JPH02129014A - 一酸化炭素ガス製造法 - Google Patents

一酸化炭素ガス製造法

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JPH02129014A JP63278804A JP27880488A JPH02129014A JP H02129014 A JPH02129014 A JP H02129014A JP 63278804 A JP63278804 A JP 63278804A JP 27880488 A JP27880488 A JP 27880488A JP H02129014 A JPH02129014 A JP H02129014A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、炭化水素化合物（天然ガス、プロパン、ブタ
ン、ナフサ、石炭等）を原料としてメタノール、酢酸、
ホスゲン、オキソ合成等、各種化学製品の基礎原料であ
る一酸化炭素（ＣＯ）ガスを製造する方法に関する。
（従来の技術〕 従来、炭化水素化合物を水蒸気、炭酸ガス等で改質して
水分を除去し、ＭＥＡ等の吸収液により二酸化炭素を除
去した後、液化してトップから水素、ボトムから一酸化
炭素を得る方法（深冷分離法）、一酸化炭素を選択的に
吸収する溶液（ＣｕＡＩＣｌ、のトルエン溶液等）によ
り吸収し、一酸化炭素を吸収した溶液を加熱して一酸化
炭素分離回収する方法（ＣＯ３ＯＲＢ法）等が知られて
いる。
（発明が解決しようとする課題〕 深冷分離法は、二酸化炭素吸収装置、液化装置、および
蒸留装置の組合わせを用いるので多数の機器、装置を必
要とするばかりでなく、エネルギを多く消費する方法で
あるため、省エネルギ化努力がはられれており、その結
果として複雑な熱交換システムとなっている。またＣ０
３ＯＲＢ法は米国テネコ社の独占技術であり、高価な技
術料、吸収剤の劣化、吸収溶剤の回収のための複雑なプ
ロセス、さらに吸収液再生のための多量のスチームを必
要とする。いずれも分離のための方法として、気液の相
変化、ガス吸収という非可逆的なプロセスを使用してい
るため、設備、必要エネルギの点で工業的に十分満足の
いくものではなかった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点に鑑み、原料ガス
中の一酸化炭素を少ない工程数および動力で、高濃度に
分離回収することができる一酸化炭素ガス製造方法を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、炭化水素化合物を改質もしくは部分酸化して
得られる混合ガス、または転炉ガス等の副生ガスを圧力
変動吸着分離装置に導入する工程、該圧力変動吸着分離
装置の吸着塔で二酸化炭素、メタン、一酸化炭素、窒素
、水素等を吸着させ、通過してくる水素リンチガスまた
は窒素リッチガスを得る工程（吸着工程）、次いで該吸
着工程と同じガス流れ方向に吸着塔を減圧し、排出して
くる一酸化炭素リッチガスを得る工程（順方向減圧工程
）、前記減圧工程で実質的にメタン、二酸化炭素の排出
が始まる直前から前記吸着工程と逆のガス流れ方向に減
圧し、二酸化炭素、メタンの濃縮された二酸化炭素リッ
チガスを排出する工程（逆方向減圧工程）、および前記
吸着工程、順方〜向減圧工程の初期に得られる水素リッ
チガスまたは窒素リッチガスを使用して前記吸着塔を昇
圧する工程とを有することを特徴とする。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
〔実施例〕
第１図は、吸着塔４塔使用した圧力変動吸着分離装置の
系統図であり、下記第１表にこの装置を用いた各工程シ
ーケンスを示す。
第１表 第１図の装置は、吸着塔１〜４と、各成分ガスを貯溜す
るガス貯槽５〜７と、真空ポンプ８および各配管を連結
するパイプライン、弁９〜２４からなる。上記装置を用
いて本発明の各工程を塔１を例にとって説明する。
（１）吸着工程 改質炉、分解炉、転炉等から出て水分を除去された混合
ガスＡ（常温で１〜３０ａＬｍ）はその所有圧のまま、
