JP4440862B2 - Methyl iodide production equipment - Google Patents
Methyl iodide production equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4440862B2 JP4440862B2 JP2005264220A JP2005264220A JP4440862B2 JP 4440862 B2 JP4440862 B2 JP 4440862B2 JP 2005264220 A JP2005264220 A JP 2005264220A JP 2005264220 A JP2005264220 A JP 2005264220A JP 4440862 B2 JP4440862 B2 JP 4440862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methyl iodide
- methane
- line
- inert gas
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は、ヨウ化メチル製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for producing methyl iodide.
従来より、放射性薬剤の標識前駆体であるヨウ化メチル(11CH3I)の製造装置として、循環経路内に、11CH4の添加器、11CH4とヨウ素とを反応させて11CH3Iを生成する反応器、生成した11CH3Iを捕集する捕集器とをこの順に設け、キャリアガスとなる不活性ガスをポンプ手段で循環させつつ未反応の11CH4を再利用して11CH3Iを生成する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の装置では、可動部材であるポンプ手段によりガスを循環させていたため、ヨウ素等がポンプ手段に析出して故障の原因となっていた。 However, in the conventional apparatus, since the gas is circulated by the pump means which is a movable member, iodine or the like is deposited on the pump means and causes a failure.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ポンプ手段を用いず、かつ、11CH4を有効利用できるヨウ化メチル製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, without using the pump means, and an object of the invention to provide a methyl iodide manufacturing apparatus can be effectively utilized 11 CH 4.
本発明に係るヨウ化メチル製造装置は、不活性ガス源から不活性ガスが供給される不活性ガス流路と、不活性ガス流路内に11CH4を供給可能なメタン供給器と、11CH4とヨウ素とを反応させて11CH3Iを生成するヨウ化メチル生成器と、11CH3Iを捕集するヨウ化メチル捕集器と、ガスを収容可能なチャンバと、不活性ガス流路、ヨウ化メチル生成器、ヨウ化メチル捕集器、及び、チャンバをこの順に直列に接続する第1状態と、不活性ガス流路、チャンバ、ヨウ化メチル生成器、ヨウ化メチル捕集器をこの順に直列に接続する第2状態と、を選択的に切替える流路切替器と、を備える。 Methyl iodide manufacturing apparatus according to the present invention, the inert gas flow path to which the inert gas is supplied from the inert gas source, and capable of supplying methane supply the 11 CH 4 in an inert gas flow path, 11 , CH 4, methyl iodide generator for generating a 11 CH 3 I by reacting iodine, methyl iodide collector for collecting the 11 CH 3 I, and can accommodate chamber gas, an inert gas A first state in which a flow path, a methyl iodide generator, a methyl iodide collector, and a chamber are connected in series in this order, an inert gas flow path, a chamber, a methyl iodide generator, and a methyl iodide collection And a flow path switch that selectively switches between the second states in which the devices are connected in series in this order.
本発明によれば、まず、流路切替器を第1状態に設定し、メタン供給器から不活性ガス流路内に11CH4を供給すると、不活性ガスをキャリアガスとして11CH4が不活性ガス流路からヨウ化メチル生成器に供給され、ヨウ化メチル生成器において11CH3Iが生成し、生成した11CH3Iはヨウ化メチル捕集器に吸着される一方、未反応の11CH4はヨウ化メチル捕集器を通過してチャンバ内に収容される。 According to the present invention, first, set the flow channel switching device in the first state, when supplying 11 CH 4 in an inert gas flow path from methane feeder, 11 CH 4 and inert gas as a carrier gas is not 11 CH 3 I is supplied to the methyl iodide generator from the active gas flow path, and the generated 11 CH 3 I is adsorbed to the methyl iodide collector, while unreacted. 11 CH 4 passes through the methyl iodide collector and is accommodated in the chamber.
続いて、流路切替器を第2状態に切替えると、不活性ガス流路から供給されるキャリアガスとしての不活性ガスにより、チャンバ内のガス、すなわち、未反応の11CH4が再びヨウ化メチル生成器に供給され、ヨウ化メチル生成器において11CH3Iがさらに生成し、生成した11CH3Iはヨウ化メチル捕集器に吸着される。 Subsequently, when the flow path switch is switched to the second state, the gas in the chamber, that is, unreacted 11 CH 4 is iodinated again by the inert gas as the carrier gas supplied from the inert gas flow path. It is supplied to the methyl generator, and 11 CH 3 I is further generated in the methyl iodide generator, and the generated 11 CH 3 I is adsorbed to the methyl iodide collector.
したがって、ポンプ手段を用いることなく、ヨウ化メチル生成器から排出される未反応の11CH4をチャンバから再びヨウ化メチル生成器に戻して再利用させることができる。 Therefore, unreacted 11 CH 4 discharged from the methyl iodide generator can be returned from the chamber to the methyl iodide generator and reused without using a pump means.
ここで、メタン供給器は、11CH4を吸着する吸着剤が充填されるメタン吸着カラムとメタン吸着カラムを加熱して吸着剤から11CH4を脱離させる加熱器とを有することが好ましい。 Here, the methane feeder preferably includes a methane adsorption column filled with an adsorbent that adsorbs 11 CH 4 and a heater that heats the methane adsorption column and desorbs 11 CH 4 from the adsorbent.
