CN108697982A - 气体分离用组件和气体分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够长时间均匀地维持气体分离活性层的保水的气体分离用组件。本发明的气体分离用组件是将复合中空纤维膜内装在外装体中而成的气体分离用组件，所述复合中空纤维膜具有多孔质中空纤维支撑体和配设在中空纤维支撑体的表面的气体分离活性层，外装体具有通过复合中空纤维膜的外侧的第1气体的供给口和排出口、以及通过复合中空纤维的内侧的第2气体的供给口和排出口，利用复合中空纤维膜和外装体分隔出由复合中空纤维膜的外侧和外装体围起的第1气体所流经的第1空间、以及第2气体所流经的第2空间，并且第1空间利用由液体或离子液体、或者水形成的吸收液进行了填充，所述液体含有选自由胺、氨基酸、碳酸盐、银盐、铜盐组成的组中的至少一种的化合物。

Description

气体分离用组件和气体分离方法
技术领域
本发明涉及气体分离用组件和气体分离方法，其中，使原料气体中包含的目标气体成分被吸收液吸收，进而使用气体分离膜分离出该吸收液中包含的目标气体成分。
背景技术
与蒸馏法、高压吸附法等相比，利用气体分离膜进行的气体的分离浓缩是能源效率优异且安全性高的方法。最近，对于使用气体分离膜从合成气体、天然气体等中除去作为温室效应气体的二氧化碳并回收的方法也在积极地进行研究(例如参见专利文献1、2、3)。
气体分离膜的常见形态具有在多孔质支撑体的表面上配置具有气体分离能力的气体分离活性层的构成。该形态对于对气体分离活性层赋予一定程度的强度、同时增加其气体的透过量来说是有效的。这种分离层多数为含有非多孔质高分子的层。
通常，气体分离膜的性能以透过速度和分离系数为指标来表示。透过速度由(气体的透过系数)/(分离层的厚度)来表示。上述公式表明，作为用于得到透过速度大的膜的策略，可以举出降低气体分离活性层的厚度(例如参见专利文献4、5)、提高气体的透过系数等方法。即，为了得到有效的膜工艺，使用透过系数和分离系数大的材料并将其薄膜化到极限是重要的。分离系数由希望分离的2种气体的透过速度之比来表示，是依赖于构成气体分离膜的气体分离性高分子的值。
气体分离膜的膜结构通常为在多孔质支撑体上层积有具有气体分离能力的气体分离活性层的非对称结构。多孔质支撑体不具有对气体进行分离的能力，而作为支撑具有气体分离能力的气体分离活性层的支撑体发挥功能。气体分离活性层的厚度为微米级。从提高每个组件的生产率、使分离设备紧凑化的方面出发，使气体分离活性层进一步薄膜化是有意义的。
烯烃分离膜是从包含两种以上的气体成分的混合气体中分离出乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、丁二烯等烯烃成分的膜。该混合气体除了包含烯烃外，还主要包含乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷等链烷烃、二氧化碳。由于混合气体中的烯烃、链烷烃的分子尺寸相近，因而通常在溶解扩散分离机构中的分离系数减小。另一方面，已知烯烃与银离子、铜离子等具有亲和性并形成络合物，因而可通过利用了该络合物形成的促进传输透过机构从混合气体中分离出烯烃。
促进传输透过机构是指利用了分离目标气体与膜的亲和性的分离机构。膜本身可以具有亲和性，也可以掺杂有与膜具有亲和性的成分。
利用促进传输透过机构通常可得到比溶解扩散分离机构更高的分离系数。在用于烯烃分离的促进传输透过机构中，为了得到与烯烃的亲和性，金属类需要为离子，因此，在气体分离活性层中需要包含水、离子液体，气体分离活性层通常成为凝胶膜的形态。
已知在从混合气体中分离出二氧化碳的二氧化碳分离膜中也存在利用与烯烃分离膜类似的促进传输透过机构分离出二氧化碳的技术。二氧化碳通常与氨基具有亲和性，其是利用了该亲和性的分离技术。该分离膜也在膜中包含水、离子液体，气体分离活性层大多为凝胶膜的形态。
通常，在促进传输透过机构中，若气体分离活性层中的水分减少，则无法维持与烯烃或二氧化碳等目标气体成分的亲和性，因而目标气体成分的透过性会显著降低。因此，气体分离装置内，维持含有水分的状态对于维持气体分离活性层的性能是重要的。
但是，截至目前还没有开发出能够维持充分的水分的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/157069号
专利文献2：日本特开2011―161387号公报
专利文献3：日本特开平9―898号公报
专利文献4：日本专利第5507079号公报
专利文献5：日本专利第5019502号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，通常，促进传输透过机构中的气体分离活性层需要水分，因而需要在原料气体中使用水蒸气等以保持气体分离活性层的水分。但是，由于水的透过速度非常快，因而在使气体分离装置内的气体分离活性层均匀地保水方面存在极限。即，水分少的膜难以维持透过性，在有效利用气体分离活性层的膜面积方面存在极限。
本发明是鉴于这样的现有情况而设计的，本发明的课题在于提供一种能够长时间均匀地维持气体分离活性层的保水的气体分离用组件。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究。结果发现，在内装有具有气体分离活性层的复合中空纤维膜的气体分离用组件中，通过在复合中空纤维膜的外侧填充原料气体中的分离目标气体成分的吸收液，并且在复合中空纤维膜的内侧使气体分离回收用的填充气体中含有水分，能够解决上述课题，从而完成了本发明。
即，本发明如下所述。
[1]
一种气体分离用组件，其是将气体分离膜内装在外装体中而成的气体分离用组件，其中，上述组件具有由上述气体分离膜的外侧和外装体围起的第1空间、以及上述气体分离膜的内侧的第2空间，上述第1空间与上述第2空间通过上述气体分离膜和上述外装体进行分隔，并且，上述第1空间利用选自由液体、离子液体、和水组成的组中的吸收液进行了填充，所述液体含有选自由胺、氨基酸、碳酸盐、银盐、铜盐组成的组中的至少一种化合物。
[2]
如[1]中所述的气体分离用组件，其中，上述气体分离膜为中空纤维膜，该中空纤维膜具有多孔质中空纤维支撑体和配设在该中空纤维支撑体的表面的气体分离活性层。
[3]
