨精制系统以及氨的精制方法。氨精制系统(100)是对粗氨进行精制的系统,其包含气化器(2)、吸附部(3)和冷凝器(5)。气化器(2)将液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出。吸附部(3)将从气化器(2)导出的气体状的氨中含有的挥发性低的杂质通过多孔吸附剂吸附除去。然后,冷凝器(5)将从吸附部(3)导出的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
Description
技术领域
本发明涉及对粗氨进行精制(提纯)的氨精制系统以及氨的精制方法。
背景技术
在半导体制造工序以及液晶制造工序中,利用高纯度的氨作为用于氮化物被膜的制作等的处理剂。这样的高纯度的氨是通过对粗氨进行精制以除去杂质来得到的。
粗氨中含有氢气、氮气、氧气、氩气、一氧化氮、二氧化碳等低沸点气体、烃、水分等作为杂质。通常能获得的粗氨的纯度为98~99重量%左右。
作为粗氨中含有的烃,通常以碳原子数为1~4的烃为主。另外,在制造作为氨的合成原料使用的氢气时,裂化气中的油分的分离不充分,或者在制造时受到来自泵类的泵油所产生的油污染的情况下,有时也发生沸点高、分子量大的烃混入到氨中。另外,如果氨中含有大量水分时,则有时会大幅降低使用该氨制造的半导体等的功能,因而需要尽量减少氨中的水分。
根据半导体制造工序以及液晶制造工序中的使用氨的工序的种类不同,氨中的杂质的影响方式不同,但作为氨的纯度,要求为99.9999重量%以上(各杂质浓度为100ppb以下),更优选为约99.99999重量%。近年来,要求氮化镓这样的发光体制造中使用的水分浓度低于30ppb。
作为除去粗氨中含有的杂质的方法,已知有:使用硅胶、合成沸石、活性炭等吸附剂吸附除去杂质的方法、蒸馏除去杂质的方法。
例如,在日本特开2006-206410号公报中公开了一种氨精制系统,其具备:从液体状的粗氨中除去挥发性低的杂质的第1蒸馏塔、将从第1蒸馏塔导出的气体状的氨中含有的杂质(主要为水分)通过吸附剂吸附除去的吸附塔、和由从吸附塔导出的气体状的氨中除去挥发性高的杂质的第2蒸馏塔。
另外,在日本特表2008-505830号公报中公开了一种氨的精制方法,其中,将水分的吸附塔、烃的吸附塔以及蒸馏塔组合而得到高纯度的氨。另外,在日本专利第4062710号公报中公开了一种氨的精制方法,其中,通过蒸馏塔除去沸点低的杂质后,通过吸附塔除去水分以及氧气,由此得到高纯度的氨。
在日本特开2006-206410号公报、日本特表2008-505830号公报以及日本专利第4062710号公报中公开的对氨进行精制的技术中,通过吸附塔吸附除去粗氨中含有的杂质,进一步通过蒸馏塔进行蒸馏除去,从而对氨进行精制。从蒸馏塔导出的精制后的气体状的氨被冷凝后,以液体氨的形式被回收。即,在日本特开2006-206410号公报、日本特表2008-505830号公报以及日本专利第4062710号公报中公开的对氨进行精制的技术中,将粗氨中的含有的杂质进行吸附、蒸馏除去,再进行冷凝,从而得到精制的液体氨,因此作为对氨进行精制的方法,不能说是简化的方法,对氨进行精制需要大量的能量。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供可以通过简化的方法对氨进行精制并且可以抑制能量的消耗从而有效地对氨进行精制的氨精制系统以及氨的精制方法。
本发明为一种氨精制系统,其是对粗氨进行精制的氨精制系统,其特征在于,包含:
贮留部,其贮留液体状的粗氨,并将该贮留的液体状的粗氨导出;
气化部,其将从所述贮留部导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出;
吸附部,其将从所述气化部导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去,并将气体状的氨导出;和
部分冷凝部,其将从所述吸附部导出的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
根据本发明,氨精制系统是对含有杂质的氨进行精制的系统,其包含贮留部、气化部、吸附部和部分冷凝部。气化部将从贮留部导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出。吸附部将从气化部导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去,并将气体状的氨导出。然后,部分冷凝部将从吸附部导出的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
本发明的氨精制系统中,由于气化部将液体状的粗氨的一部分气化,因此在粗氨中含有的挥发性低的杂质残留在液相中,从而可以将挥发性低的成分得以减少后的气体状的氨导出。另外,部分冷凝部由于将通过吸附部吸附除去杂质后的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,因此可以以气相成分的形式分离除去氢气、氮气、氧气、氩气、一氧化碳、二氧化碳以及碳原子数为1~8的烃等挥发性高的杂质,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。因此,本发明的氨精制系统可以在没有像以往技术那样进行伴随着回流的蒸馏的情况下通过简化的方法对氨进行精制,并且可以抑制能量的消耗从而有效地对氨进行精制。
另外,本发明的氨精制系统中,优选上述吸附部至少具有:填充了合成沸石MS-3A作为吸附剂的吸附区域和填充了合成沸石MS-13X作为吸附剂的吸附区域。
根据本发明,吸附部至少具有填充了合成沸石MS-3A作为吸附剂的吸附区域和填充了MS-13X作为吸附剂的吸附区域。合成沸石MS-3A是对水分具有优良的吸附能力的吸附剂。MS-13X是对水分以及烃具有优良的吸附能力的吸附剂。通过形成具有填充了具有这样的吸附能力的MS-3A以及MS-13X的吸附区域的吸附部,可以将从气化部导出的气体状的氨中含有的水分、高级烃等挥发性低的杂质高效地吸附除去。另外,高级烃等杂质含量多时,也可以具有填充了活性炭作为吸附剂的吸附区域。
另外,本发明的氨精制系统中,优选上述吸附部具有串联连接的多个吸附塔,所述多个吸附塔将从所述气化部导出的气体状的氨中含有的杂质吸附除去。
根据本发明,吸附部具有串联连接的多个吸附塔。通过吸附部具有串联连接的多个吸附塔,可以提高对从气化部导出的气体状的氨中含有的杂质的吸附除去能力。
