JP2517389B2 - 窒素生産膜装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は窒素の生産に関する。より詳細には、本発明
は安価な高純度窒素を生産する膜方法及び系（装置）に
関する。

従来の技術 高純度窒素の生産は、何年も極低温蒸留技法に基づく
技術の現状の空気分離技術を用いて行われてきた。かか
る極低温蒸留の場合、スケールアップが経済的に好都合
であることから、トン数の大きい窒素の使用者には、使
用者の所に極低温プラントを建設し、それから窒素をパ
イプで送って供給する。トン数の少ない、すなわち２〜
30トン／日或はそれより少ない使用者には、窒素を中央
に配置した液体窒素生産プラントから使用者の所にトラ
ックで運んで供給するのが代表的である。窒素ガスを液
化しかつ液体窒素をオフサイト極低温プラントから使用
者の所に輸送する費用は使用者に供給する窒素の値段を
相当に増大させることがわかる。

よって、近年になって、使用者の所で安価な窒素ガス
を有効に生産することができる少トン数の空気分離プラ
ントを開発しようとする当分野の主要な挑戦が出てき
た。圧力スイング吸着（PSA）及び膜技術に関係する最
近の発展は低純度のトン数の小さい窒素を生産するオン
サイト系の費用を相当に低減させるのに役立ってきた。
他方、かかるPSA或は膜系によっては、高純度窒素は、
実用上の制限が所要動力及びかかる系の価格を禁止的に
させることから、経済的に生産することができない。

オンサイト高純度窒素の値段を低減させることがきる
膜或はPSA系及びアプローチを開発しようとする要求が
当分野にある。オンサイト、高純度窒素の値段を低減さ
せるために採用されてきた１つのアプローチは、膜或は
PSA系を微量酸素残留系に結合させて用いて窒素製品を
最終精製することを必要とする。このアプローチでは、
膜或はPSA系を初めの空気分離用に用いて酸素3000ppmま
で或はそれ以上の窒素を生産し、次いで触媒系を使用し
て更に酸素を除いて残留酸素含量が10ppm或はそれ以下
の精製窒素製品を生産する。このアプローチは膜或はPS
A系単独によるのに比べて高純度窒素をオンサイトでよ
り安い価格で生産することを可能にするが、それでもそ
れによって達成される費用の節約は、液体窒素をトラッ
クで使用者の所に供給することに伴う費用に比べてほん
のわずかな改善を表わすにすぎない。これは、主に、部
分精製した窒素流中に存在する酸素と反応させて酸素を
除くのに要する水素の値段が比較的高いことによる。し
かし値段の安い水素供給源が使用者の所で入手し得るな
らば、このアプローチは液体窒素のトラック輸送に比べ
て実用的商業的意義が大きくなり得よう。

現在、高純度窒素を必要とし、かつまたオンサイトで
入手し得る安価な水素を有する工業的用途は多数有り、
特に石油化学産業において多い。しかし、この安価な入
手可能な水素は純粋でなく、種々の炭化水素を含有する
ことがよくある。このような不純の水素を用いれば、最
終窒素精製する触媒系の運転に関して不利になる。しか
し、かかる不純水素を比較的少ない費用で精製し得るな
らば、生成した高純度水素を次いで触媒系において効率
的かつ有効に用いて最終のオンサイト窒素精製をなし得
よう。

透過性膜系は固有に簡単なことから、高純度窒素をオ
ンサイト生産するかかる系及び関連した方法を開発しよ
うとする強い誘因及び要望が当分野にある。また、当業
者であれば、膜系が固有に簡潔であるにもかかわらず、
オンサイトPSA系が膜系よりも適している特定の総括加
工操作があることを認めるものと思う。これより、オン
サイト、高純度窒素を生産する改良された総括膜及びPS
A系についての当分野における要望は、最終窒素生産用
触媒系を用いるアプローチにおいて、使用者の所で入手
し得ることがよくある安価な不純水素を高純度窒素の生
産において商業上実行可能なかつ効率的方法で有効に利
用する手段を開発することを含むものとみなされよう。

よって、発明の目的は、オンサイト、高純度窒素を生
産する改良された系及び方法を提供するにある。

発明の別の目的は、オンサイト、高純度窒素生産膜或
はPSA系を利用した改良された総括系及び方法を提供す
るにある。

発明のそれ以上の目的は膜或はPSA系及びオンサイト
で入手し得る利用可能な安価な不純水素を利用すること
によって、オンサイト高純度窒素を生産する総括系及び
方法を提供するにある。

