CN106413851B - 气体浓缩方法 - Google Patents

Abstract

在高纯度地生成气体时，进一步改善气体回收率。包括以下步骤：在设有3座以上填充有将吸附对象气体吸附的吸附材料的吸附塔的结构中，在对结束了吸附工序的第一吸附塔进行均压（降压）工序之前，在至少对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自第一吸附塔的上部的非吸附气体向该第二吸附塔的上部移送，由此，在第一吸附塔中进行吸附均压（降压）工序，并在第二吸附塔中进行吸附均压（升压）工序。

Description

气体浓缩方法

技术领域

本发明涉及一种气体浓缩方法，设置有3座以上的填充有将吸附对象气体吸附的吸附材料的吸附塔，关于吸附塔，分别在3座以上的吸附塔之间错开时机地依次执行PSA（变压吸附）循环，所述PSA循环依次重复以下工序：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔下部接受含有吸附对象气体的原料气体的供给，将吸附对象气体吸附到吸附材料中，并将以非吸附成分为主要成分的非吸附气体从吸附塔上部释放；均压（降压）工序，在该均压（降压）工序中，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内成为中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将吸附材料减压到低压状态，使吸附到吸附材料中的吸附对象气体脱附而从吸附塔下部回收；均压（升压）工序，在该均压（升压）工序中，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体，使吸附塔内成为中间压状态。

背景技术

在有效利用可燃性气体的情况下，需要从包含可燃性气体的原料气体中将空气等气体分离，将可燃性气体浓缩到适当的浓度范围。提出了各种各样的这样的将可燃性气体浓缩的装置及方法，提出了以下这样的发明（例如专利文献1）：以作为含甲烷气体从煤矿产生的气体（所谓的煤矿气体）为原料气体，使用吸附材料从该原料气体将空气（主要包括氮、氧、二氧化碳）分离，将甲烷浓缩并利用。

即，在上述专利文献1中，提出了以下这样的装置及方法的发明：使用与氮相比甲烷的吸附速度非常慢的天然沸石作为吸附材料（换言之，使用相对于甲烷优先地吸附氮、氧、二氧化碳等掺杂气体的吸附材料），将煤矿气体借助压缩机等向填充有该吸附材料的吸附塔导入直到成为既定压，使煤矿气体中含有的掺杂气体先吸附到吸附塔的近部（下部），使吸附速度较慢的甲烷吸附到吸附塔的里部（上部），再将该甲烷从吸附塔的上部释放直到成为大气压，将甲烷浓缩。

由此，使用吸附材料将空气从作为原料气体的煤矿气体分离，将甲烷浓缩，能够将该浓缩的甲烷作为燃料等利用。

即，设想设置有作为PSA循环依次执行吸附工序和脱附工序的控制机构的结构，在该吸附工序中，向吸附塔供给原料气体，使掺杂气体吸附到吸附塔内的吸附材料中，释放甲烷，在该脱附工序中，使掺杂气体从吸附塔内的吸附材料脱附，将吸附塔内的吸附材料再生。

在这样的PSA循环中，结束吸附工序，结束将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送而使吸附塔内成为中间压状态的均压工序、及减压工序，进行从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体而使吸附塔内成为中间压状态的均压工序。由此，除了改善各吸附塔中的升压、降压所需要的能量效率以外，还希望在使精制对象气体的纯度提高的同时使精制对象气体的回收率提高。

另外，在本发明中，以下述方式进行区别记述：相对于进行均压工序的一对吸附塔中的、向其他塔移送气体而使内部降压的吸附塔进行均压（降压）工序，相对于接收来自其他塔的气体而使内部升压的吸附塔进行均压（升压）工序。

专利文献1：日本特开昭58－198591号公报。

发明内容

所以，本发明人们鉴于上述情况，以下述为目的：在设有3座以上的吸附塔中借助PSA将气体浓缩的情况下，通过适当地进行均压工序，能够改善在各吸附塔的升压、降压中需要的能量效率，进而在使精制对象气体的纯度提高的同时，使精制对象气体的回收率提高。

用来实现上述目的的本发明的气体浓缩方法的特征方案是，一种气体浓缩方法，设有3座以上填充有将吸附对象气体吸附的吸附材料的吸附塔，关于前述吸附塔，分别在前述3座以上的吸附塔之间错开时机地依次执行PSA循环，所述PSA循环依次重复以下工序：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔下部接受含有吸附对象气体的原料气体的供给，将吸附对象气体吸附到前述吸附材料中，并将以非吸附成分为主要成分的非吸附气体从吸附塔上部释放；均压（降压）工序，在该均压（降压）工序中，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内成为中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将前述吸附材料减压到低压状态，使吸附在前述吸附材料中的吸附对象气体脱附，从吸附塔下部回收；均压（升压）工序，在该均压（升压）工序中，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体，使吸附塔内成为中间压状态；其特征在于，包括以下步骤：在对结束了吸附工序的第一吸附塔进行均压（降压）工序之前，在至少对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自前述第一吸附塔的上部的非吸附气体向该第二吸附塔的上部移送，由此，在前述第一吸附塔中进行吸附均压（降压）工序，并且在前述第二吸附塔中进行吸附均压（升压）工序。

根据上述方案，具备上述的使用以往的气体浓缩装置的气体浓缩方法的基本方案，所以能够借助PSA循环，进行可燃性气体等的浓缩，所述PSA循环向吸附塔供给含有可燃性气体等的原料气体，使吸附对象气体吸附到吸附塔内的吸附材料中，依次进行吸附工序和脱附工序。

以往，在这样的PSA循环中采用均压工序的情况下，考虑以下情况：在某个吸附塔中进行吸附工序或脱附工序的步骤中，如紧接在吸附工序之后的吸附塔和紧接在脱附工序之后的吸附塔那样，在希望的成对的吸附塔之间进行预先使吸附塔内压升压、降压直到开始下个工序的动作。考虑以下情况：借助这样的工序，利用各吸附塔之间的压力差，能够将非吸附气体有效地再利用，同时，使各吸附塔的内压升压、降压而均衡化，削减用来进行PSA循环的动力。