または適当な圧力（１〜３０ａｔｍ）まで昇圧された後
、吸着塔１に導入される。
吸着塔１では、二酸化炭素、メタン、一酸化炭素、窒素
および水素の順に吸着域が形成され、その出口から水素
または水素と窒素が排出される（開バルブ９．１１、閉
バルブ１０．１２）出口ガス中に一酸化炭素が含まれる
直前にこの工程を終え、次の工程に進む。
（２）順方向減圧工程 低圧（好ましくは１〜５ａｔｍ）のタンク６に吸着塔１
内のガスを吸着工程と同方向のガス流れで排出する。こ
の時、一酸化炭素吸着域から一酸化炭素リッチガスが放
出され、回収、製品とされる。この出口ガス中にメタン
、二酸化炭素が含まれる直前（またはこれらのガスが許
容含有量を超える直前）に本工程を終え、次の工程に進
む（開バルブ１２、閉バルブ９．１０および１１）。
この順方向減圧工程における放出ガスは圧力が低い程高
濃度の一酸化炭素になるので、必要に応じて本工程の初
期の比較的高い圧力のときに放出されてくるガスは製品
ガスとしないで、例えば水素リッチガスＢまた二酸化炭
素リッチガスＤに混合することも可能である。またこの
放出ガスは、他塔との均圧工程を設け、他塔の昇圧に利
用することも可能である。
（３）逆方向減圧工程 吸着工程と逆方向のガス流れで吸着塔内をさらに減圧、
好ましくは真空ポンプを利用して３０〜１５０Ｔｏｒｒ
程度まで減圧する。この工程は、吸着工程、順方向減圧
工程で得られる水素、窒素リッチガスで常圧または減圧
下でパージする工程に変えてもよい。この時の出口ガス
は二酸化炭素、メタンリッチで若干の一酸化炭素、窒素
、水素を含む二酸化炭素リッチガスＤとなる（開バルブ
１０、閉バルブ９．１１および１２）。
（４）昇圧工程 所定圧まで減圧して吸着ガスの大部分を排出した吸着塔
に、吸着工程と逆方向から前記吸着工程で得られた水素
または窒素リッチガスの一部を導入し、塔内をもとの吸
着工程圧力まで昇圧する（開バルブ１１、閉バルブ９．
１０および１２）。
以上の工程を繰り返すことにより本発明のプロセスが行
われる。
上記実施例において、図面に示すバルブセットは単なる
概念を示すものであり、各工程における円滑なガス流れ
を達成させるためにはさらに複雑なものを用いてもよい
ことは勿論である。また各工程のシーケンスも同様に本
発明の基本概念を示すものであり、例えばこれに均圧工
程を加えることにより、ガス貯槽の容量を小さくするこ
とができる。さらに吸着塔の数は４塔を用いているが、
１塔以上であればよく、塔数が少ない程連続して運転で
きる工程が少ないことを意味することは自明である。
次に第３図は、本発明の圧力変動吸着分離装置（ＰＳＡ
）を用いて改質炉または部分酸化炉で得られた合成ガス
から濃縮一酸化炭素ガス（または一酸化炭素リッチガス
）を得るプロセスを示すフローシート、第４図は、同様
な合成ガスから本発明のＰＳＡを用いて一酸化炭素リッ
チガスを得、これをさらにＣｏ−ＰＳＡ　（一酸化炭素
圧力変動吸着分離装置）で処理して高純度一酸化炭素ガ
スを得るプロセスを示すフローシート、第５図は、転炉
ガス等の副生ガスをＰＳＡで処理して得られた一酸化炭
素リッチガスをさらに第４図と同様のＣｏ−ＰＳＡ装置
で処理し、高純度一酸化炭素ガス、窒素リッチガスおよ
び二酸化炭素リッチガスをそれぞれ得るプロセスを示し
たものである。なお、第４図、第５図に示す方法におけ
る一酸化炭素精製装置は、特にＣｏ−ＰＳＡに限定する
必要はなく、従来の一酸化炭素精製装置を採用すること
も可能である。
実施例１ 吸着剤を充填した４塔式の圧力変動吸着分離装置を用い
、第２図に示すフローと圧力条件で各工程１８０秒のシ
ーケンスによる装置性能をｆｆ１１１定したところ、以
下の結果が得られた。
第２表 註）＊１：単位Ｎ　ｉ！　／　ｈ　ｒ ＊２：単位ｖｏｊ２％ 実施例２ 原料ガスの流量を第３表に示すように増加させて実施例
１と同様に実験を行ったところ、第３表に示す結果を得
た。
以下余白 第３表 註）＊ｌ：単位単位１　／　ｈ　ｒ ＊２：単位ｖｏ１％ ［発明の効果〕 本発明によれば、一酸化炭素ガスを製造するために、従
来のような深冷分離装置、ガス吸収装置のような高価な