これらや他の目的を心に留めて、発明を本明細書中以
降に詳細に説明し、発明の新規な特徴を特に特許請求の
範囲に示す。

発明の構成 オンサイト膜或はPSA系から回収した部分精製された
窒素を触媒或は燃焼系に通して酸素含有物と精製した水
素流とを反応させることによって最終精製する。使用者
の所で入手し得る安価な不純水素からかかる精製水素流
を回収するのに分離膜或はPSA系を使用する。３つの分
離系及び方法をかかる統合したやり方で用いて、高純度
窒素を生産する費用を有意に低減させ、かつオンサイ
ト、高純度窒素を生産する可能性を認め得る程に高める
ことを可能にする。

発明の詳細な説明 発明の目的は、３つの系及び加工操作を独特に組合せ
て用いて高純度窒素を生産することによって達成する。
このような系及び処理加工は、膜或はPSA技術のよく認
められかつ望まれる利点を適合する通りに用いることを
可能にし、同時にまた使用者の所で入手し得る安価な不
純水素源を高純度窒素生産操作において有効に使用す
る。

発明の実施において用いる膜、PSA及び接触燃焼系
は、個々によく知られた商業上入手し得る技術を構成す
ることは理解されるものと思う。本明細書中及び特許請
求の範囲に開示する通りにこれらの技術を独特に組合わ
せることによって、使用者の所で入手し得る安価な不純
水素流を用いて、使用者の所で使用するトン数が比較的
少ない場合に、中央に位置させた液体窒素プラントから
液体窒素をトラックで使用者の所に運んで用いることに
実用的商業的に代るものとして、高純度窒素の簡便なオ
ンサイト生産を当分野で望まれる通りに実行可能にする
ことができる。本明細書中で言う膜系は、安価な低純度
窒素流を生成する初めの空気分離操作及び使用者の所で
入手し得る安価な不純水素流を精製した後に最終窒素精
製操作において用いる両方の場合に用い得ることを認め
るものと思う。代りに、PSA系をこれらの操作の両方に
ついて用いることができる。また、所定の用途の技術的
及び経済的要求及びかかる要求に関して利用し得る膜及
び系の総括能力に応じて、一方の操作に膜系を他方の操
作にPSA系を採用することも発明の範囲内である。水素
を加える触媒系も、また、発明の種々の実施態様で最終
の窒素精製について用いる。任意の特定の高純度窒素製
産操作において用いる特定の系及び方法は該操作の条件
及び要件に依存するが、初期の空気分離膜系を膜系で精
製した水素によって最終窒素精製する触媒燃焼ユニット
と組合わせて用いることが通常好ましい。

当業者ならば、膜系は一層容易に透過し得る成分及び
それ程容易には透過し得ない成分を含有する供給ガス混
合物の内の一層容易に透過し得る成分を選択的に透過し
得ることを認めるものと思う。任意の所望のタイプの
膜、例えば複合膜、非対称膜或はその他任意の形の膜構
造を発明の実施において用いることができる。発明の空
気分離の目的に適したかかる膜は、通常、酸素を空気の
内の一層容易に透過し得る成分として選択的に透過する
ことができ、それ程容易には透過し得ない成分としての
窒素を窒素リッチな非透過質ガスとして回収する分離材
料を含む。しかし、また、窒素が一層容易に透過し得る
成分であり、酸素リッチガス流を除き、窒素リッチガス
流を透過質ガスとして回収する空気からの初期窒素分離
膜系を用いることも発明の範囲内である。使用者の所で
入手し得る不純な水素源を精製する発明の種々の実地態
様において用いる膜系では、精製した水素を透過質ガス
として回収するのが普通である。水素を精製非透過質ガ
ス流として回収することができる膜系が発明の目的で不
純水素ガス流の所望のレベルの精製を達成することがで
きるならば、かかる系も用いることができる。