これによれば、11CH4に対する選択性の高い吸着剤を用いることにより、11CH4を不活性ガス流路内に高純度に供給することが容易である。 According to this, by using a highly selective adsorbents for 11 CH 4, it is easy to supply the high purity 11 CH 4 in an inert gas flow path.
また、11CO2とH2とを反応させて11CH4を生成させるメタン生成器をさらに備え、メタン生成器はメタン吸着カラムに接続され、メタン生成器に不活性ガス供給源から不活性ガスが供給されることが好ましい。 The methane generator further includes a methane generator that reacts 11 CO 2 and H 2 to generate 11 CH 4 , the methane generator is connected to the methane adsorption column, and the inert gas from the inert gas supply source to the methane generator. Is preferably supplied.
これによれば、11CO2から11CH4をその場で生成し、生成した11CH4を不活性ガスにより移送してメタン吸着カラムの吸着剤に吸着させることができる。 According to this, 11 CH 4 can be generated from 11 CO 2 on the spot, and the generated 11 CH 4 can be transferred by the inert gas and adsorbed on the adsorbent of the methane adsorption column.
また、不活性ガス流路は、メタン供給器をバイパスするバイパスラインをさらに有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that an inert gas flow path further has a bypass line which bypasses a methane feeder.
これによれば、流路切替器が第2状態となっており、メタン供給器からメタンを供給する必要がない場合に、メタン供給器をバイパスして不活性ガス流路から不活性ガスが流れるので、不活性ガスの清浄性が向上して好ましい。 According to this, when the flow path switching device is in the second state and it is not necessary to supply methane from the methane supply device, the inert gas flows from the inert gas flow channel bypassing the methane supply device. Therefore, the cleanliness of the inert gas is improved, which is preferable.
さらに、流路切替器としては、いわゆる6方弁を有することが好ましく、これにより低コスト化及び操作の簡単化が図られる。 Furthermore, it is preferable to have a so-called six-way valve as the flow path switching device, thereby reducing the cost and simplifying the operation.
本発明によれば、ポンプ手段を用いず、かつ、11CH4を有効利用できるヨウ化メチル製造装置が実現する。 According to the present invention, an apparatus for producing methyl iodide that does not use pump means and can effectively use 11 CH 4 is realized.
以下、本発明によるヨウ化メチル製造装置の好適な実施形態について図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るヨウ化メチル製造装置を示す概略構成図である。なお、以降の図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a methyl iodide production apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for producing methyl iodide according to an embodiment of the present invention. In the following description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図1に示すように、本実施形態のヨウ化メチル製造装置100は、例えば、病院等のPET検査(陽電子断層撮影検査)等に使用される放射性薬剤の標識前駆体である11CH3Iを製造するヨウ化メチル製造装置である。必要に応じて、生成した11CH3Iからさらに11CH3OTfを生成させることもできる。
As shown in FIG. 1, the methyl
このヨウ化メチル製造装置100は概略、不活性ガスが供給される不活性ガス流路1と、不活性ガス流路1に11CH4を供給するメタン供給器2と、11CH4とヨウ素とを反応させて11CH3Iを生成するヨウ化メチル生成器3と、合成した11CH3Iを捕集するヨウ化メチル捕集器4と、ガスを収容可能なチャンバ5と、ガスの流路を切替る6方弁80と、を備えている。
This methyl
不活性ガス流路1は、不活性ガスとしてのヘリウム供給源S1(例えば、Heボンベ)に一端が接続されると共に、他端が6方弁80の開口aに接続されたラインL1を有してている。ラインL1には、上流側から順に、圧力計20、マスフローコントローラ10、バルブV7、CO2吸着カラム72、メタン供給器2、3方弁V9、及び、3方弁V10がこの順に接続されている。
The inert
CO2吸着カラムとしては、アスカライトII等、苛性ソーダやソーダ石灰等のアルカリを主成分とする充填剤を充填したカラムを使用できる。 As the CO 2 adsorption column, a column filled with a filler mainly composed of alkali such as caustic soda or soda lime such as Ascarite II can be used.
メタン供給器2は、メタン吸着カラム44及びこのメタン吸着カラム44を加熱及び冷却可能な温度制御器(加熱器)46を有している。温度制御器としては、例えば、電熱ヒータ及び好ましくは空冷ファンを有するものを使用できる。メタン吸着カラム44内の吸着剤としては、11CH4を選択的に吸着するものであれば特に限定されないが、例えば、60−80メッシュのCarbosphere(登録商標)等を使用できる。例えば、温度制御器46によってメタン吸着カラム44内の吸着剤を常温にすると11CH4がこの吸着剤に選択的に吸着される一方、例えば、吸着剤を120〜130℃程度の高温にすると、吸着剤から11CH4が脱離するので、不活性ガス流路1に11CH4を高純度に供給できる。
The
3方弁V9の他方の開口には排ガスラインL8が接続されている。 An exhaust gas line L8 is connected to the other opening of the three-way valve V9.