設備を使用することなく、簡単なＰＳＡ設備を用いるこ
とにより、省エネルギ、省人化とともに、高純度の一酸
化炭素ガスを得ることが可能となる。さらに本発明によ
れば、水素、一酸化炭素、二酸化炭素をそれぞれ主成分
とする３種のガスに分離できるため、これらの各成分ガ
スを利用する上でも極めて好都合である。なお従来のＰ
ＳＡでは１設備について１成分ガスの分離しかできない
ため、このような効果は期待できなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に用いる代表的な４塔式圧力変動吸着分
離装置の系統図、第２図は、本発明の実施例におけるフ
ローと実施条件を示す図、第３図は、本発明方法を用い
て合成ガスから濃縮一酸化炭素ガスまたは一酸化炭素リ
ッチガスを得るプロセスを示す図、第４図は、本発明方
法を用いて合成ガスから高純度一酸化炭素ガスを得るプ
ロセスを示す図および、第５図は、本発明方法を用いて
転炉ガス等の副生ガスから高純度一酸化炭素ガスを得る
プロセスを示す図である。 １〜４・・・吸着塔、５〜７・・・ガス貯槽、８・・・
真空ポンプ、９〜２４・・・バルブ、Ａ・・・原料ガス
、Ｂ・・・Ｈ２リッチガス、Ｃ・・・ＣＯリッチガス、
Ｄ・・・Ｃ０２リツチガス。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）炭化水素化合物を改質もしくは部分酸化して得ら
    れる混合ガス、または転炉ガス等の副生ガスを圧力変動
    吸着分離装置に導入する工程、該圧力変動吸着分離装置
    の吸着塔で二酸化炭素、メタン、一酸化炭素、窒素、水
    素等を吸着させ、通過してくる水素リッチガスまたは窒
    素リッチガスを得る工程（吸着工程）、次いで該吸着工
    程と同じガス流れ方向に吸着塔を減圧し、排出してくる
    一酸化炭素リッチガスを得る工程（順方向減圧工程）、
    前記減圧工程で実質的にメタン、二酸化炭素の排出が始
    まる直前から前記吸着工程と逆のガス流れ方向に減圧し
    、二酸化炭素、メタンの濃縮された二酸化炭素リッチガ
    スを排出する工程（逆方向減圧工程）、および前記吸着
    工程、順方向減圧工程の初期に得られる水素リッチガス
    または窒素リッチガスを使用して前記吸着塔を昇圧する
    工程とを有することを特徴とする一酸化炭素ガス製造法
    。
  2. （２）前記逆方向減圧工程で得られる高濃度の二酸化炭
    素、メタン混合ガスを水蒸気改質工程または部分酸化工
    程に再供給して前記原料ガス中の一酸化炭素濃度を高め
    ることを特徴とする請求項（１）記載の一酸化炭素ガス
    製造法。
  3. （３）前記順方向減圧工程で得られる一酸化炭素リッチ
    ガスから高純度の一酸化炭素を得るために、一酸化炭素
    圧力変動吸着分離装置を前記圧力変動吸着分離装置に付
    加することを特徴とする一酸化炭素ガス製造法。
JP63278804A 1988-11-04 1988-11-04 一酸化炭素ガス製造法 Granted JPH02129014A (ja)

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AT89311393T ATE111374T1 (de) 1988-11-04 1989-11-02 Verfahren zur herstellung von kohlenstoffmonoxid.
ES89311393T ES2063828T3 (es) 1988-11-04 1989-11-02 Procedimiento para producir gas monoxido de carbono.
DE68918222T DE68918222T2 (de) 1988-11-04 1989-11-02 Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffmonoxid.

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