上述した通りに、PSA系は、所定の高純度窒素製産用
途に関する特有の要件及び操作条件に応じて、発明の空
気分離工程において及び／又は不純水素の精製工程にお
いて用いるのに適し得る。当業者ならば、かかるPSA系
は一層容易に吸着し得る成分及びそれ程容易には吸着し
得ない成分を含有する供給ガスの内の一層容易に吸着し
得る成分を選択的に吸着することができる吸着剤物質の
床を１つ或はそれ以上収容することを認めるものと思
う。かかるPSA系は種々の加工サイクルを採用し、各床
は通常順次に吸着−脱着サイクルを受け、該サイクルに
おいて、供給ガス混合物を一層高い吸着圧レベルで床に
導入する間にそれ程容易には吸着し得ない成分を床から
抜き出し及び一層低い脱着圧で床再生する間に一層容易
に吸着し得る成分を床から抜き出すことは理解されるも
のと思う。空気を分離して窒素を所望の生成物として回
収するのに用いるPSA系は、通常、酸素を空気の内の一
層容易に吸着し得る成分として選択的に吸着することが
できる吸着剤床を用いるが、窒素を一層容易に吸着し得
る成分として選択的に吸着するPSA系を用いることもま
た発明の範囲内である。PSA系は各々の床で行なわれる
加工サイクルにおいて、通常個々の工程を数多く含むこ
とが知られているが、特定の実施態様において用いるPS
A加工サイクル、例えば均圧、パージ及び再加圧工程の
細部は発明の核心に及ばず、本明細書中詳細に説明する
必要はない。

発明の実施態様の実施において用いる触媒燃焼系及び
方法は、当分野で通常「デオキソ」ユニットとして知ら
れており、同様に膜或はPSA系において空気分離によっ
て得られる部分精製窒素流の酸素レベルを更に減少させ
るよく知られた確立された技術を含む。デオキソユニッ
トは、代表的には、貴金属触媒、例えばアルミナ基材に
白金或は白金−パラジウムを担持された触媒を用いる。
触媒燃焼系は１つ或はそれ以上の触媒床を含むことがで
き、触媒床では、適当な膜或はPSA系において空気分離
によって生成した部分精製窒素流の酸素含有物を、本明
細書中、石油精油所或はその他の適当な使用者の所で入
手し得る安価な不純流からもたらす通りに精製した水素
或は燃料ガス、例えばメタンと反応させる。すなわち、
触媒燃焼窒素精製操作は、精製する窒素流から酸素を除
いて所望の低レベルの残留酸素含量に下げるのを助長す
ることができる適した市販されている触媒を用いて１或
はそれ以上の触媒段階で実施することができる。当業者
ならば、精製した水素を反応体として用いる場合、かか
る触媒燃焼系を通常必要とすることを理解するものと思
う。

以上から、当分野で容易に入手し得る種々の市販され
ている系及び関連する加工特徴を、本明細書中に記載し
かつ特許請求の範囲に記載する通りに有利に組合わせた
３つの分離精製系及び方法に用いて高純度窒素を生産す
ることができることは理解されるものと思う。しかし、
通常、発明の好ましい実施態様は初期分離のための膜系
は、最終窒素精製のためのデオキソ触媒ユニットと共に
使用することを含み、デオキソユニットに水素を供給し
て空気分離から得た部分精製窒素流中に存在する酸素と
反応させる。反応体の水素もまた膜系で精製したもので
ある。

膜を初めの空気分離操作するのに用いる好ましい実施
態様では、部分精製した窒素流の酸素含量は代表的には
約1,000ppmの低いレベルから約50,000ppmまで、代表的
には10,000〜30,000ppmの範囲になる。発明の実施にお
いて生産する高純度窒素流は代表的には約5,000ppmより
少ない残留酸素含量を有し、残留酸素含量は発明の特定
の実施態様では約1,000ppmより少ない。最終精製操作に
おいて用いる精製水素反応体及び該精製反応体を誘導す
る不純反応体は、所定の用途の要求に応じて初期及び最
終純度レベルが変わることができる。反応体水素は代表
的には精製して通常使用者の所で入手し得る任意の低い
純度の流れから水素約95⁺％にする。特定の用途で用い
る実際の水素純度限界は、通常、使用者の最終窒素生成
物純度要求に応じて変わる。当業者ならば、発明は所定
の用途に関係する種々の技術的及び経済的要因に応じて
任意の大きさの高純度窒素生産ユニットに関して有利に
用いることができるが、発明は経済的見地から5,000〜5
0,000ft³／時間（140〜1,400M³／時間）の範囲の高純度
窒素生産ユニットについて特に魅力があることを認める
ものと思う。発明が、すぐ使える安価な水素源が容易に
入手可能でありかつ経済的に魅力的な価格で高純度窒素
を生産する最終精製操作において反応体として有利に用
いることができる精油所或はその他の石油化学施設にお
いて特に有益であることは了解されるものと思う。本明
細書中で説明しかつ特許請求の範囲に記載する通りの簡
便な反応体精製操作の実施は、利用可能な安価な不純水
素のかかる所望の使用を実用的、商業上実行可能な方法
で達成することを可能にする。