ラインL1のマスフローコントローラ10とバルブV7との間からは、メタン供給器2をバイパスするバイパスラインL7が分岐しており、このバイパスラインL7は3方弁V10の他の開口に接続されている。このラインL7にはバルブV8が接続されている。本実施形態では、ラインL1及びバイパスラインL7が不活性ガス流路1を構成する。
A bypass line L7 that bypasses the
また、ラインL1における、3方弁V9と3方弁V10との間にはラインL1を流れる物質から放射される放射線強度(radiation intensity)を測定する放射線センサRI3が設置されている。 In addition, a radiation sensor RI3 that measures radiation intensity emitted from the substance flowing through the line L1 is installed between the three-way valve V9 and the three-way valve V10 in the line L1.
ラインL1におけるバルブV7とCO2吸着カラム72との間からはラインL2が分岐しており、このラインL2は、ラインL1における圧力計20よりも上流側の部分に接続されている。ラインL2には、上流側から順に、圧力計16、フローメータ12、バルブV1、バルブV4、メタン生成器6、バルブV5,3方弁V6が接続されている。
A line L2 branches from between the valve V7 and the CO 2 adsorption column 72 in the line L1, and this line L2 is connected to a part upstream of the
さらに、ラインL2におけるバルブV1とバルブV4との間からはラインL3及びラインL4が分岐しており、それぞれ水素供給源S2及び11CO2供給源S3に接続されている。水素供給源S2は例えば水素ボンベ、供給源S3は、例えばサイクロトロン(不図示)によって11CO2を製造するターゲット容器に接続されている。 Further, a line L3 and a line L4 branch from between the valve V1 and the valve V4 in the line L2, and are connected to the hydrogen supply source S2 and the 11 CO 2 supply source S3, respectively. The hydrogen supply source S2 is connected to, for example, a hydrogen cylinder, and the supply source S3 is connected to a target container that produces 11 CO 2 by, for example, a cyclotron (not shown).
ラインL3には、上流側から順に、圧力計18、フローメータ14、及びバルブV2が接続されている。また、ラインL4にはバルブV3が接続されている。
A
メタン生成器6は、還元触媒が充填されたメタン生成カラム40と、メタン生成カラム40を加熱・冷却可能な温度制御器42と、を有している。常温にて還元触媒上に11CO2を吸着させ、その後、水素の存在下で還元触媒を440−460℃程度に加熱する事により、11CO2と水素とを反応させることができ11CH4が生成する。還元触媒としては、例えば、50−80メッシュのShimalite Ni等を利用できる。
The
メタン生成器6には、メタン生成カラム40内の還元触媒から放射する放射線強度を測定する放射線センサRI1が設けられている。
The
3方弁V6の他端には排ガスラインL5が接続されており、排ガスラインL5にはCO2吸着カラム70が接続されている。 An exhaust gas line L5 is connected to the other end of the three-way valve V6, and a CO 2 adsorption column 70 is connected to the exhaust gas line L5.
続いて、6方弁80について説明する。6方弁80は、a〜fの各開口を有するバルブであり、開口bと開口cとを連通し、開口dと開口eとを連通し、開口aと開口fとを連通する第1状態と、開口aと開口bとを連通し、開口cと開口dとを連通し、開口eと開口fとを連通する第2状態と、を選択的に変更できるバルブである。
Subsequently, the six-
上述したように、ラインL1の他端は6方弁80の開口aに接続されている。6方弁80の開口bにはラインL12の一端が接続され、開口eにはラインL12の他端が接続されている。
As described above, the other end of the line L1 is connected to the opening a of the six-
このラインL12には、チャンバ5が接続されている。チャンバ5は、所定の容量を有してガスを貯留可能な空カラムである。本実施形態では、チャンバ5としてラインL12よりも管径が太い管を採用しているが、所定の容量を有しさえすればよいので、例えば、ラインL12自体を十分長くしてもチャンバ5として機能させることができる。チャンバ5の容量は、好ましくは、6方弁80の切替えの時間を稼ぐための必要体積として、ヨウ素気化カラム50及びヨウ化メチル生成カラム52の合計体積の1〜2倍程度である。なお、チャンバ5内に11CH4を吸着する吸着剤を充填してもよい。この場合には、チャンバ5の容量は空カラムとする場合に比べて少なくて済むが、吸着後に吸着剤から11CH4を脱離させるためにチャンバ5を加熱する温度制御器82を設ける必要がある。また、ラインL12におけるチャンバ5よりも開口e側の部分から放射される放射線強度を測定する放射線センサRI2が設けられている。
The
また、6方弁80の開口cにラインL10の一端が接続され、開口fにはラインL10の他端が接続されている。ラインL10には、開口fから開口cに向かって順に、ヨウ化メチル生成器3、CO2吸着カラム74、及び、ヨウ化メチル捕集器4が接続されている。
