JPH04349103A - 気体混合物から、一酸化炭素の大量分離と、高窒素気体の個別分離の一貫方法 - Google Patents
気体混合物から、一酸化炭素の大量分離と、高窒素気体の個別分離の一貫方法Info
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、付加的に二酸化炭素と
メタンを含む合成ガスから一酸化炭素を吸着分離し、そ
こにおいて水素も回収でき、さらに、残存ガスを再循環
させて合成ガスの生成を有利に作用させる方法に関する
。
メタンを含む合成ガスから一酸化炭素を吸着分離し、そ
こにおいて水素も回収でき、さらに、残存ガスを再循環
させて合成ガスの生成を有利に作用させる方法に関する
。
【０００２】
【従来の技術】現在のところ、極低温蒸留技術を必要と
する方法は、一酸化炭素もしくは水素と、別の生成物と
して一酸化炭素の精製に利用できる。これらの技術は、
相対的にエネルギーおよび資本集約的である。一酸化炭
素もしくは水素と、一酸化炭素を別々に精製するには、
水素とメタンが含まれる流れからの一酸化炭素分離の吸
着剤は入手できないので、吸着製法うまく利用されてこ
なかった。前記流れからの一酸化炭素を溶解する必要が
ある前記流れに含まれる一酸化炭素もまた、吸着型分離
には技術的困難を伴う。一酸化炭素は定型的例として、
合成ガスから次掲を含む周知の数改質法で生成、回収さ
れる。すなわち：蒸気・メタン改質、自熱改質、酸素改
質、乾燥二酸化炭素改質、部分酸化および前記改質反応
の組合わせとである。定型的例として、これらの改質反
応から生成された合成ガスには、水素、一酸化炭素、二
酸化炭素、メタン、水が含まれ、窒素とアルゴンも考え
られる。この合成ガスを、数基の熱交換器で冷却して、
蒸気の発生、改質剤供給材料の予熱、ボイラー供給水の
予熱および補給水の加熱を数基の熱交換器で行うことが
定型的である。前記冷却合成ガスはそこで定型的二酸化
炭素除去装置に入り、そこで二酸化炭素が合成ガスから
分離される。前記二酸化炭素除去装置は、ストリップ塔
で再生される液体溶剤に二酸化炭素を化学吸着すること
からなるのが一般的である。この装置は通常、ＭＥＡ、
ＭＤＥＡ、ベンフィールド（Ｂｅｎｆｉｅｌｄ）もしく
は先行技術で周知の他の溶剤系からなる群より選ばれる
溶剤を用いる。
する方法は、一酸化炭素もしくは水素と、別の生成物と
して一酸化炭素の精製に利用できる。これらの技術は、
相対的にエネルギーおよび資本集約的である。一酸化炭
素もしくは水素と、一酸化炭素を別々に精製するには、
水素とメタンが含まれる流れからの一酸化炭素分離の吸
着剤は入手できないので、吸着製法うまく利用されてこ
なかった。前記流れからの一酸化炭素を溶解する必要が
ある前記流れに含まれる一酸化炭素もまた、吸着型分離
には技術的困難を伴う。一酸化炭素は定型的例として、
合成ガスから次掲を含む周知の数改質法で生成、回収さ
れる。すなわち：蒸気・メタン改質、自熱改質、酸素改
質、乾燥二酸化炭素改質、部分酸化および前記改質反応
の組合わせとである。定型的例として、これらの改質反
応から生成された合成ガスには、水素、一酸化炭素、二
酸化炭素、メタン、水が含まれ、窒素とアルゴンも考え
られる。この合成ガスを、数基の熱交換器で冷却して、
蒸気の発生、改質剤供給材料の予熱、ボイラー供給水の
予熱および補給水の加熱を数基の熱交換器で行うことが
定型的である。前記冷却合成ガスはそこで定型的二酸化
炭素除去装置に入り、そこで二酸化炭素が合成ガスから
分離される。前記二酸化炭素除去装置は、ストリップ塔
で再生される液体溶剤に二酸化炭素を化学吸着すること
からなるのが一般的である。この装置は通常、ＭＥＡ、
ＭＤＥＡ、ベンフィールド（Ｂｅｎｆｉｅｌｄ）もしく
は先行技術で周知の他の溶剤系からなる群より選ばれる
溶剤を用いる。
【０００３】一酸化炭素だけを回収する場合、前記二酸
化炭素除去装置を通過する二酸化炭素ストリップ合成ガ
スは、水と残留二酸化炭素をｐｐｍレベルにまで除去す
る乾燥器に入ることになる。前記乾燥器からの水と、二
酸化炭素を含まない合成ガスはその後、純粋一酸化炭素
を回収する極低温蒸留装置に入る。水素、一酸化炭素と
メタンまたはそのいずれかが含まれる２つ以上の流れが
前記極低温蒸留装置を通過する。
化炭素除去装置を通過する二酸化炭素ストリップ合成ガ
スは、水と残留二酸化炭素をｐｐｍレベルにまで除去す
る乾燥器に入ることになる。前記乾燥器からの水と、二
酸化炭素を含まない合成ガスはその後、純粋一酸化炭素
を回収する極低温蒸留装置に入る。水素、一酸化炭素と
メタンまたはそのいずれかが含まれる２つ以上の流れが
前記極低温蒸留装置を通過する。
【０００４】水素と二酸化炭素の双方を別の生成物流れ
として共生成する場合、前記二酸化炭素除去装置を通過
する流れは同様に、分子篩乾燥器吸着床で水と二酸化炭
素を洗浄する。乾燥器からの乾燥した二酸化炭素を含ま
ない合成ガスを、純粋一酸化炭素が回収される極低温蒸
留に送る。また、一酸化炭素・メタン流れも極低温蒸留
を通過し、それを供給材料に再循環させて極低温蒸留に
送る。不純水素流れも同様である。前記不純水素流れに
は、定型的に低量（０．５％乃至１０％）の一酸化炭素
が含まれるので、それを水素吸着装置に送り水素精製す
る。前記水素吸着装置は、純粋水素流れと、普通燃料と
して用いられる低圧一酸化炭素と水素流れを生成する。
として共生成する場合、前記二酸化炭素除去装置を通過
する流れは同様に、分子篩乾燥器吸着床で水と二酸化炭
素を洗浄する。乾燥器からの乾燥した二酸化炭素を含ま
ない合成ガスを、純粋一酸化炭素が回収される極低温蒸
留に送る。また、一酸化炭素・メタン流れも極低温蒸留
を通過し、それを供給材料に再循環させて極低温蒸留に
送る。不純水素流れも同様である。前記不純水素流れに
は、定型的に低量（０．５％乃至１０％）の一酸化炭素
が含まれるので、それを水素吸着装置に送り水素精製す
る。前記水素吸着装置は、純粋水素流れと、普通燃料と
して用いられる低圧一酸化炭素と水素流れを生成する。
【０００５】米国特許第４，９１３，７０９号は、高純
度生成物、たとえば水素と高純度二酸化炭素を、これら
の成分が少量のメタン、一酸化炭素および窒素と共に含
まれる気体混合物から別の生成物として回収する吸着法
を開示する。
度生成物、たとえば水素と高純度二酸化炭素を、これら
の成分が少量のメタン、一酸化炭素および窒素と共に含
まれる気体混合物から別の生成物として回収する吸着法
を開示する。
【０００６】米国特許第４，８６１，３５１号は、蒸気
メタン改質と自熱改質を用い、結果としてできる合成ガ
ス中の二酸化炭素を、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）
で除去、さらに結果としてできる二酸化炭素含量の少な
い合成ガスを圧力変動吸着分離装置（ＰＳＡ）に入れ、
定型的例として５Ａゼオライトを用いて一酸化炭素を吸
着させる一方、生成物水素を未吸着のまま通過させて、
それによって一酸化炭素生成物と水素生成物とを生成さ
せる方法を開示する。
メタン改質と自熱改質を用い、結果としてできる合成ガ
ス中の二酸化炭素を、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）
で除去、さらに結果としてできる二酸化炭素含量の少な
い合成ガスを圧力変動吸着分離装置（ＰＳＡ）に入れ、
定型的例として５Ａゼオライトを用いて一酸化炭素を吸
着させる一方、生成物水素を未吸着のまま通過させて、
それによって一酸化炭素生成物と水素生成物とを生成さ
せる方法を開示する。
【０００７】米国特許第４，１７１，２０７号は、気体
混合物の付加成分から水素を未吸着のまま回収する吸着
技術を開示するが、その気体混合物には付加成分を吸着
する前記水素が含まれることを特徴とする。
混合物の付加成分から水素を未吸着のまま回収する吸着
技術を開示するが、その気体混合物には付加成分を吸着
する前記水素が含まれることを特徴とする。
【０００８】米国特許第４，０７７，７７９号は、好ま
しくは水素含有気体混合物を分解して水素生成分と副生
成物たとえば二酸化炭素とメタンまたはそのいずれかに
分ける別の吸着分離装置を開示する。適切な吸着剤は活
性分子篩炭素、シリカゲル、活性アルミナもしくはこれ
らの成分の混合物であっても差支えない。
しくは水素含有気体混合物を分解して水素生成分と副生
成物たとえば二酸化炭素とメタンまたはそのいずれかに
分ける別の吸着分離装置を開示する。適切な吸着剤は活
性分子篩炭素、シリカゲル、活性アルミナもしくはこれ
らの成分の混合物であっても差支えない。
【０００９】米国再発行特許第３１，０１４号は、好ま
しくは未吸着水素を一次純粋生成物として、また同様に
二酸化炭素を別の副生成物と、メタン、一酸化炭素およ
び窒素を含む廃棄物流れとして回収する気体混合物の吸
着分離を開示する。
しくは未吸着水素を一次純粋生成物として、また同様に
二酸化炭素を別の副生成物と、メタン、一酸化炭素およ
び窒素を含む廃棄物流れとして回収する気体混合物の吸
着分離を開示する。
【００１０】米国特許第３，５６４，８１６号は、水素
を、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、軽質飽和もしく
は不飽和炭化水素、アンモニア、硫化水素、アルゴン窒
素および水からなる吸着性成分から回収する吸着分離法
を開示する。
を、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、軽質飽和もしく
は不飽和炭化水素、アンモニア、硫化水素、アルゴン窒
素および水からなる吸着性成分から回収する吸着分離法
を開示する。
【００１１】米国特許第４，７０５，５４１号は、気体
混合物たとえば合成ガスを、水素と一酸化炭素の別の高
純度生成物を生成する蒸気メタン改質反応で処理する吸
着法を開示する。本特許は、他の合成ガス成分、たとえ
ば二酸化炭素を除去してから前記特許権の与えられた方
法を行う必要性のあることを参照事項にしている。定型
的な吸着剤として、一酸化炭素吸着に選択的である様々
な陽イオン交換能レベルを有するＡ、ＸまたはＹ沸石も
しくはモルデン沸石が含まれる。
混合物たとえば合成ガスを、水素と一酸化炭素の別の高
純度生成物を生成する蒸気メタン改質反応で処理する吸
着法を開示する。本特許は、他の合成ガス成分、たとえ
ば二酸化炭素を除去してから前記特許権の与えられた方
法を行う必要性のあることを参照事項にしている。定型
的な吸着剤として、一酸化炭素吸着に選択的である様々
な陽イオン交換能レベルを有するＡ、ＸまたはＹ沸石も
しくはモルデン沸石が含まれる。
【００１２】米国特許第３，１５０，９４２号は、天然
ガスと蒸気の改質反応から水素を回収する方法で、結果
としてできる合成ガスを水性ガスシフトにかけて一酸化
炭素を水素と二酸化炭素に転化し、前記二酸化炭素を溶
剤抽出により任意的に除去してから前記合成ガスを１３
Ｘおよび５Ａ−沸石中の非水素成分の圧力変動吸着分離
にかけ、その結果逐次的に水素生成物と、二酸化炭素、
水および一酸化炭素副生成物とする方法を開示する。
ガスと蒸気の改質反応から水素を回収する方法で、結果
としてできる合成ガスを水性ガスシフトにかけて一酸化
炭素を水素と二酸化炭素に転化し、前記二酸化炭素を溶
剤抽出により任意的に除去してから前記合成ガスを１３
Ｘおよび５Ａ−沸石中の非水素成分の圧力変動吸着分離
にかけ、その結果逐次的に水素生成物と、二酸化炭素、
水および一酸化炭素副生成物とする方法を開示する。
【００１３】米国特許第４，９１４，２１８号もまた、
ガス混合物を２つの異なる生成物に分解する。たとえば
Ｈ２とＣＯ２の他の気体成分との結合を、他のＨ２とＣ
Ｏ２生成物に分解することである。
ガス混合物を２つの異なる生成物に分解する。たとえば
Ｈ２とＣＯ２の他の気体成分との結合を、他のＨ２とＣ
Ｏ２生成物に分解することである。
【００１４】米国特許第４，９１５，７１１号は、２成
分気体混合物を２つの異なる生成物に分解する４乃至５
工程の方法を開示する。たとえばＨ２とＣＯ２の結合を
、別のＨ２とＣＯ２生成物に分解することである。
分気体混合物を２つの異なる生成物に分解する４乃至５
工程の方法を開示する。たとえばＨ２とＣＯ２の結合を
、別のＨ２とＣＯ２生成物に分解することである。
【００１５】米国特許第３，６９９，２１８号は、改質
生成物気体から水素を回収する方法を開示する。二酸化
炭素をメタノール溶剤で除去し、一酸化炭素をナトリウ
ムＸ沸石の上で低温吸着により除去する。前記改質生成
物気体の一酸化炭素成分は、わずかに最高４．０％であ
る。
生成物気体から水素を回収する方法を開示する。二酸化
炭素をメタノール溶剤で除去し、一酸化炭素をナトリウ
ムＸ沸石の上で低温吸着により除去する。前記改質生成
物気体の一酸化炭素成分は、わずかに最高４．０％であ
る。
【００１６】米国特許第４，７２６，８１６号は、ＣＯ
２、ＣＯおよびＨ２すべてを同一吸着床で、置換ガスを
用いて前記３つの別々の生成物の回収を吸着床のわずか
１回のサイクル中で分別する。
２、ＣＯおよびＨ２すべてを同一吸着床で、置換ガスを
用いて前記３つの別々の生成物の回収を吸着床のわずか
１回のサイクル中で分別する。
【００１７】欧州特許第０ ３１７ ２３５号は、
ＣＯ２、ＣＯおよびＨ２を、ＣＯ２が最初に吸着される
必要のある多床吸着剤を用いて回収する方法を開示する
。ＣＯ生成物を直列の２床から抽出して、その後、高Ｃ
Ｏ初期生成物を高純度生成物に改品する付加床でさらに
精製する必要がある。
ＣＯ２、ＣＯおよびＨ２を、ＣＯ２が最初に吸着される
必要のある多床吸着剤を用いて回収する方法を開示する
。ＣＯ生成物を直列の２床から抽出して、その後、高Ｃ
Ｏ初期生成物を高純度生成物に改品する付加床でさらに
精製する必要がある。
【００１８】欧州特許第０ ３６７ ６１８号は、
ＣＯ２、ＣＯおよびＨ２すべてを同一吸着床で、多工程
の吸着もしくは減圧を用いて別々の生成物に分解する。
ＣＯ２、ＣＯおよびＨ２すべてを同一吸着床で、多工程
の吸着もしくは減圧を用いて別々の生成物に分解する。
【００１９】米国特許第４，５８７，１１４号は、炭素
支持体上で溶剤含浸される銅塩を用いて、混合気体から
一酸化炭素を除去する方法を開示する。
支持体上で溶剤含浸される銅塩を用いて、混合気体から
一酸化炭素を除去する方法を開示する。
【００２０】米国特許第４，４７０，８２９号は、１価
の状態にあり、炭素基剤上に支持された銅からなる一酸
化炭素の吸着剤であって、さらに３価のアルミニウムが
含まれる吸着剤を開示する。
の状態にあり、炭素基剤上に支持された銅からなる一酸
化炭素の吸着剤であって、さらに３価のアルミニウムが
含まれる吸着剤を開示する。
【００２１】米国特許第４，０１９，８７９号は、一酸
化炭素分子の高選択度と親和性を示す１価の銅陽イオン
を含む吸着剤で、一酸化炭素を水蒸気の存在においてさ
えも気体流れから分離できる吸着剤を開示する。適切な
気体流れが一酸化炭素、水蒸気、二酸化炭素または窒素
または他の例として、一酸化炭素、二酸化炭素および水
素からなるもので差支えない。
化炭素分子の高選択度と親和性を示す１価の銅陽イオン
を含む吸着剤で、一酸化炭素を水蒸気の存在においてさ
えも気体流れから分離できる吸着剤を開示する。適切な
気体流れが一酸化炭素、水蒸気、二酸化炭素または窒素
または他の例として、一酸化炭素、二酸化炭素および水
素からなるもので差支えない。
【００２２】米国特許第３，７８９，１０６号は、銅を
装入したモルデン沸石による一酸化炭素の吸着を利用し
て気体混合物から低レベルの一酸化炭素不純物を除去す
る方法を開示する。前記気体混合物には水素、窒素、メ
タン、酸素と稀ガスがそのうえに含まれていても差支え
ない。
装入したモルデン沸石による一酸化炭素の吸着を利用し
て気体混合物から低レベルの一酸化炭素不純物を除去す
る方法を開示する。前記気体混合物には水素、窒素、メ
タン、酸素と稀ガスがそのうえに含まれていても差支え
ない。
【００２３】米国特許第４，９１４，０７６号は、アル
ミナまたはシリカアルミナ支持体上に含浸させた銅から
なる一酸化炭素選択性吸着剤を開示する。前記一酸化炭
素選択性吸着剤は、酸素、メタン、炭化水素と微量成分
、たとえば硫化水素とアンモニアを潜在的に含む様々の
気体混合物に利用できる。吸着剤が含まれる銅を使用す
る一酸化炭素の回収は、好ましくは、硫黄化合物、アン
モニア、水と酸素の初期除去を必要とするが、二酸化炭
素と窒素の除去を必要としない。
ミナまたはシリカアルミナ支持体上に含浸させた銅から
なる一酸化炭素選択性吸着剤を開示する。前記一酸化炭
素選択性吸着剤は、酸素、メタン、炭化水素と微量成分
、たとえば硫化水素とアンモニアを潜在的に含む様々の
気体混合物に利用できる。吸着剤が含まれる銅を使用す
る一酸化炭素の回収は、好ましくは、硫黄化合物、アン
モニア、水と酸素の初期除去を必要とするが、二酸化炭
素と窒素の除去を必要としない。
【００２４】米国特許第４，７１３，０９０号は、一酸
化炭素の選択性吸着剤で、それが、銅化合物を支持する
活性炭素の層をもつシリカとアルミナまたはそのいずれ
かの複合体からなる吸着剤を開示する。前記吸着剤は、
酸素、メタン、炭化水素、水および少量の硫化水素とア
ンモニアが含まれる気体混合物からの一酸化炭素の回収
には有用である。好ましくは、硫黄、アンモニア、水お
よび酸素の除去を、前記気体混合物の、一酸化炭素の分
離、回収用吸着剤との接触より先行させることである。
化炭素の選択性吸着剤で、それが、銅化合物を支持する
活性炭素の層をもつシリカとアルミナまたはそのいずれ
かの複合体からなる吸着剤を開示する。前記吸着剤は、
酸素、メタン、炭化水素、水および少量の硫化水素とア
ンモニアが含まれる気体混合物からの一酸化炭素の回収
には有用である。好ましくは、硫黄、アンモニア、水お
よび酸素の除去を、前記気体混合物の、一酸化炭素の分
離、回収用吸着剤との接触より先行させることである。
【００２５】米国特許第４，９１７，７１１号は、気体
混合物から一酸化炭素を選択的に吸着させる吸着剤で、
それを銅化合物と、表面積の大きい支持体との固形混合
物を加熱して作成する吸着剤を開示する。前記吸着剤は
、水素、窒素、アルゴン、ヘリウム、メタン、エタン、
プロパンおよび二酸化炭素の１つ以上を含む気体混合物
からの一酸化炭素の回収には有効である。
混合物から一酸化炭素を選択的に吸着させる吸着剤で、
それを銅化合物と、表面積の大きい支持体との固形混合
物を加熱して作成する吸着剤を開示する。前記吸着剤は
、水素、窒素、アルゴン、ヘリウム、メタン、エタン、
プロパンおよび二酸化炭素の１つ以上を含む気体混合物
からの一酸化炭素の回収には有効である。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】先行技術は、気体混合
物から水素を個別的に、あるいは水素と二酸化炭素を回
収するのと同様に、一酸化炭素の回収もする様々の技術
であることを明らかにした。しかし、前記先行技術は、
これらの成分と同様、二酸化炭素とメタンを含むガス混
合物から水素と一酸化炭素の２生成物を、一酸化炭素の
生成を高めるエネルギー有効様式で生成する一貫方法の
示唆はできなかった。本発明は、下記に詳しく示すよう
に、関連する独特の方法を一貫させた系を用い２生成物
のエネルギー有効生産を達成させることである。
物から水素を個別的に、あるいは水素と二酸化炭素を回
収するのと同様に、一酸化炭素の回収もする様々の技術
であることを明らかにした。しかし、前記先行技術は、
これらの成分と同様、二酸化炭素とメタンを含むガス混