発明を本明細書中以降、添付図によって更に詳細に説
明する。添付図を参照すれば、供給空気は管路１より膜
或はPSAオンサイト系２に通り、そこで窒素を酸素と分
離して部分精製窒素流として管路３で回収することが分
かるものと思う。窒素から分離した、例えば代表的な、
膜系の透過質流としての、酸素リッチ流を主題の窒素生
産プロセスの廃棄流として管路４より排出する。該廃棄
流は廃棄するか或はある他の所望の目的に使用する。部
分精製した窒素流は管路３から適当な触媒燃焼系５に通
り、そこから高純度窒素生成物を管路６で回収する。反
応体水素或はメタンと部分精製した窒素流中に存在する
酸素とを反応させた際に生成する廃棄水を、所望なら
ば、管路７より取り出すことができる。水素反応体は、
使用者の施設で入手し得る安価な不純水素或はメタンを
管路10より膜或はPSA分離系９に通して精製し、該分離
系９から管路８により触媒或は燃焼系５に通す。該分離
系９からの廃ガズ、すなわち、代表的には非透過質ガス
を系から管路11に通して排出するか或は所望の方法で用
いる。分離系９は、また、極低温水素精製或は品質向上
ユニットも含み得ることに注意すべきである。

初めの空気分離に膜系を用いるのが通常好ましいの
は、PSA系の場合、必要なバルビングや圧縮機の使用が
必ず伴うのに比べて、膜系は固有に簡潔であることに基
づく。膜は、ガスを分離して比較的低い純度の生成物、
例えば酸素含量が１％或はそれ以上の窒素を生産するの
に極めて望ましいが、膜系アプローチによって高純度生
成物を生産するには通常高い動力消費量及び比較的多量
の有効膜表面を要し、これらが膜系単独ではかかる高純
度用途用には経済的でないものにさせる傾向にがある。

純度の一層高い生成物、例えば、酸素不純物レベルが
一層低い生成物を必要とする用途について、従来実用見
地から実行し得なかった膜系と触媒燃焼系とを組合わせ
ることが、発明に従って実施する場合に、望ましくかつ
有利になった。上述した通りに、空気分離膜系からの酸
素含量1⁺％の窒素を触媒系に通し、そこに高純度水素を
反応体として加えて窒素流中に存在する酸素と反応させ
て水を生成することができる。水は、必要ならば、精製
した窒素流から簡便な方法で除く。

水素反応体流中に存在する不純物は、触媒系において
反応させないならば、最後に最終窒素生成流中に至るこ
とはもち論である。水素反応体流がかかる不純物を比較
的多量に含有するならば、かかる不純物は触媒系に対し
て悪い作用を与え、並びに窒素生成物中に不純物が容認
し得ないレベルで存在するに至り得る。触媒系におい
て、比較的高い純度、すなわち95⁺％の水素を用いるの
が望ましいのはこのような理由からである。

高純度水素の供給が高純度窒素生産の総括費用の内の
相当のコストファクターを占めることを認めるものと思
う。触媒系及び水素供給は、代表的には、かかる高純度
窒素生成物を生産するための低純度窒素費を50％増す。
代表的には、この50％の増加の内の60〜70％は高純度水
素反応体の価格に関係する。種々の精油所及びその他の
産業施設では、不純水素は極めて安い価格で利用するこ
とができる。この安価な不純水素を発明の実施に従って
触媒系用反応体として用いるならば、高純度窒素の総括
費の相当の低下を実現することができる。

発明の一実施態様では、空気を初めオンサイト膜系に
おいて分離して酸素約30,000ppmを有する部分精製した
窒素流を生産する。この比較的低純度の窒素流をデオキ
ソ触媒系に通し、精製水素と反応させて酸素含量を低減
させて10ppmより低くする。精製水素は使用者のところ
で入手し得る純度77％の水素源から得、該不純水素を膜
系において精製して98％にした後に触媒ユニットに注入
し、系の総括的な組合せは図に示す通りである。入手し
得る、安価な不純水素を最終の窒素精製反応に用い、こ
のようにして高純度窒素を生産することによって、初め
の低純度窒素製造費を越える高純度窒素の製造費の増加
分は、高価な高純度水素を最終精製工程において用いる
場合の50％増加から、使用者の所で入手し得る低純度水
素を発明の実施において膜系で簡便にかつ経済的に精製
する場合の20％増加に低減される。発明の実施に従って
高純度窒素を生産するこの有利な利点の結果として、高
純度窒素の総括製造費を約25％低減させることができ
る。この認め得る費用の低減はトン数が比較的小さい空
気分離プラントを商業上実行可能にしかつオフサイト領
域にある液体窒素プラントから液体窒素を使用者の所に
輸送することに代る魅力のある物にさせる。

