JP2002147947A - 原料ガス混合物の分離装置及び方法 - Google Patents

原料ガス混合物の分離装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮又は精留用途のために運転するプレート
−フィン熱交換器の原料循環路の下方端部でヘッダー、
流体収集器又は分配器なしに使用できるデフレグメータ
ーを用いる原料ガス混合物の分離装置及び方法を提供す
る。 【解決手段】 デフレグメーター１、３７を圧力容器３
内に取り付け、それにより原料循環路の下方端部のヘッ
ダー、流体収集器又は分配器の必要をなくす。圧力容器
３を中間のシールにより上方区画と下方区画とに分割す
れば、原料循環路の上方端部のヘッダー１５、３９の必
要もなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、より揮発性の成分
（低沸点成分）を少なくとも１種そしてそれほど揮発性
でない成分（高沸点成分）を少なくとも１種含有してい
る原料ガス混合物を分離するための装置及び方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】デフレ
グメーターは、ガス混合物の分離のための、特に周囲温
度より低い沸点の成分を含有しているものの分離のため
のプロセス産業で広く使用されている。そのような分離
は、かなりの量の低温の寒冷を必要とし、それゆえにエ
ネルギーを非常に集中的に使用する。デフレグメーター
は、そのようなガス分離のために簡単で、信頼でき、且
つ効率的な運転を提供する。
【０００３】デフレグメーターの運転の特徴的な点は、
１群の一般には垂直の流動路又は流動通路であって加熱
用又は冷却用流体を収容する別の流動路と間接熱移動す
る関係にある流動路又は流動通路において、同時の熱及
び物質移動を利用することである。このようにデフレグ
メーターは、単一の運転装置において熱移動と物質移動
の両方を組み合わせる。デフレグメーターの流路内での
プロセス流における熱及び物質移動は、凝縮様式かある
いは蒸発様式で行うことができる。
【０００４】凝縮又は精留様式の運転では、１群の流動
路内で、隣接する流路中を流れる１種以上の冷媒又はよ
り低温の流体との間接熱移動により、原料ガス混合物を
冷却しそして部分的に凝縮させる。その結果得られた凝
縮液は、上方へ流れる残りの蒸気と熱及び物質の交換を
しながら、下方へ流れる。沸点のより高い成分に富んだ
液体流と沸点のより低い成分に富んだ蒸気流が、原料流
動路から抜き出される。この操作では精留が行われ、こ
の様式で運転するデフレグメーターはしばしば精留凝縮
器又は精留デフレグメーターと呼ばれる。このタイプの
デフレグメーターは、天然ガスから窒素を取り除くため
に（米国特許第４７３２５９８号及び第５８０２８７１
号明細書）、冷却した液体メタンを製造するために（米
国特許第５９８３６６５号明細書）、天然ガスからヘリ
ウムを回収するために（米国特許第５０１７２０４号及
び第５３２９７７５号明細書）、合成ガスを精製するた
めに（米国特許第４５２５１８７号明細書）、Ｃ4 +炭化
水素を回収するために（米国特許第４５１９８２５号明
細書）、また、例えば分解ガス、製油所の排ガス及び石
油化学工場の排ガスなどの炭化水素−水素混合物からオ
レフィン類を回収するために（米国特許第５３６１５８
９号、第５３７７４９０号、第５３７９５９７号、及び
第５６３４３５４号明細書）、使用することができる。
【０００５】蒸発又はストリッピング様式の運転では、
１群の流動路内で、隣接する流路中を流れる１種以上の
より高温の流体との間接熱移動により、液体原料混合物
を加熱しそして部分的に気化させる。気化する液は、発
生した上方へ流れる蒸気と熱及び物質を交換しながら、
下方へ流れる。上方へ流れる蒸気によりストリッピング
作用が促進される。より高沸点の成分に富んだ液体流と
より低沸点の成分に富んだ蒸気流を、原料流路から抜き
出す。しばしばストリッピングデフレグメーターと呼ば
れるこのタイプのデフレグメーターは、代表的な米国特
許第５５９６８８３号明細書に記載されている。
【０００６】一部の凝縮タイプのデフレグメーターは、
隣接する流路内の凝縮する流れから間接熱交換により熱
を除去する１群の流動路において上向きに流れる沸騰液
を利用して、寒冷を提供する。この冷却流路は下方端部
で開放しており、また通常は上方端部でも開放してい
て、そしてこのデフレグメーターは沸騰液中に部分的に
又は完全に浸すことができる。このタイプの冷却循環路
はサーモサイホン熱交換器と呼ばれ、下記で更に検討さ
れる。
【０００７】組み合わせた様式の運転も可能であり、そ
れでは蒸気を第一の群の流動路中で凝縮させながら、第
二の群の流動路中で液を気化させ、これらの第一及び第
二の群の流動路は熱移動しあう関係にある。第二の群の
流動路の液を気化させるための熱は第一の群の流動路の
凝縮する蒸気により供給され、第一の群の流動路では精
留が行われ、そして第二の群の流動路ではストリッピン
グが行われる。このタイプの二元様式デフレグメーター
は、米国特許第５５９２８３２号及び第５８９９０９３
号明細書に記載されるように空気の分離のために使用さ
れる。
【０００８】デフレグメーターは、加熱用又は冷却用の
流れからプロセス流を隔離するためグループ化されマニ
ホールドにされる一方でそれらの流れの間の間接熱移動
を可能にする多数の流動路又は流動通路を用いて製作さ
れる。三つ以上の群の流動路を使って、同じデフレグメ
ーターにおいて多数の流れを処理することができる。プ
レート−フィン熱交換器は、コア（ｃｏｒｅ）タイプの
熱交換器としても知られ、デフレグメーター用途に広く
好まれている。これらは、典型的にはろう付けしたアル
ミニウムで製作されるが、任意の適当な金属を使用する
ことができる。多管式熱交換器はデフレグメーターとし
て有用であるが、プレート−フィンの構成ほど多用され
てはいない。
【０００９】上述の分離用に使用されるデフレグメータ
ーの運転においては、プロセス原料流を多数の流動路へ
適切に分配しそしてそれらの多数の流動路から蒸気及び
／又は液体の製品流を抜き出すことが、効率的な運転の
ために必要である。下記において説明する広く使用され
るタイプの凝縮デフレグメーターにおいて特に重要なこ
とに、原料ガスを１群の流動路の下方端部へ適切に導入
する一方で同じ流動路の下方端部から凝縮液を抜き出す
ことがある。
【００１０】ろう付けアルミニウムのコアタイプのデフ
レグメーターの底部へ原料蒸気を導入しそして凝縮した
液をそこから取り出すために、いくつかの方法が提案さ