合物から水素と一酸化炭素の２生成物を、一酸化炭素の
生成を高めるエネルギー有効様式で生成する一貫方法の
示唆はできなかった。本発明は、下記に詳しく示すよう
に、関連する独特の方法を一貫させた系を用い２生成物
のエネルギー有効生産を達成させることである。
【００２７】本発明の目的は、気体混合物から、さらに
炭化水素供給材料流れの改質反応からの二酸化炭素とメ
タンを含む気体混合物よりの一酸化炭素の大量分離と、
高水素含有気体の分離回収に係わる一貫方法を提供する
ことである。
炭化水素供給材料流れの改質反応からの二酸化炭素とメ
タンを含む気体混合物よりの一酸化炭素の大量分離と、
高水素含有気体の分離回収に係わる一貫方法を提供する
ことである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】本発明において、改質反
応における炭化水素供給材料流れを、少くとも水素、一
酸化炭素、二酸化炭素およびメタンを含む気体混合物に
改質する工程と、一酸化炭素と前記高水素含有気体を前
記気体混合物から別個に分離し、そこにおいて前記一酸
化炭素を前記気体混合物から単一工程で、しかも前記気
体混合物から大量の前記一酸化炭素を吸着する能力のあ
る吸着剤上で前記一酸化炭素の選択吸着により純度を容
量比で少くとも９８％にして分離する工程と、前記気体
混合物の少くとも１部を前記供給材料流れの１部として
、一酸化炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再
循環させる工程とからなる一貫方法である。
応における炭化水素供給材料流れを、少くとも水素、一
酸化炭素、二酸化炭素およびメタンを含む気体混合物に
改質する工程と、一酸化炭素と前記高水素含有気体を前
記気体混合物から別個に分離し、そこにおいて前記一酸
化炭素を前記気体混合物から単一工程で、しかも前記気
体混合物から大量の前記一酸化炭素を吸着する能力のあ
る吸着剤上で前記一酸化炭素の選択吸着により純度を容
量比で少くとも９８％にして分離する工程と、前記気体
混合物の少くとも１部を前記供給材料流れの１部として
、一酸化炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再
循環させる工程とからなる一貫方法である。
【００２９】好ましくは、一酸化炭素を前記気体混合物
から最初に分離して、その後、前記高水素含有気体を気
体混合物から分離することである。
から最初に分離して、その後、前記高水素含有気体を気
体混合物から分離することである。
【００３０】さらに好ましくは、前記高水素含有気体を
、優先的に膜を通して前記気体混合物の成分以上の高水
素含有気体の選択的透過により気体混合物から分離する
ことである。別の例として、非水素気体成分の少くとも
１部を優先的に水素以上の選択的吸着により気体混合物
から前記高水素成分気体を分離することが好ましいが、
それは分離工程では相対的に未吸着のまま回収される。
、優先的に膜を通して前記気体混合物の成分以上の高水
素含有気体の選択的透過により気体混合物から分離する
ことである。別の例として、非水素気体成分の少くとも
１部を優先的に水素以上の選択的吸着により気体混合物
から前記高水素成分気体を分離することが好ましいが、
それは分離工程では相対的に未吸着のまま回収される。
【００３１】また好ましくは、前記高水素含有気体が、
容量比で水素の少くとも９５％の工業的に純粋な水素で
あることである。
容量比で水素の少くとも９５％の工業的に純粋な水素で
あることである。
【００３２】さらに好ましくは、前記再循環気体混合物
の１部を、改質反応用燃料として燃焼させることである
。
の１部を、改質反応用燃料として燃焼させることである
。
【００３３】別の例として、前記高水素含有気体を前記
気体混合物より最初に分離し、その後、一酸化炭素を気
体混合物から分離することである。
気体混合物より最初に分離し、その後、一酸化炭素を気
体混合物から分離することである。
【００３４】さらに、一酸化炭素の大量分離の吸着剤に
前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸着するだけの
十分な量の銅が含まれることである。最適条件としては
、吸着剤を含む銅が、二酸化炭素とメタン以上に一酸化
炭素の吸着に選択的であることが好ましい。
前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸着するだけの
十分な量の銅が含まれることである。最適条件としては
、吸着剤を含む銅が、二酸化炭素とメタン以上に一酸化
炭素の吸着に選択的であることが好ましい。
【００３５】また別の例として、二酸化炭素を気体混合
物から分離してから、一酸化炭素もしくは高水素含有気
体を、水素と一酸化炭素以上に二酸化炭素の吸着に選択
的である吸着剤で前記二酸化炭素の選択吸着により除去
することが好ましい。
物から分離してから、一酸化炭素もしくは高水素含有気
体を、水素と一酸化炭素以上に二酸化炭素の吸着に選択
的である吸着剤で前記二酸化炭素の選択吸着により除去
することが好ましい。
【００３６】また、好ましくは、二酸化炭素を気体混合
物から最初に除去する場合、前記気体混合物を、一酸化
炭素と高水素含有気体の除去に引続き、二酸化炭素を、
二酸化炭素の吸着に選択的である吸着剤からのパージの
後、前記改質反応に再循環させることに用いることであ
る。
物から最初に除去する場合、前記気体混合物を、一酸化
炭素と高水素含有気体の除去に引続き、二酸化炭素を、
二酸化炭素の吸着に選択的である吸着剤からのパージの
後、前記改質反応に再循環させることに用いることであ
る。
【００３７】
【作用】詳述すれば、本発明の好ましい実施例は、気体
混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質反応
からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一酸化
炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収の一貫方
法で、次掲、すなわち：改質反応における炭化水素供給
材料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素お
よびメタンを含む気体混合物に改質する工程と、一酸化
炭素を前記気体混合物から分離し、そこにおいて、前記
一酸化炭素を、単一工程で純度が容量比で少くとも９８
％になるよう前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸
収する能力のある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着によ
り分離する工程と、高水素含有気体を優先的に膜を通し
て前記気体混合物の成分以上の高水素含有気体の選択的
透過により気体混合物から分離する工程と、前記気体混
合物の少くとも１部を前記供給材料流れの１部として、
一酸化炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再循
環させる工程とからなる一貫方法である。
混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質反応
からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一酸化
炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収の一貫方
法で、次掲、すなわち：改質反応における炭化水素供給
材料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素お
よびメタンを含む気体混合物に改質する工程と、一酸化
炭素を前記気体混合物から分離し、そこにおいて、前記
一酸化炭素を、単一工程で純度が容量比で少くとも９８
％になるよう前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸
収する能力のある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着によ
り分離する工程と、高水素含有気体を優先的に膜を通し
て前記気体混合物の成分以上の高水素含有気体の選択的
透過により気体混合物から分離する工程と、前記気体混
合物の少くとも１部を前記供給材料流れの１部として、
一酸化炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再循
環させる工程とからなる一貫方法である。
【００３８】さらなる好ましい実施例における本発明は
、気体混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改
質反応からの２酸化炭素と、メタンを含む気体混合物か
ら一酸化炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収
の一貫方法で、次掲、すなわち：改質反応における炭化
水素供給材料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素およびメタンを含む気体混合物に改質する工程と
、一酸化炭素を前記混合物から分離し、そこにおいて、
前記一酸化炭素を、単一工程で純度が容量比で少くとも
９８％になるよう前記気体混合物から大量の一酸化炭素
を吸収する能力のある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着
により分離する工程と、非水素気体成分を優先的に水素
以上の選択的吸着により気体混合物から、分離工程では
相対的に未吸着のまま回収される前記高水素含有気体を
分離する工程と、前記気体混合物の少くとも１部を前記
供給材料流れの１部として、一酸化炭素と水素の分離後
、改質反応に再循環させる工程、および前記再循環混合
物の１部を改質反応の燃料として燃焼させる工程とから
なる一貫方法である。
、気体混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改
質反応からの２酸化炭素と、メタンを含む気体混合物か
ら一酸化炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収
の一貫方法で、次掲、すなわち：改質反応における炭化
水素供給材料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素およびメタンを含む気体混合物に改質する工程と
、一酸化炭素を前記混合物から分離し、そこにおいて、
前記一酸化炭素を、単一工程で純度が容量比で少くとも
９８％になるよう前記気体混合物から大量の一酸化炭素
を吸収する能力のある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着
により分離する工程と、非水素気体成分を優先的に水素
以上の選択的吸着により気体混合物から、分離工程では
相対的に未吸着のまま回収される前記高水素含有気体を
分離する工程と、前記気体混合物の少くとも１部を前記
供給材料流れの１部として、一酸化炭素と水素の分離後
、改質反応に再循環させる工程、および前記再循環混合
物の１部を改質反応の燃料として燃焼させる工程とから
なる一貫方法である。
【００３９】本発明のさらなる好ましい実施例は、気体
混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質反応
からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一酸化
炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収の一貫方
法で、次掲すなわち：改質反応における炭化水素供給材
料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素とメ
タンを含む気体混合物に改質する工程と、前記気体混合
物から二酸化炭素を分離し、そこにおいて前記二酸化炭
素を、一酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を前記気体混
合物から吸着する能力のある吸着剤で二酸化炭素を選択
吸着して気体混合物から分離する工程と、一酸化炭素を
気体混合物から分離し、そこにおいて前記一酸化炭素を
、単一工程で純度が容量比で少くとも９８％になるよう
前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸収する能力の
ある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着により分離する工
程と、高水素含有気体を、優先的に膜を通して前記気体
混合物の他の成分以上の高水素含有気体の選択的透過に
より気体混合物から分離する工程、および前記気体混合
物の少くとも１部を前記供給流れの１部として、一酸化
炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再循環させ
る工程とからなる一貫方法である。任意的に、前記再循
環気体混合物の１部を前記二酸化炭素選択性吸着剤のパ
ージに利用できる。
混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質反応
からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一酸化
炭素の大量分離と、高水素含有気体の個別回収の一貫方
法で、次掲すなわち：改質反応における炭化水素供給材
料流れを、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素とメ
タンを含む気体混合物に改質する工程と、前記気体混合
物から二酸化炭素を分離し、そこにおいて前記二酸化炭
素を、一酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を前記気体混
合物から吸着する能力のある吸着剤で二酸化炭素を選択
吸着して気体混合物から分離する工程と、一酸化炭素を
気体混合物から分離し、そこにおいて前記一酸化炭素を
、単一工程で純度が容量比で少くとも９８％になるよう
前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸収する能力の
ある吸着剤で一酸化炭素の選択性吸着により分離する工
程と、高水素含有気体を、優先的に膜を通して前記気体
混合物の他の成分以上の高水素含有気体の選択的透過に
より気体混合物から分離する工程、および前記気体混合
物の少くとも１部を前記供給流れの１部として、一酸化
炭素と高水素含有気体の分離後、改質反応に再循環させ
る工程とからなる一貫方法である。任意的に、前記再循
環気体混合物の１部を前記二酸化炭素選択性吸着剤のパ
ージに利用できる。
【００４０】最後に、本発明の別の好ましい実施例は、
気体混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質
反応からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一
酸化炭素の大量分離と水素の個別回収の一貫方法で、次
掲すなわち：改質反応における炭化水素供給材料流れを
、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素とメタンを含
む気体混合物に改質する工程と、前記気体混合物から二
酸化炭素を分離し、そこにおいて前記二酸化炭素を、一
酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を前記気体混合物から
吸着する能力のある吸着剤で二酸化炭素を選択吸着して
気体混合物から分離する工程と、非水素気体成分の少く
とも１部を優先的に水素以上の選択吸着により気体混合
物から、分離工程では相対的に未吸着のまま回収される
水素を分離する工程と、二酸化炭素の吸着に選択的な吸
着剤から、気体混合物を用い、水素をパージ気体として
除去後、二酸化炭素をパージする工程と、前記パージ気
体の少くとも１部を供給材料の１部として、二酸化炭素
と水素の分離後、改質反応に再循環させる工程および前
記再循環パージ気体の１部を改質反応の燃料として燃焼
させる工程とからなる一貫方法である。
気体混合物から、さらには炭化水素供給材料流れの改質
反応からの二酸化炭素とメタンを含む気体混合物から一
酸化炭素の大量分離と水素の個別回収の一貫方法で、次
掲すなわち：改質反応における炭化水素供給材料流れを
、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素とメタンを含
む気体混合物に改質する工程と、前記気体混合物から二
酸化炭素を分離し、そこにおいて前記二酸化炭素を、一
酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を前記気体混合物から
吸着する能力のある吸着剤で二酸化炭素を選択吸着して
気体混合物から分離する工程と、非水素気体成分の少く
とも１部を優先的に水素以上の選択吸着により気体混合
物から、分離工程では相対的に未吸着のまま回収される
水素を分離する工程と、二酸化炭素の吸着に選択的な吸
着剤から、気体混合物を用い、水素をパージ気体として
除去後、二酸化炭素をパージする工程と、前記パージ気
体の少くとも１部を供給材料の１部として、二酸化炭素
と水素の分離後、改質反応に再循環させる工程および前
記再循環パージ気体の１部を改質反応の燃料として燃焼
させる工程とからなる一貫方法である。
【００４１】本発明は、現在工業用として利用されてい
る極低温蒸留法に比べ、遥かに経済的で、また従来の種
々異なる技術をさらに独特に集約化した、一酸化炭素単
独もしくは、別々の生成物として水素と一酸化炭素を共
生成する数種の一貫方法を提供するものである。本発明
の一貫方法には、一酸化炭素と水素またはそのいずれか
の吸着精製工程の備わる合成ガス生産の効率のよい一貫
製法が含まれる。これらの工程は、二酸化炭素の事前除
去の有無に関係なしに実施できる。そのうえ、本発明の
方法における二酸化炭素は、それが初期に除去されると
、従来工業的に実施されてきたエネルギー集約型液体溶
剤抽出法に優る有効な吸着法で除去されたものといえる
。一酸化炭素は、次掲の数多い周知の改質法の１つから
発出する合成ガスから定型的に回収される。すなわち：
蒸気メタン改質、自熱改質、酸素改質、乾燥二酸化炭素
改質、部分酸化、および上記改質反応の組合わせで、こ
れらは本明細書では普遍的に改質もしくは改質反応とい
う。
る極低温蒸留法に比べ、遥かに経済的で、また従来の種
々異なる技術をさらに独特に集約化した、一酸化炭素単
独もしくは、別々の生成物として水素と一酸化炭素を共
生成する数種の一貫方法を提供するものである。本発明
の一貫方法には、一酸化炭素と水素またはそのいずれか
の吸着精製工程の備わる合成ガス生産の効率のよい一貫
製法が含まれる。これらの工程は、二酸化炭素の事前除
去の有無に関係なしに実施できる。そのうえ、本発明の
方法における二酸化炭素は、それが初期に除去されると
、従来工業的に実施されてきたエネルギー集約型液体溶
剤抽出法に優る有効な吸着法で除去されたものといえる
。一酸化炭素は、次掲の数多い周知の改質法の１つから