当業者ならば、発明の詳部において、特許請求の範囲
に記載する通りの発明の範囲から逸脱しないで種々の変
更及び変更態様をなし得ることを認めるものと思う。す
なわち、通常、発明の実施において用いる透過性膜を、
代表的には囲いの内に位置させる膜アセンブリーにおい
て用いて膜系の主要素を構成する膜モジュールを形成す
る。発明に関係して理解される通りに、膜系は膜モジュ
ール或はかかるモジュールを多数パラレルか或はシリー
ズのいずれかの操作に配列させて成る。膜モジュールは
簡便な中空繊維の形に、或はスパイラルウーンド、プリ
ーテッドフラットシート膜アセンブリーに、或は任意の
他の所望の構造に作ることができる。膜モジュールは供
給空気表面側及び反対の透過質ガス出口側を有するよう
に作る。中空繊維膜の場合、供給空気を中空繊維の内腔
側か或は他の表面側のいずれかに加えることができる。

また、空気分離膜及び水素精製膜用に用いる膜材料は
供給ガス、すなわち、空気或は不純水素の内の一層容易
に透過し得る成分を選択的に透過することができる任意
の適した材料にし得ることも認めるものと思う。セルロ
ース誘導体、例えばセルロースアセテート、セルロース
アセテートブチレート、等；アリールポリアミド及びア
リールポリイミドを含むポリアミド及びポリイミド；ポ
リスルホン；ポリスチレン、等はかかる材料の代表であ
る。複合膜、例えばポリスルホン基材にエチルセルロー
スを付着させたもの、は多くの空気分離及びその他の用
途について分離層の材料として便利であり、複合材料の
分離特性を決め、所定の用途の特有の性能要求及び操作
条件に合わせて製造することができる。

発明の実施において用いるPSA系は、代表的には、数
多くの吸着剤床を、実際に用いる床の数、適用可能な操
作条件、所定の用途の所望の性能要求に適応させた加工
サイクルに従って作動させて成る。各々の床において用
いる吸着剤物質は、供給空気或は不純水素の内の一層容
易に吸着し得る成分を選択的に吸着することができ、供
給ガスの内のそれ程容易には吸着し得ない成分を床から
抜き出すことができる任意の適した吸着剤物質にするこ
とができる。ゼオライトモレキュラーシーブ材料、例え
ば5A及び13X材料は、不純水素流から不純物を選択吸着
し、供給空気から窒素を選択吸着する簡便な吸着剤床材
料である。他方、カーボンモレキュラーシーブは異なる
吸着機構に従って機能し、空気分離用途に用いた場合、
酸素を一層容易に吸着し得る成分として選択吸着するこ
とになり、窒素を供給空気の内のそれ程容易には吸着し
得ない成分として回収する。

当業者ならば、任意のよく知られた市販されているデ
オキソ触媒を最終の窒素精製操作において用い得ること
を認めるものと思う。膜及びPSA系の場合のように、精
製する窒素流中に存在する酸素と水素との所望の反応を
達成するのに、１或はそれ以上の触媒段階を採用するこ
とができる。反応は本来発熱であるので、適当な熱交換
手段を簡便に用いて通常約500℃程の反応温度で起きる
反応操作において効率的に熱利用するのがよい。

発明を本明細書中オンサイト施設に関して説明した。
発明の目的から、このようなオンサイト施設は、代表的
には、高純度窒素を望む使用者の所の簡便な場所に位置
させた本明細書中に開示しかつ特許請求の範囲に記載す
る通りの分離及び反応系の独特の組合せを意味するもの
と見なされる。しかし、使用者の所とは、特定の使用の
所の所有範囲を狭く規定するものと考えるべきでない。
反対に、オンサイト膜、PSA或は反応系をフェンスを越
えて或は別の関係で使用者の所と呼ぶ土地付近の（土地
の上にでなく）ある他の簡便な場合に位置させることは
発明の範囲内である。領域については便宜であるが、使
用者の所から何マイルもある場所に地理的局所の液体窒
素プラントを置き、液体窒素を該局所の位置からトラッ
クで供給するのに対照して、かかる任意の便宜な場所は
発明の目的からオンサイト操作を構成するものと見なさ
れる。