One end of the line L10 is connected to the opening c of the six-
ヨウ化メチル生成器3は、上流側(開口f側)に設けられたヨウ素気化カラム50と、ヨウ素気化カラム50よりも下流側(開口c側)に設けられたヨウ化メチル生成カラム52と、ヨウ素気化カラム50を加熱・冷却する温度制御器51と、ヨウ化メチル生成カラム52を加熱・冷却する温度制御器54と、を有している。
The
ヨウ素気化カラム50には、固体のヨウ素が予め充填されており、温度制御器51によりヨウ素気化カラム50を70〜95℃程度に加熱する事により、ラインL10内にヨウ素ガスを供給する。
The
ヨウ化メチル生成カラム52はガラス製等の反応管である。温度制御器54により例えば、650〜750℃程度にヨウ化メチル生成カラム52を加熱する事により、ヨウ化メチル生成カラム52内でヨウ素と11CH4とを反応させ11CH3Iを生成する。
The methyl
ヨウ化メチル捕集器4は、ヨウ化メチル吸着カラム56と、ヨウ化メチル吸着カラム56を加熱・冷却する温度制御器58と、を有する。
The
ヨウ化メチル吸着カラム56は、11CH3I及び未反応の11CH4の混合物から11CH3Iを選択的に吸着する吸着剤が充填されるカラムである。吸着剤は特に限定されないが、例えば、50−80メッシュのPorapack N等を採用できる。そして、例えば、温度制御器62によりヨウ化メチル吸着カラム56を常温にしておいて混合ガスから11CH3Iを選択的に吸着剤に吸着させ、その後、温度制御器58によりヨウ化メチル吸着カラム56を例えば、180〜200℃まで加熱する事により、吸着剤から11CH3Iを脱離させることができる。
The methyl
また、ヨウ化メチル吸着カラム56には、吸着した物質から発する放射線強度を検知する放射線センサRI4が設けられている。
The methyl
6方弁80の開口dにはラインL14が接続されている。ラインL14には、開口d側から順に、3方弁V11、3方弁V12、バルブV14が接続されている。3方弁V11の他端と3方弁V12の他端とには、バイパスラインL16の両端がそれぞれ接続されている。バイパスラインL16にはトリフレート生成器8が接続されている。
A line L14 is connected to the opening d of the six-
トリフレート生成器8は、AgOTf(Silver trifluoromethanesulfonate)が充填されたトリフレート生成カラム60と、このトリフレート生成カラム60を加熱及び冷却可能な温度制御器62と、を有している。上流から11CH3Iが供給された場合に、温度制御器62によりトリフレート生成カラム60を例えば、200−230℃程度に加熱すると、11CH3Iをメチルトリフレート(11CH3OTf)に転化することができる。
The
したがって、11CH3Iを最終生成物としたい場合にはバイパスラインL16にガスを流さないようにし、一方、11CH3Iでなく11CH3OTfを最終生成物としたい場合には、バイパスラインL16により、ラインL14を流れるガスがトリフレート生成器8に流れるようにすればよい。
Thus, 11 CH 3 so as not to flow gas to the bypass line L16 if you want the I the final product, whereas, when it is desired to the
ラインL14におけるバルブV12とバルブV14との間からは、排ガスラインL18が分岐している。排ガスラインL18は、バルブV13を有している。 An exhaust gas line L18 branches from between the valve V12 and the valve V14 in the line L14. The exhaust gas line L18 has a valve V13.
ここでまとめると、6方弁80は、不活性ガス流路1、ヨウ化メチル生成器3、ヨウ化メチル捕集器4、及び、チャンバ5をこの順に直列に接続する第1流路を形成する第1状態と、不活性ガス流路1、チャンバ5、ヨウ化メチル生成器3、ヨウ化メチル捕集器4をこの順に直列に接続する第2流路を形成する第2状態とを選択的に切替える流路切替器となっている。
In summary, the six-
次に、このように構成されたヨウ化メチル製造装置100を用いて、11CH3I又は11CH3OTfを合成する方法について図2〜9を参照しながら説明する。なお、バルブにおける黒く塗りつぶした部分は閉状態を、バルブにおける白抜きの部分は開状態を意味するものとする。
Next, a method of synthesizing 11 CH 3 I or 11 CH 3 OTf using the thus configured methyl
このヨウ化メチル製造方法は概略、11CO2から11CH4を生成する11CH4生成工程と、生成した11CH4を吸着により精製する11CH4精製工程と、精製された11CH4をヨウ化メチル生成器に供給して11CH3Iを生成し、生成した11CH3Iをヨウ化メチル吸着器に吸着させ、未反応の11CH4をチャンバ5に収容する第1反応工程と、チャンバ5内の未反応の11CH4を再びヨウ化メチル生成器に供給して11CH3Iを生成し、生成した11CH3Iをヨウ化メチル吸着器に吸着させる第2反応工程と、ヨウ化メチル吸着器から11CH3Iを脱離させて必要に応じて11CH3Iを11CH3OTfに転化した上で系外に排出する排出工程とを行う。
This methyl iodide production method is roughly composed of an 11 CH 4 production step for producing 11 CH 4 from 11 CO 2, an 11 CH 4 purification step for purifying the produced 11 CH 4 by adsorption, and a purified 11 CH 4 and supplies the methyl iodide generator generates a 11 CH 3 I, the resulting 11 CH 3 I is adsorbed methyl iodide adsorber, the 11 CH 4 and unreacted first reaction step to be accommodated in the chamber 5 a second reaction step of adsorbing is supplied to the re-methyl iodide generator 11 CH 4