另外,本发明为一种氨的精制方法,其是对粗氨进行精制的方法,其特征在于,包含:
贮留工序,其贮留液体状的粗氨,并将该贮留的液体状的粗氨导出;
气化工序,其将在所述贮留工序导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出;
吸附工序,其将在所述气化工序导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去;和
部分冷凝工序,其将在所述吸附工序中吸附除去了杂质的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
根据本发明,氨的精制方法为将含有杂质的粗氨进行精制的方法,其包含贮留工序、气化工序、吸附工序和部分冷凝工序。气化工序将在贮留工序中导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出。吸附工序将在气化工序中导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去。然后,部分冷凝工序将在吸附工序中吸附除去了杂质的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
本发明的氨的精制方法中,由于在气化工序中将液体状的粗氨的一部分气化,因此在粗氨中含有的挥发性低的杂质残留在液相中,从而可以将挥发性低的杂质得以减少后的气体状的氨导出。然后,在部分冷凝工序中,由于将在吸附工序中吸附除去了杂质的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,因此可以将氢气、氮气、氧气、氩气、一氧化碳、二氧化碳以及碳原子数为1~8的烃等挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。因此,本发明的氨的精制方法可以在没有像以往技术那样进行伴随着回流的蒸馏的情况下通过简化的方法对氨进行精制,并且可以抑制能量的消耗从而有效地对氨进行精制。
附图说明
本发明的目的、特色以及优点通过下述详细的说明和附图变得更加明确。
图1是表示本发明的第1实施方式的氨精制系统的构成的图。
图2是表示本发明的第2实施方式的氨精制系统的构成的图。
符号说明
1 原料贮留罐
2 气化器
3 吸附部
4 分析部
5 冷凝器
6 制品罐
31,2011 第1吸附塔
32,2012 第2吸附塔
33,2013 第3吸附塔
34 第4吸附塔
100,200 氨精制系统
311,321,331,341,20111,20121,20131 第1吸附区域
312,322,332,342,20112,20122,20132 第2吸附区域
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的第1实施方式的氨精制系统100的构成的图。本实施方式的氨精制系统100为对含有杂质的液体状的粗氨进行精制的系统。
氨精制系统100包含作为贮留部的原料贮留罐1、作为气化部的气化器2、吸附部3、分析部4、作为部分冷凝部的冷凝器5以及制品罐6来构成。另外,氨精制系统100将实现本发明中的氨的精制方法,在原料贮留罐1中实施贮留工序,在气化器2中实施气化工序,在吸附部3中实施吸附工序,在冷凝器5中实施部分冷凝工序。
原料贮留罐1用于贮留粗氨。本实施方式中,在原料贮留罐1中贮留的粗氨的纯度为99重量%以上,优选纯度为99.0~99.9重量%。
原料贮留罐1只要是具有耐压性以及耐腐蚀性的保温容器就行,没有特别的限制。该原料贮留罐1以液体状的氨的形式贮留粗氨,并被控制以使得温度以及压力达到一定条件。在原料贮留罐1贮留了液体状的粗氨的状态下,在原料贮留罐1的上部形成气相,在下部形成液相。
本实施方式中,从将粗氨从原料贮留罐1中导出到气化器2中时,从上述液相中以液体状的粗氨的形式导出粗氨。有时原料粗氨在各个制品批次中杂质浓度的偏差大。这样,要将杂质浓度的偏差大的粗氨从原料贮留罐1的气相中导出时,气相成分的组成偏差大,最终精制的液体氨的纯度有可能产生大的偏差。本实施方式中,氨精制系统100以从原料贮留罐1的液相导出液体状的粗氨的方式构成,因此即使在使用杂质浓度的偏差大的粗氨时,也能够防止最终精制的液体氨的纯度产生大偏差。
在原料贮留罐1与气化器2之间连接有第1配管81,从原料贮留罐1导出的液体状的粗氨流过第1配管81而供给到气化器2中。
在第1配管81上设置有开放或关闭第1配管81中的流路的第1阀门811。液体状的粗氨向气化器2中供给时,第1阀门811开放,液体状的粗氨从原料贮留罐1朝向气化器2流过第1配管81内。
气化器2将从原料贮留罐1导出的液体状的粗氨的一部分气化,即,将液体状的粗氨加热从而以规定的气化率进行气化从而分离成气相成分和液相成分,并将气体状的氨导出。由于气化器2将液体状的粗氨的一部分气化,因此粗氨中含有的挥发性低的杂质(例如,水分、碳原子数为9以上的烃等)残留在液相中,从而能够将挥发性低的杂质得以减少后的气体状的氨导出。
本实施方式中,气化器2将从原料贮留罐1导出的液体状的氨以90~95体积%的气化率气化而分离成气相成分和液相成分。此时,从原料贮留罐1导出的液体状的氨中的90~95体积%为气相成分,5~10体积%为液相成分。
气化器2上连接有设置有第2阀门821的第2配管82和设置有开关阀门821a的配管82a。另外,第2配管82连接在气化器2与吸附部3之间。
在气化器2中从氨中以液相成分的形式分离除去的挥发性低的杂质在开关阀门821a开放的状态下,流过配管82a而排出到系统外部。另外,在气化器2中以气相成分的形式得到的气体状的氨在第2阀门821开放的状态下,流过第2配管82而供给到吸附部3中。
吸附部3将从气化器2导出的气体状的氨中含有的杂质通过主要由多孔的合成沸石构成的吸附剂吸附除去。本实施方式中,吸附部3包含作为多个吸附塔的第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34来构成。
第1吸附塔31以及第3吸附塔33与第3配管83并联连接。在第3配管83上设置有开放或关闭第3配管83中的流路的第3阀门831以及第4阀门832。在第3配管83上,第3阀门831配置在第1吸附塔31的上游侧(即,第1吸附塔31的塔顶部侧),第4阀门832配置在第3吸附塔33的上游侧(即,第3吸附塔33的塔顶部侧)。从气化器2导出的气体状的氨向第1吸附塔31供给时,第3阀门831开放,第4阀门832关闭,气体状的氨从气化器2朝向第1吸附塔31流过第3配管83内。另外,从气化器2导出的气体状的氨向第3吸附塔33供给时,第4阀门832开放,第3阀门831关闭,气体状的氨从气化器2朝向第3吸附塔33流过第3配管83内。
这样,通过吸附部3具有并联连接的第1吸附塔31以及第3吸附塔33,可以将从气化器2导出的气体状的氨以分别区分开的状态向并联连接的第1吸附塔31以及第3吸附塔33导入。因此,例如,在用第1吸附塔31进行吸附除去的期间,可以对使用完后的第3吸附塔33进行再生处理以使得能够用使用完后的第3吸附塔33再次进行吸附除去操作。
第2吸附塔32通过第4配管84与第1吸附塔31串联连接。即,第4配管84的一端部与第1吸附塔31的塔底部连接,另一端部与第2吸附塔32的塔顶部连接。由此,从气化器2导出且导入第1吸附塔31中的气体状的氨流过第4配管84而导入第2吸附塔32中。这样,通过吸附部3具有串联连接的第1吸附塔31以及第2吸附塔32,能够将从气化器2导出的气体状的氨中含有的杂质用第1吸附塔31以及第2吸附塔32吸附除去,因此可以提高对杂质的吸附除去能力。
从第2吸附塔32导出的气体状的氨流过第5配管85而供给到与冷凝器5连接的第10配管90中。
在第5配管85上设置有开放或关闭第5配管85中的流路的第5阀门851以及第6阀门852。在第5配管85上,第5阀门851配置在氨的流过方向上游侧(即,第2吸附塔32侧),第6阀门852配置在氨的流过方向下游侧(即,第10配管90侧)。从第2吸附塔32导出的气体状的氨向第10配管90供给时,第5阀门851以及第6阀门852开放,气体状的氨从第2吸附塔32朝向第10配管90流过第5配管85内。
另外,本实施方式的氨精制系统100中,在第5阀门851与第6阀门852之间设置有从第5配管85分支出来并与分析部4连接的第8配管88。在该第8配管88上设置有开放或关闭第8配管88中的流路的第9阀门881。在从气化器2导出的气体状的氨导入第1吸附塔31以及第2吸附塔32中时,第9阀门881总是开放,分析所需要的极少量的氨朝向分析部4流过第8配管88内。
第4吸附塔34通过第6配管86与第3吸附塔33串联连接。即,第6配管86的一端部与第3吸附塔33的塔底部连接,另一端部与第4吸附塔34的塔顶部连接。由此,从气化器2导出且导入第3吸附塔33中的气体状的氨流过第6配管86而导入第4吸附塔34中。这样,通过吸附部3具有串联连接的第3吸附塔33以及第4吸附塔34,用第3吸附塔33以及第4吸附塔34将从气化器2导出的气体状的氨中含有的杂质吸附除去,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。
从第4吸附塔34导出的气体状的氨流过第7配管87而供给到与冷凝器5连接的第10配管90中。
在第7配管87上设置有开放或关闭第7配管87中的流路的第7阀门871以及第8阀门872。在第7配管87上,第7阀门871配置在氨的流过方向上游侧(即,第4吸附塔34侧),第8阀门872配置在氨的流过方向下游侧(即,第10配管90侧)。从第4吸附塔34导出的气体状的氨向第10配管90供给时,第7阀门871以及第8阀门872开放,气体状的氨从第4吸附塔34朝向第10配管90流过第7配管87内。
另外,本实施方式的氨精制系统100中,在第7阀门871与第8阀门872之间设置有从第7配管87分支出来并与分析部4连接的第9配管89。在该第9配管89上设置有开放或关闭第9配管89中的流路的第10阀门891。在从气化器2导出的气体状的氨导入第3吸附塔33以及第4吸附塔34中时,第10阀门891总是开放,分析所需要的极少量的氨朝向分析部4流过第9配管89内。
另外,本实施方式中,第1吸附塔31具有:填充了作为合成沸石的MS-3A(微孔径为的多孔合成沸石)的第1吸附区域311和填充了作为合成沸石的MS-13X(微孔径为的多孔合成沸石)的第2吸附区域312。在第1吸附塔31中,第1吸附区域311与第2吸附区域3 12串联连接,第1吸附区域311配置在塔顶部侧,第2吸附区域312配置在塔底部侧。但是,即使第1吸附区域311与第2吸附区域312的配置反过来,也没有任何影响。另外,在高级烃等杂质多的情况下,也可以追加填充了作为吸附剂的活性炭的吸附区域。
另外,第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34分别与第1吸附塔31具有同样的构成。具体而言,在第2吸附塔32中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域321,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域322。在第3吸附塔33中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域331,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域332。在第4吸附塔34中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域341,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域342。但是,即使在第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34中第1吸附区域321、331、341与第2吸附区域322、332、342的配置反过来,也没有任何影响。另外,在高级烃等杂质多的情况下,也可以追加填充了作为吸附剂的活性炭的吸附区域。
合成沸石MS-3A是对水分具有优良的吸附能力的吸附剂。MS-13X是对水分以及烃具有优良的吸附能力的吸附剂。通过形成具有填充了具有这样的吸附能力的MS-3A的第1吸附区域以及填充了MS-13X的第2吸附区域的第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34,可以将从气化器2导出的气体状的氨中含有的水分、高级烃等挥发性低的杂质有效地吸附除去。
本实施方式中使用的由MS-3A以及MS-13X等合成沸石构成的吸附剂以及活性炭可以通过加热、减压、加热以及减压中的任意一种处理使所吸附的杂质(水分以及烃)脱离而再生。例如,通过加热处理使由吸附剂吸附的杂质脱离的情况下,在200~350℃的温度下进行加热即可。
本实施方式的氨精制系统100中,第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34的温度被控制为0~60℃,压力被控制为0.1~1.0MPa。在第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34的温度低于0℃时,需要进行将在吸附除去杂质时产生的吸附热加以除去的冷却,从而能量效率有可能降低。第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34的温度超过60℃时,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。另外,第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34的压力低于0.1MPa时,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34的压力超过1.0MPa时,为了维持在一定压力下,需要大量的能量,能量效率有可能降低。
另外,第1吸附塔31、第2吸附塔32、第3吸附塔33以及第4吸附塔34中的线速度是:将每单位时间中气体状的氨供给到各吸附塔31、32、33、34的量换算成NTP(常温常压)下的气体体积并除以各吸附塔31、32、33、34的空塔截面积而求出的值的范围优选为0.1~5.0m/秒。线速度低于0.1m/秒时,吸附除去杂质需要长时间,因此不优选,线速度超过5.0m/秒时,吸附除去杂质时产生的吸附热没有被充分除去,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。
从第2吸附塔32导出并流过第8配管88的气体状的氨或者从第4吸附塔34导出并流过第9配管89的气体状的氨被导入分析部4中。
分析部4对从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨中含有的杂质的浓度进行分析。本实施方式中,分析部4为气相色谱分析装置(GC-PDD:脉冲放电型检测器)。作为气相分析装置,例如可以列举出:GC-4000(GL Sciences株式会社制)。基于该分析部4所得到的分析结果,可以设定后述冷凝器5将从第2吸附塔32或者第4吸附塔34导出的气体状的氨部分冷凝时的冷凝率。
从第2吸附塔32导出并供给到第10配管90中的气体状的氨或者从第4吸附塔34导出并供给到第10配管90中的气体状的氨流过第10配管90而被导入冷凝器5中。
在此,对于本实施方式的氨精制系统100中的作为部分冷凝部的冷凝器5所进行的气体状的氨的部分冷凝进行说明。冷凝器5将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨进行部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将氨中含有的挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
关于工业上制造的氨(粗氨)中含有的杂质,如果对其种类进行大致分类,则通常为氢气、氮气、氧气、氩气、一氧化碳以及二氧化碳等溶存低沸点气体、烃类、水分等。作为粗氨中含有的烃,含量最多的是甲烷,除此之外,含量依次较多的是乙烷、丙烷、乙烯以及丙烯等。就碳原子数而言,碳原子数为1~3的烃构成烃类的主要成分。
但是,粗氨中也含有碳原子数为4以上的烃,多数情况下含有碳原子数为4~6的烃,但它们的含量较少。另外,在将工业上制造的氨气进行液化时,为了使其压缩,要使用油泵等。此时,在粗氨中含有从油泵等混入的来自泵油的油分等具有大分子量的烃。
为了制造面向电子产业的氨,需要制成可以将这些构成杂质的碳原子数为宽范围的烃类除去的氨的精制系统。
本发明人们发现,作为代替精馏的粗氨中的杂质的除去方法,通过部分冷凝来实施的方法是优良的。
例如,在通过精馏来分离烃时,通常需要设置5~20段的精馏塔,以回流比为10~20来进行蒸馏。在该蒸馏中,氨中含有的主要是碳原子数为1~8的烃类是作为挥发性高的成分从蒸馏塔的塔顶部除去。在通过该精馏操作来得到高纯度的氨时,会产生的问题是:将从蒸馏塔的塔顶部废弃的含有挥发性高的杂质的氨设定为何种程度的比例,才能得到作为目标的高纯度的氨。即使在使用杂质的含量比较低的粗氨作为原料的情况下,从精馏塔的塔顶部废弃的比例需要设定为供给到蒸馏塔中的粗氨的约10%的大比例。
表1中示出了氨以及碳原子数为1~8的饱和直链烃的沸点。在碳原子数为4~8的烃作为纯物质存在时,尽管该烃的沸点比氨高,但在精馏操作中会作为挥发性高的化合物从蒸馏塔的塔顶部排出。
表1
其理由尚不确定,但本发明人们推测其理由如下。即,碳原子数为1~8的烃的沸点是:例如以碳原子数为3的丙烷的沸点为例,将丙烷投入容器中并使温度变化时,为该容器中的压力变为1个气压(0.1013MPa)时的温度。此时的丙烷的状态为相邻的丙烷分子之间通过范德华力等互相牵拉的状态,该相互牵拉的力强时,就显示出沸点高。但是,在目前成为问题的氨中存在的丙烷的浓度非常低的状况下,不存在在丙烷分子的邻位可以互相牵拉的丙烷分子或者其他烃分子,从而成为在茫茫一片液体氨中仅漂浮一个丙烷分子的状态。
通常,如在烃分子彼此之间或氨分子彼此之间那样,具有相似性质的分子之间产生大的分子间力,但如丙烷分子和氨分子那样在性质上大大不同的分子之间产生的该分子间力小。这样,在氨中极微量存在烃杂质的状况下,以往的蒸馏的概念已经没有意义。液体氨中,在氨分子之间产生互相牵拉的力,但另一方面,即使是作为纯物质来说沸点比氨高的碳原子数为4~8的烃,也由于它们与氨分子的相互作用小,因此在液体氨中作为沸点比氨低的化合物发挥作用是当然的。事实上,由精馏的结果可知,碳原子数为1~8的烃作为具有比氨低的沸点的挥发性高的化合物起作用。
在使温度发生各种变化从而使氨中微量含有的碳原子数为1~8的烃在氨中的浓度达到气液平衡状态时,测定这些烃在液化氨的气相与液相中显示出何种浓度分布,其结果示于表2。另外,分配系数是通过将各种饱和直链烃的浓度(即在液体氨中的初期浓度)调节至500~5000ppm,然后在规定温度下放置二昼夜后进行测定的。
表2
另外,该表2中示出的气液分配系数是作为通过部分冷凝能够以何种程度分离杂质的指标,其被如下定义。
分配系数(Kd)=A1/A2 (1)
[式中,A1表示气液平衡后的气体氨中的杂质浓度,A2表示气液平衡后的液体氨中的杂质浓度]。
其中,上述式(1)中的杂质浓度A1、A2以mol-ppm为单位,定义为下式(2)。
杂质浓度(A1,A2)=杂质(mol)/(氨(mol)+杂质(mol))×106 (2)
根据该定义,越是气液分配系数大的杂质,越会在没有通过部分冷凝进行冷凝即未被冷凝的气体氨中大量含有。越是碳原子数小的烃,越会在气相中以比在液相中更高的比例存在,只要是碳原子数为8以下的烃,则在气相中以更高的浓度存在。另外,温度越低,烃以越高的浓度在氨气相中存在。
另外还可知,该表2中所示的直到达到平衡为止的时间随着氨中含有的烃浓度降低而延长,对于在此示出的ppm级的浓度,直到达到其平衡为止需要数天。这表示,在通过精馏除去氨中的杂质的操作中,在精馏塔的各蒸馏段所引起的较短气液接触时间内,没有充分进行作为杂质的烃的物质转移。由该结果可知,在氨的高纯度化中使用精馏的方法在工业上效果差。另外,表2是关于饱和直链烃的数据,在碳原子数为4以上的各种相应异构体和碳原子数为2以上的烃中分子内含有不饱和键的情况下,也具有表2所示的倾向。
如上所示,本发明人们确认,作为粗氨中的微量杂质的碳原子数为1~8的烃的行为与以往认为的状态大大不同,并进一步认为,在氨的精制中不能利用该碳原子数为1~8的烃在氨中的性质的差异。因此,将氨气温度保持在-25℃,将冷凝器5中的器壁温度设为-30℃,尝试将分别以约5000ppm、约500ppm以及约500ppm含有甲烷、乙烷以及丙烷的气体状的粗氨的95%通过冷凝来进行液化,结果可知,在所得到的液体氨中没有检测到这些烃,杂质的大部分残存在未被冷凝的气体氨中。根据表2的分配系数,在通过部分冷凝操作而在-20℃冷凝的液体氨中,甲烷、乙烷以及丙烷分别以54ppm、24ppm以及56ppm存在来进行计算,但令人意外的是,通过冷凝器5中的部分冷凝,该值小很多,可以将粗氨在短时间内精制达到非常高的纯度。
通过精馏将粗氨中含有的杂质分离除去时,由于是在进行回流的同时进行蒸馏,因此重复进行下述操作:在蒸馏塔中使液体氨加热蒸发而得到气体氨,而在蒸馏塔的塔顶部的冷凝器中使来自精馏塔的气体氨冷凝而得到液体氨。因此,在精馏操作中要将大量的能量投入其操作中。
与此相对,通过冷凝器5中的部分冷凝将氨中含有的杂质分离除去时,由于仅将气体氨冷凝1次,因此对此所需要的能量为少量即可。由此可知,与通过精馏的氨的精制方法比较,通过冷凝器5中的部分冷凝来进行的精制方法,不仅在短时间内得到高纯度的氨,而且在能量上也具有大优点。
另外,本发明人们发现如下事实:在氨中含有的杂质为碳原子数为1~8的烃的情况下,即使通过冷凝器5进行伴随达到气体状的氨的90~99.5%左右这样的程度的液化的部分冷凝操作,则以液相成分的形式得到的液体氨中含有的杂质的浓度与最初的气体状的氨中含有的杂质浓度相比,也大幅度降低。
在通过冷凝器5中的部分冷凝而将氨中含有的杂质分离除去的精制方法中,如上所述,通过部分冷凝而以液相成分的形式得到的液体氨超过由气液分配系数预料到的值,杂质烃的浓度降低很多。其理由尚不确定,但可以推测为,在部分冷凝中平衡关系遭到破坏,引起动态的杂质分离,杂质烃的大部分残存在没有被冷凝的气相成分中。该推测的正确性从如下的内容得到证实:没有将通过冷凝器5中的部分冷凝而以液相成分的形式得到的液体氨从冷凝器5中迅速取出,暂时以液体氨的状态滞留在冷凝器5的内部时,需要观察数十分钟~数小时这样的长时间,但该液体氨中的杂质烃浓度逐渐上升。
该推测和观察结果表示,为了得到高纯度氨,需要进行冷凝器5的运行,以使得通过冷凝器5中的部分冷凝而以液相成分的形式得到的液体氨迅速从冷凝器5导出,在冷凝器5的内部仅存在未被冷凝的气相成分。
另外可以认为,为了提高氨的精制效率,虽然只是大体上的参考,但气液分配系数越大越优选。如上所述,该气液分配系数受温度的影响,部分冷凝温度越低,可以得到越大的气液分配系数。这意味着:在冷凝器5中的部分冷凝操作的设定温度高的情况下,例如将氨的部分冷凝引起的温度设定为50℃的情况下,如果将供给到冷凝器5中的氨的压力设为1.81MPa以上,则能够进行氨的部分冷凝,但与部分冷凝操作的设定温度低的情况相比,该烃杂质的分离效率有可能降低。
冷凝器5将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将氢气、氮气、氧气、氩气、一氧化碳、二氧化碳以及碳原子数为1~8的烃以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体氨。具体而言,对于从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨,冷凝器5通过进行冷却处理,将氨以其一部分成为气相成分的方式进行冷凝而分离成气相成分和液相成分。作为冷凝器5,可以列举出:多管式冷凝器、平板式热交换器等。
本实施方式中,冷凝器5将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨的70~99体积%冷凝而分离成气相成分和液相成分。此时,以从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨的一部分即1~30体积%成为气相成分的方式进行冷凝而分离成气相成分和液相成分。由此,可以将吸附除去后的气体状的氨中含有的挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式收率良好地得到精制后的液体氨。
另外,作为冷凝器5中的冷凝条件,只要是从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨的一部分成为液体的条件就行,没有限定,可以适当设定温度、压力以及时间。本实施方式中,优选冷凝器5被构成为:在-77~50℃的温度下将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨冷凝而分离成气相成分和液相成分。由此,可以将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨有效地冷凝从而得到精制后的液体氨,同时可以提高该液体氨的纯度。在对冷凝器5中的气体状的氨进行冷凝时的温度低于-77℃时,进行冷却需要大量的能量,因此不优选,而上述温度超过50℃时,氨的一部分冷凝而得到的液体氨中含有的杂质浓度增高,因此不优选。
另外,优选冷凝器5被构成为:在0.007~2.0MPa的压力下将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨冷凝而分离成气相成分和液相成分。在对冷凝器5中的气体状的氨进行冷凝时的压力低于0.007MPa时,会使氨冷凝的温度降低,因而进行冷却需要大量的能量,因此不优选,而上述压力超过2.0MPa时,使氨冷凝的温度增高,因此氨的一部分冷凝而得到的液体氨中含有的杂质浓度增高,因此不优选。
本实施方式的氨精制系统100中,由于冷凝器5将从第2吸附塔32或第4吸附塔34导出的气体状的氨的一部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,因此可以将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体氨。因此,即使不像以往技术那样设置蒸馏部,也可以通过简化的系统对氨进行精制。
冷凝器5上连接有设置有第11阀门911的第11配管91和设置有第2阀门921的第12配管92。另外,第12配管92连接在冷凝器5与制品罐6之间。
在冷凝器5中,在第11阀门911开放的状态下,以气相成分的形式从氨中分离除去的挥发性高的杂质流过第11配管91排出到系统外部。另外,在冷凝器5中,在第12阀门921开放的状态下,以液相成分的形式得到的液体氨流过第12配管92供给到制品罐6中。
制品罐6贮留在冷凝器5中以液相成分的形式得到的液体氨。该制品罐6优选将温度以及压力控制在一定条件下以使得能够以液体氨的形式贮留。
图2是表示本发明的第2实施方式的氨精制系统200的构成的图。本实施方式的氨精制系统200与上述的氨精制系统100类似,对对应的部分标注相同的参考符号,并省略说明。除了吸附部201的构成与上述吸附部3的构成不同之外,氨精制系统200与氨精制系统100相同。
氨精制系统200中具备的吸附部201将从气化器2导出的气体状的氨中含有的杂质通过主要由多孔的合成沸石构成的吸附剂吸附除去。本实施方式中,吸附部201包含作为多个吸附部的第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013来构成。
第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013与上述第1吸附塔31具有同样的构成。具体而言,在第1吸附塔2011中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域20111,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域20112。在第2吸附塔2012中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域20121,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域20122。在第3吸附塔2013中,在塔顶部侧配置填充了MS-3A的第1吸附区域20131,在塔底部侧配置填充了MS-13X的第2吸附区域20132。但是,在第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013中,即使第1吸附区域2011 1、20121、20131与第2吸附区域20112、20122、20132的配置反过来,也没有任何影响。另外,在高级烃等杂质多的情况下,也可以追加填充了作为吸附剂的活性炭的吸附区域。
另外,本实施方式的氨精制系统200中,第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的温度被控制为0~60℃,压力被控制为0.1~1.0MPa。第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的温度低于0℃时,需要进行将吸附除去杂质时产生的吸附热加以除去的冷却,从而能量效率有可能降低。第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的温度超过60℃时,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。另外,第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的压力低于0.1MPa时,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的压力超过1.0MPa时,为了维持在一定压力下,需要大量的能量,能量效率有可能降低。
另外,第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013中的线速度是:将每单位时间中液体状的氨供给到各吸附塔2011、2012、2013的量换算成NTP(常温常压)下的气体体积并除以各吸附塔2011、2012、2013的空塔截面积而求出的值的范围优选为0.1~5.0m/秒。线速度低于0.1m/秒时,吸附除去杂质需要长时间,因此不优选,线速度超过5.0m/秒时,吸附除去杂质时产生的吸附热没有被充分除去,吸附剂对杂质的吸附能力有可能降低。
另外,本实施方式中,从气化器2导出的气体状的氨流过的第3配管83上连接有从第3配管83分支出来的第13配管202、第14配管203以及第15配管204。
第13配管202从第3配管83分支出来并与第1吸附塔2011的塔顶部连接。在该第13配管202上设置有开放或关闭第13配管202中的流路的第13阀门2021。第14配管203从第3配管83分支出来并与第2吸附塔2012的塔顶部连接。在该第14配管203上设置有开放或关闭第14配管203中的流路的第14阀门2031。第15配管204从第3配管83分支出来并与第3吸附塔2013的塔顶部连接。在该第15配管204上设置有开放或关闭第15配管204中的流路的第105阀门2041。
另外,在第1吸附塔2011的塔底部连接有从第1吸附塔2011导出的液体状的氨流过的第16配管205。在该第16配管205上设置有开放或关闭第16配管205中的流路的第16阀门2051。在第2吸附塔2012的塔底部连接有从第2吸附塔2012导出的气体状的氨流过的第17配管206。在该第17配管206上设置有开放或关闭第17配管206中的流路的第17阀门2061。在第3吸附塔2031的塔底部连接有从第3吸附塔2013导出的气体状的氨流过的第18配管207。在该第18配管207上设置有开放或关闭第18配管207中的流路的第18阀门2071。
另外,在第16配管205上连接有从第16配管205分支出来的第19配管208。该第19配管208从第16配管205分支出来并与第14配管203连接,成为用于将从第1吸附塔2011导出的气体状的氨导入第2吸附塔2012中的流路。在第19配管208上设置有开放或者关闭第19配管208中的流路的第19阀门2081。在第19配管208上连接有从第19配管208分支出来的第20配管209。该第20配管209从第19配管208分支出来并与第15配管204连接,成为用于将从第1吸附塔2011导出的气体状的氨导入第3吸附塔2013中的流路。在第20配管209上设置有开放或者关闭第20配管209中的流路的第20阀门2091。
另外,在第17配管206上连接有从第17配管206分支出来的第21配管210以及第22配管211。该第21配管210从第17配管206分支出来并与第13配管202连接,成为用于将从第2吸附塔2012导出的气体状的氨导入第1吸附塔2011中的流路。在第21配管210上设置有开放或者关闭第21配管210中的流路的第21阀门2101。第22配管211从第17配管206分支出来并与第15配管204连接,成为用于将从第2吸附塔2012导出的气体状的氨导入第3吸附塔2013中的流路。在第22配管211上设置有开放或者关闭第22配管211中的流路的第22阀门2111。
另外,在第18配管207上连接有从第18配管207分支出来的第23配管212。该第23配管212从第18配管207分支出来并与第13配管202连接,成为用于将从第3吸附塔2013导出的气体状的氨导入第1吸附塔2011中的流路。在第23配管212上设置有开放或者关闭第23配管212中的流路的第23阀门2121。在该第23配管212上连接有从第23配管212分支出来的第24配管213。该第24配管213从第23配管212分支出来并与第14配管203连接,成为用于将从第3吸附塔2013导出的气体状的氨导入第2吸附塔2012中的流路。在第24配管213上设置有开放或者关闭第24配管213中的流路的第24阀门2131。
另外,对于第16配管205、第17配管206以及第18配管207,在液体状的氨的流过方向下游侧端部连接第25配管214。向该第25配管214中供给从第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013中的任意一个吸附塔导出的液体状的氨。另外,在该第25配管214上设置有从第25配管214分支出来并与分析部4连接的第8配管88和从第25配管214分支出来并与冷凝器5连接的第10配管90。
在如上所述构成的氨精制系统200中,关于第1吸附塔2011、第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013的连接,有以下六种连接模式。
第1种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第1吸附塔2011、第2吸附塔2012的连接模式。在第1种连接模式中,使第13阀门2021、第17阀门2061以及第19阀门2081开放,使第14阀门2031、第15阀门2041、第16阀门2051、第18阀门2071、第20阀门2091、第21阀门2101、第22阀门2111、第23阀门2121以及第24阀门2131关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第13配管202而导入第1吸附塔2011中,从第1吸附塔2011导出的气体状的氨流过第16配管205以及第19配管208而导入第2吸附塔2012中,从第2吸附塔2012导出的气体状的氨流过第17配管206而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第1种连接模式中,可以在第1吸附塔2011以及第2吸附塔2012中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第1种连接模式中,没有进行第3吸附塔2013中的吸附除去操作,因此可以对该第3吸附塔2013进行再生处理。
第2种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第1吸附塔2011、第3吸附塔2013的连接模式。在第2种连接模式中,使第13阀门2021、第18阀门2071以及第20阀门2091开放,使第14阀门2031、第15阀门2041、第16阀门2051、第17阀门2061、第19阀门2081、第21阀门2101、第22阀门2111、第23阀门2121以及第24阀门2131关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第13配管202而导入第1吸附塔2011中,从第1吸附塔2011导出的气体状的氨流过第16配管205、第19配管208以及第20配管209而导入第3吸附塔2013中,从第3吸附塔2013导出的气体状的氨流过第18配管207而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第2种连接模式中,可以在第1吸附塔2011以及第3吸附塔2013中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第2种连接模式中,没有进行第2吸附塔2012中的吸附除去操作,因此可以对该第2吸附塔2012进行再生处理。
第3种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第2吸附塔2012、第1吸附塔2011的连接模式。在第3种连接模式中,使第14阀门2031、第16阀门2051以及第21阀门2101开放,使第13阀门2021、第15阀门2041、第17阀门2061、第18阀门2071、第19阀门2081、第20阀门2091、第22阀门2111、第23阀门2121以及第24阀门2131关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第14配管203而导入第2吸附塔2012中,从第2吸附塔2012导出的气体状的氨流过第17配管206以及第21配管210而导入第1吸附塔2011中,从第1吸附塔2011导出的气体状的氨流过第16配管205而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第3种连接模式中,可以在第1吸附塔2011以及第2吸附塔2012中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第3种连接模式中,没有进行第3吸附塔2013中的吸附除去操作,因此可以对该第3吸附塔2013进行再生处理。
第4种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第2吸附塔2012、第3吸附塔2013的连接模式。在第4种连接模式中,使第14阀门2031、第18阀门2071以及第22阀门2111开放,使第13阀门2021、第15阀门2041、第16阀门2051、第17阀门2061、第19阀门2081、第20阀门2091、第21阀门2101、第23阀门2121以及第24阀门2131关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第14配管203而导入第2吸附塔2012中,从第2吸附塔2012导出的气体状的氨流过第17配管206以及第22配管211而导入第3吸附塔2013中,从第3吸附塔2013导出的气体状的氨流过第18配管207而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第4种连接模式中,可以在第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第4种连接模式中,没有进行第1吸附塔2011中的吸附除去操作,因此可以对该第1吸附塔2011进行再生处理。
第5种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第3吸附塔2013、第1吸附塔2011的连接模式。在第5种连接模式中,使第15阀门2041、第16阀门2051以及第23阀门2121开放,使第13阀门2021、第14阀门2031、第17阀门2061、第18阀门2071、第19阀门2081、第20阀门2091、第21阀门2101、第22阀门2111以及第24阀门2131关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第15配管204而导入第3吸附塔2013中,从第3吸附塔2013导出的气体状的氨流过第18配管207以及第23配管212而导入第1吸附塔2011中,从第1吸附塔2011导出的气体状的氨流过第16配管205而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第5种连接模式中,可以在第1吸附塔2011以及第3吸附塔2013中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第5种连接模式中,没有进行第2吸附塔2012中的吸附除去操作,因此可以对该第2吸附塔2012进行再生处理。
第6种连接模式为使从气化器2导出的气体状的氨依次通过第3吸附塔2013、第2吸附塔2012的连接模式。在第6种连接模式中,使第15阀门2041、第17阀门2061以及第24阀门2131开放,使第13阀门2021、第14阀门2031、第16阀门2051、第18阀门2071、第19阀门2081、第20阀门2091、第21阀门2101、第22阀门2111以及第23阀门2121关闭。
由此,从气化器2导出的气体状的氨流过第15配管204而导入第3吸附塔2013中,从第3吸附塔2013导出的气体状的氨流过第18配管207、第23配管212以及第24配管213而导入第2吸附塔2012中,从第2吸附塔2012导出的气体状的氨流过第17配管206而供给到第25配管214中,气体状的氨从该第25配管214导入分析部4以及冷凝器5中。
这样的第6种连接模式中,可以在第2吸附塔2012以及第3吸附塔2013中吸附除去气体状的氨中含有的杂质,因此能够提高对杂质的吸附除去能力。另外,在第6种连接模式中,没有进行第1吸附塔2011中的吸附除去操作,因此可以对该第1吸附塔2011进行再生处理。
本发明在不脱离其精神或主要特征的情况下能够以其他各种方式实施。因此,上述实施方式不过是对各个方面进行简单的例示,本发明的范围为权利要求书中所示,并不受说明书的任何约束。另外,属于权利要求书的变形和变更全部包含在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种氨精制系统,其是对粗氨进行精制的氨精制系统,其特征在于,包含:
贮留部,其贮留液体状的粗氨,并将该贮留的液体状的粗氨导出;
气化部,其将从所述贮留部导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出;
吸附部,其将从所述气化部导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去,并将气体状的氨导出;和
部分冷凝部,其将从所述吸附部导出的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
2.根据权利要求1所述的氨精制系统,其特征在于,所述吸附部至少具有:填充了合成沸石MS-3A作为吸附剂的吸附区域和填充了合成沸石MS-13X作为吸附剂的吸附区域。
3.根据权利要求1或2所述的氨精制系统,其特征在于,所述吸附部具有串联连接的多个吸附塔,所述多个吸附塔将从所述气化部导出的气体状的氨中含有的杂质吸附除去。
4.一种氨的精制方法,其是对粗氨进行精制的方法,其特征在于,包含:
贮留工序,其贮留液体状的粗氨,并将该贮留的液体状的粗氨导出;
气化工序,其将在所述贮留工序导出的液体状的粗氨的一部分气化,并将气体状的氨导出;
吸附工序,其将在所述气化工序导出的气体状的氨中含有的杂质通过多孔吸附剂吸附除去;和
部分冷凝工序,其将在所述吸附工序中吸附除去了杂质的气体状的氨部分冷凝而分离成气相成分和液相成分,由此将挥发性高的杂质以气相成分的形式分离除去,以液相成分的形式得到精制后的液体状的氨。
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