如[1]或[2]中所述的气体分离用组件，其中，上述外装体具有第1气体的供给口和排出口、以及第2气体的供给口和排出口，所述第1气体通过所述第1空间，所述第2气体通过所述第2空间。
[4]
如[1]～[3]中任一项所述的气体分离用组件，其中，在上述外装体与上述气体分离膜之间具有引流管。
[5]
如[2]～[4]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述中空纤维膜是复合中空纤维膜，该复合中空纤维膜具有多孔质中空纤维支撑体和配设在该中空纤维支撑体的表面的气体分离活性层。
[6]
如[1]～[5]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第1气体是包含分离对象气体成分的混合气体，上述第2气体是用于对分离出的气体进行回收的填充气体。
[7]
如[1]～[6]中任一项所述的气体分离用组件，其中，在上述第2空间内存在有水分。
[8]
如[7]中所述的气体分离组件，其中，上述水分为0.1％以上、5.0％以下。
[9]
如[3]～[8]中所述的气体分离用组件，其中，上述第1气体的排出口与供给口连接。
[10]
如[9]中所述的气体分离用组件，其中，上述吸收液通过排出口和供给口进行循环。
[11]
如[2]～[10]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述气体分离活性层以高分子凝胶作为主成分，层的厚度为10nm以上、10μm以下。
[12]
如[11]中所述的气体分离组件，其中，上述高分子凝胶为壳聚糖。
[13]
如[2]～[12]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述多孔质中空纤维支撑体以聚醚砜、聚偏二氟乙烯中的任一种作为主成分。
[14]
如[2]～[13]中任一项所述的气体分离用组件，其中，该气体分离用组件具有隔壁，该隔壁在将上述中空纤维膜的两端部粘接固定于上述外装体的同时将上述第1空间与上述第2空间隔离开，上述隔壁由环氧树脂形成，该环氧树脂是将含有作为主剂的具有环氧基的化合物与作为固化剂的具有酸酐基的化合物的组合物固化而成的。
[15]
如[1]～[14]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第1空间利用吸收液进行了填充，该吸收液以包含选自由银盐、铜盐组成的组中的至少一种金属盐的水溶液作为主成分，并且，上述气体分离层也含有与上述吸收液相同的金属盐。
[16]
如[1]～[14]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第1空间的吸收液的占有率为5～99vol％。
[17]
如[1]～[15]中任一项所述的气体分离用组件，其中，填充在上述第1空间中的吸收液中的银盐、铜盐相对于水的总重量为5wt％～90wt％。
[18]
如[1]～[17]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第1空间的加压条件为0.1～2.5MPaG。
[19]
如[1]～[18]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第2气体的水含量为0.1～99％。
[20]
如[1]～[19]中任一项所述的气体分离用组件，其中，上述第2气体的惰性气体的含量为0.1～99％。
[21]
一种气体分离方法，其是使用[1]～[20]中任一项所述的气体分离用组件从混合气体中分离出分离对象气体的气体分离方法，其特征在于，在第1气体中的分离对象气体的分压高于第2气体中的该分离对象气体的分压的状态下，进行气体分离。
[22]
一种气体分离方法，对于利用[21]中所述的气体分离方法分离出的气体，利用脱水设备分离水分。
[23]
如[21]或[22]中所述的气体分离方法，其中，上述第1气体包含烯烃和/或二氧化碳。
[24]
如[23]中所述的气体分离方法，其中，上述烯烃含有乙烯、丙烯、异丁烯、丁烯、丁二烯中的任一种。
[25]
如[23]中所述的气体分离方法，其中，上述烯烃为生物烯烃。
[26]
如[23]或[24]中所述的气体分离法，其中，利用上述脱水设备分离了水分后的气体的烯烃为99.99％以上、链烷烃为0.1～100ppm。
[27]
如[21]～[26]中所述的气体分离方法，其中，该方法制造出丙烷为0.1～50ppm、纯度为99.995％以上的烯烃气体。
[28]
一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中丙烷为0.1～50ppm。
[29]
一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中氧为0.1～5ppm。
[30]
一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中二氧化碳为0.1～5ppm。
[31]
如[23]～[27]中任一项所述的气体分离方法，其中，上述烯烃由发酵气体生成。
发明的效果
根据本发明，提供一种气体分离用组件，其对分离目标气体具有高透过速度和高分离性能，能够长时间均匀地维持气体分离活性层的保水，其结果能够长期维持高分离性能。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的气体分离用组件的示意性结构的说明图。
图2是示出本发明的一个实施方式的气体分离用组件的示意性结构的说明图。
图3是示出本发明的一个实施方式的气体分离用组件的示意性结构的说明图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[原料气体(第1气体)]
本发明中的原料气体(第1气体)是包含分离目标气体成分的两种以上的气体成分的混合气体。分离目标气体成分通过被吸收液吸收而从混合气体中分离出。
作为分离目标气体成分，可示例出二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烷、异丁烯、丁二烯等烯烃气体。烯烃气体是具有双键的烃气体。烯烃气体可以为主要以多糖类为原料合成出的生物烯烃气体。烯烃气体可以由发酵气体生成。