発出する合成ガスから定型的に回収される。すなわち：
蒸気メタン改質、自熱改質、酸素改質、乾燥二酸化炭素
改質、部分酸化、および上記改質反応の組合わせで、こ
れらは本明細書では普遍的に改質もしくは改質反応とい
う。
【００４２】本発明の一貫製法は、定型的に二酸化炭素
とメタンを含む合成ガス混合物から高純度で、しかも大
量の一酸化炭素を所望通りに回収する。大量と高純度の
２つは一酸化炭素の回収が少くとも８５％、好ましくは
９０％強、また純度９８％、好ましくは９９．９％であ
るのでこの発明の目的を明確にしている。業界では先に
、これらの成分がエネルギー有効吸着方法で存在すると
、一酸化炭素の回収が困難であることがわかっている。 現在では大量の高純度一酸化炭素を、汚染物たとえば二
酸化炭素とメタンが含まれる源から生産して、高分子化
学工業の高純度ウレタン先駆物質の現在の規準のみなら
ず、一酸化炭素を原料として利用するポリカーボネート
発生炉の高透明度の現在の規準にも適合できる。
とメタンを含む合成ガス混合物から高純度で、しかも大
量の一酸化炭素を所望通りに回収する。大量と高純度の
２つは一酸化炭素の回収が少くとも８５％、好ましくは
９０％強、また純度９８％、好ましくは９９．９％であ
るのでこの発明の目的を明確にしている。業界では先に
、これらの成分がエネルギー有効吸着方法で存在すると
、一酸化炭素の回収が困難であることがわかっている。 現在では大量の高純度一酸化炭素を、汚染物たとえば二
酸化炭素とメタンが含まれる源から生産して、高分子化
学工業の高純度ウレタン先駆物質の現在の規準のみなら
ず、一酸化炭素を原料として利用するポリカーボネート
発生炉の高透明度の現在の規準にも適合できる。
【００４３】現在の一貫式手順は、現在の業界の必要条
件に望まれる数量ならびに、品質の一酸化炭素を好結果
に提供するだけでなく、好ましい水素副生成物を提供す
る傍ら、二酸化炭素と、高メタンとなってできる気体混
合物を、改質反応に再循環させ、そこで、メタンを供給
成分の全回収率の強調に用いる一方、二酸化炭素は改質
反応をもたらして、生成物スレートを所望の一酸化炭素
の強調比率に所望通りに引き上げる。前記一酸化炭素を
本発明の単一工程において選択吸着により回収する。術
語単一工程を使用することで、本発明が、気体混合物を
含む一酸化炭素を一酸化炭素の選択性吸着剤とだた１回
の接触だけで容量比で一酸化炭素生成物の少くとも９８
％を回収できることを意味する。これは１つ以上の吸着
剤または系との数接触または工程が所望の純度の一酸化
炭素を得るのに必要な先行技術と対照的である。本発明
が使用する単一工程の吸着には、たとえば複数の直列で
ない平行する吸着剤床が備わるものと解釈される。本発
明はさらに、ＣＯとＨ２を別々に回収する。別々に分離
するという熟語の使用は、ＣＯを気体混合物から、特に
ＣＯを吸着する別個の吸着工程で回収し、またＨ２を、
気体混合物を含む水素の処理、特に水素生成物の単離の
さらにもう１つの別個の処理工程で回収することを意味
する。これは、増分吸着によりＣＯ２、ＣＯおよびＨ２
を分離する１つの吸着剤を用いる先行技術と、高純度生
成物をその混合物から分解させないその相対的に不利な
特性とは異なっている。
件に望まれる数量ならびに、品質の一酸化炭素を好結果
に提供するだけでなく、好ましい水素副生成物を提供す
る傍ら、二酸化炭素と、高メタンとなってできる気体混
合物を、改質反応に再循環させ、そこで、メタンを供給
成分の全回収率の強調に用いる一方、二酸化炭素は改質
反応をもたらして、生成物スレートを所望の一酸化炭素
の強調比率に所望通りに引き上げる。前記一酸化炭素を
本発明の単一工程において選択吸着により回収する。術
語単一工程を使用することで、本発明が、気体混合物を
含む一酸化炭素を一酸化炭素の選択性吸着剤とだた１回
の接触だけで容量比で一酸化炭素生成物の少くとも９８
％を回収できることを意味する。これは１つ以上の吸着
剤または系との数接触または工程が所望の純度の一酸化
炭素を得るのに必要な先行技術と対照的である。本発明
が使用する単一工程の吸着には、たとえば複数の直列で
ない平行する吸着剤床が備わるものと解釈される。本発
明はさらに、ＣＯとＨ２を別々に回収する。別々に分離
するという熟語の使用は、ＣＯを気体混合物から、特に
ＣＯを吸着する別個の吸着工程で回収し、またＨ２を、
気体混合物を含む水素の処理、特に水素生成物の単離の
さらにもう１つの別個の処理工程で回収することを意味
する。これは、増分吸着によりＣＯ２、ＣＯおよびＨ２
を分離する１つの吸着剤を用いる先行技術と、高純度生
成物をその混合物から分解させないその相対的に不利な
特性とは異なっている。
【００４４】一酸化炭素を、水素、一酸化炭素、二酸化
炭素、メタンと、潜在的に含まれた窒素とアルゴンとを
含んだ合成ガス混合物から選択的に吸着させる好ましい
吸着剤は、様々な支持体に支持された銅である。詳しく
は、前記銅が、シリカとアルミナまたはそのいずれかの
支持体上の優先的に１価の銅であることである。二酸化
炭素を最初に除去してから、一酸化炭素を除去する場合
、吸着剤は、炭素支持の吸着剤を含む１価の銅から選ぶ
ことができる。
炭素、メタンと、潜在的に含まれた窒素とアルゴンとを
含んだ合成ガス混合物から選択的に吸着させる好ましい
吸着剤は、様々な支持体に支持された銅である。詳しく
は、前記銅が、シリカとアルミナまたはそのいずれかの
支持体上の優先的に１価の銅であることである。二酸化
炭素を最初に除去してから、一酸化炭素を除去する場合
、吸着剤は、炭素支持の吸着剤を含む１価の銅から選ぶ
ことができる。
【００４５】水素の分離に敏感に反応する吸着剤は、水
素以外の気体混合物のすべての他の成分、たとえば５Ａ
および１３Ｘ沸石、活性炭素やそれらの混合物を概ね吸
着する吸着剤からなる。
素以外の気体混合物のすべての他の成分、たとえば５Ａ
および１３Ｘ沸石、活性炭素やそれらの混合物を概ね吸
着する吸着剤からなる。
【００４６】そのうえ、本発明に使用される水素に選択
的に透過性のある膜は、酢酸セルロースとポリスルホン
を含むことからなる。
的に透過性のある膜は、酢酸セルロースとポリスルホン
を含むことからなる。
【００４７】最後に、二酸化炭素を合成ガス混合物から
吸着分離してから、一酸化炭素と水素の回収分の分離に
敏感に反応する吸着剤は、概ね単品で用いられる特に、
５Ａおよび１３Ｘ沸石と活性炭素からなる吸着剤である
。
吸着分離してから、一酸化炭素と水素の回収分の分離に
敏感に反応する吸着剤は、概ね単品で用いられる特に、
５Ａおよび１３Ｘ沸石と活性炭素からなる吸着剤である
。
【００４８】二酸化炭素、一酸化炭素および水素を様々
な純度でまた、様々な部分結合で、また単品で選択的に
回収する吸着技術は、先行技術において周知であり、こ
のような技術は米国特許第４，９１３，７０９号、４，
０７７，７７９号、再発行第３１，０１４号、４，８５
７，０８３号、４，１９４，２１８号および３，５６４
，８１６号に示され、それらを、ことごとく引例として
この明細書に組入れてある。
な純度でまた、様々な部分結合で、また単品で選択的に
回収する吸着技術は、先行技術において周知であり、こ
のような技術は米国特許第４，９１３，７０９号、４，
０７７，７７９号、再発行第３１，０１４号、４，８５
７，０８３号、４，１９４，２１８号および３，５６４
，８１６号に示され、それらを、ことごとく引例として
この明細書に組入れてある。
【００４９】本発明の、一貫製法の決め手としての合成
ガス混合物を生成させる改質反応には、周知の改質法で
ある蒸気メタン改質、自熱改質、酸素改質、乾燥二酸化
炭素改質、部分酸化、もしくはこれらの方法の２つ以上
を用いる逐次処理の様々な組合わせが含まれる。上述で
明らかになった改質反応が合成ガス混合物の好ましい源
泉ではあるが、様々な化学工場の排ガスや製油所ガスか
らの気体混合物を処理することも可能である。
ガス混合物を生成させる改質反応には、周知の改質法で
ある蒸気メタン改質、自熱改質、酸素改質、乾燥二酸化
炭素改質、部分酸化、もしくはこれらの方法の２つ以上
を用いる逐次処理の様々な組合わせが含まれる。上述で
明らかになった改質反応が合成ガス混合物の好ましい源
泉ではあるが、様々な化学工場の排ガスや製油所ガスか
らの気体混合物を処理することも可能である。
【００５０】本発明は、ここで図面に相当する実施例の
多数を参照してさらに詳細に示す。
多数を参照してさらに詳細に示す。
【００５１】
【実施例】図１では、本発明の好ましい実施例が示され
、そこでは、改質反応からの気体混合物を一酸化炭素の
吸着分離にかけて高純度一酸化炭素生成物を生成させ、
また不良気体混合物をさらに、気体混合物の成分以上に
水素に対して選択性のある半透過膜と接触させて高水素
流れの回収にかけ、次に低成分気体混合物を改質反応に
かけて残留メタンと二酸化炭素を有利に利用し、改質反
応を、二酸化炭素の再循環と、再循環中の低成分気体混
合物中の残留一酸化炭素と水素の埋め合わせにより一酸
化炭素の生成に移すことを示す。図面を参照して、圧倒
的にメタンを含む天然ガスを管路１０で、また管路１２
の二酸化炭素を管路３４からの再循環ガスと混合して管
路１６に導入される二酸化炭素気体混合物を構成して一
緒に改質器１４に導入する。工程１４で起こる改質反応
は、上述の改質反応のうちのいずれか、もしくは前記改
質反応の組合わせのうちのいずれかであっても差支えな
く、その結果、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素
、メタン、水、それに考えられる窒素とアルゴンが含ま
れる合成ガスもしくは気体混合物が生成され管路１８に
入る。この気体混合物は、ここでは図示されていないが
、適当な熱交換装置により冷却され、その後、一酸化炭
素減圧変動吸着（ＶＳＡ）工程に入り、そこで一酸化炭
素が他の全気体混合物成分以上の選択性をもって吸着さ
れる。残留気体混合物は前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０
を、未吸着で相対的に高圧の状態で通過して管路２４に
入る。吸着された一酸化炭素は、その後、低圧で前記一
酸化炭素ＶＳＡ工程２０から抜き取られて、相対的に純
粋の一酸化炭素を生成して管路２２に入る。定型的に、
前記一酸化炭素ＶＳＡ工程に入る気体混合物流れの圧力
は１５乃至６００ｐｓｉａである。この流れの組成物は
定型的に次掲の通り。すなわち：容量比で２０乃至８０
％の水素、１５乃至７０％の一酸化炭素、３乃至２５％
の二酸化炭素、０乃至１０％のメタン、０乃至５％の窒
素、および０乃至１％のアルゴンである。二酸化炭素の
入口を利用して流れメタン改質器を出る合成ガスの実施
例、たとえば、改質反応１４の１実施例の見本となりう
るものには、乾容量比ベースで、約６０％の水素、３０
％の一酸化炭素、９．６５％の二酸化炭素、０．２５％
のメタン、０．１０％の窒素と水との飽和が含まれる。
、そこでは、改質反応からの気体混合物を一酸化炭素の
吸着分離にかけて高純度一酸化炭素生成物を生成させ、
また不良気体混合物をさらに、気体混合物の成分以上に
水素に対して選択性のある半透過膜と接触させて高水素
流れの回収にかけ、次に低成分気体混合物を改質反応に
かけて残留メタンと二酸化炭素を有利に利用し、改質反
応を、二酸化炭素の再循環と、再循環中の低成分気体混
合物中の残留一酸化炭素と水素の埋め合わせにより一酸
化炭素の生成に移すことを示す。図面を参照して、圧倒
的にメタンを含む天然ガスを管路１０で、また管路１２
の二酸化炭素を管路３４からの再循環ガスと混合して管
路１６に導入される二酸化炭素気体混合物を構成して一
緒に改質器１４に導入する。工程１４で起こる改質反応
は、上述の改質反応のうちのいずれか、もしくは前記改
質反応の組合わせのうちのいずれかであっても差支えな
く、その結果、少くとも水素、一酸化炭素、二酸化炭素
、メタン、水、それに考えられる窒素とアルゴンが含ま
れる合成ガスもしくは気体混合物が生成され管路１８に
入る。この気体混合物は、ここでは図示されていないが
、適当な熱交換装置により冷却され、その後、一酸化炭
素減圧変動吸着（ＶＳＡ）工程に入り、そこで一酸化炭
素が他の全気体混合物成分以上の選択性をもって吸着さ
れる。残留気体混合物は前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０
を、未吸着で相対的に高圧の状態で通過して管路２４に
入る。吸着された一酸化炭素は、その後、低圧で前記一
酸化炭素ＶＳＡ工程２０から抜き取られて、相対的に純
粋の一酸化炭素を生成して管路２２に入る。定型的に、
前記一酸化炭素ＶＳＡ工程に入る気体混合物流れの圧力
は１５乃至６００ｐｓｉａである。この流れの組成物は
定型的に次掲の通り。すなわち：容量比で２０乃至８０
％の水素、１５乃至７０％の一酸化炭素、３乃至２５％
の二酸化炭素、０乃至１０％のメタン、０乃至５％の窒
素、および０乃至１％のアルゴンである。二酸化炭素の
入口を利用して流れメタン改質器を出る合成ガスの実施
例、たとえば、改質反応１４の１実施例の見本となりう
るものには、乾容量比ベースで、約６０％の水素、３０
％の一酸化炭素、９．６５％の二酸化炭素、０．２５％
のメタン、０．１０％の窒素と水との飽和が含まれる。
【００５２】前記一酸化炭素ＶＳＡ工程の２０から抜き
取られて管路２２にある前記一酸化炭素生成物は、約１
５ｐｓｉａの圧力で回収されることになる。その後、そ
れを定型的には圧縮して送出圧力を２０乃至７００ｐｓ
ｉａの範囲にする。一酸化炭素生成物流れ２２の純度は
、供給材料の組成と、供給圧力により変動するが、定型
的一酸化炭素生成物規格では、容量比で９９．９％の一
酸化炭素、１００ｐｐｍ以下の水素、１００ｐｐｍ以下
の二酸化炭素、２５ｐｐｍ以下のメタン、および２５ｐ
ｐｍ以下の窒素である。前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０
で使用される吸着分離サイクルは、典型的例として、吸
着、減圧および再生の周知の方法で行う逐次操作用、共
通マニホールド付き多床使用の一連の圧力または減圧変
動吸着分離のいずれのものでも差支えないが、好ましく
は前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０が、この明細書でその
全部を参考として繰り入れている米国特許第４，９１３
，７０９号の方法で操作されることである。前記の多床
は、数にして４乃至５の平行に連結された複数の床で、
それは吸着と、空隙気体の除去と吸着気体の脱着に必要
な減圧と、前記床を一酸化炭素の流れでパージして非一
酸化炭素のコード（Ｃｏｄｅｓ） または成分の置換と
、高純度一酸化炭素生成物回収に必要な床の排気、およ
び前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０を未吸着で透過させる
気体流れ２４の１部による床の加工の順序で操作される
。床はその後、再生されて、供給材料気体を管路１８に
受け入れて前記循環工程を反復する用意ができる。気体
混合物の連続処理と、一酸化炭素生成物の回収の維持に
は、様々の床をその操作の整相時系列に置いて、丁度よ
い時点で、少くとも１床を吸着の状態に置く一方、その
他の床を減圧、パージ、排気および再加工の様々な工程
に置くことである。一酸化炭素選択性吸着剤は、定型的
には、アルミナまたはシリカ・アルミナ支持体の上で含
浸された１価の銅を含み、前記支持体面の前記１価の銅
には高表面積率と高分散性のある吸着剤である。このよ
うな銅含浸吸着剤は二酸化炭素とメタンのみならず上記
を特色づける他の成分も含まれる気体混合物から一酸化
炭素を選択的に吸着する独特の能力を示すことと、この
ような吸着剤の二酸化炭素と、メタンに優る一酸化炭素
の選択性は、伝統的な沸石性吸着特性を凌駕し、また高
純度最終信用者、たとえばウレタン先駆物質工業や、ポ
リカーボネート工業に満足を与える高純度一酸化炭素生
成物の経済的生産を可能にする。
取られて管路２２にある前記一酸化炭素生成物は、約１
５ｐｓｉａの圧力で回収されることになる。その後、そ
れを定型的には圧縮して送出圧力を２０乃至７００ｐｓ
ｉａの範囲にする。一酸化炭素生成物流れ２２の純度は
、供給材料の組成と、供給圧力により変動するが、定型
的一酸化炭素生成物規格では、容量比で９９．９％の一
酸化炭素、１００ｐｐｍ以下の水素、１００ｐｐｍ以下
の二酸化炭素、２５ｐｐｍ以下のメタン、および２５ｐ
ｐｍ以下の窒素である。前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０
で使用される吸着分離サイクルは、典型的例として、吸
着、減圧および再生の周知の方法で行う逐次操作用、共
通マニホールド付き多床使用の一連の圧力または減圧変
動吸着分離のいずれのものでも差支えないが、好ましく
は前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０が、この明細書でその
全部を参考として繰り入れている米国特許第４，９１３
，７０９号の方法で操作されることである。前記の多床
は、数にして４乃至５の平行に連結された複数の床で、
それは吸着と、空隙気体の除去と吸着気体の脱着に必要
な減圧と、前記床を一酸化炭素の流れでパージして非一
酸化炭素のコード（Ｃｏｄｅｓ） または成分の置換と
、高純度一酸化炭素生成物回収に必要な床の排気、およ
び前記一酸化炭素ＶＳＡ工程２０を未吸着で透過させる
気体流れ２４の１部による床の加工の順序で操作される
。床はその後、再生されて、供給材料気体を管路１８に
受け入れて前記循環工程を反復する用意ができる。気体
混合物の連続処理と、一酸化炭素生成物の回収の維持に
は、様々の床をその操作の整相時系列に置いて、丁度よ
い時点で、少くとも１床を吸着の状態に置く一方、その
他の床を減圧、パージ、排気および再加工の様々な工程
に置くことである。一酸化炭素選択性吸着剤は、定型的
には、アルミナまたはシリカ・アルミナ支持体の上で含
浸された１価の銅を含み、前記支持体面の前記１価の銅
には高表面積率と高分散性のある吸着剤である。このよ
うな銅含浸吸着剤は二酸化炭素とメタンのみならず上記
を特色づける他の成分も含まれる気体混合物から一酸化
炭素を選択的に吸着する独特の能力を示すことと、この
ような吸着剤の二酸化炭素と、メタンに優る一酸化炭素
の選択性は、伝統的な沸石性吸着特性を凌駕し、また高
純度最終信用者、たとえばウレタン先駆物質工業や、ポ
リカーボネート工業に満足を与える高純度一酸化炭素生
成物の経済的生産を可能にする。
【００５３】管路２４にある低一酸化炭素気体混合物は
、その後、水素拒絶膜工程２６に入り、そこで水素は膜
を透過して、前記膜の低圧側に透過につれて入り管路２
８に出る一方、残留気体混合物は、前記膜の表面上を通
過し、結局は不良流れとして管路３０に除去される。 低圧高水素流れは、低純度水素生成物として条件に合う
が、あるいは、工程から他の出口流れとして有用ではあ
るが、典型的例として改質燃料として用いられる。一酸
化炭素、二酸化炭素、メタン、窒素およびアルゴンから
なる気体混合物の残余成分に優る水素に対する選択性を
有する好ましい膜は、高分子酢酸セルロースまたはポリ
スルホンである。管路３０にある不良気体混合物流れは
、吸込圧縮機３２で圧力を上げることができ、そして管
路３４で工程１４の改質反応に、管路１２で二酸化炭素
を取り込み管路１６で混合した後、再循環させる。注目
すべきことは、別の例として、前記水素膜への供給材料
流れである流れ２４は圧縮して前記膜における水素分離