精油所及びその他の産業の場所において、低酸素含量
が安全或は生成物品質のために必要或は望ましいガスシ
ール、不活性化或はパージ操作等に高純度窒素の必要が
増大していることから考えて、発明はこのような必要を
経済的に実行し得る費用で簡便なオンサイト施設によっ
て満足させる究めて望ましい方法及び系を提供する。発
明はこれより簡便、究めて便利かつ極めて実用的な膜技
術かつまた重要な商業上の要求を満足させる際の圧力ス
イング吸着技術の使用について常に成長している用途の
範囲を更に拡大する当分野における有意な進歩をもたら
す。膜系、PSA系或はこれらの組合せを簡便に適用して
所定の用途の要求を満足させる発明の汎用性は、重要な
商業上の要求を各々特定の用途の特有の要求に合わせた
極めて望ましい方法で満足させて発明の重要性を更に高
める。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の有利な三成分系の実施態様を表わす略図
である。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）空気を分離して残留酸素を含有する
   部分精製した窒素流及び酸素リッチな排出流にすること
   ができる第１膜或は圧力スイング吸着分離装置と、 （ｂ）供給空気を分離するために該第１膜或は圧力スイ
   ング吸着分離装置に供給する手段と、 （ｃ）比較的純粋な水素と比較的高いレベルの不純物を
   含有する不純な水素流とを分離し、それで不純物のレベ
   ルが望ましい程に低い精製水素を生成することができる
   第２膜、圧力スイング吸着或は極低温分離装置と、 （ｄ）オンサイトで入手し得る不純な水素供給ガスを精
   製するために該第２膜、圧力スイング吸着或は極低温分
   離装置に供給する手段と、 （ｅ）該精製水素流と部分精製した窒素流中に存在する
   残留酸素とを反応させるように適応させた触媒燃焼装置
   と、 （ｆ）該第１及び第２分離装置からの部分精製した窒素
   及び精製した水素を該触媒燃焼装置に通す手段と、 （ｇ）該触媒燃焼装置から残留酸素含量が望ましい程に
   少ない高純度窒素流を回収する手段 とを含み、オンサイトで入手し得る安価な不純の水素を
   簡便に精製し及びそれを部分精製した窒素流の最終精製
   において経済的に使用して高純度窒素をオンサイトで有
   利に生産することができる空気から高純度窒素を生産す
   るためのオンサイト装置。
2. 【請求項２】前記第１及び第２分離装置のいずれか一方
   或は両方が膜装置を含む特許請求の範囲第１項記載の装
   置。
3. 【請求項３】前記第１分離装置が膜装置或は圧力スイン
   グ吸着装置を含み及び前記第２分離装置が極低温装置を
   含む特許請求の範囲第１項記載の装置。
4. 【請求項４】前記第１及び第２分離装置が圧力スイング
   吸着装置を含む特許請求の範囲第１項記載の装置。
5. 【請求項５】（ａ）供給空気を第１膜或は圧力スイング
   吸着分離系に通して分離し、 （ｂ）残留酸素を含有する部分精製した窒素流及び酸素
   リッチな排出流を第１分離系から抜き出し （ｃ）オンサイトで入手し得る不純な水素を第２膜、圧
   力スイング吸着或は極低温分離系に通して精製し、 （ｄ）精製した水素と部分精製した窒素流中に存在する
   残留酸素とを触媒燃焼系において反応させ、 （ｅ）触媒燃焼系から残留酸素含量が望ましい程に少な
   い高純度窒素流を回収する ことを含み、それでオンサイトで入手し得る安価な不純
   水素を簡便に精製し、それを部分精製した窒素の最終精
   製において使用して高純度窒素をオンサイトで有利に生
   産することができる空気から高純度窒素をオンサイト製
   造する方法。
6. 【請求項６】部分精製した窒素流が酸素含量1,000〜50,
   000ppmを有する特許請求の範囲第５項記載の方法。
7. 【請求項７】前記高純度窒素流が5,000ppmより少ない残
   留酸素含量を有する特許請求の範囲第項５記載の方法。