本发明的气体分离膜可以为平膜、也可以为中空纤维膜。
本发明的气体分离用组件1中，优选将复合中空纤维膜4内装在外装体5中，该复合中空纤维膜4具有多孔质中空纤维支撑体2、以及配设在多孔质中空纤维支撑体2的表面的气体分离活性层3。
如图1所示，气体分离用组件1具备复数个复合中空纤维膜4、容纳复合中空纤维膜4的筒状的外装体5、以及将复合中空纤维膜4的两端部粘接固定于外装体5的隔壁6(粘接固定部件)。利用隔壁6划分出复合中空纤维膜4的开口露出的区域(第2空间)、以及由复合中空纤维膜4的外侧和外装体5围起的区域(第1空间)。
筒状的外装体5设有供给口5a以及排出口5b，供给口5a用于供给原料气体(第1气体)，排出口5b用于将从原料气体中分离出目标气体成分后的、处理后的气体排出，这些供给口5a和排出口5b按照由外装体5的侧面部向外侧突出的方式设置。原料气体(第1气体)被供给至复合中空纤维膜4的外侧与外装体5之间(第1空间)。
在外装体5的两端部配设有将复合中空纤维膜4密闭在外装体5的内部的隔壁6、以及端盖部7。端盖部7设有向复合中空纤维膜4的内侧供给分离气体吸收用的填充气体(第2气体)的供给口7a、以及用于排出填充气体的排出口7b。填充气体(第2气体)使用与原料气体(第1气体)不同的气体，填充气体(第2气体)被供给至复合中空纤维膜4的内侧(第2空间)。也可以具备向7b的下游输送吸收气体的真空泵。
如图3所示，气体分离用组件1可以在外装体5与复合中空纤维膜4之间配设引流管12。作为原料气体的第一气体的供给口的数目为1个即可，对该数目并没有限制，但在具备引流管12的情况下，该供给口的数目优选为4个以上。原料气体被投入到气体分离用组件1中时，气体朝向引流管12吹入，在不接触复合中空纤维膜的情况下向液面移动。由于在引流管12的外侧与内侧产生浓度差，因而在气体分离用组件的内部产生液体循环，循环时被液体吸收的烯烃气体被带入到复合中空纤维膜4的内部。
此处，本发明中使用的引流管12具有对气体分离用组件1内的吸收液进行搅拌的功能。
引流管12部分地接触固定至外装体或隔壁6。并且按照引流管12的底面位于比原料气体的供给口5a更低的位置的方式进行配置。这样，原料气体不会直接吹入到复合中空纤维膜4，而能够有效地在吸收液内部形成液体的密度差。
另外，引流管12的上表面必须低于吸收液的液面。通过如此配置引流管12，能够使气体分离用组件1的吸收液在组件内部循环。
引流管12的形状可以为圆形、也可以为多边形。只要为可赋予在组件内部产生液体循环的功能的结构，则可采用任何形状。
作为引流管12的材料，优选不会受到填充气体以及组件内部的液体的作用而发生劣化的材料。优选不锈钢、玻璃、锆。引流管的厚度优选为10μm～1cm，进而可以为50μm～5mm。
[多孔质中空纤维支撑体]
本实施方式的气体分离膜中的多孔质中空纤维支撑体2是由膜构成的中空纤维状的支撑体，该膜具有大量的连接膜的表里并贯通的微细的孔。该多孔质中空纤维支撑体2实质上不具有气体分离性能，但能够对本实施方式的气体分离膜赋予机械强度。
关于多孔质中空纤维支撑体2的材质，只要对原料气体和吸收液8具有充分的耐蚀性、操作温度、操作压力下的耐久性就没有特别限定，作为有机材料，优选聚醚砜、聚偏二氟乙烯、PTFE、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑等均聚物或共聚物等，优选由这些之中的任一种单独形成或由它们的混合物形成。
多孔质中空纤维支撑体2的内径根据原料气体的处理量适宜选择，通常在0.1mm至20mm之间选择。为了提高原料气体中包含的分离目标气体成分与吸收液8的接触性，多孔质中空纤维支撑体2的内径优选为0.2mm～15mm。对中空纤维的外径没有特别限定，中空纤维要具有可耐受中空纤维内外的压力差的厚度，该外径可根据多孔质中空纤维支撑体2的内径适宜地选择。
[气体分离活性层]
对于气体分离活性层3，如上所述，为了获得与分离目标气体成分的亲和性，需要包含金属类离子，因而气体分离活性层3优选形成包含水、离子液体的凝胶膜(高分子凝胶膜)的形态。
气体分离活性层3的膜厚优选较薄，通常在10nm至100μm之间选择。为了提高原料气体中包含的目标气体成分的回收速度，气体分离活性层3的膜厚优选为10nm～10μm。
气体分离活性层3的材质例如为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚1-羟基-2-丙基丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性磷酸甲基丙烯酸酯、聚磺酸烯丙酯、聚磺酸乙烯酯、聚丙烯酰胺甲基丙烷磺酸、聚乙烯亚胺、聚烯丙胺、明胶、聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚精氨酸、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚1-羟基-2-丙基丙烯酸酯、聚环氧乙烷改性磷酸甲基丙烯酸酯等。
高分子凝胶膜可以包含多糖类。本说明书中的多糖是指具有单糖通过糖苷键键合而成的结构的高分子，是包括低聚糖在内的概念。多糖的重复单元数优选为100～10,000个、更优选为300～7,000个、进一步优选为500～4,000个。
作为多糖，可以举出例如壳聚糖、藻酸、果胶、软骨素、透明质酸、黄原胶、纤维素、壳多糖、普鲁兰多糖、低聚葡糖胺、低聚果糖等以及它们的衍生物。这些多糖可以是单一物质也可以是混合物。
以上对复合中空纤维膜4进行了说明，为了提高气体分离性能，可以在主要构成复合中空纤维膜4的多孔质中空纤维支撑体2、气体分离活性层3中添加特定的金属盐。从提高气体分离性能的方面出发，气体分离活性层3优选含有与吸收液相同的金属盐。
作为金属盐，优选由下述阳离子与阴离子形成的盐，所述阳离子选自由一价银离子、一价铜离子和它们的络离子组成的组，所述阴离子选自由F-、Cl-、Br-、I-、CN-、NO3 -、SCN-、ClO4 -、CF3SO3 -、BF4 -和PF6 -以及它们的混合物组成的组。它们之中，从获得容易性和产品成本的方面出发，特别优选Ag(NO3)。
关于金属盐的含量，相对于金属盐与水的总重量，优选为5wt％～90wt％、进一步优选为10wt％～80wt％。
[外装体]
对用于内装上述复合中空纤维膜4的外装体5进行说明。