に役立つことができる。この選択では、圧縮機３２は必
要がなくなる。
、その後、水素拒絶膜工程２６に入り、そこで水素は膜
を透過して、前記膜の低圧側に透過につれて入り管路２
８に出る一方、残留気体混合物は、前記膜の表面上を通
過し、結局は不良流れとして管路３０に除去される。 低圧高水素流れは、低純度水素生成物として条件に合う
が、あるいは、工程から他の出口流れとして有用ではあ
るが、典型的例として改質燃料として用いられる。一酸
化炭素、二酸化炭素、メタン、窒素およびアルゴンから
なる気体混合物の残余成分に優る水素に対する選択性を
有する好ましい膜は、高分子酢酸セルロースまたはポリ
スルホンである。管路３０にある不良気体混合物流れは
、吸込圧縮機３２で圧力を上げることができ、そして管
路３４で工程１４の改質反応に、管路１２で二酸化炭素
を取り込み管路１６で混合した後、再循環させる。注目
すべきことは、別の例として、前記水素膜への供給材料
流れである流れ２４は圧縮して前記膜における水素分離
に役立つことができる。この選択では、圧縮機３２は必
要がなくなる。
【００５４】図１に示された実施例からの一酸化炭素の
系回収は、９１％の極低温使用の一酸化炭素系における
伝統的回収率と比較して約９９％である。本発明のこの
実施例の優秀性につき特に重要なことは、一酸化炭素生
成物の窒素含量が２５ｐｐｍ以下になるだろうというこ
とで、それは、極低温を用いて収集される一酸化炭素中
の窒素含量と対照的であるが、その場合の窒素は定型的
には前記極低温処理中に一酸化炭素生成物中で濃縮して
いるという事実による。伝統的極低温技術を用いて回収
される一酸化炭素の窒素含量は通常、約０．５％乃至１
０％の範囲内になる。
系回収は、９１％の極低温使用の一酸化炭素系における
伝統的回収率と比較して約９９％である。本発明のこの
実施例の優秀性につき特に重要なことは、一酸化炭素生
成物の窒素含量が２５ｐｐｍ以下になるだろうというこ
とで、それは、極低温を用いて収集される一酸化炭素中
の窒素含量と対照的であるが、その場合の窒素は定型的
には前記極低温処理中に一酸化炭素生成物中で濃縮して
いるという事実による。伝統的極低温技術を用いて回収
される一酸化炭素の窒素含量は通常、約０．５％乃至１
０％の範囲内になる。
【００５５】以下詳細に論ぜられる本発明のその他の実
施例と、極低温一酸化炭素回収に係わる先行技術の工業
的実際とを比較すると、本発明の好ましい実施例は、所
望の低運転費と生産費を提供する。詳述すれば、極低温
処理に比較して、本発明の実施例は、資本投下で２３％
も削減される。それは、極低温を用いる９１％の回収に
比較して９９％の一酸化炭素の高回収率による。それは
本発明の好ましい実施例を用い、また一酸化炭素ＶＳＡ
工程２０で銅含浸吸着材料の独特の特性を利用すること
で、比較できるほどの量の一酸化炭素を、比較的小規模
な改質反応工程と、熱回収装置で可能にするためである
。有意の資本経費要素を構成する伝統的ＭＥＡ液体溶剤
二酸化炭素除去装置が割愛できる一方、二酸化炭素もし
くは一酸化炭素再循環用圧縮機の必要性が、本発明の好
ましい実施例を先行技術の極低温一酸化炭素回収技術と
比較する時、多段式圧縮機の必要条件に比し、単段吸込
圧縮機で賄えるまでに軽減される。先行技術の極低温技
術にまさる本発明の好ましい実施例における利用電力の
増加は、全一酸化炭素の生産費が、伝統的極低温分離機
構による一酸化炭素生産に比し９％も下回る結果をもた
らす上記に列挙した諸利点により相殺される。これらの
比較を下記する表１に作表する。
施例と、極低温一酸化炭素回収に係わる先行技術の工業
的実際とを比較すると、本発明の好ましい実施例は、所
望の低運転費と生産費を提供する。詳述すれば、極低温
処理に比較して、本発明の実施例は、資本投下で２３％
も削減される。それは、極低温を用いる９１％の回収に
比較して９９％の一酸化炭素の高回収率による。それは
本発明の好ましい実施例を用い、また一酸化炭素ＶＳＡ
工程２０で銅含浸吸着材料の独特の特性を利用すること
で、比較できるほどの量の一酸化炭素を、比較的小規模
な改質反応工程と、熱回収装置で可能にするためである
。有意の資本経費要素を構成する伝統的ＭＥＡ液体溶剤
二酸化炭素除去装置が割愛できる一方、二酸化炭素もし
くは一酸化炭素再循環用圧縮機の必要性が、本発明の好
ましい実施例を先行技術の極低温一酸化炭素回収技術と
比較する時、多段式圧縮機の必要条件に比し、単段吸込
圧縮機で賄えるまでに軽減される。先行技術の極低温技
術にまさる本発明の好ましい実施例における利用電力の
増加は、全一酸化炭素の生産費が、伝統的極低温分離機
構による一酸化炭素生産に比し９％も下回る結果をもた
らす上記に列挙した諸利点により相殺される。これらの
比較を下記する表１に作表する。
【００５６】図２は、図１に関する本発明の別の実施例
を示す。本図２では、高水素流れの膜分離は、一酸化炭
素生成物の吸着分離の前で行われる。図２では、同様の
部品が、図１と同様の番号が付され、類似の機能を備え
る。従って、改質器も、潜在力のある実施例と同一範囲
で同一の関係において作動して合成ガスを管路１８で生
成し、その後、それを膜工程３６の半透過膜を透過させ
る。前記膜は、水素透過に対し選択的であり、高水素流
れを透過物として管路３８に生成する。膜工程３６から
の不良品流れを管路４０で除去して、水素成分の部分を
除いた気体混合物を構成する。管路４０の気体混合物を
そこで一酸化炭素の吸着分離にかける。そこにおける一
酸化炭素は銅含浸吸着剤で優先的に吸着されるが、残余
の気体混合物成分は、相対的に未吸着のまま一酸化炭素
ＶＳＡ工程４４を通過して、再循環流れとして管路４６
に入り、吸込圧縮機４８で再圧縮され、管路５０に出て
再循環に入り回収が強化され、さらに改質に有利な移動
が行われて、他のどの方法よりも多量の一酸化炭素を生
成する。前記多床式一酸化炭素ＶＳＡ工程４４の吸着と
排気またはそのいずれかの工程中、高純度一酸化炭素生
成物は除去されて管路４２に入る。一酸化炭素ＶＳＡ工
程４４の操作圧力と方法ならびにその様々の流れについ
ての詳細は、図１に関して記述されている比較できる工
程と同様である。しかし、水素と一酸化炭素分離工程が
この図２においては図１と逆になっていることで、膜工
程における一酸化炭素の分圧が上昇しているので、従っ
て比較的多量の一酸化炭素が膜を透過する透過物として
高水素流れに失われる。従ってこの実施例における一酸
化炭素の回収は前記実施例１の９９％と比較して約９２
％である。しかし、この実施例はそれでも、約９１％で
ある伝統的極低温一酸化炭素回収率を上回る利点を提供
する。この実施例は比較できる回収率に対する資本投下
の２２％の削減をもたらすような極低温一酸化炭素回収
を上回る同様の利点を示すかたわら、極低温回収に比し
、全一酸化炭素製品原価は３％だけ削減される。これら
のすべてを下記表１に作表する。
を示す。本図２では、高水素流れの膜分離は、一酸化炭
素生成物の吸着分離の前で行われる。図２では、同様の
部品が、図１と同様の番号が付され、類似の機能を備え
る。従って、改質器も、潜在力のある実施例と同一範囲
で同一の関係において作動して合成ガスを管路１８で生
成し、その後、それを膜工程３６の半透過膜を透過させ
る。前記膜は、水素透過に対し選択的であり、高水素流
れを透過物として管路３８に生成する。膜工程３６から
の不良品流れを管路４０で除去して、水素成分の部分を
除いた気体混合物を構成する。管路４０の気体混合物を
そこで一酸化炭素の吸着分離にかける。そこにおける一
酸化炭素は銅含浸吸着剤で優先的に吸着されるが、残余
の気体混合物成分は、相対的に未吸着のまま一酸化炭素
ＶＳＡ工程４４を通過して、再循環流れとして管路４６
に入り、吸込圧縮機４８で再圧縮され、管路５０に出て
再循環に入り回収が強化され、さらに改質に有利な移動
が行われて、他のどの方法よりも多量の一酸化炭素を生
成する。前記多床式一酸化炭素ＶＳＡ工程４４の吸着と
排気またはそのいずれかの工程中、高純度一酸化炭素生
成物は除去されて管路４２に入る。一酸化炭素ＶＳＡ工
程４４の操作圧力と方法ならびにその様々の流れについ
ての詳細は、図１に関して記述されている比較できる工
程と同様である。しかし、水素と一酸化炭素分離工程が
この図２においては図１と逆になっていることで、膜工
程における一酸化炭素の分圧が上昇しているので、従っ
て比較的多量の一酸化炭素が膜を透過する透過物として
高水素流れに失われる。従ってこの実施例における一酸
化炭素の回収は前記実施例１の９９％と比較して約９２
％である。しかし、この実施例はそれでも、約９１％で
ある伝統的極低温一酸化炭素回収率を上回る利点を提供
する。この実施例は比較できる回収率に対する資本投下
の２２％の削減をもたらすような極低温一酸化炭素回収
を上回る同様の利点を示すかたわら、極低温回収に比し
、全一酸化炭素製品原価は３％だけ削減される。これら
のすべてを下記表１に作表する。
【００５７】図３に示された実施例は、表１の好ましい
実施例とは異なり、水素分離は、水素に選択的である半
透過膜よりむしろ、吸着圧力変動吸着工程により行われ
る。図面の同様部品を同一とみなし、同一機能をもたせ
て、工程中の改質と一酸化炭素の選択が図１と比較でき
るようにした。これらの機能についてはさらなる説明は
しない。しかし、管２４にある一酸化炭素の１部を抜い
た気体混合物を水素圧力変動吸着工程（ＰＳＡ）５２に
除去すると、結果として相対的に高い（供給材料に近い
）圧力の高水素流れと、前記Ｈ２−ＰＳＡで吸着され、
減圧中に放出される不良気体混合物となる。この流れを
管路５６に入れ、吹込圧縮機５８で加圧して管路６０に
入り、一酸化炭素供給１２に戻った後、改質反応１４に
再循環させる。
実施例とは異なり、水素分離は、水素に選択的である半
透過膜よりむしろ、吸着圧力変動吸着工程により行われ
る。図面の同様部品を同一とみなし、同一機能をもたせ
て、工程中の改質と一酸化炭素の選択が図１と比較でき
るようにした。これらの機能についてはさらなる説明は
しない。しかし、管２４にある一酸化炭素の１部を抜い
た気体混合物を水素圧力変動吸着工程（ＰＳＡ）５２に
除去すると、結果として相対的に高い（供給材料に近い
）圧力の高水素流れと、前記Ｈ２−ＰＳＡで吸着され、
減圧中に放出される不良気体混合物となる。この流れを
管路５６に入れ、吹込圧縮機５８で加圧して管路６０に
入り、一酸化炭素供給１２に戻った後、改質反応１４に
再循環させる。
【００５８】前記水素ＰＳＡ工程（５２）の操作を、多
床が平行して、そのおのおのの床が作業の順序に従って
連続処理と気体流れを掌る共通のマニホールドと連結す
る定型的圧力変動吸着技術で行う。そこにおいて、水素
を吸着床を相対的に未吸着のまま透過し、二酸化炭素、
メタン、窒素とアルゴンと、かつ残存外部成分を含む気
体混合物の残余成分を前記ＰＳＡの吸着剤で選択吸着し
、その後、減圧で除去する。定型的ＰＳＡサイクルにつ
いては、本明細書でその全てを参考として組入れた米国
特許第３，５６４，８１６号に記述されている。そのサ
イクルで、吸着剤の４つもしくは５つの平行床の群を、
吸着、再加圧平行床を用いる圧力均し、向流減圧を終了
した床のパージ用の等流減圧、再加圧床を用いるさらな
る圧力均し、吸着ずみ気体混合物成分拒絶用向流減圧、
等流再加工を受ける別床からの気体を用いる残存吸着ず
み気体混合物のパージ、および最後に、前記平行床の他
のものからの圧力均し気体を用いての再加圧と、現在吸
着中の床の１つからの生成物で行う最終再加圧の段階時
系列で個々に操作する。
床が平行して、そのおのおのの床が作業の順序に従って
連続処理と気体流れを掌る共通のマニホールドと連結す
る定型的圧力変動吸着技術で行う。そこにおいて、水素
を吸着床を相対的に未吸着のまま透過し、二酸化炭素、
メタン、窒素とアルゴンと、かつ残存外部成分を含む気
体混合物の残余成分を前記ＰＳＡの吸着剤で選択吸着し
、その後、減圧で除去する。定型的ＰＳＡサイクルにつ
いては、本明細書でその全てを参考として組入れた米国
特許第３，５６４，８１６号に記述されている。そのサ
イクルで、吸着剤の４つもしくは５つの平行床の群を、
吸着、再加圧平行床を用いる圧力均し、向流減圧を終了
した床のパージ用の等流減圧、再加圧床を用いるさらな
る圧力均し、吸着ずみ気体混合物成分拒絶用向流減圧、
等流再加工を受ける別床からの気体を用いる残存吸着ず
み気体混合物のパージ、および最後に、前記平行床の他
のものからの圧力均し気体を用いての再加圧と、現在吸
着中の床の１つからの生成物で行う最終再加圧の段階時
系列で個々に操作する。
【００５９】ここでも、この実施例の一貫製法は、高水
素流れと一酸化炭素生成物の回収にいくつかの好ましい
強化を提供する。銅含浸吸着剤を一酸化炭素生成物の回
収に使用すると、二酸化炭素以上に一酸化炭素と含有メ
タンに対する選択性のある吸着にかんがみ二酸化炭素が
供給材料気体混合物に含めることが可能になる。第１工
程２０において一酸化炭素を除去すると、高酸素流れ生
成工程５２で考えられる一酸化炭素の損失を軽減させる
。一酸化炭素の除去後の管路５６にある不良気体混合物
の再循環と、高水素流れは、生成物の有利な回収を付与
し、かつ二酸化炭素に改質反応の機会を与え、前記改質
で平衡反応に作用させて、水素を圧倒的に上回る一酸化
炭素を生成させる。
素流れと一酸化炭素生成物の回収にいくつかの好ましい
強化を提供する。銅含浸吸着剤を一酸化炭素生成物の回
収に使用すると、二酸化炭素以上に一酸化炭素と含有メ
タンに対する選択性のある吸着にかんがみ二酸化炭素が
供給材料気体混合物に含めることが可能になる。第１工
程２０において一酸化炭素を除去すると、高酸素流れ生
成工程５２で考えられる一酸化炭素の損失を軽減させる
。一酸化炭素の除去後の管路５６にある不良気体混合物
の再循環と、高水素流れは、生成物の有利な回収を付与
し、かつ二酸化炭素に改質反応の機会を与え、前記改質
で平衡反応に作用させて、水素を圧倒的に上回る一酸化
炭素を生成させる。
【００６０】一酸化炭素は、工程操作順序にかんがみ、
高水素流れでは損失がないので、この実施例には、極低
温系の９１％の一酸化炭素回収率と比較して約９９％の
一酸化炭素回収率がある。低窒素成分の同様の利点もこ
の実施例が享受する。この実施例では、図１の説明にあ
る理由で、比較できる極低温処理にかかる資本投下の２
０％を低減できるが、電力費は、一酸化炭素ＶＳＡと水
素ＰＳＡ両単位装置の運転に係わる必要条件のため極低
温操作よりもいくぶん高い。しかし、総合結果は、一酸
化炭素生産費が、この実施例では、下表１に報告の通り
、先行技術全般にわたるその他の強化と併せても、伝統
的極低温分離におけるよりも７％低い。
高水素流れでは損失がないので、この実施例には、極低
温系の９１％の一酸化炭素回収率と比較して約９９％の
一酸化炭素回収率がある。低窒素成分の同様の利点もこ
の実施例が享受する。この実施例では、図１の説明にあ
る理由で、比較できる極低温処理にかかる資本投下の２
０％を低減できるが、電力費は、一酸化炭素ＶＳＡと水
素ＰＳＡ両単位装置の運転に係わる必要条件のため極低
温操作よりもいくぶん高い。しかし、総合結果は、一酸
化炭素生産費が、この実施例では、下表１に報告の通り
、先行技術全般にわたるその他の強化と併せても、伝統
的極低温分離におけるよりも７％低い。
【００６１】図４は、高水素生成物回収と一酸化炭素生
成物回収の順序を図３と逆にしてあるが、それでも圧力
変動吸着と減圧変動吸着のそれぞれを利用している。先
行図面の同様部品には同様の名称を付し、類似の機能を
もたせてあるので、さらに詳論の必要はない。従って、
天然ガスを合成ガス混合物生成のため改質して管路１８
に入った後、水素の吸着分離を前記圧力変動吸着（ＰＳ
Ａ）を図３に説明のように用いて水素ＰＳＡ工程６２で
実施し、結果として、この実施例と図３に示された先の
実施例の双方に対し、定型的に１３Ｘまたは５Ａ沸石も
しくは活性炭素である吸着剤により、気体混合物から相
対的に未吸着のまま除去された高水素流れができる。好
ましくは、前記吸着剤の組合わせが利用されることであ
る。サイクル順序は、図３に関し記述の前記水素ＰＳＡ
と同様になるが、高水素流れの潜在的一酸化炭素の純度
は、気体混合物からの一酸化炭素流れの処理に先立って
行う水素流れの処理のため比較的高い。管路６６の低水
素気体混合物をその後、一酸化炭素ＶＳＡ工程６８にあ
る二酸化炭素と、メタン以上に選択的である一酸化炭素
吸着にかけて一酸化炭素生成物７０を回収する。一酸化
炭素ＶＳＡ工程６８は、米国特許第４，９１３，７０９
号に関し上述のＶＳＡ吸着工程に匹敵する。高水素流れ
をとった再循環気体混合物と一酸化炭素生成物を管路７
２に戻し、吸込圧縮機７４で加圧してから管路７６で管
路１２の二酸化炭素供給に導入して改質反応１４に入れ
る。
成物回収の順序を図３と逆にしてあるが、それでも圧力
変動吸着と減圧変動吸着のそれぞれを利用している。先
行図面の同様部品には同様の名称を付し、類似の機能を
もたせてあるので、さらに詳論の必要はない。従って、
天然ガスを合成ガス混合物生成のため改質して管路１８
に入った後、水素の吸着分離を前記圧力変動吸着（ＰＳ
Ａ）を図３に説明のように用いて水素ＰＳＡ工程６２で
実施し、結果として、この実施例と図３に示された先の
実施例の双方に対し、定型的に１３Ｘまたは５Ａ沸石も
しくは活性炭素である吸着剤により、気体混合物から相
対的に未吸着のまま除去された高水素流れができる。好
ましくは、前記吸着剤の組合わせが利用されることであ
る。サイクル順序は、図３に関し記述の前記水素ＰＳＡ
と同様になるが、高水素流れの潜在的一酸化炭素の純度
は、気体混合物からの一酸化炭素流れの処理に先立って
行う水素流れの処理のため比較的高い。管路６６の低水
素気体混合物をその後、一酸化炭素ＶＳＡ工程６８にあ
る二酸化炭素と、メタン以上に選択的である一酸化炭素
吸着にかけて一酸化炭素生成物７０を回収する。一酸化
炭素ＶＳＡ工程６８は、米国特許第４，９１３，７０９
号に関し上述のＶＳＡ吸着工程に匹敵する。高水素流れ
をとった再循環気体混合物と一酸化炭素生成物を管路７
２に戻し、吸込圧縮機７４で加圧してから管路７６で管
路１２の二酸化炭素供給に導入して改質反応１４に入れ
る。
【００６２】比較的多い一酸化炭素が高水素流れで失わ
れるので一酸化炭素の系回収率は、図１の実施例の一酸
化炭素回収率の９９％と比較して約９７％である。しか
し、この図４の実施例における一酸化炭素の回収率は、
先行技術極低温技術で到達した約９１％の回収率よりさ
らに大きい。この実施例も上述の極低温技術以上に少い
窒素汚染物を享受する。この実施例では、上記に示した
理由で、比較できる極低温一酸化炭素回収にかかる資本
投下の１５％の低減を享受する一方、２つの吸着分離操
作に比較的高いユーティリティと電力費がかかる。しか
し、結果は、この実施例においては、伝統的極低温一酸
化炭素分離と回収に要する費用よりも４％は低い。この
結果も実施例の操作特性の他のパラメータと共に下表１
に示す。
れるので一酸化炭素の系回収率は、図１の実施例の一酸
化炭素回収率の９９％と比較して約９７％である。しか
し、この図４の実施例における一酸化炭素の回収率は、
先行技術極低温技術で到達した約９１％の回収率よりさ
らに大きい。この実施例も上述の極低温技術以上に少い
窒素汚染物を享受する。この実施例では、上記に示した
理由で、比較できる極低温一酸化炭素回収にかかる資本
投下の１５％の低減を享受する一方、２つの吸着分離操
作に比較的高いユーティリティと電力費がかかる。しか