まず、予め全バルブとも閉とし、また、6方弁80を第1状態とする。また、予め、ヨウ素気化カラム50内には固体ヨウ素を、トリフレート生成カラム60には、AgOTfを充填する。また、各カラム内の吸着剤は、エージングされて清浄となっているものとし、また、吸着剤の温度を常温にする。
First, all the valves are closed in advance, and the six-
まず始めに、図2に示すように、バルブV3、V4,V5を開放すると共に、バルブV6を操作してラインL2の上流側(ヘリウム供給源S1側)とラインL5とを連通させ、11CO2供給源S3からの11CO2をメタン生成器6に供給し、メタン生成カラム40内の還元触媒に11CO2を吸着させる。なお、吸着されなかった11CO2は、CO2吸着カラム70にて捕集され、系外には排出されない。
First, as shown in FIG. 2, the opening valve V3, V4, V5, communicates the upstream side of the line L2 by operating the valves V6 and (helium supply source side S1) and a
そして、放射線センサRI1により、メタン生成カラム40内での11CO2吸着量が予め定められた値に達したことを確認した後に、原料ガスの供給を止め、バルブV3を閉じる。
Then, after confirming that the 11 CO 2 adsorption amount in the
次いで、図3に示すように、バルブV2を開放すると共に、フローメータ14を調節し、水素供給源S2から予め定められた量の水素ガスをメタン生成カラム40に供給する。そうすると、メタン生成カラム40内が水素により充填される。
Next, as shown in FIG. 3, the valve V <b> 2 is opened and the
これと平行して、バルブV8を開け、3方弁V10によりラインL7とラインL1の内の6方弁80側の部分とを連通させる。また、6方弁は予め第1状態、すなわち、開口aと開口fとが連通し、開口bと開口cとが連通し、開口dと開口eとが連通する状態となっている。さらに、3方弁V11及びV12を操作してラインL14同士をそれぞれ連通させ、バルブV13を開ける。そして、マスフローコントローラ10を操作して、ヘリウム供給源S1からの所定量のヘリウムを、ラインL1、ラインL7、ラインL1、ラインL10、ラインL12、ラインL14、ラインL18の順に供給し、系内を不活性ガス雰囲気の状態にしておく。ここで、温度制御器51,54,58,62はそれぞれ各カラムを一定温度に維持する。
In parallel with this, the valve V8 is opened, and the line L7 and the portion of the line L1 on the 6-
その後、図4に示すように、バルブV2,V4,V5を閉め、さらに、温度制御器42によりメタン生成カラム40を加熱し、11CO2と水素とを反応させ、11CH4を生成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the valves V2, V4, and V5 are closed, and the
続いて、図5に示すように、バルブV1,V4,V5を開け、3方弁V6によりラインL2同士を連通させ、3方弁V9によりラインL1におけるメタン吸着カラム44側の部分とラインL8とを連通させる。さらに、フローメータ12から予め定められた量のヘリウムをラインL2、ラインL1、ラインL8の順に供給する。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the valves V1, V4, V5 are opened, the lines L2 are communicated with each other by the three-way valve V6, and the portion on the
これにより、ヘリウムガスをキャリアガスとしてメタン生成カラム40内で生成した11CH4、未反応の水素、及び、未反応の11CO2が下流側へ流れる。そして、未反応の11CO2は、CO2吸着カラム72により吸着され、11CH4はメタン吸着カラム44に吸着され、未反応の水素はラインL8より系外に排出される。
As a result, 11 CH 4 , unreacted hydrogen, and unreacted 11 CO 2 generated in the
続いて、図6に示すように、バルブV1、V4、V5、V6、V8を閉めると共に、バルブV7、を開け、さらに、3方弁V9及びV10を操作してラインL1同士を連通させ、マスフローコントローラ10から予め定められた量のヘリウムガスを、ラインL1、ラインL10、ラインL12、ラインL14、ラインL18の順に流下させる。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the valves V1, V4, V5, V6, and V8 are closed, the valve V7 is opened, and the three-way valves V9 and V10 are operated so that the lines L1 communicate with each other. A predetermined amount of helium gas is allowed to flow from the
しばらくした後、メタン供給器2の温度制御器46によりメタン吸着カラム44を加熱し、11CH4を吸着剤から脱離させ不活性ガス流路1内に11CH4を供給する。
After a while, the
そうすると、この11CH4は、ヘリウムガスをキャリアガスとして流下し、6方弁80を介してラインL10に流入する。11CH4がラインL10に流れたことは放射線センサRI3により確認できる。