外装体5只要能够内装复合中空纤维膜4，任意结构、形状都无妨，此处以圆筒状的外装体5为例进行说明。
圆筒状的外装体5主要由圆筒部分以及隔壁6和端盖部7构成，该圆筒部分用于内装配置复合中空纤维膜4，为圆筒状且两端或一端为空的形状；该隔壁用于在内装配置复合中空纤维膜4后进行密封。
[圆筒部分]
圆筒部分用于内装复合中空纤维膜4、与外部隔离开，对圆筒部分的材料没有特别限定，只要对原料气体、吸收液8、压力具有充分的耐蚀性、耐久性即可，可以使用金属材料、无机材料、有机材料以及它们的复合材料中的任一种。
圆筒部分至少具有供给口5a以及排出口5b，供给口5a用于供给原料气体(第1气体)，排出口5b用于将从原料气体中分离出目标气体后的、处理后的气体排出。供给口5a可以为复数个。
[隔壁]
隔壁6的作用在于，在使复合中空纤维膜4的开口端露出的同时将内装于圆筒部分的复合中空纤维膜4密闭在圆筒部分内，利用该结构将复合中空纤维膜4的内侧与复合中空纤维膜4的外侧分离。
本实施方式的气体分离用组件1中的隔壁6是用于将复合中空纤维膜4与外装体5接合的粘接材。该隔壁6是用于使第1气体和第2气体不发生混合的隔离部件，同时还是将复合中空纤维膜4固定至外装体5的粘接固定部件。
关于隔壁6的材质，只要对原料气体和吸收液具有充分的耐蚀性、操作温度、操作压力下的耐久性就没有特别限定，通常可以利用有机材料，例如氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂等，其中优选环氧树脂。
在本发明中，由于隔壁6与吸收液8直接接触，因而要求其具有针对吸收液8的耐久性。在这方面，构成本发明的隔壁6的上述部件满足针对吸收液8的耐久性。其中环氧树脂的耐久性是更优选的。
环氧树脂例如通过将由具有环氧基的化合物形成的主剂与固化剂混合、使其固化而成。也可以进一步包含固化促进剂。
作为环氧树脂的热固化剂，可以举出胺类、聚氨基酰胺类、酚类、酸酐等，更优选使用酸酐。
作为酸酐，可以举出例如甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐(甲基纳迪克酸酐)、十二碳烯基琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、聚(乙基十八烷二酸)酐、聚(苯基十六烷二酸)酐等脂肪族酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基腐植酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯二羧酸酐等脂环式酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇双偏苯三酸酯、甘油三偏苯三酸酯等芳香族酸酐等，优选由这些之中的任意单独一种或这些的混合物形成。
作为环氧树脂的固化促进剂，可以举出常用的化合物，例如三(二甲氨基甲基)苯酚、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳烯-7(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5(DBN)、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)等叔胺、咪唑类、路易斯酸、布朗斯台德酸等，优选由这些之中的任意单独一种或这些的混合物形成。
此外，环氧系接合剂可以根据需要包含填充剂、抗老化剂、增强剂等各种添加剂。
[引流管]
引流管12具有对气体分离用组件1内的吸收液进行搅拌的功能。通过在引流管12的内外形成液体的密度差，从而对吸收液进行搅拌，有效地将烯烃气体带入到复合中空纤维膜4中。
引流管12被部分地接触固定于外装体或隔壁6。并且以引流管12的底面比原料气体的供给口5a更低的位置进行配置。这样，原料气体不会直接吹入到复合中空纤维膜4，而能够有效地在吸收液内部形成液体的密度差。
另外，引流管12的上表面必须低于吸收液的液面。通过如此配置引流管12，能够使气体分离用组件1的吸收液在组件内部循环。引流管12的形状可以为圆形、也可以为多边形。只要为可赋予在组件内部产生液体循环的功能的结构，则可采用任何形状。
作为引流管的材料，优选不会受到填充气体以及组件内部的液体的作用而发生劣化的材料。优选不锈钢、玻璃、锆。引流管的厚度优选为10μm～1cm，进而可以为50μm～5mm。
(图3)
对于以上说明的在外装体5中内装有复合中空纤维膜4的气体分离用组件1，根据其结构，可以从供给口5a向复合中空纤维膜4的外侧与外装体5之间(第1空间)供给原料气体(第1气体)，并将处理后的气体从排出口5b排出。另一方面，其具有能够从供给口7a向复合中空纤维膜4的内侧(第2空间)供给与原料气体(第1气体)不同的分离气体吸收用填充气体(第2气体)并从排出口7b排出的结构。此处，第2气体的供给、排出可以针对复合中空纤维膜4一根一根地进行，也可以几根几根地集中进行，还可以针对全部复合中空纤维膜集中进行，集中进行是有效的(图1)。
[吸收液]
吸收液8是能够吸收原料气体中的分离对象气体成分的液态吸收剂，包括与分离对象气体成分进行可逆反应性吸收和发散、化学物理性吸收和发散的吸收剂。吸收液8从现有的化学吸收液、化学吸收剂、物理吸收液、物理吸收剂中选择。
该吸收液8优选填充在位于气体分离用组件1的复合中空纤维膜4与外装体5之间的、第1气体所通过的空间(第1空间)中。其中，如图1所示，吸收液8按照不会超过处理后的未吸收气体的排出口5b的方式进行了填充。
吸收液8的填充量为上述第1空间的5vol％～99vol％、优选为20vol％～95vol％、最优选为25vol％～90vol％。
为了将分离对象气体成分充分带入到吸收液中，该填充量优选为25vol％以上，为了有效地维持第1气体的流速，该填充量优选为90vol％以下。
吸收液8的种类根据分离对象气体的种类而不同。
例如，作为分离对象气体成分为二氧化碳的情况下的化学吸收液(剂)，可示例出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙胺、甲基二乙醇胺等胺类吸收液、甘氨酸、2,3-二氨基丙酸等氨基酸水溶液、碳酸钾等碳酸盐的水溶液或熔融盐、咪唑鎓系化合物、吡啶鎓系化合物等离子液体。
作为目标气体成分为二氧化碳等酸性气体的情况下的物理吸收液(剂)，可以举出聚乙二醇、二甲醚、甲醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亚丙酯、水等。
另外，作为目标气体成分为烯烃的情况下的吸收液(剂)，可示例出金属盐水溶液、聚乙二醇等溶液、氯化亚铜水溶液、咪唑鎓系化合物、吡啶鎓系化合物等离子液体，其中优选金属盐。
作为金属盐，优选由下述阳离子与阴离子形成的盐，所述阳离子选自由一价银离子、一价铜离子和它们的络离子组成的组，所述阴离子选自由F-、Cl-、Br-、I-、CN-、NO3 -、SCN-、ClO4 -、CF3SO3 -、BF4 -和PF6 -以及它们的混合物组成的组。它们之中，从获得容易性和产品成本的方面出发，特别优选Ag(NO3)。
关于本发明的吸收液中的金属盐的浓度，相对于水和金属盐的总质量，优选为10质量％以上90质量％以下、更优选为30质量％以上80质量％以下、进一步优选为35质量％以上75质量％以下。在使用银盐、铜盐的情况下，相对于水的总重量，优选为5质量％～90质量％。
需要说明的是，如上所述，这些金属盐包含在气体分离活性层3中，也可以进一步包含在多孔质中空纤维支撑体2中。
通过如此地使金属盐包含在吸收液8、复合中空纤维膜4这两者中，气体分离性能提高。
[分离气体吸收用填充气体(第2气体)]
接着对用于对分离对象气体进行回收的分离气体吸收用填充气体(第2气体)进行说明，该分离对象气体是由原料气体(第1气体)透过复合中空纤维膜4而被分离出的。
第2气体可以仅由分离出的对象气体构成，但为了使气体分离活性层3中充分保持水分、维持气体分离活性能力，第2气体优选使用与作为气体分离对象的第1气体不同的填充气体。
该填充气体优选为水蒸气或包含水蒸气的惰性气体。作为第2气体的水含量以及惰性气体量，优选为0.1～99％、更优选为10～99％、进一步优选为20～99％。可以是第2气体本身包含水分，也可以是在第2空间内存在水分。这种情况下，第2空间内的水含量为0.1％以上、5.0％以下。
另外，分离出的气体根据需要利用规定的脱水设备进行水分的分离。优选的是，利用脱水设备分离了水分后的气体的烯烃为99.99％以上、链烷烃为0.1～100ppm。
[精制气体]
对于作为精制气体的烯烃气体、例如丙烯气体来说，若纯度为90～99％，则被认为能够作为用于合成丙烯腈的原料使用；若纯度为99.5％以上，则被认为能够作为用于合成聚丙烯的原料使用。并且，若为99.99％程度的高纯度丙烯，则被认为能够作为用于制造半导体存储器的无定形碳层的碳源使用。但是，目前实际使用的高纯度丙烯还谈不上足以制造存储器的无定形碳层的成品率。
于是，作为尽管为高纯度但无法得到足够的无定形碳层的成品率的原因，本发明人着眼于高纯度丙烯中包含的丙烷、氧、二氧化碳的浓度进行了研究。研究结果发现，若高纯度丙烯中的丙烷含量可控制在1ppm～50ppm，或者氧浓度或二氧化碳浓度可控制在0.1ppm～5ppm，则可提高无定形碳层的成品率。
若高纯度丙烯中的丙烷浓度为50ppm以下，则观察到无定形碳层的成品率提高的倾向；反之，若丙烷含量小于1ppm，则观察到无定形碳层的强度变化的倾向，由于无定形碳层的蚀刻工序需要时间，因而可以说丙烷含量为0.1ppm以上时适合于蚀刻工序。
关于氧、二氧化碳也观察到同样的倾向。若高纯度丙烯中的氧浓度或二氧化碳浓度为5ppm以下，则观察到无定形碳层的成品率提高的倾向；反之，若氧或二氧化碳的含量小于0.1ppm，则观察到无定形碳层的强度变化的倾向，由于无定形碳层的蚀刻工序需要时间，因而可以说氧或二氧化碳的含量为0.1ppm以上时适合于蚀刻工序。
即，作为成为用于制造半导体存储器的无定形碳层的碳源的丙烷浓度，优选下限值为0.1ppm以上、上限值为50ppm以下。另外，作为制造用于半导体存储器制造的无定形碳层时的氧浓度或二氧化碳浓度，优选下限值为0.1ppm以上、上限值为5ppm以下。并且，作为丙烯的浓度，优选下限值为99.995％以上、上限值为99.9999％以下。
本发明的气体分离用组件1在例如测定温度为30℃和丙烯分压为0.6气压的条件下可以使丙烯气体的透过系数为100Barrer以上、2,000Barrer以下，并且可以使丙烯/丙烷的分离系数α为50以上2,000以下。
作为被投入到气体分离组件中的原料气体的压力(第1空间的加压条件)，优选为0.1～2.5MPaG、更优选为0.1～2.0MPaG、进一步优选为0.1～1.5MPaG。若为0.1MPaG以下，则回收的烯烃气体的透过速度不足；若为2.5MPaG以上，则无法维持气体分离膜的耐久性。
[气体分离用组件1的烯烃气体分离机理]
此处，对于利用本发明可有效实施气体分离的机理进行说明。
在图1所示的气体分离用组件1中，从原料气体的供给口5a供给的原料气体(第1气体)与供给至外装体5的内表面与复合中空纤维膜4的外表面之间(第1空间)的吸收液8接触。于是，分离目标气体成分的物质移动得到促进，在短时间内溶解于吸收液8中。这是由于，吸收液8中的金属盐在水存在下变成离子，在短时间内与原料气体中的烯烃形成络合物。
水分子的膜透过速度非常快，但由于气体分离用组件1内填充有水(吸收液8)，因而气体分离活性层3不会干燥。即，如现有技术那样膜变干燥、透过速度显著降低的情形在本发明中不会出现。
溶解在吸收液8中的分离目标气体成分在吸收液8中的浓度升高。吸收液中的烯烃与其他气体的分压比(烯烃/其他气体)高于原料气体中的该分压比。并且，对于溶解在吸收液中的烯烃气体来说，由于朝向烯烃浓度低的复合中空纤维膜4内部的物质移动得到了促进，目的成分从与排出口7b连接的吸收气体排出管线(省略图示)分离出来。在第1气体中的分离目标气体的分压高于第2气体中的分离目标气体的分压的状态下进行。
从吸收气体排出管线(排出口7b)中排出的气体中可以包含惰性气体和/或水蒸气。若包含惰性气体，则能够提高吸收液8内部的分离目标气体成分的气体分压与吸收气体管线中包含的分离目标气体成分的分压差，能够维持高透过速度。不过，在使用惰性气体的情况下，需要在其后将烯烃气体与惰性气体分离的工序。例如，可以通过冷却至烯烃气体发生液化的温度而将这些气体简单地进行分离。
另外，向吸收气体管线中进行水分供给具有将复合中空纤维膜4的内部保水的效果，作为抑制因保水不足所致的透过速度降低的方法是有效的。这些水分也需要随后的分离工序。例如，使用沸石之类的具有吸收性的材料能够简单地进行分离。未被吸收液8吸收的原料气体以未吸收气体的形式通过排出口5b从气体分离用组件1中排出。未吸收气体包含原料气体中的目标成分的未吸收部分以及目标气体成分以外的气体成分。
另外，如图2所示，本发明的气体分离用组件中，第1气体的排出口5b可以藉由循环管线9和气体吸收管10与第1气体的供给口5a连接。此外也可以使用配设在循环管线9的中途部的循环泵11使吸收液8循环。由此，其作为降低吸收液8中的气体的浓度极化的方法是有效的，能够以比图1的工艺更快的速度进行目标气体成分的回收。
另外，通过如图3所示在气体分离用组件1内部配置引流管12，能够提高利用了组件内部的密度差的搅拌效果，其结果，能够有效地将烯烃气体带入到复合中空纤维膜4中。
如以上所说明，利用本发明，能够长时间均匀地维持气体分离活性层的保水，由此能够提供可长期维持高分离性能的气体分离用组件和气体分离方法。
实施例
以下使用实施例等进一步具体说明本发明。但是，本发明不受这些实施例等的任何限定。
<实施例1>
制作图1所示的气体分离用组件。
将作为中空纤维支撑体的内径0.7mm、外径1.2mm、长度12cm的聚醚砜(PES)制中空纤维膜浸渍在0.5重量％的壳聚糖水溶液中，浸渍后在80℃干燥7分钟，从而在中空纤维支撑体表面涂布作为气体分离活性层的壳聚糖层。如此制作出复合中空纤维膜。
将10根该复合中空纤维膜放入内径2cm的圆筒状容器中，利用酸酐系环氧接合剂粘接密封容器两端部。膜面积为64cm2。接合剂固化后，将圆筒两端部各切下1cm。由圆筒状容器侧面的原料气体供给管线(供给口5a)向气体分离用组件内部加入7M的硝酸银水溶液，制作出气体分离用组件。
使用该气体分离用组件测定丙烷和丙烯的透过速度。
测定中作为第1气体(原料气体)使用由丙烷和丙烯构成的混合气体(丙烷:丙烯＝40:60(质量比))，使供给侧气体流量为50cc/min、吸收气体中的氮流量为50cc/min。需要说明的是，作为第2气体(填充气体)将氮气以供给前在水中鼓泡的加湿气氛的形式供给到气体分离用组件中。测定温度为30℃。关于压力，第1气体、第2气体均为0KPaG。
在供给原料气体3小时后使用气相色谱(GC)对透过了气体分离用组件的气体成分进行分析，求出丙烯/丙烷的分离系数α。
将测定结果列于表1。
<实施例2>
在上述实施例1中，第2气体不使用加湿氮气而使用未进行水中鼓泡的干燥氮气，除此以外利用与实施例1相同的方法实施了气体透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例3>
在上述实施例1中，将未吸收气体管线(排出口5b)和原料气体管线(供给口5a)藉由循环泵11、以及具备气体供给管线10a和气体排出管线10b的气体吸收管10进行连接。在图2中示出工艺。
在图2中，从气体吸收管10下部的气体供给管线10a供给原料气体、从气体吸收管10上部的气体排出管线10b排出未吸收气体。从气体吸收管10的最下部抽出溶解有气体的吸收液8，利用循环泵11仅将液体供给至气体分离用组件1中。该供给液从气体分离用组件1的下部供给到组件的内部，从上部抽出，进一步供给到气体吸收管10的上部。
以吸收液的循环量为30cc/min进行循环。
在吸收液循环3小时后，使用气相色谱(GC)对透过的气体成分进行分析。
将其结果列于表1。
<实施例4>
在上述实施例3中，除了使吸收液的循环时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例5>
在上述实施例3中，使用氨基甲酸酯接合剂来代替酸酐系环氧接合剂，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例6>
在上述实施例4中，使用氨基甲酸酯接合剂来代替酸酐系环氧接合剂，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例7>
在上述实施例3中，在中空纤维支撑体中使用聚偏二氟乙烯(PVDF)来代替PES，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例8>
在上述实施例4中，在中空纤维支撑体中使用PVDF来代替PES，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例9>
在上述实施例3中，在中空纤维支撑体中使用聚砜(PSf)来代替PES，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例10>
在上述实施例4中，在中空纤维支撑体中使用PSf来代替PES，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例11>
在上述实施例1中，在中空纤维支撑体中使用聚偏二氟乙烯(PVDF)来代替PES，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例12>
在上述实施例11中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例13>
在上述实施例1中，使支撑体为PVDF，作为第1气体(原料气体)使用由丙烷和丙烯构成的混合气体(丙烷:丙烯:氧:二氧化碳＝0.49:99.5:0.005:0.005(质量比))，使供给侧气体流量为50cc/min，使吸收气体中的氮流量为50cc/min，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例14>
在上述实施例13中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例15>
制作图3所示的气体分离用组件。
将作为中空纤维支撑体的内径0.7mm、外径1.2mm、长度12cm的聚偏二氟乙烯(PVDF)制中空纤维膜浸渍在0.5重量％的壳聚糖水溶液中，浸渍后在80℃干燥7分钟，从而在中空纤维支撑体表面涂布作为气体分离活性层的壳聚糖层。如此制作出复合中空纤维膜。