れている。米国特許第５３３３６８３号、第３９９２１
６８号、第３９８３１９１号、及び第３６１２４９４号
明細書には、一方は蒸気がデフレグメーターコアの底部
へ入るため、そして他方は液がコアの底部から流出する
ための、二つの別個のヘッダーを用いることが開示され
ている。これらの設計は、蒸気をコアへ分配するのとコ
アから流出する液を集めるのとの両方のために、分配フ
ィンを必要とする。これらの分配フィン、特に蒸気の分
配フィンは、コアの流体取り扱い容量を、デフレグメー
ターコアの主要本体で使用する熱／物質移動流動路の全
断面で得ることができるよりも小さいものに減少させ
る。
【００１１】米国特許第５１４４８０９号、第３５６８
４６２号、及び第３５６８４６１号明細書には、デフレ
グメーターコアの下方端部全体を囲み、そして障害なし
に蒸気がコアに入り液がコアから流出するのを可能にす
る複合式ドームヘッダーを使用することが示されてい
る。ところが、十分な機械的強度とするために、これら
のドームヘッダーは比較的低い圧力の用途又は比較的小
さな断面のコアに限定される。
【００１２】通常のコアタイプの熱交換器から出てくる
蒸気と液を分離するため、あるいはコアタイプの熱交換
器への又はそれからの流体の供給又は排出用に、そのほ
かの方法が提案されている。
【００１３】米国特許第５７６５６３１号、第５３２１
９５４号、及び第４５９９０９７号明細書には、蒸気と
液を個別にコアへ分配しあるいはそれらをコアから取り
出すために通常のコアタイプの熱交換器に入る又はそれ
から出てゆく蒸気と液の混合物を分離するのに主として
使用することができる、いろいろなタイプの複合式ドー
ムやそのほかの複合化した容器が示されている。あるい
はまた、これらの装置のうちの一部はデフレグメーター
コアへの又はそれからの流体の供給又は排出用に使用す
ることができるが、それらも比較的低圧の用途での使用
又は比較的小さな断面のコアとともに用いることに限定
される。
【００１４】米国特許第５３８５２０３号明細書には、
仕切りにより形成されたいくつかの別々のチャンバー
（室）がこれらの別々のチャンバーのおのおので異なる
沸騰冷媒を用いる多段式のサーモサイホンタイプの熱交
換器を提供するように、仕切りを設けた容器内に取り付
けられる通常のコアタイプの熱交換器が開示されてい
る。沸騰冷媒の循環は、チャンバーのおのおのの内部に
入れられた冷媒液にコアのうちの適当な部分を浸漬する
ことで得られる。コアの開放循環路のサーモサイホン沸
騰冷媒が、コアの閉鎖循環路内に入れられたプロセスガ
ス流を冷却する働きをする。
【００１５】米国特許第４３３０３０８号明細書に示さ
れたような通常のコアタイプの熱交換器に取り付けた複
合式ドーム又はそのほかの容器は、コアの別々の部分の
おのおので異なる沸騰冷媒を用いる同様の多段式サーモ
サイホンタイプの熱交換器を提供する。沸騰冷媒の循環
は、コアのそれらの部分のおのおのの内部に入れられた
冷媒液にコアのうちの適当な部分を浸漬することで得ら
れる。コア熱交換器へ蒸気／液冷媒混合物を導入するた
めに、そのほかのドームタイプの複合化した容器が示さ
れている。これらの装置も、比較的低圧の用途での使用
又は比較的小さな断面のコアとともに用いることに限定
される。
【００１６】これらのサーモサイホンタイプの熱交換器
コア集成装置は、広げられた、あるいはケトルタイプの
胴（シェル）内の沸騰する冷媒により管（チューブ）循
環路中のプロセス流を冷却するのに用いられる一連のケ
トル型多管式熱交換器と類似している。米国ウイスコン
シン州Ｌａ ＣｒｏｓｓｅのＡｌｔｅｃ Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ社は、ケトル型多管式熱交換器の代わり
に使用するための同様のろう付けアルミニウムのＣｏｒ
ｅ−ｉｎ−Ｋｅｔｔｌｅ（商標）熱交換器を製造してい
る。
【００１７】米国特許第５０７１４５８号及び第４６０
６７４５号明細書には、蒸留塔内部に取り付けられる空
気分離プラントのリボイラー−コンデンサーコアタイプ
の熱交換器が記載されている。これらのコアは、典型的
に２０７ｋＰａ（絶対圧）（３０ｐｓｉａ）未満で運転
する低圧塔内の、高圧塔からの窒素蒸気を凝縮する働き
をする酸素のサーモサイホンによる沸騰用の推進力を提
供するために、液体酸素冷媒中に少なくとも部分的に浸
漬される。
【００１８】コアタイプのデフレグメーターの効率的な
運転は、デフレグメーターの断面全体が十分に利用され
るよう、１群の流動路に入る原料ガス混合物を均等に分
配することを必要とする。分配の不良はデフレグメータ
ーの効率を低下させ、それにより分離の程度を低下させ
る。
【００１９】凝縮様式で運転する精留用のコアタイプの
デフレグメーターでは、原料ガスを１群の流動路の下方
端部へ導入する一方で同じ流動路下方端部から凝縮液を
抜き出す。上述の従来技術では、原料ガスの分配と凝縮
した液を集めるのとにヘッダーと分配装置が必要とされ
る。下記において説明しそして範囲を定められる本発明
は、デフレグメーターコアの下方端部に、そして随意に
上方端部に、ヘッダー及び分配器を必要としない構造の
改良されたデフレグメーターである。これは、分配器と
ヘッダーにより引き起こされる流量の制限なしに、熱及
び物質移動用にコアの断面全体を効率的に利用するのを
促進する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、より揮発性の
成分を少なくとも１種そしてそれほど揮発性でない成分
を少なくとも１種含有している原料ガス混合物の分離の
ための装置であって、（ａ）内部及び外部を有する圧力
容器、（ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフ
レグメーターであって、１群の流動通路を含み、各通路
は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の下
方端部が開放していて且つ上記圧力容器の内部に連通し
ているデフレグメーター、（ｃ）上記流動通路の上方端
部に連通している少なくとも一つの蒸気ヘッダーと、こ
の蒸気ヘッダーから上記圧力容器の外部へとより揮発性
の成分を富ませた蒸気製品を抜き出すための配管手段、
（ｄ）上記圧力容器の内部へ原料ガス混合物を導入する
ための配管手段、及び（ｅ）上記圧力容器の内部からそ
れほど揮発性でない成分を富ませた液体製品を抜き出す
ための配管手段、を含む原料ガス混合物分離装置であ
る。
【００２１】この装置は更に、（ｆ）上記デフレグメー
ター内の追加の１群以上の流動通路であって、これらの
流動通路のおのおのは上方端部と下方端部とを有し、そ