Then, the 11 CH 4 flows down using helium gas as a carrier gas and flows into the line L10 via the 6-
続いて、ヨウ化メチル生成器3の温度制御器51によりヨウ素気化カラム50を加熱することによりヨウ素気化カラム50内のヨウ素を気化させ、ヨウ素と11CH4とを混合させる。さらに、温度制御器54によりヨウ化メチル生成カラム52を加熱すると、この混合ガス中のヨウ素と11CH4とが反応し、11CH3Iが生成する。
Subsequently, the
生成した11CH3I及び未反応の11CH4はヘリウムをキャリアガスとしてラインL10を流下し、11CH3Iはヨウ化メチル捕集器4のヨウ化メチル吸着カラム56に吸着される一方、未反応の11CH4はさらに流下してチャンバ5内に到達する。なお、反応により生成した一部の酸性成分は、CO2吸着カラム74にて吸着される。
The produced 11 CH 3 I and unreacted 11 CH 4 flow down the line L10 using helium as a carrier gas, while 11 CH 3 I is adsorbed to the methyl
そして、放射線センサRI2をモニタし、チャンバ5から未反応の11CH4が排出され始めるまでこの工程を続ける。なお、ヨウ化メチル吸着カラム56内の11CH3Iの吸着量は放射線センサRI4によって確認できる。
Then, the radiation sensor RI2 monitor, continue this process from the
続いて、チャンバ5から未反応の11CH4が排出され始めたら、図7に示すように、バルブV7、V9を閉じ、3方弁V10によりラインL7とラインL1の開口a側の部分とを連通させ、ヘリウムガスをラインL7を介して6方弁に供給すると共に、6方弁80を第2状態、すなわち、開口aと開口bとを接続し、開口cと開口dとを接続し、開口eと開口fとを接続する状態に切替える。そうすると、不活性ガス流路1からのヘリウムガスがラインL12に供給され、チャンバ5内のガス、すなわち、未反応の11CH4が押し出され、押し出された11CH4は、ラインL10を介して再びヨウ化メチル生成器3内に入ってヨウ化メチル生成カラム52内で反応し、生成した11CH3Iはヨウ化メチル吸着カラム56に吸着される一方、ごく一部の未反応の11CH4はキャリアガスとなるヘリウムガスと共にラインL14及びラインL18を介して系外に排出される。
Subsequently, when unreacted 11 CH 4 starts to be discharged from the
その後、図8に示すように、バルブV13を閉じ、バルブV14を開け、また、3方弁V11,V12を操作して、ラインL14を流れるガスがラインL16を流れるようにし、さらに、温度制御器62によりトリフレート生成器8のトリフレート生成カラム60を加熱する。その後、温度制御器58によりヨウ化メチル捕集器4のヨウ化メチル吸着カラム56を加熱して、吸着剤から11CH3Iを脱離させ、ヘリウムガスをキャリアガスとして11CH3IをラインL14及びラインL16に押し流す。そうすると、トリフレート生成カラム60内においてラインL14及びラインL16を流れてきた11CH3IとAgOTfとが反応し、11CH3OTfが生成する。生成した11CH3OTfは、ラインL16及びラインL14を介して外部に取り出される。なお、11CH3OTfでなく、11CH3Iを取り出したい場合には、ラインL16にガスをバイパスせずにラインL14を流せばよい。そして、放射線センサRI4に基づいて、ヨウ化メチル捕集器4から十分に11CH3Iが排出されたことを確認した後に、ヘリウムの供給を止め、製造工程を終了する。
Thereafter, as shown in FIG. 8, the valve V13 is closed, the valve V14 is opened, and the three-way valves V11 and V12 are operated so that the gas flowing through the line L14 flows through the line L16. The
このように、本実施形態によれば、まず、流路切替器としての6方弁80を第1状態に設定し、ヘリウムをキャリアガスとして、メタン供給器2から供給された11CH4を、不活性ガス流路1、ヨウ化メチル生成器3、ヨウ化メチル捕集器4、及び、チャンバ5に対してこの順に直列に流れるようにすると、輸送された11CH4がヨウ化メチル生成器3で11CH3Iとなり、この11CH3Iがヨウ化メチル捕集器4に吸着され、さらに、未反応の11CH4はヨウ化メチル捕集器4を通過してチャンバ5に収容される。
Thus, according to the present embodiment, first, the 6-
続いて、6方弁80を第2状態に切替え、ヘリウムが、チャンバ5、ヨウ化メチル生成器3、及びヨウ化メチル捕集器4をこの順に流れるようにすると、チャンバ5内のガス、すなわち、未反応の11CH4が、ヘリウムガスをキャリアガスとして押し出され、再びヨウ化メチル生成器3に供給され、ヨウ化メチル生成器3においてさらに11CH3Iが生成し、生成した11CH3Iはヨウ化メチル捕集器4に吸着される。
Subsequently, when the six-
したがって、ヨウ化メチル生成器3から排出される未反応の11CH4をチャンバ5から再びヨウ化メチル生成器3に戻して再利用させることができ、効率のよい11CH3Iの製造が可能となると共に、ヘリウム供給源S1からのヘリウムガスを未反応の11CH4を流すためのキャリアガスとして利用するので、ポンプ手段を使用しなくても11CH3Iの製造が可能となっている。
Therefore, the unreacted 11 CH 4 discharged from the
そして、ポンプ手段を使用しないので、ヨウ素等の析出等による可動部の故障が発生しにくく、長時間の連続使用が可能となる。 And since the pump means is not used, failure of the movable part due to precipitation of iodine or the like hardly occurs, and continuous use for a long time is possible.