但是，在并设有许多吸附塔的情况下，希望将这样的均压工序分为多次进行，但例如在设有4座吸附塔的情况下，考虑以下情况：在1次的PSA循环中，均压工序针对每1个塔只能进行到四次。即，在第一吸附塔进行吸附工序的期间中能进行均压工序的范围，在第一吸附塔的吸附工序完成后的接着的步骤中进行吸附工序的吸附塔是第二吸附塔、进行脱附工序的吸附塔是第四吸附塔的情况下，被限制在第二吸附塔与第四吸附塔、以及第三吸附塔与第四吸附塔之间。因此，考虑以下情况：被限制为四次，即对相对于结束了吸附工序的第一吸附塔接着进行吸附工序的第二吸附塔以外的两个第三、第四吸附塔分别各进行一次均压（升压）工序和均压（降压）工序。结果，在吸附工序前的均压工序中，吸附塔内的压力仅被升压到比进行吸附工序的压力低的压力。

在这样的状况下，本发明人们想到了进行吸附均压工序的技术，该吸附均压工序在进行吸附塔内的升压的同时进行均压工序。由此，例如在设有4座吸附塔的气体浓缩装置的情况下，能够调整PSA循环，使得能将均压工序跨越六次地进行。即设置以下步骤：在对结束了吸附工序的第一吸附塔进行均压（降压）工序之前，在至少对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自前述第一吸附塔的非吸附气体经由该第一吸附塔上部向该第二吸附塔内的吸附塔上部移送，由此，在前述第一吸附塔中进行吸附均压（降压）工序并在前述第二吸附塔中进行吸附均压（升压）工序。

于是，能够在至少对第二吸附塔进行原料气体的供给的同时，将从第一吸附塔排出的非吸附气体从第一吸附塔向第二吸附塔移送供给。因而，在将前述第一吸附塔降压的同时将前述第二吸附塔升压，结果能够在第一吸附塔与第二吸附塔之间实现均压。此外，此时，向第二吸附塔的原料气体的供给能够不中断地连续地进行，所以几乎不给也包括其他吸附塔的PSA循环带来影响。因而，能够在不怎么变更使用以往的PSA循环的气体浓缩装置的基本的方案、运转方法的情况下在第一吸附塔与第二吸附塔之间进行均压工序（吸附均压（降压）工序、吸附均压（升压）工序），关于各吸附塔能够将均压工序增加两次（将吸附均压（降压）工序、吸附均压（升压）工序分别各增加一次）。在此情况下，能够增加将吸附塔内的非吸附气体回收的机会，所以能够有利于提高将非吸附气体回收的回收率。即，如果增加均压工序的次数，则能够使进行减压工序时的吸附塔内的压力变得更低。于是，当进行减压工序时，残留在吸附塔内的非吸附气体量也减少。因此，在减压工序时从吸附塔内与吸附对象气体一起被废弃的非吸附气体量被削减，能够提高非吸附气体的回收率。另外，在非吸附气体中包括精制对象气体。

此外，此时从第一吸附塔向第二吸附塔移送供给的非吸附气体被从第一吸附塔的上部向第二吸附塔的上部移送，所以能够在第一吸附塔中将吸附工序末期的不怎么包含比较不纯的物质的非吸附气体回收。因此，在提高非吸附气体的回收率的方面效率较好。进而，此时被回收的非吸附气体被从第一吸附塔的上部向第二吸附塔的上部供给，所以纯度比较高的非吸附气体被向第二吸附塔供给，被其吸附材料进一步精制后，能够在不受相对于第二吸附塔的原料气体的供给的影响的情况下在第二吸附塔的下个吸附工序中作为制品气体回收。即，从第二吸附塔在紧接着吸附均压工序之后回收的非吸附气体与采用以往的方案的情况相比，纯度提高。

此外，第一吸附塔在吸附工序结束后，效率良好地开始降压，整体上能够增加降压的阶段，能够增加能够在不使用动力的情况下将吸附塔内降压的期间，能够得到削减将气体浓缩装置的吸附塔减压的动力的效果。另一方面，在第二吸附塔中，也在进行吸附塔内的升压的同时增加将包含吸附对象气体的非吸附气体循环使用并再回收的机会，所以考虑提高了气体分离性能，还带来回收率的提高。

另外，可知，吸附均压工序在以3座进行PSA循环的情况下也能够同样地采用，此外可知，即使是5座以上的多个塔也能够同样地采用，可以期待与4座的循环的情况同样的效果。

本发明的气体浓缩方法的进一步的特征方案在于，前述原料气体供给状态是以下状态：向结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔、以及结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔两者同时供给原料气体。

能够设置以下步骤：对结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔供给原料气体，并且对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔也同时供给原料气体，将来自第一吸附塔的非吸附气体向处于原料气体供给状态的第二吸附塔供给，在第一吸附塔中进行吸附均压（降压）工序，在第二吸附塔中进行吸附均压（升压）工序。

于是，将与第一吸附塔的吸附材料接触后的从该第一吸附塔内排出的非吸附气体在使用向第一吸附塔及第二吸附塔供给的原料气体的供给压的同时从第一吸附塔向第二吸附塔移送供给。因而，在第一吸附塔一边进行吸附一边被降压的同时，第二吸附塔被升压，结果能够在第一吸附塔与第二吸附塔之间实现均压。

另外，如果向两个塔同时供给原料气体，则针对每个塔的原料气体供给压减少，所以原料气体的供给压与第一吸附塔的内压相比变低。在此情况下，设想有可能还从第一吸附塔的下部将非吸附气体向第二吸附塔移送，但这样的状况能够通过适当设定原料气体的供给压来避免。

本发明的气体浓缩方法的进一步的特征方案在于，前述原料气体供给状态是以下状态：不向结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔供给原料气体，而对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体。

能够设置以下步骤：不对结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔供给原料气体，而对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体，将与第一吸附塔的吸附材料接触后的从该第一吸附塔内排出的非吸附气体向处于原料气体供给状态的第二吸附塔供给，在第一吸附塔中进行吸附均压（降压）工序，在第二吸附塔中进行吸附均压（升压）工序。

于是，将与第一吸附塔的吸附材料接触后的从该第一吸附塔内排出的非吸附气体向第二吸附塔移送供给。因而，在第一吸附塔进行吸附均压（降压）工序的同时，第二吸附塔进行吸附均压（升压）工序，结果能够在第一吸附塔与第二吸附塔之间实现均压。