してこれらの追加の流動通路の群が（ｂ）の流動通路の
群と間接熱移動するようになっている流動通路、（ｇ）
（ｆ）の流動通路の上方端部に連通している上方ヘッダ
ーと（ｆ）の流動通路の下方端部に連通している下方ヘ
ッダー、及び（ｈ）上記圧力容器の外部から（ｇ）の一
方のヘッダーへ冷媒を導入するための配管手段と（ｇ）
の他方のヘッダーから上記圧力容器の外部へ冷媒を抜き
出すための配管手段、を含むことができる。
【００２２】デフレグメーターは、プレート−フィン式
の構成でもって又は多管式の構成でもって製作すること
ができる。
【００２３】随意に、この装置は更に、圧力容器内に取
り付けられそして上記（ｂ）のデフレグメーターと並列
に運転するよう配置される追加の１以上のデフレグメー
ターを含むことができる。
【００２４】もう一つの態様において、この装置は更
に、（ｆ）内部及び外部を有する追加の圧力容器、
（ｇ）この追加の圧力容器の内部に取り付けられた追加
のデフレグメーターであって、１群の流動通路を含み、
各通路は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通
路の下方端部は開放していて且つ上記追加の圧力容器の
内部に連通している追加のデフレグメーター、（ｈ）上
記流動通路の上方端部に連通している少なくとも一つの
蒸気ヘッダーと、この蒸気ヘッダーから上記追加の圧力
容器の外部へとより揮発性の成分を更に富ませた蒸気製
品を抜き出すための配管手段、（ｉ）（ｆ）の追加の圧
力容器の内部へ（ａ）の圧力容器から（ｃ）の蒸気製品
を移送するための配管手段、及び（ｊ）上記追加の圧力
容器の内部からそれほど揮発性でない成分を富ませた追
加の液体製品を抜き出すための配管手段、を含むことが
できる。
【００２５】別の態様において、この装置は更に、
（ｋ）上記追加のデフレグメーター内の追加の１群以上
の流動通路であって、これらの流動通路のおのおのは上
方端部と下方端部とを有し、そしてこれらの追加の流動
通路の群が（ｇ）の流動通路の群と間接熱移動するよう
になっている追加の流動通路、（ｌ）（ｋ）の流動通路
の上方端部に連通している上方ヘッダーと（ｋ）の流動
通路の下方端部に連通している下方ヘッダー、及び
（ｍ）上記追加の圧力容器の外部から（ｌ）の一方のヘ
ッダーへ冷媒を導入するための配管手段と（ｌ）の他方
のヘッダーから上記追加の圧力容器の外部へ冷媒を抜き
出すための配管手段、を含むことができる。
【００２６】本発明はまた、より揮発性の成分を少なく
とも１種そしてそれほど揮発性でない成分を少なくとも
１種含有している原料ガス混合物の分離のための装置で
あって、（ａ）内部及び外部を有する圧力容器、（ｂ）
この圧力容器の内部に取り付けられたデフレグメーター
であって、１群の流動通路を含み、各通路は上方端部と
下方端部を有し、そして当該流動通路の上方端部及び下
方端部が開放していて且つ上記圧力容器の内部に連通し
ているデフレグメーター、（ｃ）上記圧力容器内の軸線
上の、上記流動通路の上方端部と下方端部との間の位置
に配置されたシール手段であり、上記圧力容器の内部を
連通しあわない上方区画と下方区画とに分割しているシ
ール手段であって、上記流動通路の上方端部が当該圧力
容器の上方区画に連通しており、且つ上記流動通路の下
方端部が当該圧力容器の下方区画に連通しているシール
手段、（ｄ）上記圧力容器の下方区画へ原料ガス混合物
を導入するための配管手段、（ｅ）上記圧力容器の上方
区画からより揮発性の成分を富ませた蒸気製品を抜き出
すための配管手段、及び（ｆ）上記圧力容器の下方区画
からそれほど揮発性でない成分を富ませた液体製品を抜
き出すための配管手段、を含む原料ガス混合物分離装置
も包含する。
【００２７】この装置は更に、（ｇ）上記デフレグメー
ター内の追加の１群以上の流動通路であって、これらの
流動通路のおのおのは上方端部と下方端部とを有し、そ
してこれらの追加の流動通路の群が（ｂ）の流動通路の
群と間接熱移動するようになっている追加の流動通路、
（ｈ）（ｇ）の流動通路の上方端部に連通している上方
ヘッダーと（ｇ）の流動通路の下方端部に連通している
下方ヘッダー、及び（ｉ）上記圧力容器の外部から
（ｈ）の一方のヘッダーへ冷媒を導入するための配管手
段と（ｈ）の他方のヘッダーから上記圧力容器の外部へ
冷媒を抜き出すための配管手段、を含むことができる。
【００２８】デフレグメーターは、プレート−フィン式
の構成でもって又は多管式の構成でもって製作すること
ができる。
【００２９】あるいはまた、この装置は更に、圧力容器
内に取り付けられそして上記（ｂ）のデフレグメーター
と並列に運転するよう配置される追加のデフレグメータ
ーを含むことができる。
【００３０】もう一つの態様において、この装置は更
に、（ｇ）内部及び外部を有する追加の圧力容器、
（ｈ）この追加の圧力容器の内部に取り付けられた追加
のデフレグメーターであって、１群の流動通路を含み、
各通路は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通
路の上方端部及び下方端部が開放していて且つ上記圧力
容器の内部に連通している追加のデフレグメーター、
（ｉ）上記追加の圧力容器内の軸線上の、上記流動通路
の上方端部と下方端部との間の位置に配置されたシール
手段であり、上記追加の圧力容器の内部を連通しあわな
い上方区画と下方区画とに分割しているシール手段であ
って、上記流動通路の上方端部が当該圧力容器の上方区
画に連通しており、且つ上記流動通路の下方端部が当該
圧力容器の下方区画に連通しているシール手段、（ｊ）
前記圧力容器の上方区画から上記追加の圧力容器の下方
区画へ（ｅ）の蒸気製品を移送するための手段、（ｋ）
上記追加の圧力容器の上方区画からより揮発性の成分を
更に富ませた蒸気製品を抜き出すための配管手段、及び
（ｌ）上記追加の圧力容器の下方区画からそれほど揮発
性でない成分を富ませた液体製品を抜き出すための配管
手段、を含むことができる。
【００３１】本発明はまた、より揮発性の成分を少なく
とも１種そしてそれほど揮発性でない成分を少なくとも
１種含有している原料ガス混合物の分離のための方法で
あって、（ａ）内部及び外部を有する圧力容器を設ける
こと、（ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフ
レグメーターであって、１群の流動通路を含み、各通路
は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の下
方端部は開放していて且つ上記圧力容器の内部に連通し
ているデフレグメーターを設けること、（ｃ）上記圧力
容器の内部へ原料ガス混合物を導入すること、（ｄ）こ
の原料ガス混合物を上記流動通路を通し上方へ進ませ
て、そこで１種以上の冷媒との間接熱移動によりそれほ
ど揮発性でない成分の少なくとも一部分を凝縮させ、そ
うして生じた凝縮液を上向きに流れる蒸気と熱及び物質
移動する関係でもって下向きに流し、上記圧力容器の底
に集めること、（ｅ）上記流動通路の上方端部に連通し
ている少なくとも一つの蒸気ヘッダーを設け、この蒸気
ヘッダーから上記圧力容器の外部へより揮発性の成分を
富ませた蒸気製品を抜き出すこと、及び（ｆ）上記圧力
容器の内部からそれほど揮発性でない成分を富ませた液
体製品を抜き出すこと、を含む原料ガス混合物分離方法
でもある。
【００３２】原料ガスは、水素、ヘリウム、窒素、一酸
化炭素、二酸化炭素、酸素、及び炭素原子数１〜６の炭
化水素からなる群より選ばれる２種以上の成分を含むこ
とができる。
【００３３】もう一つの態様において、本発明は、より
揮発性の成分を少なくとも１種そしてそれほど揮発性で
ない成分を少なくとも１種含有している原料ガス混合物
の分離のための方法であって、（ａ）内部及び外部を有
する圧力容器を設けること、（ｂ）この圧力容器の内部
に取り付けられたデフレグメーターであって、１群の流
動通路を含み、各通路は上方端部と下方端部を有し、そ
して当該流動通路の上方端部及び下方端部が開放してい
て且つ上記圧力容器の内部に連通しているデフレグメー
ターを設けること、（ｃ）上記圧力容器内の軸線上の、
上記流動通路の上方端部と下方端部との間の位置に配置
されたシール手段であり、上記圧力容器の内部を連通し
あわない上方区画と下方区画とに分割しているシール手
段であって、上記流動通路の上方端部が当該圧力容器の
上方区画に連通しており、且つ上記流動通路の下方端部
が当該圧力容器の下方区画に連通しているシール手段を
設けること、（ｄ）上記圧力容器の下方区画へ原料ガス
混合物を導入すること、（ｅ）この原料ガス混合物を上
記流動通路を通し上方へ進ませて、そこで１種以上の冷
媒との間接熱移動によりそれほど揮発性でない成分の少
なくとも一部分を凝縮させ、そうして生じた凝縮液を上
向きに流れる蒸気と熱及び物質移動する関係でもって下
向きに流し、上記圧力容器の底に集めること、（ｆ）上
記圧力容器の上方区画からより揮発性の成分を富ませた
蒸気製品を抜き出すこと、及び（ｇ）上記圧力容器の下
方区画からそれほど揮発性でない成分を富ませた液体製
品を抜き出すこと、を含む原料ガス混合物分離方法であ
る。
【００３４】この態様における原料ガスは、水素、ヘリ
ウム、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、及び炭素
原子数１〜６の炭化水素からなる群より選ばれる２種以
上の成分を含むことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】ゲージ圧で約１．０３ＭＰａ（約
１５０ｐｓｉｇ）までの設計圧力で典型的に運転する断
面が約０．９１ｍ×１．２２ｍ（約３ｆｔ×４ｆｔ）ま
でのろう付けアルミニウムのコアタイプのデフレグメー
ターでは、ドームヘッダー及び同様の複合化した容器を
使用することができる。もっと大きなコアタイプのデフ
レグメーター又はもっと高い圧力で運転するそれらで
は、原料ガスをデフレグメーターへ均一に導入しそして
凝縮した液をデフレグメーターから取り出すために１以
上のヘッダーを、組み合わされた分配器の区画（分配フ
ィン）、ノズル及びマニホールドとともに使用しなくて
はならない。これらの分配器とヘッダーは利用できる流
動面積を減少させ、かくしてデフレグメーターの流体取
り扱い容量を減少させる。この減少は、デフレグメータ
ーコアの主要本体におけるフィン区画の合計の潜在的な
熱及び物質移動能力の２５〜３５％ほどになることがあ
る。
【００３６】本発明では、端部の開放した１以上のデフ
レグメーターコアを圧力容器の内部に取り付け、それに
よりデフレグメーターの底部における原料ガス分配器、
マニホールド及びヘッダーの必要をなくす。本発明の第
一の態様を図１に例示する。デフレグメーター１は、好
ましくはコアタイプのプレート−フィン熱交換器であ
り、そして好ましくは、圧力容器３内に一般に垂直に配
置して取り付けられる。デフレグメーターの流動通路の
うちの一部分は、凝縮用に利用され、そしてこれらの通
路は原料ガスが上向きに流れる一方で凝縮液が下向きに
流れる原料循環路を形成する。流動通路は、好ましくは
垂直であるが、それらは蒸気が上向きにそして液が下向
きに向流式に流れることができる限りは垂直からはずれ
ることができる。一般に、蒸気と液の流れは流動通路の
軸線に対し概して平行である。原料循環路の熱及び物質
移動のフィン区画は、デフレグメーターコアの底部まで
達し、そして原料循環路はその底部で開放していて、且
つ圧力容器３の内部と完全に連通している。こうして、
蒸気がコアへ流れることができる一方、液が流れの制限
なしにコアから流出し、そしてコアの完全な流体取り扱
い容量を利用することができる。
【００３７】混合原料ガスの流れ５は圧力容器３の入口
７に入り、デフレグメーター１の開放の下方端部へ流入
し、そしてデフレグメーター１の原料循環路を上向きに
流れる。原料ガスは、下記で説明するように隣り合う流
動路でもって供給される寒冷によりそこで部分的に凝縮
され、そして蒸気が下方へ流れる液と熱及び物質交換を
しながら上方へ流れるにつれ精留が起こる。凝縮物はコ
アの底部で原料循環路から自由に流出し、そして凝縮し
た液９は容器の底部に集まり、そこから液体製品流１１
が容器の出口１３を通し抜き出される。未凝縮の蒸気は
ヘッダー１５と管路１７を経てデフレグメーター１から
去り、容器の出口１９を通って流れて蒸気製品流２１を
もたらす。ここでは模式的に示されているヘッダー１５
は、デフレグメーター１の上部で原料循環路の全ての流
動通路と連通している。通常の分配器を原料循環路の出
口で使用して、未凝縮の蒸気をヘッダー１５へ集めるこ
とができる。
【００３８】蒸気製品流２１は原料ガス混合物中の低沸
点でより揮発性の成分を富化されており、液体製品１１
は原料ガス混合物中の高沸点でそれほど揮発性でない成
分を富化されている。原料ガス混合物は、水素、ヘリウ
ム、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、及びＣ1〜
Ｃ6炭化水素から選ばれる成分を含有することができ
る。原料ガス混合物は、分解ガス、製油所及び石油化学
工場の排ガス、合成ガス、そして天然ガスを包含するこ
とができる。