将30根该复合中空纤维膜放入内径3cm的圆筒状容器中，利用酸酐系环氧接合剂粘接密封容器两端部。膜面积为192cm2。接合剂固化后，将与中空纤维粘接的酸酐系环氧接合剂从圆筒容器剥离。将其插入到内径4cm的引流管12与内径5.5cm的外装体5部分连接而成的容器中，将两端部用环氧接合剂固化，将两端面切下1cm。使用在外装体5具有4处原料气体的供给口5a的组件。向所得到的组件中加入7M的硝酸银水溶液，得到气体分离用组件1。
使用该气体分离用组件测定丙烷和丙烯的透过速度。
测定中作为第1气体(原料气体)使用由丙烷和丙烯构成的混合气体(丙烷:丙烯:氧:二氧化碳＝0.49:99.5:0.005:0.005(质量比))，使供给侧气体流量为150cc/min、吸收气体中的氮流量为200cc/min。需要说明的是，作为第2气体(填充气体)将氮气以供给前在水中鼓泡的加湿气氛的形式供给到气体分离用组件中。测定温度为30℃。关于压力，第1气体、第2气体均为0KPaG。
在供给原料气体3小时后使用FID气相色谱(FID-GC)对透过了气体分离用组件的气体成分进行分析，求出丙烯/丙烷的分离系数α。
将测定结果列于表1。
<实施例16>
在上述实施例15中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<实施例17>
在上述实施例15中，作为第1气体(原料气体)使用由二氧化碳和丁二烯构成的混合气体(二氧化碳:丁二烯＝65:35(质量比))，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。表中的Flux表示丁二烯的透过流量。
<实施例18>
在上述实施例17中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
<实施例19>
在上述实施例15中，作为第1气体(原料气体)使用由二氧化碳和丁二烯构成的混合气体(二氧化碳:氮＝30:70(质量比))，使气体分离用组件1内部的吸收液为单乙醇胺，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。表中的Flux表示二氧化碳的透过流量。
<实施例20>
在上述实施例19中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
<比较例1>
在上述实施例2中，在加入吸收液后在气体分离用组件中保持24小时，其后将吸收液从图1所示的未吸收管线(排出口5b)排出，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<比较例2>
在上述比较例1中，将原料气体在水中鼓泡后供给到气体分离用组件中。吸收气体管线中的氮也在水中鼓泡后供给到气体分离用组件中，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<比较例3>
在上述比较例2中，除了使测定时间为7天以外，利用相同的方法进行透过测定。
<比较例4>
在上述实施例1中，除了不在中空纤维支撑体不进行壳聚糖涂布而组装气体分离用组件以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<比较例5>
在上述比较例1中，除了不使用硝酸银水溶液以外，利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
<比较例6>
在上述比较例5中，在气体分离用组件1内部加入纯水，将原料气体供给至气体分离用组件中。吸收气体管线中的氮在水中鼓泡后供给至气体分离用组件中，除此以外利用相同的方法进行透过测定。
将其结果列于表1。
由表1可知，在未进行第1气体和第2气体的加湿的比较例1中，未能检测出气体透过。比较例3中将组件内未填满吸收液的比较例2进行了7天的运转，在比较例3中得到了较低的分离系数α。
另外，在未涂布壳聚糖层的比较例4中，得到了较低的分离系数α。
在气体分离用组件1中不包含金属盐的比较例5、6中，无论有无加湿气氛，丙烯气体的透过性均低，分离系数α低。
与之相对，在组件内填满吸收液的实施例1、2中，得到了例如大于300的高分离系数α。进而，通过如实施例3那样使吸收液循环，能够降低吸收液中的气体的浓度极化，以高速度进行目标气体成分的回收。不过，在使接合剂为氨基甲酸酯的实施例5、6中，在7天这样的长期的情况下观察到了分离系数的降低，而在使接合剂为环氧接合剂的实施例4中，可知即使为7天这样的长期，也维持了高分离系数α。
另外，在如实施例9～10那样将复合中空纤维膜的支撑体由PES替换成PSf的情况下，在7天这样的长期的情况下观察到了分离系数的降低。在如实施例7～8、11～12那样将复合中空纤维膜的支撑体由PES替换成PVDF的情况下，在7天这样的长期情况下分离系数也没有降低，得到了良好的结果。
在如实施例13～14那样作为原料气体使用99.5％的丙烯气体的情况下，与实施例1～10相比，第1气体的丙烯分压增加，因而Flux增加，分离系数α显示为>500。在设透过气体丙烯、丙烷、氧、二氧化碳的总量为100的情况下，丙烷浓度为0.1～50ppm。丙烯浓度为99.995％以上、氧为0.1～5ppm、二氧化碳为0.1～5ppm。
在如实施例15～16那样使用引流管的情况下，与实施例13,14相比，气体分离用组件1内部的吸收液循环速度增加，因而Flux进一步增加。分离系数α显示为>500，与实施例13～14等同。
即使在如实施例17～18那样在第1气体中使用丁二烯、二氧化碳的混合气体的情况下，也分离出了作为烯烃气体的丁二烯。
在如实施例19～20那样在第1气体中使用二氧化碳以及氮的混合气体的情况下，通过使吸收液为例如胺系，分离出了二氧化碳。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，可以在不脱离发明宗旨的范围内适宜地进行变更。
工业实用性
通过使用本发明的气体分离用组件，能够对目标气体具有高透过速度和高分离性能，长时间均匀地维持气体分离活性层的保水，其结果，能够长期维持高分离性能，能够广泛用作例如从合成气体、天然气体等中分离回收烯烃气体或二氧化碳的气体分离用组件、制造作为半导体工艺的无定形碳源的烃气体的气体分离组件、以及分离回收主要以多糖类为原料所合成出的生物烯烃气体的气体分离组件。
符号的说明
1 气体分离用组件
2 中空纤维支撑体
3 气体分离活性层