し、結果は、この実施例においては、伝統的極低温一酸
化炭素分離と回収に要する費用よりも４％は低い。この
結果も実施例の操作特性の他のパラメータと共に下表１
に示す。
【００６３】図５に示された実施例には高純度一酸化炭
素生成物のみならず、高純度水素生成物も、回収が水素
流れのみの先行実施例と対照的に回収できる利点が備わ
る。水素生成物は、高水素流れ純度レベルの容量比で９
０％強と比較して、９９．５％強の純度レベルにある。 操作の工程順序は図３の実施例と同様で、比較できる部
品に比較できる番号を付して同一視し、先述の通り同様
機能をもたせてある。それらの部品については、ここで
はさらに説明の要はない。しかし、水素ＰＳＡ工程５２
を比較的短い吸着相もしくは比較的長い床を用いて運転
し、非水素成分の水素生成物への漏出を防ぐ。これは結
果として、容量比で９９．５％強の純度が備わる比較的
高純度水素生成物流れができて、管路７８に入る。これ
は結果として、さらに、減圧で除去され管路８０にある
気体混合物から吸着された成分の混合物となり、そこに
おいて、再循環のため管路８０にある気体混合物の組成
物には、本発明の実施例の他のものよりも低い水素成分
が含まれている。少量の成分もしくは汚染物は、この実
施例で高純度水素生成物流れを回収する時、高水素流れ
では除去されないため、管路８０の再循環気体混合物の
１部を管路８２での燃料利用に送り、それにより成分、
たとえば窒素またはアルゴンの好ましくない堆積のある
系のパージをすることになる。管路８４にある残余再循
環気体混合物を吸込圧縮機８６で加圧して、管路８８に
入って管路１２の二酸化炭素に入り、管路１６を経由し
て改質工程１４に進めで再循環させる。
素生成物のみならず、高純度水素生成物も、回収が水素
流れのみの先行実施例と対照的に回収できる利点が備わ
る。水素生成物は、高水素流れ純度レベルの容量比で９
０％強と比較して、９９．５％強の純度レベルにある。 操作の工程順序は図３の実施例と同様で、比較できる部
品に比較できる番号を付して同一視し、先述の通り同様
機能をもたせてある。それらの部品については、ここで
はさらに説明の要はない。しかし、水素ＰＳＡ工程５２
を比較的短い吸着相もしくは比較的長い床を用いて運転
し、非水素成分の水素生成物への漏出を防ぐ。これは結
果として、容量比で９９．５％強の純度が備わる比較的
高純度水素生成物流れができて、管路７８に入る。これ
は結果として、さらに、減圧で除去され管路８０にある
気体混合物から吸着された成分の混合物となり、そこに
おいて、再循環のため管路８０にある気体混合物の組成
物には、本発明の実施例の他のものよりも低い水素成分
が含まれている。少量の成分もしくは汚染物は、この実
施例で高純度水素生成物流れを回収する時、高水素流れ
では除去されないため、管路８０の再循環気体混合物の
１部を管路８２での燃料利用に送り、それにより成分、
たとえば窒素またはアルゴンの好ましくない堆積のある
系のパージをすることになる。管路８４にある残余再循
環気体混合物を吸込圧縮機８６で加圧して、管路８８に
入って管路１２の二酸化炭素に入り、管路１６を経由し
て改質工程１４に進めで再循環させる。
【００６４】管路８２で燃料として、一酸化炭素は供給
材料流れでは少量しか失われないので、この実施例にお
ける一酸化炭素の系回収は、先行技術極低温系における
わずか９１％の一酸化炭素回収率と比較して約９９％で
ある。そのうえ、管路８２での燃料ブリード流れに失わ
れる極めて少量を除き、全水素が回収されるので、系水
素回収は、先行技術の定型的極低温一酸化炭素と水素の
回収系における僅か８５％の水素回収と比較して、これ
もまた約９５％である。
材料流れでは少量しか失われないので、この実施例にお
ける一酸化炭素の系回収は、先行技術極低温系における
わずか９１％の一酸化炭素回収率と比較して約９９％で
ある。そのうえ、管路８２での燃料ブリード流れに失わ
れる極めて少量を除き、全水素が回収されるので、系水
素回収は、先行技術の定型的極低温一酸化炭素と水素の
回収系における僅か８５％の水素回収と比較して、これ
もまた約９５％である。
【００６５】表１に示すように、図５に示されたこの実
施例は、水素と一酸化炭素とを共生成する本発明の全実
施例中、最低の原価である原価で、高純度の水素生成物
と一酸化炭素生成物を生産する。一酸化炭素と水素の伝
統的極低温回収と比較する時図５のこの実施例は、３２
％の資本投下低減を示す。この実施例は、上記に示した
通り、様々な成分とサイジングで同一の資本経費の低減
を享受する。ユーティリティ費は、燃料ブリード流れに
おけるメタンの損失と、ＰＳＡならびにＶＳＡ吸着分離
単一装置操作にかかる比較的高いユーティリティ費のた
め、伝統的極低温処理よりもいくぶん高い。しかし、全
水素と一酸化炭素の製品原価は別個の生成物流れで水素
と一酸化炭素を生産する伝統的極低温分離流れより１０
％低い。
施例は、水素と一酸化炭素とを共生成する本発明の全実
施例中、最低の原価である原価で、高純度の水素生成物
と一酸化炭素生成物を生産する。一酸化炭素と水素の伝
統的極低温回収と比較する時図５のこの実施例は、３２
％の資本投下低減を示す。この実施例は、上記に示した
通り、様々な成分とサイジングで同一の資本経費の低減
を享受する。ユーティリティ費は、燃料ブリード流れに
おけるメタンの損失と、ＰＳＡならびにＶＳＡ吸着分離
単一装置操作にかかる比較的高いユーティリティ費のた
め、伝統的極低温処理よりもいくぶん高い。しかし、全
水素と一酸化炭素の製品原価は別個の生成物流れで水素
と一酸化炭素を生産する伝統的極低温分離流れより１０
％低い。
【００６６】図６に関し、一酸化炭素生成物と水素生成
物の双方を生産する一貫製法の別の実施例を示す。図５
と比較すると、本図６の実施例は、前記水素生成物と一
酸化炭素生成物を改質反応から発出する合成気体混合物
から除去する順序を置き換える。ここでも、同様の部品
は同様に機能し、比較できる番号を付して先行実施例と
同様に同一とみなされる。これらの部品はここでは詳論
しない。管路１８にあって、改質反応から発出した合成
気体混合物は、上記確認の通り米国特許第３，５６４，
８１６号と比較できる吸着工程を使用して水素ＰＳＡ工
程６２に入る。気体混合物からの本質的に未吸着生成物
流れとして水素ＰＳＡ工程６２から高純度水素生成物を
除去して管路９６に入る。非水素生成物を構成する気体
混合物の吸着ずみ成分を、その後、減圧により除去して
管路６６に入れる。この水素減損気体混合物を、米国特
許第４，９１３，７０９号の第１工程に関し上述の通り
操作される一酸化炭素ＶＳＡ工程に導入する。気体混合
物の一酸化炭素成分は、残留水素、二酸化炭素、メタン
および潜在的にある窒素とアルゴンからなる気体混合物
の残余成分以上に優先的に銅含浸吸着剤上に本質的に吸
着される。上述のように、減圧と排気中に、一酸化炭素
を管路７０に、最終用途規格に合うようさらに再加圧で
きる高純度の生成物として回収する。一酸化炭素ＶＳＡ
工程６８を通過する未吸着気体混合物をその後、本質的
にある流れ圧力で管路７２に入れて再循環させるが、前
記流れの１部は、管路９０で燃料用にブリードして、水
素と一酸化炭素の両生成物流れが高純度であるが、極低
温法では他の仕方で堆積することになる汚染物を必要上
減少させる出口を提供しないという事実にかんがみ、汚
染物たとえば窒素とアルゴンのサイクル工程での堆積を
防ぐ必要がある。気体混合物の再循環を吸込圧縮機９２
の加圧を用いた後、加圧気体混合物を管路９４に入れて
、入来する二酸化炭素と管路１２で合流させて、管路１
６を通って改質反応１４に再循環させる。この一貫方法
では、現在用いられている極低温一酸化炭素分離装置に
かかる資本投下の２７％低減を享受できる。一酸化炭素
の回収率は９７％であるが、水素の回収率もほぼ９９％
である。これは、極低温系の一酸化炭素回収率の９１％
、同じ極低温系の水素回収率の８５％のそれぞれと比較
できる。このかなりの差異は、比較的小形の改質器と熱
回収装置の本実施例での利用と、ＭＥＡ二酸化炭素除去
装置を使用しないで済むが、ここでも燃料ブリード流れ
９０でのメタンと二酸化炭素との損失のため比較的高い
ユーティリティが必要な条件となる。水素ＰＳＡと一酸
化炭素ＶＳＡ操作の電力費も極低温を上回る。しかし、
これらの比較的高いユーティリティにもかかわらず資本
投下の低減は、伝統的極低温分離と比較して、図６の実
施例において、水素と一酸化炭素を別々に回収する総原
価で７％低くできる。この実施例と、図１乃至５のその
他の実施例と同様に極低温先行技術による分離技術の比
較は下表１に示される。これらの全分離機構は、二酸化
炭素とメタン以上に優先的に一酸化炭素吸着に偏る一酸
化炭素選択性吸着剤の利用にかかっている。二酸化炭素
とメタンを含む気体混合物から、これらの成分以上に一
酸化炭素を優先的に吸着する選択性は、大抵の現存する
工業用吸着剤の定型的なものではない。限られた吸着剤
、たとえば銅含浸シリカおよびシリカ・アルミナ吸着剤
だけが、二酸化炭素やメタンが気体混合物に存在する時
、それらの成分以上に一酸化炭素を選択して吸着する独
特の能力を発揮する。銅含浸シリカおよびシリカ・アル
ミナ吸着剤の独特の能力は、一酸化炭素を、別な仕方で
二酸化炭素を含む気体混合物から除去しようとする時に
必要な資本集約的かつユーティリティ消費的液体溶剤二
酸化炭素抽出装置の設置をしないで済む。従って、合成
ガスや他の改質反応流出ガスからの一酸化炭素回収に関
連する前記銅含浸シリカおよびシリカ・アルミナ吸着剤
を使用することで、高価につく二酸化炭素の事前除去手
順に必要な条件を削減する機会のみならず、このような
合成気体混合物の残留メタン含量を無視できる自由も付
与される。しかし本発明に関連してさらに考えられるこ
とは、合成気体混合物から二酸化炭素を除去した後、一
酸化炭素と水素またはそのいずれかを回収する場合、同
様の水素と一酸化炭素の回収をすることである。 これらのことを後述の実施例に示す。
物の双方を生産する一貫製法の別の実施例を示す。図５
と比較すると、本図６の実施例は、前記水素生成物と一
酸化炭素生成物を改質反応から発出する合成気体混合物
から除去する順序を置き換える。ここでも、同様の部品
は同様に機能し、比較できる番号を付して先行実施例と
同様に同一とみなされる。これらの部品はここでは詳論
しない。管路１８にあって、改質反応から発出した合成
気体混合物は、上記確認の通り米国特許第３，５６４，
８１６号と比較できる吸着工程を使用して水素ＰＳＡ工
程６２に入る。気体混合物からの本質的に未吸着生成物
流れとして水素ＰＳＡ工程６２から高純度水素生成物を
除去して管路９６に入る。非水素生成物を構成する気体
混合物の吸着ずみ成分を、その後、減圧により除去して
管路６６に入れる。この水素減損気体混合物を、米国特
許第４，９１３，７０９号の第１工程に関し上述の通り
操作される一酸化炭素ＶＳＡ工程に導入する。気体混合
物の一酸化炭素成分は、残留水素、二酸化炭素、メタン
および潜在的にある窒素とアルゴンからなる気体混合物
の残余成分以上に優先的に銅含浸吸着剤上に本質的に吸
着される。上述のように、減圧と排気中に、一酸化炭素
を管路７０に、最終用途規格に合うようさらに再加圧で
きる高純度の生成物として回収する。一酸化炭素ＶＳＡ
工程６８を通過する未吸着気体混合物をその後、本質的
にある流れ圧力で管路７２に入れて再循環させるが、前
記流れの１部は、管路９０で燃料用にブリードして、水
素と一酸化炭素の両生成物流れが高純度であるが、極低
温法では他の仕方で堆積することになる汚染物を必要上
減少させる出口を提供しないという事実にかんがみ、汚
染物たとえば窒素とアルゴンのサイクル工程での堆積を
防ぐ必要がある。気体混合物の再循環を吸込圧縮機９２
の加圧を用いた後、加圧気体混合物を管路９４に入れて
、入来する二酸化炭素と管路１２で合流させて、管路１
６を通って改質反応１４に再循環させる。この一貫方法
では、現在用いられている極低温一酸化炭素分離装置に
かかる資本投下の２７％低減を享受できる。一酸化炭素
の回収率は９７％であるが、水素の回収率もほぼ９９％
である。これは、極低温系の一酸化炭素回収率の９１％
、同じ極低温系の水素回収率の８５％のそれぞれと比較
できる。このかなりの差異は、比較的小形の改質器と熱
回収装置の本実施例での利用と、ＭＥＡ二酸化炭素除去
装置を使用しないで済むが、ここでも燃料ブリード流れ
９０でのメタンと二酸化炭素との損失のため比較的高い
ユーティリティが必要な条件となる。水素ＰＳＡと一酸
化炭素ＶＳＡ操作の電力費も極低温を上回る。しかし、
これらの比較的高いユーティリティにもかかわらず資本
投下の低減は、伝統的極低温分離と比較して、図６の実
施例において、水素と一酸化炭素を別々に回収する総原
価で７％低くできる。この実施例と、図１乃至５のその
他の実施例と同様に極低温先行技術による分離技術の比
較は下表１に示される。これらの全分離機構は、二酸化
炭素とメタン以上に優先的に一酸化炭素吸着に偏る一酸
化炭素選択性吸着剤の利用にかかっている。二酸化炭素
とメタンを含む気体混合物から、これらの成分以上に一
酸化炭素を優先的に吸着する選択性は、大抵の現存する
工業用吸着剤の定型的なものではない。限られた吸着剤
、たとえば銅含浸シリカおよびシリカ・アルミナ吸着剤
だけが、二酸化炭素やメタンが気体混合物に存在する時
、それらの成分以上に一酸化炭素を選択して吸着する独
特の能力を発揮する。銅含浸シリカおよびシリカ・アル
ミナ吸着剤の独特の能力は、一酸化炭素を、別な仕方で
二酸化炭素を含む気体混合物から除去しようとする時に
必要な資本集約的かつユーティリティ消費的液体溶剤二
酸化炭素抽出装置の設置をしないで済む。従って、合成
ガスや他の改質反応流出ガスからの一酸化炭素回収に関
連する前記銅含浸シリカおよびシリカ・アルミナ吸着剤
を使用することで、高価につく二酸化炭素の事前除去手
順に必要な条件を削減する機会のみならず、このような
合成気体混合物の残留メタン含量を無視できる自由も付
与される。しかし本発明に関連してさらに考えられるこ
とは、合成気体混合物から二酸化炭素を除去した後、一
酸化炭素と水素またはそのいずれかを回収する場合、同
様の水素と一酸化炭素の回収をすることである。 これらのことを後述の実施例に示す。
【００６７】
【表１】
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 二酸化炭素以上に一酸
化炭素に吸着性のある吸着剤での吸着選択の比較―――
―――――――――――――――――――――――――
――――――――
極低温
極低温 図 番 ベース
１ ２ ３ ４ ベ
ース ５ ６
ケース
ケース―――――――――――
―――――――――――――――――――――――――
生成物 ＣＯ ＣＯ
ＣＯ ＣＯ ＣＯ Ｈ２＋Ｃ
Ｏ Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ――――――――
―――――――――――――――――――――――――
―――一酸化炭素 ９１％ ９
９％ ９２％ ９９％ ９７％ ９１
％ ９９％ ９９％回 収
水素回収
− − − − −
８５％ ９９％ ９９％――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――――設備投資＊ １．０
０ ０．７７ ０．７８ ０．８０ ０．８
５ １．００ ０．６８ ０．７３ ―
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――ユーティリティ：＊ 天然ガス １．００ １．０２
１．０６ １．０２ １．０２ １．００
１．４３ １．４３ 二酸化炭素
１．００ １．１５ １．４４ １．
００ １．００ １．００ １．１０
１．１０ 電 力 １．０
０ １．１８ １．１０ １．５１ １．５
１ １．００ １．４３ １．４３ ―
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――生成物原価＊ １．０
０ ０．９１ ０．９７ ０．９３ ０．９
６ １．００ ０．９０ ０．９３ （
＄／単位生成物） ―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 注：＊対応極低温ケー
スに関する数値合成気体混合物から一酸化炭素を回収す
る本発明の次なる一連の実施例は、前記気体混合物に含
まれる二酸化炭素を最初に除去してから一酸化炭素を回
収し、さらに潜在的に高水素流れを回収することに関す
る。二酸化炭素をこのような気体混合物から除去してか
ら一酸化炭素を分離する時、異なる吸着剤を一酸化炭素
分離工程で使用してもよい。たとえば、二酸化炭素を気
体混合物から直接に除去しなかった先行実施例において
は、一酸化炭素吸着剤を定型的にはアルミナ、シリカ、
シリカ・アルミナおよび他の沸石系支持体上に分散させ
た銅イオンから選ばれる。しかし、二酸化炭素が、この
ような気体混合物から二酸化炭素を分離するうえの要因
でない時、たとえば後述する実施例においては、吸着剤
が定型的に活性炭素の上に分散させた銅イオンと同様、
様々な伝統的沸石たとえば５Ａおよび１３Ｘから選ぶこ
とができる。この後者の吸着剤グループは、二酸化炭素
以上に一酸化炭素に対し吸着性を有するものでないので
、従って、その使用には、二酸化炭素を抽出してから次
掲の実施例で示す通りの一酸化炭素分離の処理をする必
要がある。対照的に、吸着剤の前者のグループは、二酸
化炭素以上に一酸化炭素に対する吸着性をもつものとし
て選ばれているので、従って、二酸化炭素には表１で報
告の先に引用された実施例から明らかなように気体混合
物からの事前分離の必要はない。
――――――――――― 二酸化炭素以上に一酸
化炭素に吸着性のある吸着剤での吸着選択の比較―――
―――――――――――――――――――――――――
――――――――
極低温
極低温 図 番 ベース
１ ２ ３ ４ ベ
ース ５ ６
ケース
ケース―――――――――――
―――――――――――――――――――――――――
生成物 ＣＯ ＣＯ
ＣＯ ＣＯ ＣＯ Ｈ２＋Ｃ
Ｏ Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ――――――――
―――――――――――――――――――――――――
―――一酸化炭素 ９１％ ９
９％ ９２％ ９９％ ９７％ ９１
％ ９９％ ９９％回 収
水素回収
− − − − −
８５％ ９９％ ９９％――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――――設備投資＊ １．０
０ ０．７７ ０．７８ ０．８０ ０．８
５ １．００ ０．６８ ０．７３ ―
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――ユーティリティ：＊ 天然ガス １．００ １．０２
１．０６ １．０２ １．０２ １．００
１．４３ １．４３ 二酸化炭素
１．００ １．１５ １．４４ １．
００ １．００ １．００ １．１０
１．１０ 電 力 １．０
０ １．１８ １．１０ １．５１ １．５
１ １．００ １．４３ １．４３ ―
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――生成物原価＊ １．０
０ ０．９１ ０．９７ ０．９３ ０．９
６ １．００ ０．９０ ０．９３ （
＄／単位生成物） ―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 注：＊対応極低温ケー
スに関する数値合成気体混合物から一酸化炭素を回収す
る本発明の次なる一連の実施例は、前記気体混合物に含
まれる二酸化炭素を最初に除去してから一酸化炭素を回
収し、さらに潜在的に高水素流れを回収することに関す
る。二酸化炭素をこのような気体混合物から除去してか
ら一酸化炭素を分離する時、異なる吸着剤を一酸化炭素
分離工程で使用してもよい。たとえば、二酸化炭素を気
体混合物から直接に除去しなかった先行実施例において
は、一酸化炭素吸着剤を定型的にはアルミナ、シリカ、
シリカ・アルミナおよび他の沸石系支持体上に分散させ
た銅イオンから選ばれる。しかし、二酸化炭素が、この
ような気体混合物から二酸化炭素を分離するうえの要因
でない時、たとえば後述する実施例においては、吸着剤
が定型的に活性炭素の上に分散させた銅イオンと同様、
様々な伝統的沸石たとえば５Ａおよび１３Ｘから選ぶこ
とができる。この後者の吸着剤グループは、二酸化炭素
以上に一酸化炭素に対し吸着性を有するものでないので
、従って、その使用には、二酸化炭素を抽出してから次
掲の実施例で示す通りの一酸化炭素分離の処理をする必
要がある。対照的に、吸着剤の前者のグループは、二酸
化炭素以上に一酸化炭素に対する吸着性をもつものとし
て選ばれているので、従って、二酸化炭素には表１で報
告の先に引用された実施例から明らかなように気体混合
物からの事前分離の必要はない。
【００６８】図７に関し、二酸化炭素を合成気体混合物
から予め除去する場合、純粋生成物として一酸化炭素回
収の好ましい実施例を示す。ここでも、共通の部分は先
の実施例と同様、共通の数字で同一とみなす。従って、
管路１０にある天然ガスを管路１２の二酸化炭素と共に
改質反応工程１４に導入して、水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタン、水および考えられる窒素とアルゴンを
含む合成気体混合物を生成させて管路１８に入れる。こ
の合成気体混合物を冷却して、その後、二酸化炭素がほ
ぼ完全に気体混合物から除去される二酸化炭素除去工程
に入れる。管路１８にある気体混合物の二酸化炭素成分
を、ＰＳＡもしくは様々な形のＶＳＡ吸着分離除去系か
らなる二酸化炭素分離工程９８に除去する。注目すべき
ことは、本発明の二酸化炭素のＰＳＡ処理を記述するに
当って、ＰＳＡに減圧変動吸着（ＶＳＡ）と同様、真圧
変動吸着（ＰＳＡ）を配設するよう意図されていること
である。この二酸化炭素分離の定型的ＰＳＡサイクルは
、上記に詳論した米国特許第３，５６４，８１６号で記
述されている。そのサイクルにおいて、吸着剤の４つま
たは５つの平行床群を、吸着、再加圧平行床を用いる圧
力均し、既に向流減圧ずみの床用パージづくり、再加圧
床を用いるさらなる圧力均し、吸着ずみ気体混合物成分
拒絶用向流減圧、等流減圧を受ける別床からの気体を用
いる残留吸着ずみ気体混合物成分除去のパージ、および
最後に、平行床の他のものからの圧力均し気体を用いる
再加圧と現在吸着中の床の１つからの生成物を用いて行
われる最終再加圧の段階時系列で独立して操作する。 別の例として、米国特許第４，９１５，７１１号のサイ
クルは、吸着、減圧、排気と再加圧のサイクル順序が備
わるもので、前記減圧後、低圧パージの有無にかかわら
ず、平行吸着容器を直列にして利用できる。この特許は
、それの全体を参考として組み込んでいる。二酸化炭素
ＰＳＡ工程９８における二酸化炭素の吸着分離を、吸着
剤たとえば、気体混合物から二酸化炭素を選択的に吸収
する炭素もしくは５Ａまたは１３Ｘ沸石に分散させた銅
イオンを含む複数の平行吸着床で行う。現在吸着中の個
々の床のいずれかを透過する二酸化炭素の漏出点またそ
の近傍で、吸着をその床で終結させて、前記吸着剤の複
数平行床の１つに切換える。吸着を終えたばかりの床の
圧力を下げて空隙気体を除去し、吸着ずみ二酸化炭素を
脱着させる。減圧工程の最低圧力で、気体混合物、不在
二酸化炭素、除去ずみ一酸化炭素、および除去ずみ高水
素成分からなり、管路１１２にあるパージガスが減圧床
を透過して、残留二酸化炭素を前記床からパージし、さ
らにこのパージした流出液は管路１１４に入って吸込圧
縮機１１６と管路１１８を経由して改質反応工程１４に
再循環されて、そこで前記パージ流出液を管路１１２に
ある二酸化炭素とブレンドして混合二酸化炭素供給材料
を生成して管路１６に入る。二酸化炭素吸着床をパージ
後、現在吸着中の平行床の別の床を離れる気体の１部で
再加圧すると、管路１８にある供給気体混合物から二酸
化炭素抽出の吸着順序更新の準備ができている。二酸化
炭素ＰＳＡ工程９８の床のおのおのは、この工程順序を
処理し、そこにおいて前記床は操作の段階相にあって、
そのうちの１床が常に吸着工程にある一方、他床は再生
の様々な工程にあって、それによって管路１８にある気
体混合物の連続処理ができるようになる。
から予め除去する場合、純粋生成物として一酸化炭素回
収の好ましい実施例を示す。ここでも、共通の部分は先
の実施例と同様、共通の数字で同一とみなす。従って、
管路１０にある天然ガスを管路１２の二酸化炭素と共に
改質反応工程１４に導入して、水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタン、水および考えられる窒素とアルゴンを
含む合成気体混合物を生成させて管路１８に入れる。こ
の合成気体混合物を冷却して、その後、二酸化炭素がほ
ぼ完全に気体混合物から除去される二酸化炭素除去工程
に入れる。管路１８にある気体混合物の二酸化炭素成分
を、ＰＳＡもしくは様々な形のＶＳＡ吸着分離除去系か
らなる二酸化炭素分離工程９８に除去する。注目すべき
ことは、本発明の二酸化炭素のＰＳＡ処理を記述するに
当って、ＰＳＡに減圧変動吸着（ＶＳＡ）と同様、真圧
変動吸着（ＰＳＡ）を配設するよう意図されていること
である。この二酸化炭素分離の定型的ＰＳＡサイクルは
、上記に詳論した米国特許第３，５６４，８１６号で記
述されている。そのサイクルにおいて、吸着剤の４つま
たは５つの平行床群を、吸着、再加圧平行床を用いる圧
力均し、既に向流減圧ずみの床用パージづくり、再加圧
床を用いるさらなる圧力均し、吸着ずみ気体混合物成分
拒絶用向流減圧、等流減圧を受ける別床からの気体を用
いる残留吸着ずみ気体混合物成分除去のパージ、および
最後に、平行床の他のものからの圧力均し気体を用いる
再加圧と現在吸着中の床の１つからの生成物を用いて行
われる最終再加圧の段階時系列で独立して操作する。 別の例として、米国特許第４，９１５，７１１号のサイ
クルは、吸着、減圧、排気と再加圧のサイクル順序が備
わるもので、前記減圧後、低圧パージの有無にかかわら
ず、平行吸着容器を直列にして利用できる。この特許は
、それの全体を参考として組み込んでいる。二酸化炭素
ＰＳＡ工程９８における二酸化炭素の吸着分離を、吸着
剤たとえば、気体混合物から二酸化炭素を選択的に吸収
する炭素もしくは５Ａまたは１３Ｘ沸石に分散させた銅
イオンを含む複数の平行吸着床で行う。現在吸着中の個
々の床のいずれかを透過する二酸化炭素の漏出点またそ
の近傍で、吸着をその床で終結させて、前記吸着剤の複
数平行床の１つに切換える。吸着を終えたばかりの床の
圧力を下げて空隙気体を除去し、吸着ずみ二酸化炭素を
脱着させる。減圧工程の最低圧力で、気体混合物、不在
二酸化炭素、除去ずみ一酸化炭素、および除去ずみ高水
素成分からなり、管路１１２にあるパージガスが減圧床
を透過して、残留二酸化炭素を前記床からパージし、さ
らにこのパージした流出液は管路１１４に入って吸込圧
縮機１１６と管路１１８を経由して改質反応工程１４に
再循環されて、そこで前記パージ流出液を管路１１２に
ある二酸化炭素とブレンドして混合二酸化炭素供給材料
を生成して管路１６に入る。二酸化炭素吸着床をパージ
後、現在吸着中の平行床の別の床を離れる気体の１部で
再加圧すると、管路１８にある供給気体混合物から二酸
化炭素抽出の吸着順序更新の準備ができている。二酸化
炭素ＰＳＡ工程９８の床のおのおのは、この工程順序を
処理し、そこにおいて前記床は操作の段階相にあって、
そのうちの１床が常に吸着工程にある一方、他床は再生
の様々な工程にあって、それによって管路１８にある気
体混合物の連続処理ができるようになる。
【００６９】別の例として、図示されていないが、工程
９８の二酸化炭素吸着分離を、パージ気体流れを使用し
ないで減圧変動吸着順序を用いて操作でき、そこにおい
て、吸着後、それ自体の順序によりおのおのの床を減圧
し、その後、周囲圧力以下のレベルに排気して空隙気体
と吸着ずみ二酸化炭素を除去する。この排気気体を別々
に再加圧し、管路１１２の再循環と結合させ、管路１１
２の二酸化炭素を用いて改質反応工程１４に導入する。 このような二酸化炭素選択的減圧変動吸着製法は、また
管路１１２のパージ流れをこの図７に記述した同様方法
で二酸化炭素の圧力変動吸着除去に利用できる。二酸化
炭素の除去をパージ気体を用いる減圧変動吸着順序での
処理は、本明細書でその全体を参考として組み込んであ
る米国特許第４，８５７，０８３号に記述の方法で実行
できる。そこでは、共通マニホールド付き４乃至６の前
記床からなる複数の平行吸着剤を吸着と、吸着終結後、
吸着床を周囲圧力以下の圧力に下げる排気を終了した別
の床と平準化させて吸着二酸化炭素を脱着させる順序で
操作させることを特徴とする。吸着と平準化を終了する
床をその後、周囲圧力まで減圧しさらに二酸化炭素を周
囲以下の圧力レベルへの排気と、またその後、その吸着
工程を終了したばかりの平行床と平準化させて最初の再
加圧により吸着させる。最後に、この第２の平準化の後
、再生床を現在吸着を受けている平行床の１つからの生
成物で再加圧する。外部から供給されたパージ気体は、
パージ気体が半透過性膜により水素分離から拒絶された
再循環気体混合物により供給される減圧の後、操作に利
用できる。管路１００にあり、工程９８で除去されて二
酸化炭素が不在の気体混合物をその後、一酸化炭素ＶＳ
Ａ工程１０２に送り、プロセスの生成物として一酸化炭
素の選択抽出を行って管路１０４に入る。定型的に、容
量比で示された一酸化炭素生成物は９９．９％の一酸化
炭素、１００ｐｐｍ以下の水素、１０００ｐｐｍ以下の
二酸化炭素、２５ｐｐｍメタンおよび２５ｐｐｍ以下の
窒素となる。ここでも一酸化炭素ＶＳＡ工程１０２は、
米国特許第４，９１３，７０９号の説明に関連して操作
されるが、様々の沸石、たとえば５Ａと１３Ｘと同様、
活性炭素上に分散した好ましい銅イオンから選ばれた吸
着剤を用いて操作できる自由がある。管路１０６にある
低一酸化炭素気体混合物をその後、気体混合物の残余成
分以上に水素に対して選択性を有する膜である膜工程１
０８の半透過性膜の透過にかける。上記膜は、図１乃至
６に関し、上記に開示された。水素は、前記膜を優先的
に透過して高水素流れを作り管路１１０に入る。 これが膜の透過であるが、膜工程１０８における膜を透
過しない気体混合物は不良流れとなり、それを管路１１
２で再循環してパージの役をさせるか、あるいは管路１
１４で最終的再循環、吸込圧縮機１１６と管路１１８、
二酸化炭素供給を管路１２、管路１６で混合して改質反
応工程１４に再循環させる。
９８の二酸化炭素吸着分離を、パージ気体流れを使用し
ないで減圧変動吸着順序を用いて操作でき、そこにおい
て、吸着後、それ自体の順序によりおのおのの床を減圧
し、その後、周囲圧力以下のレベルに排気して空隙気体
と吸着ずみ二酸化炭素を除去する。この排気気体を別々
に再加圧し、管路１１２の再循環と結合させ、管路１１
２の二酸化炭素を用いて改質反応工程１４に導入する。 このような二酸化炭素選択的減圧変動吸着製法は、また
管路１１２のパージ流れをこの図７に記述した同様方法
で二酸化炭素の圧力変動吸着除去に利用できる。二酸化
炭素の除去をパージ気体を用いる減圧変動吸着順序での
処理は、本明細書でその全体を参考として組み込んであ
る米国特許第４，８５７，０８３号に記述の方法で実行
できる。そこでは、共通マニホールド付き４乃至６の前
記床からなる複数の平行吸着剤を吸着と、吸着終結後、
吸着床を周囲圧力以下の圧力に下げる排気を終了した別
の床と平準化させて吸着二酸化炭素を脱着させる順序で
操作させることを特徴とする。吸着と平準化を終了する
床をその後、周囲圧力まで減圧しさらに二酸化炭素を周
囲以下の圧力レベルへの排気と、またその後、その吸着
工程を終了したばかりの平行床と平準化させて最初の再
加圧により吸着させる。最後に、この第２の平準化の後
、再生床を現在吸着を受けている平行床の１つからの生
成物で再加圧する。外部から供給されたパージ気体は、
パージ気体が半透過性膜により水素分離から拒絶された
再循環気体混合物により供給される減圧の後、操作に利
用できる。管路１００にあり、工程９８で除去されて二
酸化炭素が不在の気体混合物をその後、一酸化炭素ＶＳ
Ａ工程１０２に送り、プロセスの生成物として一酸化炭
素の選択抽出を行って管路１０４に入る。定型的に、容
量比で示された一酸化炭素生成物は９９．９％の一酸化
炭素、１００ｐｐｍ以下の水素、１０００ｐｐｍ以下の
二酸化炭素、２５ｐｐｍメタンおよび２５ｐｐｍ以下の
窒素となる。ここでも一酸化炭素ＶＳＡ工程１０２は、
米国特許第４，９１３，７０９号の説明に関連して操作
されるが、様々の沸石、たとえば５Ａと１３Ｘと同様、
活性炭素上に分散した好ましい銅イオンから選ばれた吸
着剤を用いて操作できる自由がある。管路１０６にある
低一酸化炭素気体混合物をその後、気体混合物の残余成
分以上に水素に対して選択性を有する膜である膜工程１
０８の半透過性膜の透過にかける。上記膜は、図１乃至
６に関し、上記に開示された。水素は、前記膜を優先的
に透過して高水素流れを作り管路１１０に入る。 これが膜の透過であるが、膜工程１０８における膜を透
過しない気体混合物は不良流れとなり、それを管路１１
２で再循環してパージの役をさせるか、あるいは管路１
１４で最終的再循環、吸込圧縮機１１６と管路１１８、
二酸化炭素供給を管路１２、管路１６で混合して改質反
応工程１４に再循環させる。
【００７０】図７に示された好ましい実施例は、気体混
合物中の一酸化炭素の約９９％を回収するが、それは伝
統的極低温回収系からの一酸化炭素の回収率９１％と非
常に有利に比較できるものである。それはまた、一酸化
炭素生成物中の窒素を濃縮させる極低温系と比較して、
低窒素成分の利益を享受する。図７の好ましい実施例も
、比較的小形の改質装置と小形の熱回収装置を強化一酸
化炭素の回収にかんがみ使用することに起因する伝統的
極低温一酸化炭素処理技術にかかる資本投下の１４％も
の低減を享受する。そのうえ、伝統的ＭＥＡ二酸化炭素
液体溶剤除去装置を、図７の好ましい実施例で、二酸化
炭素除去する、より費用のかからない吸着分離装置と取
換える。先に述べたその他の実施例におけるように、僅
かに高いユーティリティ費が、資本投下利益を相殺する
が、それでも伝統的極低温分離機構より３％低い総一酸
化炭素原価を生む結果となる。このことは下表２に報告
される。
合物中の一酸化炭素の約９９％を回収するが、それは伝
統的極低温回収系からの一酸化炭素の回収率９１％と非
常に有利に比較できるものである。それはまた、一酸化
炭素生成物中の窒素を濃縮させる極低温系と比較して、
低窒素成分の利益を享受する。図７の好ましい実施例も
、比較的小形の改質装置と小形の熱回収装置を強化一酸
化炭素の回収にかんがみ使用することに起因する伝統的
極低温一酸化炭素処理技術にかかる資本投下の１４％も
の低減を享受する。そのうえ、伝統的ＭＥＡ二酸化炭素
液体溶剤除去装置を、図７の好ましい実施例で、二酸化
炭素除去する、より費用のかからない吸着分離装置と取
換える。先に述べたその他の実施例におけるように、僅
かに高いユーティリティ費が、資本投下利益を相殺する
が、それでも伝統的極低温分離機構より３％低い総一酸
化炭素原価を生む結果となる。このことは下表２に報告
される。
【００７１】図８は、図７と同様の工程実施例を開示す
るが、そこにおいて、高水素膜分離工程は、図２に関し
て記述されたものと同様の方法で一酸化炭素分離工程の
前にきている。ここでも、ここの図８の実施例において
、二酸化炭素を別々に分離してから高水素流れまたは一
酸化炭素生成物の回収をする。図面に関し、類似部品を
類似番号で同一視し、先の実施例に述べられた類似の機
能をもたせてある。ここではこれらをさらに詳論しない
。天然ガスを二酸化炭素と再循環気体とで改質した後、
結果として得られた合成ガスからなる気体混合物を処理
して図７に関する説明の通り二酸化炭素を除去し、管路
１００にある低二酸化炭素を、透過物としての水素の透
過に対する選択性のある半透過性膜が備わる膜分離工程
１２０に送り、それを工程から高窒素流れ１２２として
回収する。膜は先に説明の群より選ばれるものでよく、
また管路１２４にある残余気体混合物からなる不良流れ
を作る。この気体混合物を、上記実施例で記述された方
法で、また上記について詳述した米国特許第４，９１３
，７０９号の第１段階に述べられた減圧変動吸着サイク
ルを用いて操作される一酸化炭素ＶＳＡ工程１２８に通
す。排気中、一酸化炭素生成物を除去して管路１２６に
入れるが、それには先述実施例で記述されたものと同様
の規格が備わる。気体混合物の未吸着残留成分は、一酸
化炭素ＶＳＡ工程１２８から送られて管路１３０に入り
、二酸化炭素ＰＳＡ工程９８でパージの役目を果たす。 管路１３０にある気体は、再生を受けている前記ＰＳＡ
工程９８のそれらの床をパージし、前記床を透過する結
果としてできるパージ気体を管路１３２に入れて吸込圧
縮機１３４で圧力強化されて管路１３６に入り二酸化炭
素入力を管路１２で受け、共通管路１６を経て改質反応
工程１４に戻る。管路１００にある気体混合物中にあっ
てそれを膜分離工程１２０に供給する一酸化炭素の分圧
は、図８のこの実施例においては、図７の好ましい実施
例におけるよりも高いので、より多い一酸化炭素が膜を
通して高水素流れと共に失われて管路１２２に入る。こ
のようにして図８のこの実施例における一酸化炭素の回
収率は、図７の好ましい実施例での９９％の一酸化炭素
回収率と比較して約９２％である。しかし、図８のこの
実施例はそれでも、９１％の一酸化炭素回収率をもつ伝
統的極低温系に優る利益を提供する。この実施例も、極
低温一酸化炭素処理で濃縮する０．５％乃至１０％の定
型的窒素成分と比較して２５０ｐｐｍ以下の低窒素分を
享受する。図８のこの実施例は、比較できる極低温処理
技術と比較して資本投下で１２％の低減ができる。これ
は、比較的小形の改質器と熱回収装置のみならずＭＥＡ
二酸化炭素溶剤抽出を二酸化炭素の吸着分離と取換えた
ためであるが、一方、ユーティリティ費が比較的高いと
いう欠点も、総合的にみた一酸化炭素の製品原価が伝統
的極低温系と比較して２％低いという結果になる。これ
もここでは下表２に報告されている。
るが、そこにおいて、高水素膜分離工程は、図２に関し
て記述されたものと同様の方法で一酸化炭素分離工程の
前にきている。ここでも、ここの図８の実施例において
、二酸化炭素を別々に分離してから高水素流れまたは一
酸化炭素生成物の回収をする。図面に関し、類似部品を
類似番号で同一視し、先の実施例に述べられた類似の機
能をもたせてある。ここではこれらをさらに詳論しない
。天然ガスを二酸化炭素と再循環気体とで改質した後、
結果として得られた合成ガスからなる気体混合物を処理
して図７に関する説明の通り二酸化炭素を除去し、管路
１００にある低二酸化炭素を、透過物としての水素の透
過に対する選択性のある半透過性膜が備わる膜分離工程
１２０に送り、それを工程から高窒素流れ１２２として