此外，在此情况下，原料气体供给仅为第二吸附塔，所以与在向第一吸附塔和第二吸附塔同时供给原料气体的同时实现均压的情况不同，不会发生原料气体的供给压比第一吸附塔的内压低、还从第一吸附塔的下部将非吸附气体向第二吸附塔移送那样的状况，不需要考虑相对于两个吸附塔的下部的原料气体的供给压的平衡。

除了上述方案以外，也可以是，前述吸附塔设有4座以上；作为前述中间压状态，设定吸附塔内压力不同的多个压力状态；作为前述均压（降压）工序，包括：高压侧均压（降压）工序，在该高压侧均压（降压）工序中，将高压状态的吸附塔内的气体向比该吸附塔低压的中间压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；低压侧均压（降压）工序，在该低压侧均压（降压）工序中，将比低压状态高压的中间压状态的吸附塔内的气体向低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；前述均压（升压）工序包括：低压侧均压（升压）工序，在该低压侧均压（升压）工序中，将前述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体接收到低压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；高压侧均压（升压）工序，在该高压侧均压（升压）工序中，将高压状态的其他吸附塔内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；从进行前述均压（降压）工序的吸附塔向进行前述均压（升压）工序的吸附塔，从吸附塔上部跨至吸附塔上部地移送气体。

即，根据上述方案，在设有4座以上吸附塔的情况下，对吸附塔内经过吸附均压（降压）工序、高压侧均压（降压）工序、低压侧均压（降压）工序这至少3个阶段的均压状态进行减压，并且能够经过低压侧均压（升压）工序、高压侧均压（升压）工序、吸附均压（升压）工序这至少3阶段的均压状态进行压力变动。由此，能够减小吸附塔的升压所需要的动力及吸附塔的减压所需要的动力。此外，在设有更多个吸附塔的情况下，能够设定更多个压力状态。

进而，也可以是，前述原料气体是以从煤矿气体、生物气体、改性气体、天然气中选择的一种气体为主要成分的气体，精制对象气体是甲烷。

在使原料气体为煤矿气体、生物气体、改性气体、天然气那样，使精制对象气体为甲烷的情况下，能够将更高纯度的甲烷以更高的回收率浓缩，所以能实现燃料资源的有效利用。

此外，也可以是，前述吸附材料含有从活性炭、碳分子筛、沸石、多孔性的金属络合物中选择的至少一种作为主要成分。

由于上述吸附材料能够将甲烷以外的气体效率良好地有选择地吸脱附，所以在作为原料气体而利用含甲烷气体的情况下，能够进行效率良好的甲烷浓缩。

其中，在含有以下这样的材料作为主要成分的情况下，特别地甲烷分离性能高，是优选的：在用MP法测量的细孔径0.38nm以上，该细孔径下的细孔容积（V_0.38）不超过0.01cm³/g、细孔径0.34nm下的细孔容积（V_0.34）为0.20cm³/g以上。

因而，在用PSA将气体浓缩的情况下，能够增加进行均压工序的次数，相对于相同的目标气体纯度能够进一步提高气体回收率。

附图说明

图1是用来进行气体浓缩方法的气体浓缩装置（4座）的概略图。

图2是表示由气体浓缩方法带来的吸附塔（4座）内的压力变化的图。

图3是用来进行气体浓缩方法的气体浓缩装置（3座）的概略图。

图4是表示由气体浓缩方法带来的吸附塔（3座）内的压力变化的图。

具体实施方式

以下，说明涉及本发明的实施方式的气体浓缩方法。另外，以下记述适当的实施例，但这些实施例分别是为了更具体地例示本发明而记载的，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种各样的变更，本发明并不限定于以下的记载。

〔气体浓缩装置〕

在本发明的气体浓缩方法中使用的气体浓缩装置如图1所示，构成为设有以下部分：吸附塔A1～A4，其填充有吸附材料A11～A41；供给部L1及回收部L2，其从原料气体罐T1供给生物气体（原料气体的一例），并将没有吸附到吸附材料A11～A41中的甲烷回收；减压部L3，其将吸附到吸附材料A11～A41中的甲烷以外的掺杂气体减压回收；控制装置C，其控制供给部L1、回收部L2、减压部L3的运转。

另外，作为吸附材料A11～A41，只要能够将甲烷气体等可燃性气体以外的二氧化碳、氮等掺杂气体有选择地（优先地）吸附，就没有特别限制，但通过使用能够在大气压及298K下将掺杂气体有选择地吸附的吸附材料A11～A41，在大气压及298K下也能够在该吸附材料A11～A41中充分地吸附掺杂气体。

使用作为从由以下这样的碳分子筛、活性炭、沸石、硅胶及有机金属络合物构成的组中选择的至少一个的吸附材料A11～A41即可：在用MP法测量的细孔径0.38nm以上，该细孔径下的细孔容积（V_0.38）不超过0.01cm³/g，细孔径0.34nm下的细孔容积（V_0.34）是0.20cm³/g以上。

〔吸附塔〕

吸附塔A1～A4分别填充有吸附材料A11～A41。此外，在各吸附塔A1～A4的下部设置气体通路L11～L41，构成供给部L1，该气体通路L11～L41借助供给泵P1从原料气体罐T1供给生物气体作为原料气体。在各吸附塔A1～A4的上部设置气体通路L12～L42，构成回收部L2，该气体通路L12～L42释放从供给到吸附塔A1～A4中的生物气体主要地将氮、二氧化碳作为吸附对象气体吸附后作为非吸附气体被浓缩的甲烷。借助这样的结构，从供给部L1向吸附塔A1～A4供给生物气体，并将没有被吸附材料A11～A41吸附的非吸附气体向回收部L2排出。由此构成为，能够将吸附对象气体吸附到吸附材料A11～A41中而与非吸附气体分离。此外，在前述吸附塔A1～A4中，在各吸附塔A1～A4的下部设置气体通路L13～L43，构成减压部L3，该气体通路L13～L43将被吸附材料A11～A41吸附的吸附对象气体排出。借助该减压部L3，构成为，能够将从供给部L1供给的生物气体中的、被吸附材料A11～A41吸附而浓缩后的高浓度的吸附对象气体取出。减压部L3为从吸附塔A1～A4经由气体通路L13～L43将吸附对象气体取出的结构。

进而，将连接各吸附塔A1～A4之间的气体通路L14～L44连接在各吸附塔A1～A4的上部，构成从吸附塔A1～A4的上部向吸附塔A1～A4的上部、将吸附塔A1～A4内部的气体向其他吸附塔A1～A4移送的均压部L4。

另外，在各气体通路L11～L44中，设有切换阀V11～44，构成为，能够借助供给泵P1的动作，根据控制装置C综合控制向各吸附塔A1～A4的气体的供给、排出、停止的切换。

〔甲烷浓缩方法〕

控制装置C如表1所示，控制各切换阀V11～V44及供给泵P1，在各吸附塔A1～A4中，对于吸附塔A1进行运转控制，以依次进行：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔A1下部接受生物气体的供给，使甲烷以外的气体吸附到吸附材料A11中，并将以甲烷为主要成分的非吸附气体从吸附塔A1上部释放；吸附均压（降压）工序，在该吸附均压（降压）工序中，在相对于结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的吸附塔A1供给原料气体、并且相对于结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的吸附塔A2也同时供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自吸附塔A1的上部的非吸附气体向该吸附塔A2的上部移送，使吸附塔A1成为稍高的高压状态；待机工序；高压侧均压（降压）工序，在该高压侧均压（降压）工序中，将稍高的高压状态的吸附塔A1内的气体向比该吸附塔A1低压的低压侧的中间压状态的其他吸附塔A3移送，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；低压侧均压（降压）工序，在该低压侧均压（降压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A1内的、相比高压侧均压（降压）工序稍稍提高了吸附气体浓度的气体向低压状态的其他吸附塔A4移送，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助低压侧均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将吸附材料A11减压到低压状态，使吸附在吸附材料A11中的掺杂气体脱附，从吸附塔A1下部回收；低压侧均压（升压）工序，在该低压侧均压（升压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A2内的气体接收到低压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；待机工序；高压侧均压（升压）工序，在该高压侧均压（升压）工序中，将稍高的高压状态的其他吸附塔A3内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；待机工序；吸附均压（升压）工序，在该吸附均压（升压）工序中，对应于吸附均压（降压）工序，接受原料气体及来自高压状态的吸附塔A4的非吸附气体的供给，使吸附塔A1成为稍高的高压状态。此外，关于其他吸附塔A2～A4，也错开相位（时机）地进行同样的动作，但由于说明重复，所以借助表1的说明而省略详细的说明。

表1中○表示对应的切换阀V11～V44是打开状态、或者对应的泵P1是动作状态。

此外，借助这样的控制，各吸附塔A1～A4的内部压力的变化如图2那样推移。

如果以吸附塔A1为例更具体地说明，则如以下这样进行控制。另外，在下述中将第X步骤略记作<X>。

<1～3>吸附工序

从原料气体罐T1将生物气体作为原料气体向第一吸附塔A1导入。此时，在第一吸附塔A1内的压力如图2所示那样被从稍高的高压状态升压维持为高压状态，同时使经由供给部L1的气体通路L11的切换阀V11从原料气体罐T1供给的生物气体中的甲烷以外的气体吸附到第一吸附塔A1的吸附材料A11中，将甲烷经由回收部L2的气体通路L12的切换阀V12排出。

另外，在本实施方式中，如图2所示，将第一吸附塔A1内的压力变化从压力较高者起依次作为高压状态、稍高的高压状态、高压侧的中间压状态、低压侧的中间压状态、低压状态而进行说明。

另外，如表1所示，此时在第二吸附塔A2中进行<1、3>待机工序和<2>高压侧均压（升压）工序。

此外，在第三吸附塔A3中，在<1、2>减压工序后，进行<3>低压侧均压（升压）工序。

进而，在第四吸附塔A4中，在<1>待机工序后，进行<2>高压侧均压（降压）工序、<3>低压侧均压（降压）工序。

<4>吸附均压（降压）工序

在结束了吸附工序的第一吸附塔A1中，在与结束高压侧均压（升压）工序而接着进行吸附工序的第二吸附塔A2之间，进行吸附均压（降压）工序。即为以下方案：在第一吸附塔A1中经由供给部L1的气体通路L11的切换阀V11从原料气体罐T1接受生物气体的供给、并且在第二吸附塔A2中经由供给部L1的气体通路L21的切换阀V21从原料气体罐T1接受生物气体的供给的原料气体供给状态下，经由均压部L4的气体通路L14的切换阀V14，将第一吸附塔A1内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L24的切换阀V24向第二吸附塔A2移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与高压侧的中间压状态的第二吸附塔A2进行压力平衡，从高压状态转移为稍高的高压状态。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，在第三吸附塔A3中进行待机工序，在第四吸附塔A4中进行减压工序。

<5>待机工序

接着，第一吸附塔A1成为待机状态，实现与需要最长时间的吸附工序的时间平衡，并维持稍高的高压状态。此时，第二吸附塔A2进行吸附工序，此外，第三吸附塔A3也处于待机工序，第四吸附塔A4继续减压工序。

<6>高压侧均压（降压）工序

在结束了吸附均压（降压）工序的第一吸附塔A1中，在与进行高压侧均压（升压）工序的第三吸附塔A3之间，进行高压侧均压（降压）工序。即为以下方案：经由均压部L4的气体通路L14的切换阀V14，将塔内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L34的切换阀V34向第三吸附塔A3移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与低压侧的中间压状态的第三吸附塔A3进行压力平衡，从稍高的高压状态转移为高压侧的中间压状态。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，在第二吸附塔A2中进行吸附工序，在第四吸附塔A4中进行减压工序。

<7>低压侧均压（降压）工序

接着，第一吸附塔A1在与结束减压工序而进行低压侧均压（升压）工序的第四吸附塔A4之间，进行低压侧均压（降压）工序。即为以下方案：经由均压部L4的气体通路L14的切换阀V14，将以塔内的非吸附气体及来自吸附材料A11的空气为主要成分的初期脱离气体排出，经由均压部L4的气体通路L44的切换阀V44向第四吸附塔A4移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与结束减压工序而为低压状态的第四吸附塔A4进行压力平衡，从高压侧的中间压状态转移为低压侧的中间压状态。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，第二吸附塔A2进行吸附工序，第三吸附塔A3进行待机工序。

<8～10>减压工序

达到了低压侧的中间压状态的第一吸附塔A1为在塔内的吸附材料A11中吸附了高浓度的掺杂气体的状态，通过进行将塔内从低压侧的中间压状态减压到低压状态的减压工序，将吸附在吸附材料A11中的高浓度的吸附对象气体（掺杂气体）排出。即，经由减压部L3的气体通路L13的切换阀V13将吸附对象气体取出。由此，第一吸附塔A1如图2所示，从低压侧的中间压状态转移为低压状态。

因而，能够使进行该减压工序时的第一吸附塔A1内的压力变得更低，当进行减压工序时，能够使残留在第一吸附塔A1内的非吸附气体的量减少。即，在减压工序中被从吸附塔A1的内部废弃的含有精制对象气体的非吸附气体的气体量仅为在低压侧的中间压状态下残留在第一吸附塔A1内的非常少量的非吸附气体。因此，在本实施方式中，在减压工序中，被废弃的非吸附气体量相对于完全不进行均压吸附工序及其他均压工序的情况成为4分之1。这可以理解为：以往，在将均压工序在1个循环中进行四次（将高压侧的均压（升压）工序及均压（降压）工序、低压侧的均压（升压）工序及均压（降压）工序分别进行各一次）的情况下被废弃的非吸附气体量相对于完全不进行均压工序的情况是3分之1，与此相比，能够使其大幅地减少，从非吸附气体的回收率的观点来看是非常有效的方案。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，在第二吸附塔A2中在与第三吸附塔A3之间，在<8>吸附均压（降压）工序、<9>待机工序后，进行<10>高压侧均压（降压）工序。

此外，在第三吸附塔A3中，在<8>吸附均压（升压）工序后，向<9、10>吸附工序转移。

进而，在第四吸附塔A4中，在<8、9>待机工序后，向<10>高压侧均压（升压）工序转移。

<11>低压侧均压（升压）工序

在成为低压状态、将吸附的掺杂气体释放并将吸附材料A11再生后的第一吸附塔A1中，通过在与第二吸附塔A2之间进行低压侧均压（升压）工序，将塔内的压力恢复，并接收在第二吸附塔A2的低压侧均压（降压）工序中被排出的、被来自吸附材料A21的初期脱离气体提高了甲烷浓度的排出气体。即，在均压部L4的气体通路L14、L24中，经由切换阀V14、V24接收被从高压侧的中间压状态的第二吸附塔A2排出的塔内气体。由此，第一吸附塔A1如图2所示，将压力从低压状态恢复到低压侧的中间压状态。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，在第三吸附塔A3中，继续吸附工序，在第四吸附塔A4中进行待机工序。

<12、13>待机工序

接着，第一吸附塔A1成为待机状态，并且维持低压侧的中间压状态。

另外，此时，在第二吸附塔A2中进行<12、13>减压工序，在第三吸附塔A3中，从<12>吸附均压（降压）工序向<13>待机工序转移，在第四吸附塔A4中，在<12>吸附均压（升压）工序后，向<13>吸附工序转移。

<14>高压侧均压（升压）工序

将压力恢复到低压侧的中间压状态后的第一吸附塔A1通过在与结束吸附均压（降压）工序而进行高压侧均压（降压）工序的第三吸附塔A3之间进行高压侧均压（升压）工序，进一步实现塔内的压力的恢复。即，在均压部L4的气体通路L14、L34中，经由切换阀V14、V34，接收从稍高的高压状态的第三吸附塔A3排出的塔内气体。由此，第一吸附塔A1如图2所示，将压力从低压侧的中间压状态恢复到高压侧的中间压状态。

另外，此时，如表1所示那样使各开闭阀等动作，在第二吸附塔A2中进行减压工序，在第四吸附塔A4中进行吸附工序。

<15>待机工序

接着，第一吸附塔A1成为待机状态，实现与需要最长时间的吸附工序的时间平衡，并且维持高压侧的中间压状态。此时，第二吸附塔A2在与第三吸附塔A3之间进行低压侧均压（升压）工序，此外，第三吸附塔A3进行对应的低压侧均压（降压）工序。此外，第四吸附塔A4继续吸附工序。

<16>吸附均压（升压）工序

接着，第一吸附塔A1在与结束吸附工序而进行均压（降压）工序之前的第四吸附塔A4之间，进行吸附均压（升压）工序。即，在第一吸附塔A1中经由供给部L1的气体通路L11的切换阀V11从原料气体罐T1接受生物气体的供给、并且在第四吸附塔A4中经由供给部L1的气体通路L41的切换阀V41从原料气体罐T1接受生物气体的供给的原料气体供给状态下，进行将来自第四吸附塔A4的非吸附气体经由均压部L4的气体通路L14、L44的切换阀V14、V44向第一吸附塔A1接收的吸附均压（升压）工序。此时，在第二吸附塔A2中进行待机工序，在第三吸附塔A3中进行减压工序。由此，第一吸附塔A1如图2所示，将压力从高压侧的中间压状态恢复到稍高的高压状态。

借助这些工序，各吸附塔内的压力如图2那样推移。另外，时间循环中的各步骤以等宽进行了记载，但实际上以

<1、5、9、13> 　　　　132秒

<2、6、10、14>　　　　6秒

<3、7、11、15>　　　　6秒

<4、8、12、16>　　　　1秒

的时间平衡进行各步骤。

〔实施例〕

如上述实施方式所示，准备4座下述吸附塔A1～A4，在其内部填充下述吸附材料A11～A41，准备好将各个吸附塔A1～A4如图1所示那样配管连接的甲烷浓缩装置。在该甲烷浓缩装置中，以25.1L/分供给模拟生物气体，在下述运转条件下进行表1、图2的甲烷气体的浓缩运转。

吸附塔：圆筒型（内径54mm，容积5.726L）

　　：4座。

吸附材料：碳分子筛

用MP法测量细孔分布的情况下的细孔径分布为下述的碳分子筛：在细孔径0.38nm以上，该细孔径下的细孔容积（V_0.38）是0.05cm³/g左右，细孔径0.34nm下的细孔容积（V_0.34）是0.20～0.23cm³/g。

模拟生物气体：甲烷 59%

　　　　　　：二氧化碳 40%

　　　　　　：氮 0.6%。

运转条件

温度：55℃

流速：25.1L/分

气体吸附压力（表压）：0.75MPa

气体脱附压力（表压）：0.1kPa

吸附工序的结束条件：从吸附工序开始起经过145秒时。

结果，能够以12.6L/分得到甲烷浓度98.1体积%的甲烷作为制品气体，回收率（（制品气体中的甲烷量/原料气体中的甲烷量）×100）是82.9%。

〔比较例〕

为了评价本发明的甲烷浓缩方法的性能，使用不进行吸附均压（升压）工序、吸附均压（降压）工序的PSA时间循环进行气体浓缩运转。具体而言，使用图1的气体浓缩装置以表2所示的时间循环进行甲烷浓缩运转。另外，在表2中，使用和表1相同工序名的工序与实施例是同样的，所以省略说明，但代替吸附均压（升压）工序，进行吸附工序，代替吸附均压（降压）工序，进行待机工序。

进行该时间循环，与实施例同样地进行气体浓缩，能够以12.1L/分得到甲烷浓度98.3体积%的甲烷作为制品气体，回收率是80.2%。

另外，在比较例中，各吸附塔的具体的时间循环为

<1+2、5+6、9+10、13+14> 　　142秒

<3、7、11、15>　　　　　　　6秒

<4、8、12、16>　　　　　　　6秒

吸附结束条件：从吸附开始起经过154秒，

实现了与实施例的均衡。

若比较实施例及比较例的结果，则可知，两例都进行甲烷浓缩直到大致98体积%以上的甲烷纯度，但其回收率，相对于在比较例中是80.2%的情况，在实施例中为82.9%。因而，在实施例中，能够在维持很高纯度的气体浓缩的同时，使回收率相对于比较例提高3%左右，能进行效率更高的气体浓缩方法。

〔其他实施方式〕

在上述实施方式中，

在前述第一吸附塔A1进行<4>吸附均压（降压）工序的步骤中，通过对结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔A1、以及结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔A2两者同时供给原料气体，使前述第二吸附塔A2成为原料气体供给状态，但也能够通过不向结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔A1供给原料气体、而对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔A2供给原料气体，使前述第二吸附塔A2成为原料气体供给状态。

即，作为甲烷浓缩方法，能够采用以下这样的方式。

控制装置C如表3所示，控制各切换阀V11～V44及供给泵P1，在各吸附塔A1～A4中，对吸附塔A1进行运转控制，以依次进行：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔A1下部接受生物气体的供给，将甲烷以外的气体吸附到吸附材料A11中，并将以甲烷为主要成分的非吸附气体从吸附塔A1上部释放；吸附均压（降压）工序，在该吸附均压（降压）工序中，在不对结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的吸附塔A1供给原料气体、而对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的吸附塔A2供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自吸附塔A1的上部的非吸附气体向该吸附塔A2的上部移送，使吸附塔A1成为稍高的高压状态；待机工序；高压侧均压（降压）工序，在该高压侧均压（降压）工序中，将稍高的高压状态的吸附塔A1内的气体向比该吸附塔A1低压的低压侧的中间压状态的其他吸附塔A3移送，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；低压侧均压（降压）工序，在该低压侧均压（降压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A1内的、相比高压侧均压（降压）工序被稍稍提高了吸附气体浓度的气体向低压状态的其他吸附塔A4移送，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助低压侧均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将吸附材料A11减压到低压状态，使吸附在吸附材料A11中的掺杂气体脱附，从吸附塔A1下部回收；低压侧均压（升压）工序，在该低压侧均压（升压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A2内的气体接收到低压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；待机工序；高压侧均压（升压）工序，在该高压侧均压（升压）工序中，将稍高的高压状态的其他吸附塔A3内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；待机工序；吸附均压（升压）工序，在该吸附均压（升压）工序中，对应于吸附均压（降压）工序，接受原料气体及来自高压状态的吸附塔A4的非吸附气体的供给，使吸附塔A1从高压侧的中间压状态成为稍高的高压状态。此外，关于其他吸附塔A2～A4也错开相位（时机）地进行同样的动作，但由于说明重复，所以借助表3的说明省略详细的说明。

表3中○表示对应的切换阀V11～V44是打开状态、或对应的供给泵P1是动作状态。

由这样的控制带来的各吸附塔A1～A4的内部压力的变化其压力绝对值稍稍不同，但与前面的实施方式中的图2同样地推移。

如果取吸附塔A1为例，更具体地说明与前面的实施方式的不同点，则为如以下这样控制第4步骤和第16步骤。

<4>吸附均压（降压）工序

在结束吸附工序而接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔A1中，在与结束高压侧均压（升压）工序而接着进行吸附工序的第二吸附塔A2之间，进行吸附均压（降压）工序。即为以下方案：在第一吸附塔A1中不接受来自原料气体罐T1的生物气体的供给、在第二吸附塔A2中经由供给部L1的气体通路L21的切换阀V21接受来自原料气体罐T1的生物气体的供给的原料气体供给状态下，经由均压部L4的气体通路L14的切换阀V14，将第一吸附塔A1内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L24的切换阀V24，向第二吸附塔A2移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与高压侧的中间压状态的第二吸附塔A2进行压力平衡，从高压状态转移为稍高的高压状态。

另外，此时，如表3所示那样使各开闭阀等动作，在第三吸附塔A3中进行待机工序，在第四吸附塔A4中进行减压工序。

<16>吸附均压（升压）工序

接着，在结束高压侧均压（升压）工序而接着进行吸附工序的第一吸附塔A1中，在与结束吸附工序而接着进行高压侧均压（降压）工序的第四吸附塔A4之间，进行吸附均压（升压）工序。即为以下方案：在第四吸附塔A4中不接受来自原料气体罐T1的生物气体的供给、在第一吸附塔A1中经由供给部L1的气体通路L11的切换阀V11从原料气体罐T1接收生物气体的原料气体供给状态下，经由均压部L4的气体通路L14、L44的切换阀V14、V44，将第四吸附塔A4内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L44的切换阀V44向第一吸附塔A1移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与高压状态的第四吸附塔A4进行压力平衡，从高压侧的中间压状态转移为稍高的高压状态。此时，在第二吸附塔A2中进行待机工序，在第三吸附塔A3中进行减压工序。

〔其他实施例〕

进行该时间循环，与实施例同样地进行气体浓缩，能够以12.3L/分得到甲烷浓度98.2体积%的甲烷作为制品气体，回收率是81.7%。

若比较其他实施例及比较例的结果，则可知，两例都进行甲烷浓缩直到大致98体积%以上的甲烷纯度，但其回收率相对于在比较例中是80.2%的情况，在其他实施例中为81.7%。因而，在其他实施例中，能够在维持很高纯度的气体浓缩的同时，使回收率相对于比较例提高2%左右，与实施例的情况（回收率是82.9%）同样，能进行效率较高的气体浓缩方法。

〔其他实施方式2〕

在上述的实施方式中，都用使用4座吸附塔的例子说明了本发明，但即使是使用3座吸附塔的情况（图3），也同样能够实施本申请的气体浓缩方法。另外，关于图3，对具有与图1的结构共通的结构、功能的部分赋予相同的附图标记，由此省略详细的说明。此外，即使是使用5座以上的情况，也同样能够实施本申请的气体浓缩方法，但基于3座、4座的方案例，是显而易见的，所以说明省略。

具体而言，如表4所示，控制各切换阀V11～V34及供给泵P1，在各吸附塔A1～A3中，对吸附塔A1进行运转控制，以依次进行：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔A1下部接受原料气体的供给，将甲烷以外的气体吸附到前述吸附材料A11中，并将以甲烷为主要成分的非吸附气体从吸附塔A1上部释放；吸附均压（降压）工序，在该吸附均压（降压）工序中，在对结束了吸附工序的第一吸附塔A1进行均压（降压）工序之前，至少对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔A2供给原料气体，将来自前述第一吸附塔A1的上部的非吸附气体向该第二吸附塔A2的上部移送，由此，使前述吸附塔A1成为稍高的高压状态，这里，第二吸附塔A2是原料气体供给状态，但关于第一吸附塔A1是否是原料供给状态，怎样都可以（在表4中用△表示）；待机工序；均压（降压）工序，在该均压（降压）工序中，将稍高的高压状态的吸附塔A1内的气体向比该吸附塔A1低压状态的其他吸附塔A3移送，使吸附塔A1内的压力成为中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将前述吸附材料A11减压到低压状态，使吸附在前述吸附材料A11中的甲烷以外的气体脱附，从吸附塔A1下部回收；均压（升压）工序，在该均压（升压）工序中，将前述中间压状态的吸附塔A2内的气体接收到低压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为中间压状态；吸附均压（升压）工序，在该吸附均压（升压）工序中，对应于吸附塔A3的吸附均压（降压）工序，接受原料气体及来自高压状态的吸附塔A3的非吸附气体的供给，使吸附塔A1成为稍高的高压状态。此外，关于其他吸附塔A2～A3也能够错开相位（时机）地进行同样的动作。

另外，在本实施方式中，如图4所示，将第一吸附塔A1内的压力变化从压力较高者起依次作为高压状态、稍高的高压状态、中间压状态、低压状态而进行说明。

〔参考方式〕

对以下情况进行了研究：代替上述实施方式的吸附均压工序，不向结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔A1供给原料气体，并且不对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔A2供给原料气体，而在第一吸附塔A1与第二吸附塔A2之间仅进行均压工序（以下称作供给停止均压工序）。

即，作为甲烷浓缩方法，能够采用以下这样的方式。

控制装置C如表5所示，控制各切换阀V11～V44及供给泵P1，在各吸附塔A1～A4中，对吸附塔A1进行运转控制，以依次进行：吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔A1下部接受生物气体的供给，将甲烷以外的气体吸附到吸附材料A11中，并将以甲烷为主要成分的非吸附气体从吸附塔A1上部释放；供给停止均压（降压）工序，在该供给停止均压（降压）工序中，在不对结束吸附工序且接着进行均压（降压）工序的吸附塔A1供给原料气体、也不对结束均压（升压）工序且接着进行吸附工序的吸附塔A2供给原料气体的状态下，将来自吸附塔A1的上部的非吸附气体向该吸附塔A2的上部移送，使吸附塔A1成为稍高的高压状态；待机工序；高压侧均压（降压）工序，在该高压侧均压（降压）工序中，将稍高的高压状态的吸附塔A1内的气体向比该吸附塔A1低压的低压侧的中间压状态的其他吸附塔A3移送，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；低压侧均压（降压）工序，在该低压侧均压（降压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A1内的、相比高压侧均压（降压）工序被稍稍提高了吸附气体浓度的气体向低压状态的其他吸附塔A4移送，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；减压工序，在该减压工序中，在借助低压侧均压（降压）工序而塔内压力下降后，再将吸附材料A11减压到低压状态，使吸附在吸附材料A11中的掺杂气体脱附，从吸附塔A1下部回收；低压侧均压（升压）工序，在该低压侧均压（升压）工序中，将高压侧的中间压状态的吸附塔A2内的气体接收到低压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为低压侧的中间压状态；待机工序；高压侧均压（升压）工序，在该高压侧均压（升压）工序中，将稍高的高压状态的其他吸附塔A3内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔A1内，使吸附塔A1内的压力成为高压侧的中间压状态；待机工序；供给停止均压（升压）工序，在该供给停止均压（升压）工序中，对应于吸附均压（降压）工序，接受来自高压状态的吸附塔A4的气体的供给，使吸附塔A1从高压侧的中间压状态成为稍高的高压状态。此外，关于其他吸附塔A2～A4，也错开相位（时机）地进行同样的动作，但由于说明重复，所以借助表5的说明省略详细的说明。

另外，在本参考方式中，将吸附塔A1内的压力变化从压力较高者起依次作为高压状态、稍高的高压状态、高压侧的中间压状态、低压侧的中间压状态、低压状态而进行说明。

表5中○表示对应的切换阀V11～V44是打开状态、或对应的供给泵P1是动作状态。

由这样的控制带来的各吸附塔A1～A4的内部压力的变化其压力绝对值稍稍不同，但与前面的实施方式的图2同样地推移。

如果取吸附塔A1为例，更具体地说明与前面的实施方式的不同点，则为如以下这样控制第4步骤和第16步骤。

<4>供给停止均压（降压）工序

在结束吸附工序接着进行均压（降压）工序的第一吸附塔A1中，在与结束高压侧均压（升压）工序接着进行吸附工序的第二吸附塔A2之间，进行供给停止均压（降压）工序。即为以下方案：在第一吸附塔A1中不接受来自原料气体罐T1的生物气体的供给、在第二吸附塔A2中也不从原料气体罐T1接收生物气体的状态下，经由均压部L4的气体通路L14的切换阀V14，将第一吸附塔A1内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L24的切换阀V24向第二吸附塔A2移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与高压侧的中间压状态的第二吸附塔A2进行压力平衡，从高压状态向稍高的高压状态转移。

另外，此时，如表5所示那样使各开闭阀等动作，在第三吸附塔A3中进行待机工序，在第四吸附塔A4中进行减压工序。

<16>供给停止均压（升压）工序

接着，在结束高压侧均压（升压）工序接着进行吸附工序的第一吸附塔A1中，在与结束吸附工序接着进行高压侧均压（降压）工序的第四吸附塔A4之间，进行供给停止均压（升压）工序。即为以下方案：在第四吸附塔A4中不接受来自原料气体罐T1的生物气体的供给、在第一吸附塔A1中也不经由供给部L1的气体通路L11的切换阀V11从原料气体罐T1接收生物气体的状态下，经由均压部L4的气体通路L14、L44的切换阀V14、V44，将第四吸附塔A4内的非吸附气体排出，经由均压部L4的气体通路L44的切换阀V44向第一吸附塔A1移送。由此，第一吸附塔A1如图2所示，与高压状态的第四吸附塔A4进行压力平衡，从高压侧的中间压状态向稍高的高压状态转移。此时，在第二吸附塔A2中进行待机工序，在第三吸附塔A3中进行减压工序。

〔参考实施例〕

进行该时间循环而进行气体浓缩，能够以12.3L/分得到甲烷浓度98.3体积%的甲烷作为制品气体，回收率是80.9%。

另外，在参考实施例中，各吸附塔的具体的时间循环为，

<1、5、9、13> 　　　　131秒

<2、6、10、14>　　　　6秒

<3、7、11、15>　　　　6秒

<4、8、12、16>　　　　1秒

吸附结束条件：从吸附开始起经过143秒，

实现了与实施例的均衡。

若比较参考实施例及比较例的结果，则可知，两例都进行甲烷浓缩直到大致98体积%以上的甲烷纯度，但其回收率相对于在比较例中是80.2%的情况，在参考实施例中为80.9%。因而，在参考实施例中，能够在维持很高纯度的气体浓缩的同时，使回收率相对于比较例稍稍提高。

产业上的可利用性

本发明的气体浓缩方法能够在用于以高的回收率回收高纯度的气体的气体浓缩装置中利用。

附图标记说明

A1～A4：吸附塔（第一～第四吸附塔）；A11～A41：吸附材料；C：控制装置；L1：供给部；L2：回收部；L3：减压部；L4：均压部；L11～L44：气体通路；P1：供给泵；T1：原料气体罐；V11～V44：切换阀。

Claims (4)

1.一种气体浓缩方法，设置有3座以上填充有吸附材料的吸附塔，所述吸附材料将吸附对象气体吸附，关于前述吸附塔，分别在前述3座以上的吸附塔之间错开时机地依次执行PSA循环，所述PSA循环依次重复以下工序：

吸附工序，在该吸附工序中，从吸附塔下部接受含有吸附对象气体的原料气体的供给，将吸附对象气体吸附到前述吸附材料中，并将以非吸附成分为主要成分的非吸附气体从吸附塔上部释放；

均压降压工序，在该均压降压工序中，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内成为中间压状态；

减压工序，在该减压工序中，在借助均压降压工序而塔内压力下降后，再将前述吸附材料减压到低压状态，使吸附在前述吸附材料中的吸附对象气体脱附，从吸附塔下部回收；

均压升压工序，在该均压升压工序中，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体，使吸附塔内成为中间压状态；

其特征在于，包括以下步骤：

在对结束了吸附工序的第一吸附塔进行均压降压工序之前，在至少对结束均压升压工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔供给原料气体的原料气体供给状态下，将来自前述第一吸附塔的上部的非吸附气体向该第二吸附塔的上部移送，由此，在前述第一吸附塔中进行吸附均压降压工序，并且在前述第二吸附塔中进行吸附均压升压工序，

前述原料气体供给状态是以下状态：向结束吸附工序且接着进行均压降压工序的第一吸附塔、以及结束均压升压工序且接着进行吸附工序的第二吸附塔两者同时供给原料气体。

2.如权利要求1所述的气体浓缩方法，其特征在于，

前述吸附塔设有4座以上；

作为前述中间压状态，设定吸附塔内压力不同的多个压力状态；

作为前述均压降压工序，包括：

高压侧均压降压工序，在该高压侧均压降压工序中，将高压状态的吸附塔内的气体向比该吸附塔低压的中间压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；

低压侧均压降压工序，在该低压侧均压降压工序中，将比低压状态高压的中间压状态的吸附塔内的气体向低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；

前述均压升压工序包括：

低压侧均压升压工序，在该低压侧均压升压工序中，将前述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体接收到低压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；

高压侧均压升压工序，在该高压侧均压升压工序中，将高压状态的其他吸附塔内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；

从进行前述均压降压工序的吸附塔向进行前述均压升压工序的吸附塔，从吸附塔上部跨至吸附塔上部地移送气体。

3.如权利要求1或2所述的气体浓缩方法，其特征在于，

前述原料气体是以从煤矿气体、生物气体、改性气体、天然气中选择的一种气体为主要成分的气体，精制对象气体是甲烷。

4.如权利要求1或2所述的气体浓缩方法，其特征在于，

前述吸附材料含有从活性炭、碳分子筛、沸石、多孔性的金属络合物中选择的至少一种作为主要成分。