また、従来のように循環路内においてポンプにより11CH4を何回も循環させると、ヨウ素の利用率はある程度高くできるものの、固体ヨウ素が過剰に気化し消耗してしまうという問題があったが、本実施形態では、流路の切替えにより、11CH4をプラグフロー的に移動させることができ、無駄なヨウ素気化量も低減される。したがって、ヨウ素気化カラムへ予め充填する固体ヨウ素の量が同じでも、従来に比して大量に11CH3Iを製造できるようになる。例えば、従来に比してヨウ素の消費量を1/3〜1/2まで減少させることも可能であり、一回のヨウ素の充填により得られる連続合成回数を、例えば、2〜3倍にすることも可能となる。 In addition, when 11 CH 4 is circulated many times by a pump in the circulation path as in the past, although the utilization rate of iodine can be increased to some extent, there is a problem that solid iodine is excessively vaporized and consumed. In this embodiment, 11 CH 4 can be moved in a plug flow manner by switching the flow path, and the amount of useless iodine vaporization is reduced. Therefore, even if the amount of solid iodine preliminarily charged into the iodine vaporization column is the same, 11 CH 3 I can be produced in a larger amount than in the conventional case. For example, it is possible to reduce the consumption of iodine to 1/3 to 1/2 as compared with the conventional case, and the number of continuous synthesis obtained by filling with iodine once is, for example, 2 to 3 times. It is also possible.
また、メタン供給器2は、11CH4を吸着する吸着剤が充填されるメタン吸着カラム44とメタン吸着カラム44を加熱して吸着剤から11CH4を脱離させる加熱器46とを有している。したがって、11CH4に対する選択性の高い吸着剤を用いることにより、その場で11CH4を生成した場合等に、水素等を除去した高純度な11CH4を不活性ガス流路内に供給することができる。
Further, the
また、11CO2とH2とを反応させて11CH4を生成させるメタン生成器6をさらに備え、メタン生成器6はメタン吸着カラム44に接続され、メタン生成器6に不活性ガス供給源から不活性ガスが供給されるので、半減期の短い11CO2から11CH4をその場で生成し、生成した11CH4を不活性ガスにより移送してメタン吸着カラムの吸着剤に吸着させることができる。
Further, 11 CO 2 and a and H 2 are reacted further comprising a
さらに、流路切替器としては、いわゆる6方弁80を有しているので、低コスト化及び操作の簡単化が図られている。
Furthermore, since the flow path switch has a so-called six-
また、上記実施形態においては、図7,図8において、バイパスラインL7を介して6方弁80にヘリウムガスを供給している。6方弁80を第2状態とし、チャンバ5内の未反応11CH4をヨウ化メチル生成器3に戻す場合には、メタン供給器2を使用する必要がなく、この場合に、バイパスラインL7を用いることにより、ヘリウムガスの清浄性が向上して好ましい。
Moreover, in the said embodiment, helium gas is supplied to the 6-
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態にあっては、メタン供給器2として吸着剤を有するメタン吸着カラム44及び温度制御器46を採用しているが、例えば、ターゲット容器内で製造・精製された11CH4が供給できる場合には、メタン吸着カラム44及び温度制御器46に代えて、不活性ガス流路1とターゲット容器との間に接続されるバルブや配管等がメタン供給器として機能する。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、メタン吸着カラム44及び温度制御器46がメタン生成器として機能しているが、メタン吸着カラム44及び温度制御器46が無い態様も可能であり、この場合には、メタン生成器6がメタン供給器として機能し、ラインL1,ラインL7、及びラインL2が不活性ガス流路として機能する。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、メタン吸着カラム44の前段に11CO2とH2とから11CH4を生成するメタン生成器6を配置しているが、これ以外の反応により11CH4を生成する反応器を配置しても良い。
Further, in the above embodiment, it is arranged
また、上記実施形態にあっては、6方弁80を採用し、第1状態と第2状態とを切り替えているが、たとえば、3方弁を6個採用して同様の流路切替手段を構成する等、他の手段により第1状態と第2状態とを切替えても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the 6-
また、上記実施形態においては、メタン供給器2から11CH4を供給した後、図7,図8において、バイパスラインL7を介して6方弁80にヘリウムガスを供給しているが、例えば、図9に示すように、バイパスラインL7を介さずに、メタン供給器2を介してヘリウムを6方弁80に供給しても良い。
In the above embodiment, after supplying
また、本発明では、不活性ガスとしてヘリウムを採用しているが、これ以外でも、窒素、アルゴン等の不活性ガスを採用できる。 Further, in the present invention, helium is employed as the inert gas, but other inert gases such as nitrogen and argon can be employed.
2…メタン供給器、3…ヨウ化メチル生成器、4…ヨウ化メチル捕集器、5…チャンバ、6…メタン生成器、44…メタン吸着カラム、46…温度制御器(加熱器)、80…6方弁(流路切替器)、100…ヨウ化メチル製造装置、L1…不活性ガス流路、L7…バイパスライン、S1…不活性ガス源。
2 ... methane feeder, 3 ... methyl iodide generator, 4 ... methyl iodide collector, 5 ... chamber, 6 ... methane generator, 44 ... methane adsorption column, 46 ... temperature controller (heater), 80 ... 6-way valve (flow path switch), 100 ... Methyl iodide production apparatus, L1 ... Inert gas flow path, L7 ... Bypass line, S1 ... Inert gas source.