【００３９】典型的な冷媒流２３を、容器入口２５、管
路２７、そしてヘッダー２９を通して、デフレグメータ
ー１のコア内の１群の流動路を含む冷媒循環路へ導入す
る。ここでは模式的に示されているヘッダー２９は、デ
フレグメーター１の上部で冷媒循環路の全ての流動通路
と連通している。冷媒は、加温し及び／又は気化しなが
ら冷媒循環路を下向きに流れて、原料循環路中の凝縮す
る蒸気を間接的に冷却する。加温された冷媒はデフレグ
メーター１の底部から、ヘッダー３１、管路３３、及び
容器出口３５を経て抜き出される。ここでは模式的に示
されているヘッダー３１は、デフレグメーター１の底部
で冷媒循環路の全ての流動通路と連通している。冷媒循
環路の入口及び出口では通常の分配器を一般に使用し
て、冷媒をそれぞれヘッダー２９及び３１から分配し及
びそれに集める。
【００４０】冷媒２３は、加温されて原料ガスを冷却及
び凝縮するための顕熱及び／又は潜熱を提供する低温の
プロセス流体でよい。あるいはまた、冷媒循環路を流れ
ながら気化する液体冷媒を使用することができる。この
液体冷媒も、サーモサイホン設備におけるように、上向
きに流れてもよい。代表的な冷媒は、Ｃ1〜Ｃ3炭化水
素、アンモニア、フルオロカーボン類、及びクロロフル
オロカーボン類である。二つ以上の冷媒循環路を所望な
らば使用することができ、それはデフレグメーターの上
部と底部に追加のヘッダー及び分配系を必要とする。
【００４１】所望ならば、圧力容器３内にデフレグメー
ター１と並列に追加のデフレグメーターを取り付けるこ
とができる。例として、図１には追加のデフレグメータ
ー３７が示されており、これはデフレグメーター１と並
列に運転する。ヘッダー３９を使ってデフレグメーター
３７から未凝縮の蒸気を抜き出し、また冷媒をそれぞれ
導入し及び抜き出すのにヘッダー４１及び４３を使用す
る。
【００４２】典型的な運転温度と圧力は、原料及び冷媒
について＋１０〜−１８４℃（＋５０〜−３００°Ｆ）
の範囲、原料について絶対圧で０．６９〜５．５２ＭＰ
ａ（１００〜８００ｐｓｉａ）の範囲、そして冷媒につ
いて絶対圧で０．０１４〜３．４５ＭＰａ（２〜５００
ｐｓｉａ）の範囲である。
【００４３】並列のデフレグメーターコアを使用する場
合には、入口管路と出口管路を図示したように圧力容器
３の内部でマニホールドにし、容器の胴（外殻）を通過
する管の数を減らすことができるが、これは必須なわけ
ではない。エチレン、プロピレン、又は同様のサーモサ
イホンタイプの冷媒の循環路のために使用されることが
あり、あるいは二相の冷媒流をデフレグメーターコアへ
分配するために使用されることがある冷媒ドラムを、所
望に応じ圧力容器の内側又は外側に設けることができ
る。圧力容器は、蒸留塔と同様に、外側から断熱するこ
とができ、そのため特に運転温度が約−１５７℃（約−
２５０°Ｆ）より高い場合に、コールドボックスは必要
とされない。
【００４４】本発明の別の態様を図２に示し、これは二
つのデフレグメーターを並列に使用するのを例示してい
るが、所望ならば単一の又は多数のデフレグメーターを
使用することができる。この態様では、デフレグメータ
ー２０１と２０３が圧力容器２０５内に取り付けられ、
そしてシール２０７（模式的に示されている）がデフレ
グメーターの壁と圧力容器の壁との間に取り付けられ
て、容器内部を、連通していない上方区画２０９と下方
区画２１１とに分離している。シール２０７は、デフレ
グメーター２０１及び２０３の上端と下端との間の任意
の適当な軸線方向の位置に取り付けることができる。シ
ール２０７は、容器の上方区画と下方区画を小さなガス
圧力差に抗して分離するのに当該技術分野において知ら
れているいずれのタイプのシールでもよい。シール２０
７はコア又は配管支持部材と一体にすることができる。
【００４５】シール２０７を用いることは、デフレグメ
ーターの上部の原料循環路ヘッダーの必要をなくし、従
って原料流路は両端部において開放となる。原料循環路
の熱及び物質移動フィンは、コアの上部から底部まで、
分配器あるいはヘッダーなしに、連続であることができ
る。各原料流路の下方端部は圧力容器２０５の下方区画
２１１と連通しており、各原料流路の上方端部は圧力容
器の上方区画２０９と連通している。冷媒循環路は図１
で説明したものと同様である。
【００４６】この態様では、原料ガス流２１３は容器入
口２１５を通って容器２０５の下方区画２１１へ流入
し、そしてデフレグメーター２０１及び２０３の原料流
路を上方へ流れる。凝縮液は原料流路から流れ出て容器
の底の液２１７となり、そしてこれは容器出口２１９を
通して抜き出されて液体製品２２１を提供する。未凝縮
の蒸気はデフレグメーター上方端部で開放の原料流路か
ら直接流出し、そして容器出口２２３を通して抜き出さ
れて蒸気製品２２５を提供する。
【００４７】異なる温度範囲で運転する２以上のデフレ
グメーターコアを、圧力容器を垂直に配列して積み重ね
ることにより又は圧力容器を並べて設置することによ
り、直列にして利用することができる。単一の圧力容器
内において内部鏡板を使用して、図３の別態様に示した
ように、高温デフレグメーターと低温デフレグメーター
を切り離すことができる。この態様では、下方の圧力容
器区画３０１と上方の圧力容器区画３０３を、圧力容器
３０７（部分的に図示）全体に対して取り付けられた鏡
板３０５により形成している。下方圧力容器３０１とデ
フレグメーター３０９及び３１１は、図１の装置と同様
である。上方圧力容器３０３に取り付けられたデフレグ
メーター３１３及び３１５（部分的に図示）は、デフレ
グメーター３０９及び３１１と同様である。デフレグメ
ーター３０９及び３１１からの蒸気製品３１７は容器入
口３１９を通って上方圧力容器３０３へ流入し、そして
次にデフレグメーター３１３及び３１５を通って上方へ
流れる。蒸気は、デフレグメーター３０９及び３１１よ
りも低温の冷媒を用いて運転するデフレグメーター３１
３及び３１５で更に凝縮する。
【００４８】追加の液が凝縮され、デフレグメーター３
１３及び３１５の底部から流出し、そして液３２１とし
て集まる。追加のより高沸点の成分を含有している第二
の液体製品流３２３を、容器出口３２５を通して抜き出
す。上方圧力容器３０３の上部（図示せず）から蒸気製
品を抜き出し、これは原料ガス中のより揮発性の成分に
更に富まされている。
【００４９】容器３０７の二つの区画は、同じ数又は大
きさのデフレグメーターを必ずしも使用せず、またこれ
らの区画は直径を異にしてもよい。所望なら、だんだん
と低くなる温度でおのおのが運転する三つ以上のデフレ
グメーターを単一の圧力容器内に直列に取り付けること
ができる。
【００５０】本発明のもう一つの態様を図４に例示す
る。この態様では、図２のものと同様のデフレグメータ
ー集成装置の２組を、単一の圧力容器内に直列に配置す
る。デフレグメーター４０１と４０３を圧力容器４０７
（部分的に図示）の下方区画４０５に取り付ける。別の
同様のデフレグメーター４０９と４１１（部分的に図
示）を、圧力容器４０７の上方区画４１３に取り付け
る。圧力容器４０７の区画４０５と４１３は、チムニー
トレイ４１５により切り離され、このトレイは下方デフ
レグメーター４０１と４０３からの未凝縮の蒸気４１７
がチムニー４１９を通り上方区画４１３へ進むのを可能
にする。チムニートレイ４１５は、デフレグメーター４
０９及び４１１からの凝縮液４２１を集め、そして液体
製品４２３が容器出口４２５を通して抜き出される。デ
フレグメーター４０１及び４０３も、デフレグメーター
４０９及び４１１も、図２のデフレグメーター２０１及
び２０３と同じようにして運転する。
【００５１】容器４０７の二つの区画は、異なる数又は
大きさのデフレグメーターを収容することができ、また
これらの区画は直径を異にしてもよい。所望なら、だん
だんと低くなる温度でおのおのが運転する三つ以上のデ
フレグメーターを単一の圧力容器内に直列に取り付ける
ことができる。
【００５２】上述の全ての態様におけるデフレグメータ
ーは、説明したような凝縮様式でもって運転することが
できる当該技術において知られているいずれのタイプの
熱交換器であってもよい。好ましくは、デフレグメータ
ーは、様々な形状のフィンにより切り離されている複数
の分割シートが一緒にろう付けされて単一の組立体（ア
センブリ）になっている周知のプレート−フィンタイプ
（あるいはプレート・アンド・フィンタイプ）のもので
ある。マニホールド、ヘッダー、及び分配器は、当該技
術において知られているもののいずれでもよい。上述の
構成と同じ役割を果たす、垂直の又は垂直に近い流動流
路を多数有するその他のタイプの装置を考えに入れるこ
とができる。本発明はいずれの特定タイプのデフレグメ
ーターにも限定されることがなく、そして（１）１又は
２以上のデフレグメーターを１又は２以上の圧力容器内
に取り付けること、及び（２）各デフレグメーターの各
原料循環路の底部が開放していて且つ圧力容器の内部と
連通していることのみを必要とする。随意に、各原料循
環路の上部も、圧力容器の上方区画と下方区画がシール
手段により切り離されている場合に、開放していて且つ
圧力容器の内部区画と連通していることができる。
【００５３】先に説明したように、本発明における多数
のデフレグメーターコアは、並列にもしくは直列に、あ
るいは両者を組み合わせて、運転することができる。従
来技術の装置で必要とされる複雑なマニホールドと違
い、デフレグメーターコアの底部から原料循環路へ蒸気
が入りそしてそこから凝縮物が出てゆくのにマニホール
ドは必要ない。関係するノズル及びヘッダーを伴う、こ
の従来技術のマニホールドは、流下して出てくる液が入
ってくる原料蒸気へ同伴されることによるデフレグメー
ターのフラッディングを防止するために非常に大きくな
らないわけにいかない。
【００５４】本発明のための圧力容器は、任意の圧力レ
ベルで、好ましくは絶対圧で１．０３〜５．５２ＭＰａ
（１５０〜８００ｐｓｉａ）の範囲内で運転するように
設計することができる。通常のフルドームヘッダーや同
様の複合化された容器は、約１．０３ＭＰａ（ゲージ
圧）（１５０ｐｓｉｇ）より高い圧力では利用すること
ができない。デフレグメーターコアは、断面についても
長さについても、任意の大きさでよい。溶接したブロッ
ク、すなわち並べて一緒に溶接された２以上のコアを利
用して、個々のデフレグメーターコアの利用可能な断面
を増加させて非常に大きく、例えば１．２２ｍ×２．４
４ｍ（４ｆｔ×８ｆｔ）あるいはそれ以上にすることが
できる。任意の長さのコアを使用することができ、それ
は典型的には１．５２〜６．１０ｍ（５〜２０ｆｔ）の
範囲内である。
【００５５】圧力容器は、蒸留塔と同様に、外側から断
熱することができ、そのためデフレグメーターのために
コールドボックスが必要とされることはない。並列のデ
フレグメーターコアを使用する場合、圧力容器の外殻を
通り抜けなくてはならない管の数は圧力容器内で冷媒流
のノズルをマニホールド化することにより最小にするこ
とができる。冷媒ドラムも、所望に応じて、圧力容器の
内側かあるいは外側に設置することができる。
【００５６】このように、本発明は、凝縮様式で運転す
るデフレグメーターコアの設計を簡単にし、そして各原
料循環路の底部でマニホールド、分配器、あるいは集合
器が必要とされないことから、コア断面積の有効利用を
可能にする。随意の態様において、各原料循環路の上部
に蒸気集合器が必要とされず、デフレグメーターの設計
と運転を更に簡単にする。本発明は、ドームヘッダーや
デフレグメーター原料循環路に取り付けられた同様の複
合化した容器を必要とする多くの従来技術の装置よりも
高い圧力でのデフレグメーターの運転を可能にする。そ
の上、各デフレグメーターの利用可能な流動面積と流体
取り扱い容量を十分に利用するので、より多くの処理量
が可能である。
【００５７】本発明の本質的な特徴は上述の開示内容に
完全に記載されている。当業者は、本発明を理解するこ
とができ、そして本発明の基本精神からそれることな
く、且つ特許請求の範囲に記載されたものの精神及び均
等のものからはずれることなく、様々な変更を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデフレグメーターの一つの態様を
模式的に示す図である。
【図２】本発明によるデフレグメーターの別の態様を模
式的に示す図である。
【図３】本発明によるデフレグメーターのもう一つの別
態様を模式的に示す図である。
【図４】本発明によるデフレグメーターのなおもう一つ
の別態様を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１、３７…デフレグメーター ３…圧力容器 １５、３９…蒸気ヘッダー ２９、３１、４１、４３…冷媒ヘッダー ２０１、２０３…デフレグメーター ２０５…圧力容器 ２０７…シール ２０９…上方区画 ２１１…下方区画 ３０１…下方区画 ３０３…上方区画 ３０５…鏡板 ３０７…圧力容器 ３０９、３１１、３１３、３１５…デフレグメーター ４０１、４０３、４０９、４１１…デフレグメーター ４０５…下方区画 ４０７…圧力容器 ４１３…下方区画 ４１５…チムニートレイ ４１９…チムニー
フロントページの続き (72)発明者 リー ジャービス ハワード アメリカ合衆国，ペンシルベニア 19512 −9203，パイクビル，ボックス 478 ビ ー，ルーラル デリバリー ４ (72)発明者 ハワード チャールズ ロールス アメリカ合衆国，ペンシルベニア 18034, センター バリー，ドラムモンド サーク ル 4990 (72)発明者 ランディ ジェイムズ ニッケル アメリカ合衆国，ペンシルベニア 18103, アレンタウン，アーモア コート 33 (72)発明者 ジーン アンソニー ルカダモ アメリカ合衆国，ペンシルベニア 18062, マカンジー，スタウト ドライブ 3343 (72)発明者 ブルース ムーディー ヒル アメリカ合衆国，ペンシルベニア 18052, ホワイトホール，ベルビュー ドライブ 1925 Ｆターム(参考） 4D047 AA07 AA09 BA02 DA01 DA17 DB01 4H006 AA02 AD18 BB62 BC52

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 より揮発性の成分を少なくとも１種そし
    てそれほど揮発性でない成分を少なくとも１種含有して
    いる原料ガス混合物の分離のための装置であって、 （ａ）内部及び外部を有する圧力容器、 （ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフレグメ
    ーターであって、１群の流動通路を含み、各通路は上方
    端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の下方端部
    が開放していて且つ上記圧力容器の内部に連通している
    デフレグメーター、 （ｃ）上記流動通路の上方端部に連通している少なくと
    も一つの蒸気ヘッダーと、より揮発性の成分を富ませた
    蒸気製品をこの蒸気ヘッダーから上記圧力容器の外部へ
    と抜き出すための配管手段、 （ｄ）上記圧力容器の内部へ原料ガス混合物を導入する
    ための配管手段、及び （ｅ）上記圧力容器の内部からそれほど揮発性でない成
    分を富ませた液体製品を抜き出すための配管手段、を含
    む原料ガス混合物分離装置。
  2. 【請求項２】 下記の（ｆ）〜（ｈ）を更に含む、請求
    項１記載の装置。 （ｆ）前記デフレグメーター内の追加の１群以上の流動
    通路であって、これらの流動通路のおのおのは上方端部
    と下方端部とを有し、そしてこれらの追加の流動通路の
    群が（ｂ）の流動通路の群と間接熱移動するようになっ
    ている流動通路 （ｇ）（ｆ）の流動通路の上方端部に連通している上方
    ヘッダー及び（ｆ）の流動通路の下方端部に連通してい
    る下方ヘッダー （ｈ）上記圧力容器の外部から（ｇ）の一方のヘッダー
    へ冷媒を導入するための配管手段及び（ｇ）の他方のヘ
    ッダーから上記圧力容器の外部へ冷媒を抜き出すための
    配管手段
  3. 【請求項３】 前記デフレグメーターがプレート−フィ
    ン式又は多管式の構成でもって製作されている、請求項
    １又は２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記圧力容器に取り付けられそして
    （ｂ）のデフレグメーターと並列に運転するよう配置さ
    れる追加の１以上のデフレグメーターを更に含む、請求
    項１から３までのいずれか一つに記載の装置。
  5. 【請求項５】 下記の（ｆ）〜（ｊ）を更に含む、請求
    項１記載の装置。 （ｆ）内部及び外部を有する追加の圧力容器 （ｇ）この追加の圧力容器の内部に取り付けられた追加
    のデフレグメーターであって、１群の流動通路を含み、
    各通路は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通
    路の下方端部は開放していて且つ上記追加の圧力容器の
    内部に連通している追加のデフレグメーター （ｈ）上記流動通路の上方端部に連通している少なくと
    も一つの蒸気ヘッダーと、より揮発性の成分を更に富ま
    せた蒸気製品をこの蒸気ヘッダーから上記追加の圧力容
    器の外部へと抜き出すための配管手段 （ｉ）（ｆ）の追加の圧力容器の内部へ（ａ）の圧力容
    器から（ｃ）の蒸気製品を移送するための配管手段 （ｊ）上記追加の圧力容器の内部からそれほど揮発性で
    ない成分を富ませた追加の液体製品を抜き出すための配
    管手段
  6. 【請求項６】 下記の（ｋ）〜（ｍ）を更に含む、請求
    項５記載の装置。（ｋ）前記追加のデフレグメーター内
    の追加の１群以上の流動通路であって、これらの流動通
    路のおのおのは上方端部と下方端部とを有し、そしてこ
    れらの追加の流動通路の群が（ｇ）の流動通路の群と間
    接熱移動するようになっている追加の流動通路 （ｌ）（ｋ）の流動通路の上方端部に連通している上方
    ヘッダー及び（ｋ）の流動通路の下方端部に連通してい
    る下方ヘッダー （ｍ）上記追加の圧力容器の外部から（ｌ）の一方のヘ
    ッダーへ冷媒を導入するための配管手段及び（ｌ）の他
    方のヘッダーから上記追加の圧力容器の外部へ冷媒を抜
    き出すための配管手段
  7. 【請求項７】 より揮発性の成分を少なくとも１種そし
    てそれほど揮発性でない成分を少なくとも１種含有して
    いる原料ガス混合物の分離のための装置であって、 （ａ）内部及び外部を有する圧力容器、 （ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフレグメ
    ーターであって、１群の流動通路を含み、各通路は上方
    端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の上方端部
    及び下方端部が開放していて且つ上記圧力容器の内部に
    連通しているデフレグメーター、 （ｃ）上記圧力容器内の軸線上の、上記流動通路の上方
    端部と下方端部との間の位置に配置されたシール手段で
    あり、上記圧力容器の内部を連通しあわない上方区画と
    下方区画とに分割しているシール手段であって、上記流
    動通路の上方端部が当該圧力容器の上方区画に連通し、
    且つ上記流動通路の下方端部が当該圧力容器の下方区画
    に連通するようになっているシール手段、 （ｄ）上記圧力容器の下方区画へ原料ガス混合物を導入
    するための配管手段、 （ｅ）上記圧力容器の上方区画からより揮発性の成分を
    富ませた蒸気製品を抜き出すための配管手段、及び （ｆ）上記圧力容器の下方区画からそれほど揮発性でな
    い成分を富ませた液体製品を抜き出すための配管手段、
    を含む原料ガス混合物分離装置。
  8. 【請求項８】 下記の（ｇ）〜（ｉ）を更に含む、請求
    項７記載の装置。 （ｇ）上記デフレグメーター内の追加の１群以上の流動
    通路であって、これらの流動通路のおのおのは上方端部
    と下方端部とを有し、そしてこれらの追加の流動通路の
    群が（ｂ）の流動通路の群と間接熱移動するようになっ
    ている追加の群の流動通路 （ｈ）（ｇ）の流動通路の上方端部に連通している上方
    ヘッダー及び（ｇ）の流動通路の下方端部に連通してい
    る下方ヘッダー （ｉ）上記圧力容器の外部から（ｈ）の一方のヘッダー
    へ冷媒を導入するための配管手段及び（ｈ）の他方のヘ
    ッダーから上記圧力容器の外部へ冷媒を抜き出すための
    配管手段
  9. 【請求項９】 前記デフレグメーターがプレート−フィ
    ン式又は多管式の構成でもって製作されている、請求項
    ７又は８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記圧力容器に取り付けられそして
    （ｂ）のデフレグメーターと並列に運転するよう配置さ
    れる追加のデフレグメーターを更に含む、請求項７から
    ９までのいずれか一つに記載の装置。
  11. 【請求項１１】 下記の（ｇ）〜（ｌ）を更に含む、請
    求項７記載の装置。 （ｇ）内部及び外部を有する追加の圧力容器 （ｈ）この追加の圧力容器の内部に取り付けられた追加
    のデフレグメーターであって、１群の流動通路を含み、
    各通路は上方端部と下方端部を有し、そして当該流動通
    路の上方端部及び下方端部が開放していて且つ上記圧力
    容器の内部に連通している追加のデフレグメーター （ｉ）上記追加の圧力容器内の軸線上の、上記流動通路
    の上方端部と下方端部との間の位置に配置されたシール
    手段であり、上記追加の圧力容器の内部を連通しあわな
    い上方区画と下方区画とに分割しているシール手段であ
    って、上記流動通路の上方端部が当該圧力容器の上方区
    画に連通し、且つ上記流動通路の下方端部が当該圧力容
    器の下方区画に連通するようになっているシール手段 （ｊ）前記圧力容器の上方区画から上記追加の圧力容器
    の下方区画へ（ｅ）の蒸気製品を移送するための手段 （ｋ）上記追加の圧力容器の上方区画からより揮発性の
    成分を更に富ませた蒸気製品を抜き出すための配管手段 （ｌ）上記追加の圧力容器の下方区画からそれほど揮発
    性でない成分を富ませた液体製品を抜き出すための配管
    手段
  12. 【請求項１２】 より揮発性の成分を少なくとも１種そ
    してそれほど揮発性でない成分を少なくとも１種含有し
    ている原料ガス混合物の分離のための方法であって、 （ａ）内部及び外部を有する圧力容器を設けること、 （ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフレグメ
    ーターであって、１群の流動通路を含み、各通路は上方
    端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の下方端部
    は開放していて且つ上記圧力容器の内部に連通している
    デフレグメーターを設けること、 （ｃ）上記圧力容器の内部へ原料ガス混合物を導入する
    こと、 （ｄ）この原料ガス混合物を上記流動通路を通し上方へ
    進ませて、そこで１種以上の冷媒との間接熱移動により
    それほど揮発性でない成分の少なくとも一部分を凝縮さ
    せ、そうして生じた凝縮液を上向きに流れる蒸気と熱及
    び物質移動する関係でもって下向きに流し、上記圧力容
    器の底に集めること、 （ｅ）上記流動通路の上方端部に連通する少なくとも一
    つの蒸気ヘッダーを設け、より揮発性の成分を富ませた
    蒸気製品をこの蒸気ヘッダーから上記圧力容器の外部へ
    抜き出すこと、及び （ｆ）上記圧力容器の内部からそれほど揮発性でない成
    分を富ませた液体製品を抜き出すこと、を含む原料ガス
    混合物分離方法。
  13. 【請求項１３】 より揮発性の成分を少なくとも１種そ
    してそれほど揮発性でない成分を少なくとも１種含有し
    ている原料ガス混合物の分離のための方法であって、 （ａ）内部及び外部を有する圧力容器を設けること、 （ｂ）この圧力容器の内部に取り付けられたデフレグメ
    ーターであって、１群の流動通路を含み、各通路は上方
    端部と下方端部を有し、そして当該流動通路の上方端部
    及び下方端部が開放していて且つ上記圧力容器の内部に
    連通しているデフレグメーターを設けること、 （ｃ）上記圧力容器内の軸線上の、上記流動通路の上方
    端部と下方端部との間の位置に配置されたシール手段で
    あり、上記圧力容器の内部を連通しあわない上方区画と
    下方区画とに分割しているシール手段であって、上記流
    動通路の上方端部が当該圧力容器の上方区画に連通し、
    且つ上記流動通路の下方端部が当該圧力容器の下方区画
    に連通するようになっているシール手段を設けること、 （ｄ）上記圧力容器の下方区画へ原料ガス混合物を導入
    すること、 （ｅ）この原料ガス混合物を上記流動通路を通し上方へ
    進ませて、そこで１種以上の冷媒との間接熱移動により
    それほど揮発性でない成分の少なくとも一部分を凝縮さ
    せ、そうして生じた凝縮液を上向きに流れる蒸気と熱及
    び物質移動する関係でもって下向きに流し、上記圧力容
    器の底に集めること、 （ｆ）上記圧力容器の上方区画からより揮発性の成分を
    富ませた蒸気製品を抜き出すこと、及び （ｇ）上記圧力容器の下方区画からそれほど揮発性でな
    い成分を富ませた液体製品を抜き出すこと、を含む原料
    ガス混合物分離方法。
  14. 【請求項１４】 前記原料ガスが、水素、ヘリウム、窒
    素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、及び炭素原子数１
    〜６の炭化水素からなる群より選ばれる２種以上の成分
    を含む、請求項１２又は１３記載の方法。
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