4 复合中空纤维膜
5 外装体
5a 原料气体(第1气体)供给口
5b 原料气体(第1气体)排出口
6 隔壁
7 端盖部
7a 填充气体(第2气体)供给口
7b 填充气体(第2气体)排出口
8 吸收液
9 循环管线
10 气体吸收管
10a 原料气体供给管线
10b 未吸收气体排出管线
11 循环泵
12 引流管

Claims (31)

1.一种气体分离用组件，其是将气体分离膜内装在外装体中而成的气体分离用组件，其中，
所述组件具有由所述气体分离膜的外侧和外装体围起的第1空间、以及所述气体分离膜的内侧的第2空间，所述第1空间与所述第2空间通过所述气体分离膜和所述外装体进行分隔，并且，所述第1空间利用选自由液体、离子液体和水组成的组中的吸收液进行了填充，所述液体含有选自由胺、氨基酸、碳酸盐、银盐、铜盐组成的组中的至少一种化合物。
2.如权利要求1所述的气体分离用组件，其中，所述气体分离膜为中空纤维膜，该中空纤维膜具有多孔质中空纤维支撑体和配设在该中空纤维支撑体的表面的气体分离活性层。
3.如权利要求1或2所述的气体分离用组件，其中，所述外装体具有第1气体的供给口和排出口、以及第2气体的供给口和排出口，所述第1气体通过所述第1空间，所述第2气体通过所述第2空间。
4.如权利要求1～3中任一项所述的气体分离用组件，其中，在所述外装体与所述气体分离膜之间具有引流管。
5.如权利要求2～4中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述中空纤维膜是复合中空纤维膜，该复合中空纤维膜具有多孔质中空纤维支撑体和配设在该中空纤维支撑体的表面的气体分离活性层。
6.如权利要求1～5中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第1气体是包含分离对象气体成分的混合气体，所述第2气体是对分离出的气体进行回收的填充气体。
7.如权利要求1～6中任一项所述的气体分离用组件，其中，在所述第2空间内存在有水分。
8.如权利要求7所述的气体分离组件，其中，所述水分为0.1％以上、5.0％以下。
9.如权利要求3～8中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第1气体的排出口与供给口连接。
10.如权利要求9所述的气体分离用组件，其中，所述吸收液通过排出口和供给口进行循环。
11.如权利要求2～10中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述气体分离活性层以高分子凝胶作为主成分，层的厚度为10nm以上、10μm以下。
12.如权利要求11所述的气体分离组件，其中，所述高分子凝胶为壳聚糖。
13.如权利要求2～12中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述多孔质中空纤维支撑体以聚醚砜、聚偏二氟乙烯中的任一种作为主成分。
14.如权利要求2～13中任一项所述的气体分离用组件，其中，该气体分离用组件具有隔壁，该隔壁在将所述中空纤维膜的两端部粘接固定于所述外装体的同时将所述第1空间与所述第2空间隔离开，所述隔壁由环氧树脂形成，该环氧树脂是将含有作为主剂的具有环氧基的化合物与作为固化剂的具有酸酐基的化合物的组合物固化而成的。
15.如权利要求1～14中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第1空间利用吸收液进行了填充，该吸收液以包含选自由银盐、铜盐组成的组中的至少一种金属盐的水溶液作为主成分，并且，所述气体分离层也含有与所述吸收液相同的金属盐。
16.如权利要求1～14中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第1空间的吸收液的占有率为5vol％～99vol％。
17.如权利要求1～15中任一项所述的气体分离用组件，其中，填充在所述第1空间中的吸收液中的银盐、铜盐相对于水的总重量为5wt％～90wt％。
18.如权利要求1～17中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第1空间的加压条件为0.1MPaG～2.5MPaG。
19.如权利要求1～18中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第2气体的水含量为0.1％～99％。
20.如权利要求1～19中任一项所述的气体分离用组件，其中，所述第2气体的惰性气体的含量为0.1％～99％。
21.一种气体分离方法，其是使用权利要求1～20中任一项所述的气体分离用组件从混合气体中分离出分离对象气体的气体分离方法，其特征在于，
在第1气体中的分离对象气体的分压高于第2气体中的该分离对象气体的分压的状态下，进行气体分离。
22.一种气体分离方法，其中，对于利用权利要求21所述的气体分离方法分离出的气体，利用脱水设备分离水分。
23.如权利要求21或22所述的气体分离方法，其中，所述第1气体包含烯烃和/或二氧化碳。
24.如权利要求23所述的气体分离方法，其中，所述烯烃含有乙烯、丙烯、异丁烯、丁烯、丁二烯中的任一种。
25.如权利要求23所述的气体分离方法，其中，所述烯烃为生物烯烃。
26.如权利要求23或24所述的气体分离方法，其中，利用所述脱水设备分离了水分后的气体的烯烃为99.99％以上、链烷烃为0.1ppm～100ppm。
27.如权利要求21～26所述的气体分离方法，其中，该方法制造出丙烷为0.1ppm～50ppm、纯度为99.995％以上的烯烃气体。
28.一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中丙烷为0.1ppm～50ppm。
29.一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中氧为0.1ppm～5ppm。
30.一种烯烃气体，其纯度为99.995％以上，其中二氧化碳为0.1ppm～5ppm。
31.如权利要求23～27中任一项所述的气体分离方法，其中，所述烯烃由发酵气体生成。
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