Claims (5)
前記不活性ガス流路内に11CH4を供給可能なメタン供給器と、
11CH4とヨウ素とを反応させて11CH3Iを生成するヨウ化メチル生成器と、
11CH3Iを捕集するヨウ化メチル捕集器と、
ガスを収容可能なチャンバと、
前記不活性ガス流路、前記ヨウ化メチル生成器、前記ヨウ化メチル捕集器、及び、前記チャンバをこの順に直列に接続する第1状態と、前記不活性ガス流路、前記チャンバ、前記ヨウ化メチル生成器、前記ヨウ化メチル捕集器をこの順に直列に接続する第2状態と、を選択的に切替える流路切替器と、
を備えるヨウ化メチル製造装置。 An inert gas flow path through which an inert gas is supplied from an inert gas source;
A methane supplier capable of supplying 11 CH 4 into the inert gas flow path;
A methyl iodide generator that reacts 11 CH 4 with iodine to produce 11 CH 3 I;
A methyl iodide collector for collecting 11 CH 3 I;
A chamber capable of containing gas;
A first state in which the inert gas flow path, the methyl iodide generator, the methyl iodide collector, and the chamber are connected in series in this order, the inert gas flow path, the chamber, and the iodine A flow path switch that selectively switches between the methyl iodide generator and the second state in which the methyl iodide collector is connected in series in this order;
An apparatus for producing methyl iodide.
The said flow path switch is a methyl iodide manufacturing apparatus in any one of Claims 1-4 which has a 6-way valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005264220A JP4440862B2 (en) | 2005-09-12 | 2005-09-12 | Methyl iodide production equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005264220A JP4440862B2 (en) | 2005-09-12 | 2005-09-12 | Methyl iodide production equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007077045A JP2007077045A (en) | 2007-03-29 |
JP4440862B2 true JP4440862B2 (en) | 2010-03-24 |
Family
ID=37937700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005264220A Expired - Fee Related JP4440862B2 (en) | 2005-09-12 | 2005-09-12 | Methyl iodide production equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4440862B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4920301B2 (en) * | 2006-05-10 | 2012-04-18 | 住友重機械工業株式会社 | RI compound synthesis apparatus and RI compound synthesis method |
KR101254636B1 (en) * | 2011-02-14 | 2013-04-15 | 한국수력원자력 주식회사 | Method for synthesis of radioactive methyl iodine and device thereof |
CN110240963B (en) * | 2019-06-24 | 2021-04-16 | 浙江天采云集科技股份有限公司 | Coupling purification method for raw material gas and reaction circulating gas in methane method for preparing chloromethane |
-
2005
- 2005-09-12 JP JP2005264220A patent/JP4440862B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007077045A (en) | 2007-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI341824B (en) | Production of carbon monoxide-free hydrogen and helium from a high-purity source | |
EP0157480B1 (en) | Process for producing ammonia synthesis gas | |
US6500238B1 (en) | Fluid storage and dispensing system | |
JP2002321905A (en) | Fuel cell device equipped with carbon monoxide absorber to remove carbon monoxide | |
CA1229485A (en) | Process for refining an ammonia synthesis gas | |
KR102107135B1 (en) | Integrated PSA System with Water Gas Shift Process and Process | |
JP4440862B2 (en) | Methyl iodide production equipment | |
US20060039847A1 (en) | Low pressure ammonia synthesis utilizing adsorptive enhancement | |
CN102602899B (en) | Helium purification method and device | |
JP2014000531A (en) | Gas separation device and gas separation method | |
PL191279B1 (en) | Method of recovering inert gases and apparatus for sealing inert gas inside plasma display screens | |
CN103523822A (en) | A helium purifying method and a purifying device | |
CN102311102B (en) | Helium purifying method and purifying device thereof | |
CN102311103B (en) | Helium purifying method and purifying device thereof | |
JP4730760B2 (en) | RI-labeled compound synthesis system | |
JP2019048731A (en) | Hydrogen gas production method and hydrogen gas production apparatus | |
JP2004256328A (en) | Apparatus and method for refining hydrogen gas | |
JP5665120B2 (en) | Argon gas purification method and purification apparatus | |
JP2021074657A (en) | Carbon dioxide recovery device, hydrocarbon generator, carbon circulation system and carbon dioxide recovery method | |
JP2017202961A (en) | Hydrogen gas manufacturing method | |
CN103224225B (en) | The purification process of argon gas and purification devices | |
US10661633B2 (en) | Heating device | |
JP2002326810A (en) | Separation method and apparatus of ammonia using a metallic halide | |
JP4819349B2 (en) | Production of hydrogen gas for fuel cells | |
JP2923454B2 (en) | Hydrogen purification method and apparatus used therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100105 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100107 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4440862 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |