JP2000044228A

JP2000044228A - アンモニアの精製方法

Info

Publication number: JP2000044228A
Application number: JP10217168A
Authority: JP
Inventors: Yasusada Miyano; 安定宮野; Kenji Otsuka; 健二大塚; Hiroshi Waki; 弘脇
Original assignee: Japan Pionics Ltd
Current assignee: Japan Pionics Ltd
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】アンモニアをニッケル触媒に接触させて酸
素、一酸化炭素、二酸化炭素を除去するアンモニア精製
方法において、ニッケル触媒の再生に水素の供給及び窒
素の供給を必要としない精製方法を開発する。【解決手段】アンモニアをアンモニア分解触媒に接触
させて水素を含むアンモニア分解ガスを得、このアンモ
ニア分解ガスでニッケル触媒を還元する。また、ニッケ
ル触媒に吸着している水素はアンモニアで追い出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアンモニアの精製方
法に関し、更に詳細にはアンモニア精製方法におけるニ
ッケル触媒の再生をアンモニア分解ガスによって行うア
ンモニアの精製方法に関する。アンモニアは、半導体製
造プロセスにおいて窒化珪素膜生成のためにシランとと
もに使用され、また、トリエチルガリウムなどとともに
窒化ガリウムなどの化合物半導体製造にも使用されてい
る。近年、成膜技術の進歩とともにアンモニアガスが極
めて高純度であることが強く要求されており、更にアン
モニアが多量に使用されることから、高純度アンモニア
を連続して供給可能なアンモニアの精製方法が要求され
ている。

【０００２】

【従来の技術】アンモニアは液体状態でボンベあるいは
タンクなどに貯蔵されるが、半導体製造に使用される際
には、通常はガス状態で供給される。これらのアンモニ
ア中には不純物として、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素
及び水などが含まれている。そして半導体製造に用いる
際には、アンモニアを極めて高純度に精製する必要があ
る。

【０００３】アンモニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化
炭素の除去に関しては、アンモニアをニッケル触媒に接
触させることによって除去する方法が提案されている
（特開平５−１２４８１３号公報、特開平６−１０７４
１２号公報）。この方法によれば、アンモニアをニッケ
ル触媒に接触させて、アンモニア中の酸素、一酸化炭
素、二酸化炭素を効率よく除去することができ、酸素、
一酸化炭素、二酸化炭素を１０ｐｐｂ以下の濃度まで除
去することが可能である。また、これらの不純物を捕捉
し精製能力の低下したニッケル触媒は水素還元によって
再生することができることから、優れた精製方法であ
る。

【０００４】また、アンモニア中の水分及び二酸化炭素
を除去する方法としては、アンモニアを４Å、５Å程度
の細孔径を有する合成ゼオライトなどに接触させて吸着
除去することができる。水分あるいは二酸化炭素を吸着
した合成ゼオライトは加熱下に乾燥ガスを流通させるこ
とによって再生することができる。このような技術を基
に、アンモニアをニッケル触媒に接触させ、次いで合成
ゼオライトに接触させることによってアンモニアを高純
度に精製する装置が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ニッケル触媒
を用いるアンモニアの精製方法には次のような問題点が
あった。すなわち、アンモニア中の酸素、一酸化炭素、
二酸化炭素を捕捉したニッケル触媒を再生するには、ニ
ッケル触媒を還元するためにアンモニア精製装置に付帯
して水素の供給配管が必要である。また、還元したニッ
ケル触媒には多量の水素が吸着していることから、水素
による還元終了後はニッケル触媒から水素を除去するた
めに、加熱した状態で窒素などの不活性ガスを長時間に
わたり流通させる必要がある。更に、アンモニアの精製
に先立って、ニッケル触媒にアンモニアを通気し、ニッ
ケル触媒層中の窒素ガスを追い出すことが必要である。

【０００６】このようにニッケル触媒を水素により還元
した後、窒素などの不活性ガスで水素の追い出しが行わ
れるが、これらの処理に使用する水素及び窒素は高純度
に精製されたガスでなければならない。精製された水素
及び窒素を使用するためには、それぞれの精製装置が必
要となり必然的にコスト高となる不都合がある。更に、
アンモニアの精製に先立ち、ニッケル触媒を再生する際
に使用した窒素ガスの追い出しに多量の精製アンモニア
を置換用として使用する必要があり、操作が繁雑となる
ほか、コストがかかるという不都合があった。このほ
か、脱湿剤として合成ゼオライトなどを組み合わせたア
ンモニア精製装置の場合には、窒素をアンモニアに置換
する際に、合成ゼオライトのアンモニア吸着に基づく大
きな吸着熱を生じる結果、冷却に長時間を要する不都合
があった。これらのことから、装置構成が簡単であり、
再生操作の容易なアンモニア精製方法の開発が望まれて
いた。すなわち、本発明の課題は、水素や窒素などを使
用する必要がなく、簡便な操作で精製することができ、
しかもコスト的に優れたアンモニア精製方法を開発する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これら従
来技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ア
ンモニアをアンモニア分解触媒に接触させて水素を含有
するアンモニア分解ガスを得、この分解ガスを用いるこ
とによって極めて効率よくニッケル触媒を還元し得るこ
と、及びこの方法によって従来ニッケル触媒の再生のた
めに必要であった、高純度水素供給ライン、高純度窒素
供給ラインが不要になることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち本発明は、アンモニアをニッケル触媒と接
触させ、該アンモニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化炭
素を除去するアンモニア精製方法において、アンモニア
を加熱下でアンモニア分解触媒と接触させて水素を含有
する分解ガスを生成させ、該分解ガスをニッケル触媒と
接触させることによりニッケル触媒を再生することを特
徴とするアンモニアの精製方法である。本発明におい
て、アンモニアとは特にことわらない限りガス状のアン
モニアを意味するものである。また、アンモニア分解触
媒とは、アンモニアを水素と窒素に分解する触媒を意味
するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、アンモニアの精製方法
に適用される。本発明において、ニッケル触媒とは有効
成分としてニッケルを含み、アンモニア中の酸素、一酸
化炭素、二酸化炭素を捕捉除去するものであり、酸素、
一酸化炭素、二酸化炭素の除去能力が大であるとともに
極低濃度まで除去するものである。ニッケル触媒は金属
ニッケル又はニッケルの酸化物など還元されやすいニッ
ケル化合物を含むものである。またニッケル以外の金属
成分としてクロム、コバルト、鉄などの金属を少量含む
ものでもよい。これらのニッケルは単独で用いてもよ
く、触媒担体などに担持させた形態で用いてもよいが、
ニッケルの表面とガスの接触効率を上げる目的などから
通常は触媒担体などに担持させた形態で用いられる。

【０００９】ニッケル触媒は、珪藻土、アルミナ、シリ
カアルミナなどの担体に硝酸ニッケル、蓚酸ニッケルな
どのニッケル塩の水溶液とアルカリ性物質を用いて含
浸、乾燥、焼成することなどにより調製することができ
る。また、ニッケルの無機塩、有機塩などを焼成した
後、押し出し成形、打錠成形などによって調製すること
もできる。このほか、ニッケル触媒として市販品がある
ことから、それらを用いることもできる。

【００１０】市販のニッケル触媒としては、例えば、水
素化触媒であるＮ−１１２（Ｎｉ−珪藻土）、ガス変成
触媒であるＮ−１７４（ＮｉＯ）、ガス化触媒であるＮ
−１８５（ＮｉＯ）［以上日揮化学（株）製］、水蒸気
変成触媒であるＣ１１−２−０３（ＮｉＯ−セメン
ト）、水素化触媒であるＣ４６−７（Ｎｉ−珪藻土）
［以上東洋ＣＣＩ（株）製］などがある。要は、還元ニ
ッケル、酸化ニッケルなどが微細に分散されて、その表
面積が大きくガスとの接触効率の高い形態であればよ
く、触媒の形態に特に限定されるものではない。

【００１１】本発明において、ニッケル触媒の比表面積
として通常は、ＢＥＴ法で１０〜３００ｍ^２／ｇの範囲
のもの、好ましくは３０〜２５０ｍ^２／ｇ範囲のもので
ある。また、ニッケル含有量は金属ニッケル換算で通常
は５〜９５重量％、好ましくは２０〜９０重量％であ
る。

【００１２】本発明において、アンモニアのニッケル触
媒による精製は、上記ニッケル触媒を筒状の精製筒等に
充填し還元した後、アンモニアを精製筒に通気すること
によって行われ、アンモニア中の酸素、一酸化炭素、二
酸化炭素が捕捉除去される。本発明が適用されるアンモ
ニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化炭素の濃度は通常そ
れぞれ１０ｐｐｍ以下である。

【００１３】本発明において、ニッケル触媒の充填長は
実用上通常は５０〜１５００ｍｍとされる。５０ｍｍよ
りも短いと酸素、一酸化炭素、二酸化炭素の除去率が低
下する虞があり、１５００ｍｍよりも長くなると圧力損
失が大きくなり過ぎる虞がある。精製時のアンモニアの
空筒線速度（ＬＶ）はアンモニア中の酸素、一酸化炭
素、二酸化炭素の濃度によっても異なり一概に特定はで
きないが、通常は１００ｃｍ／ｓｅｃ以下、好ましくは
３０ｃｍ／ｓｅｃ以下である。

【００１４】本発明において、アンモニアとニッケル触
媒の接触温度は２００℃以下、好ましくは１００℃以下
であり、通常は常温でよく、特に加熱や冷却を必要とし
ない。ニッケル触媒とアンモニアの接触圧力に特に限定
はなく、常圧、加圧、減圧いずれも実施可能である。ま
た、アンモニア中に微量の水分が存在しても酸素、一酸
化炭素、二酸化炭素の除去には特に悪影響を及ぼすこと
はない。本発明においてニッケル触媒による酸素、一酸
化炭素、二酸化炭素の除去工程に必要に応じて合成ゼオ
ライトなどの脱湿剤による水分除去工程を組み合わせる
ことができる。これによって、アンモニアを極めて高純
度に精製することができる。

【００１５】本発明における、アンモニア分解触媒とし
ては、通常は有効成分としてニッケル、鉄、パラジウ
ム、白金又はルテニウムを含む触媒などが用いられる。
また、これらの有効成分を単独で含む触媒のほか、一種
以上を含む触媒も用いることができる。ニッケル触媒と
してはアルミナ、シリカアルミナなどの担体にニッケル
として３〜５０重量％程度担持されたものが用いられ
る。鉄触媒としてはアルミナなどの担体に二三酸化鉄と
して１〜２０重量％担持させたものが用いられる。

【００１６】またパラジウム触媒としては、アルミナな
どの担体にパラジウムとして０．１〜５重量％程度担持
させたものが用いられる。ルテニウム触媒は比較的低い
温度で高い分解活性を有することから、アンモニア分解
触媒としてすぐれたものである。ルテニウム触媒はルテ
ニウムをアルミナ、シリカアルミナ、珪藻土などの担体
に０．０５〜８重量％程度担持させたものが用いられる
が、これらの内でも成形強度の大きいアルミナに担持さ
せたものが好ましい。中でも耐熱性に優れ安定した分解
活性を有する点でαアルミナに担持させたものが特に好
ましい。

【００１７】本発明において、アンモニア分解触媒によ
る接触分解は、通常はアンモニア分解触媒を筒状などの
分解筒に充填し、加熱下に接触させることにより行われ
る。アンモニア分解触媒の充填長として通常は５０〜１
５００ｍｍ程度とされる。充填長が５０ｍｍより短くな
るとアンモニア分解率が低下する虞があり、１５００ｍ
ｍよりも長くなると圧力損失が大きくなりすぎる虞があ
る。本発明においてアンモニア分解の条件として、アン
モニアの分解率が１００％である必要はなく、アンモニ
ア分解ガス中の水素濃度がニッケル触媒の還元可能な程
度に達していればよく、特に限定されるものではない。

【００１８】本発明において、アンモニアとアンモニア
分解触媒との接触温度は分解触媒の種類、所望の分解
率、アンモニア供給量などによって異なり一概には特定
できない。例えばパラジウム触媒、鉄触媒などにおいて
通常は５００〜９００℃である。また、ルテニウム触媒
の場合には３００〜５００℃のような比較的低い温度で
行うこともできる。また、アンモニア分解における空間
速度（ＳＶ）は分解触媒の充填長、接触温度、触媒の種
類などによって異なるが、通常は、０℃、常圧換算で５
０〜５０００ｈ^-1、好ましくは３００〜１０００ｈ^-1程
度である。アンモニア分解時における圧力に特に限定は
なく、加圧、常圧、減圧などいずれの条件でも実施する
ことができるが、アンモニア精製装置の構成上通常は
０．１〜０．７ＭＰａ程度の範囲で行われる。

【００１９】本発明においてニッケル触媒の還元は、ニ
ッケル触媒が充填された精製筒を加熱のもとにアンモニ
ア分解ガスを通気することによって行われる。ニッケル
触媒の還元時における温度は通常１５０〜３００℃であ
る。１５０℃より低いとニッケル触媒の還元が不十分と
なる虞がある。また、３００℃よりも高い場合は、ニッ
ケルのシンタリングを生じる虞がある。また、ニッケル
触媒の還元時におけるアンモニア分解ガス中の水素濃度
に特に限定はないが通常は０．１〜７５％である。水素
濃度が０．１％よりも低くなるとニッケル触媒の還元が
不十分となる虞がある。

【００２０】なお、ニッケル触媒還元の際におけるアン
モニア分解ガスとニッケル触媒との接触時間に特に限定
はないが通常は０．５秒以上であり、好ましくは２秒以
上で空筒線速度（ＬＶ）は１〜５ｃｍ／ｓｅｃの範囲で
ある。接触時間が０．５秒よりも短いとニッケル触媒の
還元が不十分となる虞がある。

【００２１】本発明のアンモニア精製方法の例を図１に
より具体的に説明するが本発明はこれらにより限定され
るものではない。図１はアンモニア精製筒を並列に２
基、アンモニア分解筒を１基設けた構成の例で示した。
アンモニア精製筒４、４’にはニッケル触媒５、５’が
充填されている。またアンモニア分解筒１０にはアンモ
ニア分解触媒１１が充填されている。原料アンモニアは
アンモニア供給ライン１からバルブ２を経て常温付近の
温度に保持されたアンモニア精製筒４に導入され、アン
モニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化炭素がニッケル触
媒５に捕捉除去される。

【００２２】次いでアンモニア精製筒出口、バルブ７を
経て精製アンモニアライン８から高純度アンモニアが得
られる。この間、精製アンモニアの一部がバルブ９を経
て加熱された分解筒１０に供給され、水素を含有するア
ンモニア分解ガスとなり、冷却器１３、バルブ１７’を
経て加熱されたアンモニア精製筒４’に導入される。ニ
ッケル触媒５’を還元した後のアンモニア分解ガスはア
ンモニア精製筒上部、冷却器３’、バルブ１８’、パー
ジライン１９を経て大気中あるいは排ガス処理設備に導
かれる。ニッケル触媒５’の還元が終了した時点で、ア
ンモニア分解筒１０の加熱を停止し、バルブ９、１４を
閉め、バルブ１５、バイパスライン１６を経て精製アン
モニアをアンモニア精製筒４’に供給し、ニッケル触媒
５’に吸着されている水素を追い出す。その後、アンモ
ニア精製筒４’の加熱を停止し、常温付近の温度となる
まで少量の精製アンモニアを流通させる。しかる後、バ
ルブ１５、バルブ１７’、１８’を閉にし、ニッケル触
媒の再生操作終了とし、精製筒の切換えに備える。

【００２３】このアンモニア精製及びニッケル触媒還元
の操作を交互に行うことにより、連続して高純度アンモ
ニアを供給することができる。図1はアンモニア分解筒
をアンモニア精製筒の外部に１基設けた例で示したが、
図２のようにアンモニア精製筒の下部に直列にアンモニ
ア分解筒をそれぞれ１基ずつ設けることもできる。その
ほかアンモニア精製筒内の下部に分解触媒層として設け
ることもできる。アンモニア精製筒内に分解触媒層を設
ける場合にはアンモニア精製用のニッケル触媒が３００
℃以下に保持されるように考慮する必要がある。

【００２４】また、アンモニア精製筒の下部に直列に合
成ゼオライトなどの脱湿剤を充填した精製筒を設けるこ
と、あるいはアンモニア精製筒内のニッケル触媒の下部
又は上部、好ましくは下部に脱湿剤層を設けることもで
きる。これによりアンモニア中の水分を除去し、アンモ
ニアを高純度に精製することができる。アンモニアの脱
湿剤として、例えば４Å、５Å程度の細孔径を有する合
成ゼオライト（ユニオン昭和（株）製、又はリンデ製、
モレキュラーシーブ４Ａ、５Ａ）などが用いられる。こ
れらの合成ゼオライトは、アンモニア中の水分を吸着し
た後、２５０〜３５０℃の加熱下に精製アンモニア又は
アンモニア分解ガスを通気することによって再生するこ
とができる。

【００２５】なお本発明において、アンモニアの精製を
ニッケル触媒と合成ゼオライトなどの脱湿剤と組み合わ
せた方法とした場合には、アンモニア分解ガスでニッケ
ル触媒の還元と同時に脱湿剤の再生を行うことができ
る。この方法においては、脱湿剤は再生操作中、常にア
ンモニア含有ガスと接触してアンモニアを吸着した状態
になっている。したがって脱湿剤の冷却過程におけるア
ンモニア吸着量の増加が少なく、それに伴って吸着熱の
発生が減少する結果、従来の再生方法に比較して脱湿剤
の再生操作が容易になる。

【００２６】本発明は以上の如く、アンモニア精製、及
びニッケル触媒の還元にアンモニア以外のガスを全く使
用しない精製方法の例で示した。しかし、ニッケル触媒
還元後の水素の追い出し、ニッケル触媒還元時の水素濃
度調整の容易性、及び排気ガスの安全性保持などを考慮
して、高純度窒素の供給ラインを設けることもできる。
本発明は、このように窒素供給ラインを組み合わせるこ
とを排除するものではない。

【００２７】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
本発明はこれらにより限定されるものではない。実施例１図１に示すものと同様のアンモニア精製装置を製作し
た。アンモニア精製筒４、４’はＳＵＳ３１６Ｌ製、内
径８３．１ｍｍ、長さ１２６０ｍｍであり、外部電気ヒ
ーター６、６’により温度制御し得るように構成されて
いる。またアンモニア精製筒内部には日揮化学（株）製
ニッケル触媒（Ｎ−１１２）を３．２８Ｌ（充填長６０
５ｍｍ）充填した。

【００２８】また、アンモニア分解筒１０はＳＵＳ３１
６Ｌ製、内径８３．１ｍｍ、長さ２５０ｍｍであり、外
部電気ヒーター１２により温度制御し得るように構成さ
れている。またアンモニア分解筒内部１０にはＮＥケム
キャット社製ルテニウム触媒（０．５％Ｒｕ／Ａｌ_２Ｏ
_３）を０．５４Ｌ（充填長１００ｍｍ）充填した。以下
の実験に先立ち、次のようにしてアンモニア精製筒４の
調製を行った。すなわち、２５０℃の加熱、常圧のもと
にアンモニア精製筒４に水素を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で
２時間流通させニッケル触媒を還元した。つぎに水素を
精製窒素に変えて２時間流通させニッケル触媒中に含ま
れる水素を追い出した。その後、アンモニア精製筒の加
熱を停止し、窒素を精製アンモニアに変えて、少量の精
製アンモニアを流しながら冷却した。

【００２９】（アンモニアの精製）上記アンモニア精製
装置にアンモニア供給ラインから、酸素２５ｐｐｍ、一
酸化炭素１ｐｐｍ、二酸化炭素０．５ｐｐｍを含む原料
アンモニアを０．４ＭＰａの加圧下、５Ｎｍ^３／ｈの流
量で２００時間流通させた。精製開始４０時間、及び８
０時間後における精製筒出口アンモニア中の不純物を分
析した。酸素はＤＥＬＴＡＦ社製酸素分析計（検出下
限０．１ｐｐｍ）で、一酸化炭素、二酸化炭素は島津
製作所（株）製、ガスクロマトグラフＧＣ−１２Ａ（メ
タン変換器、ＦＩＤ検出器付、検出下限０．０１ｐｐ
ｍ）でそれぞれ分析した。結果を表１に示した。

【００３０】

【表１】表１精製開始後の分析酸素一酸化炭素二酸化炭素時間（ｈ）（ｐｐｍ）（ｐｐｍ）（ｐｐｍ）４０ｎ．ｄｎ．ｄｎ．ｄ８０ｎ．ｄｎ．ｄｎ．ｄｎ．ｄ＝検出せず

【００３１】（ニッケル触媒の還元）上記アンモニアの
精製開始1時間後からバルブ９を経て４００℃に加熱さ
れたアンモニア分解筒１０に精製アンモニアを１Ｌ／ｍ
ｉｎの流量で流し、アンモニア分解ガスとした。このア
ンモニア分解ガスを２５０℃に加熱されたアンモニア精
製筒４’に２時間通気し、ニッケル触媒の還元を行っ
た。その後、アンモニア分解筒１０の加熱を停止し、ア
ンモニア精製筒４’にバイパスライン１６から精製アン
モニアを２時間通気したのち、アンモニア精製筒４’の
加熱を停止し、バルブ１５、１７’を開、バルブ１８’
を閉の状態で、アンモニア精製筒４’の温度が５０℃以
下となるまで放置した。このようにして、アンモニア精
製筒４’のニッケル触媒５’を還元し、精製筒の切換え
使用に備えた。

【００３２】このように、アンモニアの精製とニッケル
触媒の還元をアンモニア精製筒４とアンモニア精製筒
４’とで２００時間ごとに交互に行い、その間の酸素、
一酸化炭素、二酸化炭素の破過時間を測定した。なお、
破過濃度は検出下限値とした。結果を表２に示した。こ
の結果から、アンモニア分解ガスによりニッケル触媒の
還元が繰り返し良好に行われていることが認められた。

【００３３】

【表２】表２繰り返し回数破過するまでの時間（ｈ）酸素一酸化炭素二酸化炭素初回１９２１６２１２０２１９１１６１１１９３１９０１６０１１８４１９５１６０１１８５１９０１６０１１８

【００３４】実施例２図２に示すように、アンモニア精製筒の下部にそれぞれ
直列にＮＥケムキャット社製Ｒｕ触媒（０．５％Ｒｕ／
Ａｌ_２Ｏ_３）が０．５４Ｌ（１００ｍｍ）充填されたア
ンモニア分解筒を設け、それぞれＲｕ触媒でアンモニア
を分解してアンモニア分解ガスを得、この分解ガスでニ
ッケル触媒の還元処理した以外は、実施例１と同様に繰
り返し精製を行い、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素の破
過時間を測定した。結果を表３に示すが、アンモニアの
精製及びニッケル触媒の還元は問題なく行われているこ
とが確認された。

【００３５】

【表３】表３繰り返し回数破過するまでの時間（ｈ）酸素一酸化炭素二酸化炭素初回１９２１６３１２２２１９４１６２１２０３１９２１６１１２３４１９４１６３１２２５１９３１６１１２０

【００３６】実施例３実施例２で用いたアンモニア精製装置を９６時間ごとに
精製筒の切り替える方式で自動運転させた。原料アンモ
ニアは実施例１、２と同様に、酸素２５ｐｐｍ、一酸化
炭素１ｐｐｍ、二酸化炭素０．５ｐｐｍを含むものであ
り、０．４ＭＰａの加圧下、５Ｎｍ^３／ｈの流量で供給
した。その結果、アンモニア精製開始９６０時間後にお
ける精製アンモニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化炭素
を分析したが、いずれも検出されなかった。また、精製
開始９６０時間後までに得られた精製アンモニアは４７
８６Ｎｍ^３であり、ニッケル触媒の還元のために使用さ
れたアンモニアは１３．５Ｎｍ^３であった。

【００３７】比較例１図２のアンモニア精製装置からアンモニア分解筒１０、
１０’を取り外し、ニッケル触媒の還元用の精製水素供
給配管と精製窒素供給配管とを接続し、ニッケル触媒を
従来のアンモニア精製装置と同様に水素で行うことと
し、９６時間ごとに精製筒を切り替える方式の自動運転
でアンモニア精製を行った。原料アンモニアの供給は実
施例３と同様に行った。その結果、精製開始９６０時間
後までに得られた精製アンモニアは４７８０Ｎｍ^３であ
ったが、ニッケル触媒の還元のために使用された水素は
０．２４Ｎｍ^３、窒素は２５Ｎｍ^３であり、置換に用い
たアンモニアは２０Ｎｍ^３であった。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、アンモニア精製における
ニッケル触媒の再生に水素供給ライン及び窒素供給ライ
ンが不要となった。このために精製操作が単純化される
とともに、精製アンモニアを高純度に維持することが容
易になった。更に、精製装置が単純化され、安価に製作
することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンモニア分解筒を１筒設けた精製装置のフロ
ーシートの例である。

【図２】アンモニア分解筒をアンモニア精製筒の下部に
直列に設けた精製装置のフローシートの例である。

【符号の説明】

１アンモニア供給ライン２、２’、７、７’、９、１４、１５、１７、１７’、
１８、１８’バルブ３、３’、１３、１３’ 冷却器４、４’ アンモニア精製筒５、５’ ニッケル触媒６、６’、１２、１２’、２１、２１’ ヒーター８精製アンモニアライン１０、１０’ アンモニア分解筒１１、１１’ アンモニア分解触媒１６バイパスライン１９パージライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G069 AA03 AA10 BA01B BA09B BC66A BC67A BC68A BC68B BC70A BC70B BC72A BC75A CB82 DA08 EA02Y FC04 FC07 GA05 GA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンモニアをニッケル触媒と接触させ、
該アンモニア中の酸素、一酸化炭素、二酸化炭素を除去
するアンモニア精製方法において、アンモニアを加熱下
でアンモニア分解触媒と接触させて水素を含有する分解
ガスを生成させ、該分解ガスをニッケル触媒と接触させ
ることによりニッケル触媒を再生することを特徴とする
アンモニアの精製方法。
【請求項２】アンモニア分解触媒が有効成分としてニ
ッケル、鉄、ルテニウム、パラジウム、及び白金から選
ばれる少なくとも１種を含むものである請求項１に記載
のアンモニアの精製方法。
【請求項３】アンモニア分解ガスをニッケル触媒に接
触させる際の温度が１５０〜３００℃である請求項１に
記載のアンモニアの精製方法。
【請求項４】アンモニア分解触媒が、ニッケル触媒を
充填したアンモニア精製筒内に設けられた請求項１に記
載のアンモニアの精製方法。
【請求項５】アンモニア分解触媒が、ニッケル触媒を
充填したアンモニア精製筒外に設けられた請求項１に記
載のアンモニアの精製方法。