回収する。膜は先に説明の群より選ばれるものでよく、
また管路１２４にある残余気体混合物からなる不良流れ
を作る。この気体混合物を、上記実施例で記述された方
法で、また上記について詳述した米国特許第４，９１３
，７０９号の第１段階に述べられた減圧変動吸着サイク
ルを用いて操作される一酸化炭素ＶＳＡ工程１２８に通
す。排気中、一酸化炭素生成物を除去して管路１２６に
入れるが、それには先述実施例で記述されたものと同様
の規格が備わる。気体混合物の未吸着残留成分は、一酸
化炭素ＶＳＡ工程１２８から送られて管路１３０に入り
、二酸化炭素ＰＳＡ工程９８でパージの役目を果たす。 管路１３０にある気体は、再生を受けている前記ＰＳＡ
工程９８のそれらの床をパージし、前記床を透過する結
果としてできるパージ気体を管路１３２に入れて吸込圧
縮機１３４で圧力強化されて管路１３６に入り二酸化炭
素入力を管路１２で受け、共通管路１６を経て改質反応
工程１４に戻る。管路１００にある気体混合物中にあっ
てそれを膜分離工程１２０に供給する一酸化炭素の分圧
は、図８のこの実施例においては、図７の好ましい実施
例におけるよりも高いので、より多い一酸化炭素が膜を
通して高水素流れと共に失われて管路１２２に入る。こ
のようにして図８のこの実施例における一酸化炭素の回
収率は、図７の好ましい実施例での９９％の一酸化炭素
回収率と比較して約９２％である。しかし、図８のこの
実施例はそれでも、９１％の一酸化炭素回収率をもつ伝
統的極低温系に優る利益を提供する。この実施例も、極
低温一酸化炭素処理で濃縮する０．５％乃至１０％の定
型的窒素成分と比較して２５０ｐｐｍ以下の低窒素分を
享受する。図８のこの実施例は、比較できる極低温処理
技術と比較して資本投下で１２％の低減ができる。これ
は、比較的小形の改質器と熱回収装置のみならずＭＥＡ
二酸化炭素溶剤抽出を二酸化炭素の吸着分離と取換えた
ためであるが、一方、ユーティリティ費が比較的高いと
いう欠点も、総合的にみた一酸化炭素の製品原価が伝統
的極低温系と比較して２％低いという結果になる。これ
もここでは下表２に報告されている。
【００７２】図９に示された実施例は、図７と８に関し
述べられたものを除き、図３に関し記述されたサイクル
順序に該当する。それは、二酸化炭素ＰＳＡ抽出工程９
８を一酸化炭素と水素の有用性の回収の前に備えさせる
ので、その結果、一酸化炭素回収用吸着剤の選択の自由
を拡げることとなる。類似の部品には類似の番号を付し
て同一視し、また類似の機能をもたせて、工程が、二酸
化炭素と一酸化炭素を図７の説明に従って除去し、また
それらの成分を除去された合成気体混合物が管路１０６
に入るまで図７と本質的に同一となるようにしてある。 その時点で、気体混合物を、実施例に関連して上述した
ように操作されて、水素ＰＳＡに高水素流れを回収させ
、また上記に詳述した米国特許第３，５６４，８１６号
に関して概ね確認されたように操作される水素ＰＳＡ工
程１３８で高水素流れを回収する吸着分離にかける。 水素回収も、前述の通り、米国特許第４，９１３，７０
９号または４，９１４，２１８号の第２工程により実施
可能である。吸着工程１３８は、結果として、管路１０
６にある気体混合物の未吸着部分を構成する高水素流れ
となって管路１４０に入る。気体混合物の吸着ずみ非水
素成分を、水素ＰＳＡ工程１３８の減圧と再生中に管路
１４２に除去する。この再循環気体混合物は、二酸化炭
素ＰＳＡ工程９８の吸着役目のすんだ床でのパージの役
目を果たし、脱着二酸化炭素と共に管路１４４に入り吸
込圧縮機１４６で増圧されて管路１４８に入って二酸化
炭素取入口の管路１２と合流し、共通管路１６を経て最
終的に改質反応工程１４に戻って再循環される。二酸化
炭素ＰＳＡ工程９８は、図７の好ましい実施例に関し定
型的に記述されたＶＳＡの仕方で示されていない選択と
してのパージ利用の有無にかかわらず操作できる。
述べられたものを除き、図３に関し記述されたサイクル
順序に該当する。それは、二酸化炭素ＰＳＡ抽出工程９
８を一酸化炭素と水素の有用性の回収の前に備えさせる
ので、その結果、一酸化炭素回収用吸着剤の選択の自由
を拡げることとなる。類似の部品には類似の番号を付し
て同一視し、また類似の機能をもたせて、工程が、二酸
化炭素と一酸化炭素を図７の説明に従って除去し、また
それらの成分を除去された合成気体混合物が管路１０６
に入るまで図７と本質的に同一となるようにしてある。 その時点で、気体混合物を、実施例に関連して上述した
ように操作されて、水素ＰＳＡに高水素流れを回収させ
、また上記に詳述した米国特許第３，５６４，８１６号
に関して概ね確認されたように操作される水素ＰＳＡ工
程１３８で高水素流れを回収する吸着分離にかける。 水素回収も、前述の通り、米国特許第４，９１３，７０
９号または４，９１４，２１８号の第２工程により実施
可能である。吸着工程１３８は、結果として、管路１０
６にある気体混合物の未吸着部分を構成する高水素流れ
となって管路１４０に入る。気体混合物の吸着ずみ非水
素成分を、水素ＰＳＡ工程１３８の減圧と再生中に管路
１４２に除去する。この再循環気体混合物は、二酸化炭
素ＰＳＡ工程９８の吸着役目のすんだ床でのパージの役
目を果たし、脱着二酸化炭素と共に管路１４４に入り吸
込圧縮機１４６で増圧されて管路１４８に入って二酸化
炭素取入口の管路１２と合流し、共通管路１６を経て最
終的に改質反応工程１４に戻って再循環される。二酸化
炭素ＰＳＡ工程９８は、図７の好ましい実施例に関し定
型的に記述されたＶＳＡの仕方で示されていない選択と
してのパージ利用の有無にかかわらず操作できる。
【００７３】図９の実施例における一酸化炭素の回収は
、極低温系の一酸化炭素回収値の９１％と比較して９９
％からなる。この強化回収率は１４％の資本投下と言い
換えが利くが、吸着単位装置操作の高いユーティリティ
費はこれのいくぶんかを相殺する。しかし、総合的一酸
化炭素の製品原価はそれでも、伝統的極低温一酸化炭素
分離機構にかかる２％を削減できる。
、極低温系の一酸化炭素回収値の９１％と比較して９９
％からなる。この強化回収率は１４％の資本投下と言い
換えが利くが、吸着単位装置操作の高いユーティリティ
費はこれのいくぶんかを相殺する。しかし、総合的一酸
化炭素の製品原価はそれでも、伝統的極低温一酸化炭素
分離機構にかかる２％を削減できる。
【００７４】図１０に示された実施例は、図９に述べら
れた水素回収と一酸化炭素回収の順序を逆にしている。 ここでも、共通部分は共通番号で同一にし、類似の機能
を果たせるので、先の実施例で十分に説明してきたので
、この実施例に関しては再度説明はしない。管路１００
の低二酸化炭素合成気体混合物を、米国特許第３，５６
４，８１６号に関して説明した上記実施例の説明に従っ
て作動する水素ＰＳＡ工程１５０に導入する。非吸着高
水素流れを回収して管路１５２に入れる一方、吸着され
る気体混合物の非水素成分を減圧と再生中に放出して管
路１５４に入る。管路１５４にある高水素成分を除去し
た気体混合物をその後、上記で詳論した一酸化炭素ＶＳ
Ａ工程の仕方で操作され、また米国特許第４，９１３，
７０９号の第１工程に関する上述のように定型的に運転
される一酸化炭素ＶＳＡ工程１５６で一酸化炭素の抽出
にかけられる。この工程１５６で吸着される一酸化炭素
を再生中に排気気体として除去して管路１５８に入れ、
高純度一酸化炭素生成物となる。気体混合物の未吸着成
分は、一酸化炭素ＶＳＡ工程１５６から送られて管路１
６０に入り、上述の二酸化炭素ＶＳＡ工程９８でパージ
の役目を果す。管路１６２の結果としてできるパージ流
出物を吸込圧縮機１６４で増圧して、管路１６６に送り
、管路１６に供給される管路１２の二酸化炭素取入と合
流し、改質反応工程１４に戻る。この実施例は初期水素
分離での一酸化炭素の損失のため、先行の数実施例より
も低い９７％の一酸化炭素回収ができるが、前記９７％
の回収率はそれでも、９１％の先行技術極低温系一酸化
炭素回収率を十分上回っている。これは、その他の実施
例に関して上述した装置の大きさを小型化したため、ま
たメタンの水素流への損失だけではなく前記３基の吸着
分離単位装置の電力作業費のため資本投下で９％の低減
に当り、一酸化炭素の総合製品原価が下表２でさらに報
告されているように伝統的極低温処理と同一である。
れた水素回収と一酸化炭素回収の順序を逆にしている。 ここでも、共通部分は共通番号で同一にし、類似の機能
を果たせるので、先の実施例で十分に説明してきたので
、この実施例に関しては再度説明はしない。管路１００
の低二酸化炭素合成気体混合物を、米国特許第３，５６
４，８１６号に関して説明した上記実施例の説明に従っ
て作動する水素ＰＳＡ工程１５０に導入する。非吸着高
水素流れを回収して管路１５２に入れる一方、吸着され
る気体混合物の非水素成分を減圧と再生中に放出して管
路１５４に入る。管路１５４にある高水素成分を除去し
た気体混合物をその後、上記で詳論した一酸化炭素ＶＳ
Ａ工程の仕方で操作され、また米国特許第４，９１３，
７０９号の第１工程に関する上述のように定型的に運転
される一酸化炭素ＶＳＡ工程１５６で一酸化炭素の抽出
にかけられる。この工程１５６で吸着される一酸化炭素
を再生中に排気気体として除去して管路１５８に入れ、
高純度一酸化炭素生成物となる。気体混合物の未吸着成
分は、一酸化炭素ＶＳＡ工程１５６から送られて管路１
６０に入り、上述の二酸化炭素ＶＳＡ工程９８でパージ
の役目を果す。管路１６２の結果としてできるパージ流
出物を吸込圧縮機１６４で増圧して、管路１６６に送り
、管路１６に供給される管路１２の二酸化炭素取入と合
流し、改質反応工程１４に戻る。この実施例は初期水素
分離での一酸化炭素の損失のため、先行の数実施例より
も低い９７％の一酸化炭素回収ができるが、前記９７％
の回収率はそれでも、９１％の先行技術極低温系一酸化
炭素回収率を十分上回っている。これは、その他の実施
例に関して上述した装置の大きさを小型化したため、ま
たメタンの水素流への損失だけではなく前記３基の吸着
分離単位装置の電力作業費のため資本投下で９％の低減
に当り、一酸化炭素の総合製品原価が下表２でさらに報
告されているように伝統的極低温処理と同一である。
【００７５】図１１は、一酸化炭素回収と、先行実施例
の多くのものにおける高純度水素以下の高水素流れの回
収率と比較して高純度水素生成物の回収ができる好まし
い実施例を示す。この実施例も、一酸化炭素と水素の回
収に先立って炭素の除去を事前に行っておく。上述の通
り、類似部品は同じように同一のものと見做され、同様
の機能を持つので、この実施例で特に説明を要しないが
、詳細に述べる必要のあるのは、管路１０６にある二酸
化炭素と低一酸化炭素合成気体混合物についてである。 管路１０６にあるこの気体混合物を上記図５に関する説
明に関連して操作される水素ＰＳＡ工程１６８に導入し
そこで、米国特許第３，５６４，８１６号で説明のもの
と同様の吸着、減圧および再生の工程をおのおのが通過
する複数の吸着剤平行床で吸着順序が行われる。高純度
水素生成物と高水素流れの回収の間の差異は、吸着が比
較的短い時間もしくは長い床を透過させて、それによっ
て好ましくない成分の漏出を可能にさせないことにある
。未吸着水素を高圧生成物流れとして管路１７０に回収
する一方、前記気体混合物の非水素成分をＰＳＡ工程１
６８の吸着剤で吸着させて、減圧中に回収して管路１７
２に入れて再循環させる。この薄い気体混合物も、上述
の通り二酸化炭素ＰＳＡ工程９８にパージの役目として
用いることができ、また現在二酸化炭素の載ったものを
除去して管路１７４に入れる。少量の汚染物たとえば窒
素とアルゴンは、水素を高純度流れとして回収するこの
実施例では、高水素流れに回収されないので、この実施
例の極低温性であることにかんがみ、管路１７４の流れ
の一定部分を改質反応工程１４にブリードすることが必
要である。管路１７８の残留再循環気体混合物の圧力を
吸込圧縮機１８０で増圧して管路１８２に入れ供給材料
として管路１６で結合される管路１２の二酸化炭素取入
に送り、改質反応工程１４に入れる。
の多くのものにおける高純度水素以下の高水素流れの回
収率と比較して高純度水素生成物の回収ができる好まし
い実施例を示す。この実施例も、一酸化炭素と水素の回
収に先立って炭素の除去を事前に行っておく。上述の通
り、類似部品は同じように同一のものと見做され、同様
の機能を持つので、この実施例で特に説明を要しないが
、詳細に述べる必要のあるのは、管路１０６にある二酸
化炭素と低一酸化炭素合成気体混合物についてである。 管路１０６にあるこの気体混合物を上記図５に関する説
明に関連して操作される水素ＰＳＡ工程１６８に導入し
そこで、米国特許第３，５６４，８１６号で説明のもの
と同様の吸着、減圧および再生の工程をおのおのが通過
する複数の吸着剤平行床で吸着順序が行われる。高純度
水素生成物と高水素流れの回収の間の差異は、吸着が比
較的短い時間もしくは長い床を透過させて、それによっ
て好ましくない成分の漏出を可能にさせないことにある
。未吸着水素を高圧生成物流れとして管路１７０に回収
する一方、前記気体混合物の非水素成分をＰＳＡ工程１
６８の吸着剤で吸着させて、減圧中に回収して管路１７
２に入れて再循環させる。この薄い気体混合物も、上述
の通り二酸化炭素ＰＳＡ工程９８にパージの役目として
用いることができ、また現在二酸化炭素の載ったものを
除去して管路１７４に入れる。少量の汚染物たとえば窒
素とアルゴンは、水素を高純度流れとして回収するこの
実施例では、高水素流れに回収されないので、この実施
例の極低温性であることにかんがみ、管路１７４の流れ
の一定部分を改質反応工程１４にブリードすることが必
要である。管路１７８の残留再循環気体混合物の圧力を
吸込圧縮機１８０で増圧して管路１８２に入れ供給材料
として管路１６で結合される管路１２の二酸化炭素取入
に送り、改質反応工程１４に入れる。
【００７６】この実施例の生成物回収スレートは、一酸
化炭素の９９％、水素の９９％である。これらはそれぞ
れ伝統的極低温技術における一酸化炭素回収の９１％と
水素回収の８５％と比較しまた、一酸化炭素生成物にお
ける窒素の濃縮を回避する。本実施例のこれらの高回収
率は、極低温先行技術と比較して資本投下で２７％の低
減をもたらす。それは高回収率を享受できる装置の小型
化と、二酸化炭素の液体溶剤抽出からの二酸化炭素の吸
着抽出に切換えのためである。吸着分離工程の操作には
極低温系を上回る補助電力を必要とするが、この不利に
もかかわらず、総合的にみた水素と一酸化炭素原価は、
伝統的極低温技術で生成される水素と一酸化炭素に比べ
６％低い。この実施例の先行技術との完全比較は下表２
に示される。
化炭素の９９％、水素の９９％である。これらはそれぞ
れ伝統的極低温技術における一酸化炭素回収の９１％と
水素回収の８５％と比較しまた、一酸化炭素生成物にお
ける窒素の濃縮を回避する。本実施例のこれらの高回収
率は、極低温先行技術と比較して資本投下で２７％の低
減をもたらす。それは高回収率を享受できる装置の小型
化と、二酸化炭素の液体溶剤抽出からの二酸化炭素の吸
着抽出に切換えのためである。吸着分離工程の操作には
極低温系を上回る補助電力を必要とするが、この不利に
もかかわらず、総合的にみた水素と一酸化炭素原価は、
伝統的極低温技術で生成される水素と一酸化炭素に比べ
６％低い。この実施例の先行技術との完全比較は下表２
に示される。
【００７７】図１２に関し、実施例を図１０の実施例と
比較して示すが、それは図１１と同様、高純度水素生成
物を回収する。この実施例においては、二酸化炭素を先
ず抽出し、その後、高純度水素生成物、それに続いて一
酸化炭素を回収する。類似部品を類似番号で同一視し、
類似機能を果す。これらについてはこの実施例のために
繰返し論じない。管路１００にあるその他の合成気体成
分からの二酸化炭素抽出後の気体混合物について言えば
、このような気体混合物は、図１１に述べられた水素Ｐ
ＳＡ工程と、この場合一酸化炭素を供給材料気体から抽
出しなかったことを除き同一の方法で操作される水素Ｐ
ＳＡ工程１８４に入る。未吸着水素を管路１８６で高純
度生成物として回収する一方、非水素成分を吸着させ、
減圧と再生中に気体混合物として放出して管路１８８に
入れる。前記水素ＰＳＡ工程１８４の操作は上記および
米国特許第３，５６４，８１６号に述べられているが、
そこでの吸着工程は、高純度水素のみが様々の床から、
時系列の短縮もしくは床の寸法を拡大させるかのいずれ
かにより発出させるよう処理する。管路１８８の気体混
合物をその後、一酸化炭素を、先にこのような一酸化炭
素ＶＳＡ工程たとえば図１２に関し述べた工程１９０で
記述した一酸化炭素の回収にかけて、その結果得られた
管路１９２にある一酸化炭素生成物をその平行吸着床の
初期工程に関する米国特許第４，９１３，７０９号と同
様に操作される系から再回収する。気体混合物の残余成
分を管路１９４に再循環させて二酸化炭素ＰＳＡ工程９
８で潜在的パージ気体の役目を果すが、図７に関して述
べた選択は図示していないが、この図１２に影響される
。管路１９６にある二酸化炭素充填再循環気体混合物を
分割して、流れの１部を燃料として管路１９８に戻し、
水素ＰＳＡ工程１８４が高純度水素生成物だけを抽出し
、その系から残留不純物を取込まないという事実にかん
がみ、循環プロセスに不純物を堆積させないようにする
。管路２００の残余再循環流れの圧力を吸込圧縮機２０
２で増圧し、管路２０４に入って管路１６を経由して改
質反応工程１４に再循環させる。この図１２の実施例に
おいて別々に行う一酸化炭素と水素の回収は、伝統的先
行技術極低温技術からの回収は一酸化炭素で９１％と水
素で８５％であるのとそれぞれ比較して９９％である。 窒素の一酸化炭素中での堆積も、伝統的極低温技術と比
較して防げる。図１２の実施例の極低温技術に対する２
１％の資本投下の低減も、吸着工程と、メタンおよび二
酸化炭素が燃料に失われる電力作業の同様に高いユーテ
ィリティ費で相殺される。しかし、正味結果は、水素と
一酸化炭素の別々の生成物の連結原価は、水素と一酸化
炭素を別々の生成物として共生成する伝統的極低温技術
にかかる５％が低減されている。総合成果対極低温技術
およびその他の実施例の結果も下表２に示す。
比較して示すが、それは図１１と同様、高純度水素生成
物を回収する。この実施例においては、二酸化炭素を先
ず抽出し、その後、高純度水素生成物、それに続いて一
酸化炭素を回収する。類似部品を類似番号で同一視し、
類似機能を果す。これらについてはこの実施例のために
繰返し論じない。管路１００にあるその他の合成気体成
分からの二酸化炭素抽出後の気体混合物について言えば
、このような気体混合物は、図１１に述べられた水素Ｐ
ＳＡ工程と、この場合一酸化炭素を供給材料気体から抽
出しなかったことを除き同一の方法で操作される水素Ｐ
ＳＡ工程１８４に入る。未吸着水素を管路１８６で高純
度生成物として回収する一方、非水素成分を吸着させ、
減圧と再生中に気体混合物として放出して管路１８８に
入れる。前記水素ＰＳＡ工程１８４の操作は上記および
米国特許第３，５６４，８１６号に述べられているが、
そこでの吸着工程は、高純度水素のみが様々の床から、
時系列の短縮もしくは床の寸法を拡大させるかのいずれ
かにより発出させるよう処理する。管路１８８の気体混
合物をその後、一酸化炭素を、先にこのような一酸化炭
素ＶＳＡ工程たとえば図１２に関し述べた工程１９０で
記述した一酸化炭素の回収にかけて、その結果得られた
管路１９２にある一酸化炭素生成物をその平行吸着床の
初期工程に関する米国特許第４，９１３，７０９号と同
様に操作される系から再回収する。気体混合物の残余成
分を管路１９４に再循環させて二酸化炭素ＰＳＡ工程９
８で潜在的パージ気体の役目を果すが、図７に関して述
べた選択は図示していないが、この図１２に影響される
。管路１９６にある二酸化炭素充填再循環気体混合物を
分割して、流れの１部を燃料として管路１９８に戻し、
水素ＰＳＡ工程１８４が高純度水素生成物だけを抽出し
、その系から残留不純物を取込まないという事実にかん
がみ、循環プロセスに不純物を堆積させないようにする
。管路２００の残余再循環流れの圧力を吸込圧縮機２０
２で増圧し、管路２０４に入って管路１６を経由して改
質反応工程１４に再循環させる。この図１２の実施例に
おいて別々に行う一酸化炭素と水素の回収は、伝統的先
行技術極低温技術からの回収は一酸化炭素で９１％と水
素で８５％であるのとそれぞれ比較して９９％である。 窒素の一酸化炭素中での堆積も、伝統的極低温技術と比
較して防げる。図１２の実施例の極低温技術に対する２
１％の資本投下の低減も、吸着工程と、メタンおよび二
酸化炭素が燃料に失われる電力作業の同様に高いユーテ
ィリティ費で相殺される。しかし、正味結果は、水素と
一酸化炭素の別々の生成物の連結原価は、水素と一酸化
炭素を別々の生成物として共生成する伝統的極低温技術
にかかる５％が低減されている。総合成果対極低温技術
およびその他の実施例の結果も下表２に示す。
【００７８】
【表２】
―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 二酸化炭素以上に一酸
化炭素に選択的ない吸着剤での吸着選択の比較――――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――
極低温
極低温 図 番 ベー
ス ７ ８ ９ １０ ベ
ース １１ １２
ケース
ケース―――――――
―――――――――――――――――――――――――
――――生成物 ＣＯ
ＣＯ ＣＯ ＣＯ ＣＯ
Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――――一酸化炭素 ９
１％ ９９％ ９２％ ９９％ ９
７％ ９１％ ９９％ ９９％
回 収 水素回収 − −
− − − ８５
％ ９９％ ９９％ ―――――――
―――――――――――――――――――――――――
――――設備投資＊ １．００
０．８６ ０．８８ ０．８６ ０．９１
１．００ ０．７３ ０．７９――――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――ユーティリティ：＊ 天然ガス １．００ １．０
２ １．０６ １．０２ １．０２ １．０
０ １．４３ １．４３ 二酸化炭素
１．００ １．１０ １．１０
１．００ １．００ １．００ １．
１０ １．１０ 電 力
１．００ １．７２ １．７２ １．７２
１．７２ １．００ １．５７
１．５７――――――――――――――――――――
――――――――――――――――生成物原価＊
１．００ ０．９７ ０．９９ ０．
９８ １．００ １．００ ０．９４
０．９５（＄／単位生成物） ―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 注：＊対応極低温ケー
スに関する数値注目すべきことは、上記実施例が、改質
反応が備わる様々の気体の一貫精製法を説明しているこ
とである。一酸化炭素の精製と生産もしくは水素と一酸
化炭素を一酸化炭素および水素含有合成気体流れを他の
源泉から共生産に説明された気体精製技術を使用するこ
とも可能である。前記流れに、化学工場の排ガス、製油
所排ガスおよび同様の工業排ガスを含めることもできる
。そのうえ、一酸化炭素が唯一の回収純粋生成物である
実施例も、合成気体流れからの一酸化炭素の適切な調整
に使用でき、所望の最終用途で利用する合成気体中の水
素の一酸化炭素に対する比を適当にできる。
――――――――――― 二酸化炭素以上に一酸
化炭素に選択的ない吸着剤での吸着選択の比較――――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――
極低温
極低温 図 番 ベー
ス ７ ８ ９ １０ ベ
ース １１ １２
ケース
ケース―――――――
―――――――――――――――――――――――――
――――生成物 ＣＯ
ＣＯ ＣＯ ＣＯ ＣＯ
Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ Ｈ２＋ＣＯ――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――――一酸化炭素 ９
１％ ９９％ ９２％ ９９％ ９
７％ ９１％ ９９％ ９９％
回 収 水素回収 − −
− − − ８５
％ ９９％ ９９％ ―――――――
―――――――――――――――――――――――――
――――設備投資＊ １．００
０．８６ ０．８８ ０．８６ ０．９１
１．００ ０．７３ ０．７９――――
―――――――――――――――――――――――――
―――――――ユーティリティ：＊ 天然ガス １．００ １．０
２ １．０６ １．０２ １．０２ １．０
０ １．４３ １．４３ 二酸化炭素
１．００ １．１０ １．１０
１．００ １．００ １．００ １．
１０ １．１０ 電 力
１．００ １．７２ １．７２ １．７２
１．７２ １．００ １．５７
１．５７――――――――――――――――――――
――――――――――――――――生成物原価＊
１．００ ０．９７ ０．９９ ０．
９８ １．００ １．００ ０．９４
０．９５（＄／単位生成物） ―――――――――――――――――――――――――
――――――――――― 注：＊対応極低温ケー
スに関する数値注目すべきことは、上記実施例が、改質
反応が備わる様々の気体の一貫精製法を説明しているこ
とである。一酸化炭素の精製と生産もしくは水素と一酸
化炭素を一酸化炭素および水素含有合成気体流れを他の
源泉から共生産に説明された気体精製技術を使用するこ
とも可能である。前記流れに、化学工場の排ガス、製油
所排ガスおよび同様の工業排ガスを含めることもできる
。そのうえ、一酸化炭素が唯一の回収純粋生成物である
実施例も、合成気体流れからの一酸化炭素の適切な調整
に使用でき、所望の最終用途で利用する合成気体中の水
素の一酸化炭素に対する比を適当にできる。
【００７９】
【発明の効果】本発明の様々な実施例は、メタンと水素
を含む合成気体流れから純粋一酸化炭素生成物を選択的
に分離できる独特の吸着剤を用いて、吸着一酸化炭素Ｖ
ＳＡ工程を利用する。この機能を果たすことができる吸
着剤に２つの鋼がある。すなわち二酸化炭素以上に一酸
化炭素に対する選択性を備えるものと、二酸化炭素以上
にこのような選択性を備えないものである。最初の６図
の実施例は二酸化炭素、メタンおよび水素以上に一酸化
炭素に対する選択性が備わるこのような独特の吸着剤を
利用する。これらの基準に合う現在周知の吸着剤は、ア
ルミナ、シリカ、シリカ・アルミナおよび他の沸石基材
に分散させた銅イオンである。非二酸化炭素含有流れに
ある一酸化炭素を選択的に分離する吸着剤は定型的には
活性炭素に分散させた銅イオン、および様々な沸石たと
えば３Ａならびに１３Ｘである。後者の吸着剤は、図７
乃至１２で二酸化炭素の初期抽出を達成する実施例で使
用することになる。これらの吸着剤を本発明の一貫製法
で用いると結果として一酸化炭素単独の生成か、もしく
は水素と一酸化炭素の別々の生成物の共生成にかかる資
本または総生成物原価に予期しなかった削減ができる。 そのうえ、様々の実施例におけるこれらの分離工程から
の再循環流れの有効利用は、結果として一酸化炭素と水
素またはそのいずれかのより高い回収率と、また改質油
中の一酸化炭素がより大きい比率で得られる。この新し
い吸着剤の使用によって、メタンと水素またはいずれか
が含まれる合成ガス、気体混合物から高純度の一酸化炭
素生成物の生成に、いまや吸着製法を用いることができ
る。そのうえ、工程単位装置作業間の再循環流れの最適
条件での利用を含む新奇の一貫製法は、結果として、現
存の極低温系の工業的に受入れられている方法での一酸
化炭素と水素またはそのいずれかのより高い生成物の回
収ができる。このようにして、本発明は、一酸化炭素Ｖ
ＳＡ工程においてこれらの新しい吸着剤の最上の利用法
と、効率のよい工程機構内にあって、一酸化炭素単独の
生成、あるいは水素と一酸化炭素を別々の生成物として
、今日、工業的に受入れられている極低温技術で可能で
ある以上により経済的に生産する気体精製工程と気体合
成工程との最上の統合法を記述する。これらの製法は、
酢酸の生産において容量比で９８％強の純粋度を有する
一酸化炭素を必要とし、またイソシアネート生産工業で
、容量比で９９．９９９％の一酸化炭素を必要とするよ
うに様々の工業界で、一酸化炭素の使用が伸びているた
め日増しにその重要性が認められている。この発明の目
的上、容量比で９８％強の一酸化炭素の純度は、高純度
の一酸化炭素の流れにあるものと考えられているが、容
量比で９９．９９９％の一酸化炭素があれば、その一酸
化炭素流れは超高純度の一酸化炭素流れであると考えら
れる。同様に、工業界では伝統的に、水素流れを燃料だ
けでなく、典型的製油用途が容量比で９０％強の水素を
含む高水素流れを必要とし、水素の典型的化学用途が容
量比で９９．５％の水素生成物流れを必要とする他の工
程反応用に必要としてきた一方、特種の化学工業では、
容量比で９９．９９９％の水素生成物流れを必要とする
。この発明の目的上、高水素流れを容量比で９０％強と
規定する一方、水素生成物流れを９９．５％以上と規定
する。
を含む合成気体流れから純粋一酸化炭素生成物を選択的
に分離できる独特の吸着剤を用いて、吸着一酸化炭素Ｖ
ＳＡ工程を利用する。この機能を果たすことができる吸
着剤に２つの鋼がある。すなわち二酸化炭素以上に一酸
化炭素に対する選択性を備えるものと、二酸化炭素以上
にこのような選択性を備えないものである。最初の６図
の実施例は二酸化炭素、メタンおよび水素以上に一酸化
炭素に対する選択性が備わるこのような独特の吸着剤を
利用する。これらの基準に合う現在周知の吸着剤は、ア
ルミナ、シリカ、シリカ・アルミナおよび他の沸石基材
に分散させた銅イオンである。非二酸化炭素含有流れに
ある一酸化炭素を選択的に分離する吸着剤は定型的には
活性炭素に分散させた銅イオン、および様々な沸石たと
えば３Ａならびに１３Ｘである。後者の吸着剤は、図７
乃至１２で二酸化炭素の初期抽出を達成する実施例で使
用することになる。これらの吸着剤を本発明の一貫製法
で用いると結果として一酸化炭素単独の生成か、もしく
は水素と一酸化炭素の別々の生成物の共生成にかかる資
本または総生成物原価に予期しなかった削減ができる。 そのうえ、様々の実施例におけるこれらの分離工程から
の再循環流れの有効利用は、結果として一酸化炭素と水
素またはそのいずれかのより高い回収率と、また改質油
中の一酸化炭素がより大きい比率で得られる。この新し
い吸着剤の使用によって、メタンと水素またはいずれか
が含まれる合成ガス、気体混合物から高純度の一酸化炭
素生成物の生成に、いまや吸着製法を用いることができ
る。そのうえ、工程単位装置作業間の再循環流れの最適
条件での利用を含む新奇の一貫製法は、結果として、現
存の極低温系の工業的に受入れられている方法での一酸
化炭素と水素またはそのいずれかのより高い生成物の回
収ができる。このようにして、本発明は、一酸化炭素Ｖ
ＳＡ工程においてこれらの新しい吸着剤の最上の利用法
と、効率のよい工程機構内にあって、一酸化炭素単独の
生成、あるいは水素と一酸化炭素を別々の生成物として
、今日、工業的に受入れられている極低温技術で可能で
ある以上により経済的に生産する気体精製工程と気体合
成工程との最上の統合法を記述する。これらの製法は、
酢酸の生産において容量比で９８％強の純粋度を有する
一酸化炭素を必要とし、またイソシアネート生産工業で
、容量比で９９．９９９％の一酸化炭素を必要とするよ
うに様々の工業界で、一酸化炭素の使用が伸びているた
め日増しにその重要性が認められている。この発明の目
的上、容量比で９８％強の一酸化炭素の純度は、高純度
の一酸化炭素の流れにあるものと考えられているが、容
量比で９９．９９９％の一酸化炭素があれば、その一酸
化炭素流れは超高純度の一酸化炭素流れであると考えら
れる。同様に、工業界では伝統的に、水素流れを燃料だ
けでなく、典型的製油用途が容量比で９０％強の水素を
含む高水素流れを必要とし、水素の典型的化学用途が容
量比で９９．５％の水素生成物流れを必要とする他の工
程反応用に必要としてきた一方、特種の化学工業では、
容量比で９９．９９９％の水素生成物流れを必要とする
。この発明の目的上、高水素流れを容量比で９０％強と
規定する一方、水素生成物流れを９９．５％以上と規定
する。
【００８０】本発明は、二酸化炭素含有流れと、低二酸
化炭素流れからの一酸化炭素抽出を使用する様々の実施
例で述べてきたが、本発明の全範囲については別項請求
項から確かめられるであろう。
化炭素流れからの一酸化炭素抽出を使用する様々の実施
例で述べてきたが、本発明の全範囲については別項請求
項から確かめられるであろう。
【図１】一酸化炭素の吸着回収の後、膜の選択透過によ
る高水素流れの回収に係わる一貫製法を示す略図である
。
る高水素流れの回収に係わる一貫製法を示す略図である
。
【図２】膜の選択透過による高水素流れを、前記膜から
の不良品流れから一酸化炭素を吸着分離する回収を伴う
回収の略図である。
の不良品流れから一酸化炭素を吸着分離する回収を伴う
回収の略図である。
【図３】高水素流れの下流吸着回収を伴う一酸化炭素生
成物の吸着回収の略図である。
成物の吸着回収の略図である。
【図４】一酸化炭素の２次吸着回収を伴う高水素流れの
回収の略図である。
回収の略図である。
【図５】水素生成物の２次回収と、結果としてでる気体
混合物を改質反応の燃料と供給材料とする再循環を伴う
一酸化炭素生成物を吸着回収する略図である。
混合物を改質反応の燃料と供給材料とする再循環を伴う
一酸化炭素生成物を吸着回収する略図である。
【図６】気体混合物からの一酸化炭素の２次吸着回収と
、結果としてでる気体混合物を改質反応の燃料と供給材
料とする再循環を伴う水素生成物の吸着回収の略図であ
る。
、結果としてでる気体混合物を改質反応の燃料と供給材
料とする再循環を伴う水素生成物の吸着回収の略図であ
る。
【図７】一酸化炭素の２次吸着回収と、膜を通す選択透
過による高水素流れの回収を伴う合成気体からの二酸化
炭素の拒絶を示す略図である。
過による高水素流れの回収を伴う合成気体からの二酸化
炭素の拒絶を示す略図である。
【図８】気体混合物の吸着分離に伴う膜を通す選択分離
による高窒素流れの回収と前記膜の拒絶物から一酸化炭
素を選択分離する回収とによる二酸化炭素の拒絶を示す
略図である。
による高窒素流れの回収と前記膜の拒絶物から一酸化炭
素を選択分離する回収とによる二酸化炭素の拒絶を示す
略図である。
【図９】気体混合物からの吸着分離に伴う一酸化炭素生
成物の吸着分離と、さらにそれに続く吸着分離による高
水素流れ回収による二酸化炭素の拒絶を示す略図である
。
成物の吸着分離と、さらにそれに続く吸着分離による高
水素流れ回収による二酸化炭素の拒絶を示す略図である
。
【図１０】気体混合物の吸着分離に伴う高窒素流れの吸
着分離による回収と、それに続く一酸化炭素の吸着分離
による気体混合物からの回収による気体混合物の二酸化
炭素成分の拒絶を示す略図である。
着分離による回収と、それに続く一酸化炭素の吸着分離
による気体混合物からの回収による気体混合物の二酸化
炭素成分の拒絶を示す略図である。
【図１１】気体混合物の吸着分離に伴う一酸化炭素生成
物の吸着分離による回収と、結果としてでる気体混合物
を二酸化炭素吸着工程のパージに再循環させることと、
それに続く改質反応の供給材料および燃料としての再循
環による気体混合物からの二酸化炭素の拒絶を示す略図
である。
物の吸着分離による回収と、結果としてでる気体混合物
を二酸化炭素吸着工程のパージに再循環させることと、
それに続く改質反応の供給材料および燃料としての再循
環による気体混合物からの二酸化炭素の拒絶を示す略図
である。
【図１２】気体混合物の吸着分離に伴う、水素生成物の
吸着分離による回収と、それに続く一酸化炭素の吸着分
離による回収と、結果としてでる気体混合物の二酸化炭
素吸着工程パージ用の再循環と、それに続く改質反応へ
の供給材料および燃料としての再循環による気体混合物
からの二酸化炭素の拒絶を示す略図である。
吸着分離による回収と、それに続く一酸化炭素の吸着分
離による回収と、結果としてでる気体混合物の二酸化炭
素吸着工程パージ用の再循環と、それに続く改質反応へ
の供給材料および燃料としての再循環による気体混合物
からの二酸化炭素の拒絶を示す略図である。
１０ 管路（メタン）
１２ 管路（二酸化炭素）
１４ 管路（改質反応工程）
１６ 管路（結合二酸化炭素気体混合物）１８ 管
路（合成気体） ２０ ＶＳＡ（減圧変動吸着工程） ２２ 管路（一酸化炭素生成物） ２４ 管路（低一酸化炭素） ２６ 水素拒絶膜工程 ２８ 透過物 ３０ 管路（拒絶物流れ） ３２ 吸込圧縮機 ３４ 管路（加圧流れ） ３６ 膜工程 ３８ 管路（透過物） ４０ 管路（気体混合物） ４２ 管路（高純度一酸化炭素生成物）４４ 一酸
化炭素ＶＳＡ工程 ４６ 管路（再循環流れ） ４８ 吸込圧縮機 ５０ 再循環 ５２ 高圧変動吸着工程（ＰＳＡ） ５４ 高水素流れ ５６ 管路（再循環） ５８ 吸込圧縮機 ６０ 管路（戻り） ６２ 水素ＰＳＡ工程 ６４ 高水素流れ ６６ 管路（低水素気体混合物） ６８ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 ７０ 一酸化炭素生成物 ７２ 管路（一酸化炭素生成物） ７４ 吸込圧縮機 ７６ 管路（加圧流） ７８ 管路（水素生成物流れ） ８０ 管路（再循環） ８２ 管路（燃料利用） ８４ 管路（再循環気体混合物） ８６ 吸込圧縮機 ８８ 管路（再循環） ９０ 管路（燃料ブリード流れ） ９２ 吸込圧縮機 ９４ 管路（再循環） ９６ 管路（高純度水素生成物） ９８ 二酸化炭素分離工程 １００ 管路（気体混合物） １０２ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １０４ 管路（プロセスの生成物） １０６ 管路（低一酸化炭素気体混合物）１０８
膜工程 １１０ 管路（高水素流れ） １１２ 管路（二酸化炭素供給） １１４ 管路（最終的再循環） １１６ 吸込圧縮機 １１８ 管路 １２０ 膜分離工程 １２２ 高水素流 １２４ 管路（残余気体混合物） １２６ 管路（一酸化炭素生成物） １２８ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １３０ 管路（気体） １３２ 管路（再循環） １３４ 吸込圧縮機 １３６ 管路（戻り） １３８ 水素ＰＳＡ工程 １４０ 管路（高水素流れ） １４２ 管路（吸着済み非水素成分）１４４ 管路
（脱着二酸化炭素再循環）１４６ 吸込圧縮機 １４８ 管路（最終的戻り） １５０ 水素ＰＳＡ工程 １５２ 管路（非吸着高水素流れ） １５４ 非水素成分 １５６ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １５８ 管路（排気気体） １６０ 管路（気体混合物の未吸着成分）１６２
管路（パージ流出物） １６４ 吸込圧縮機 １６６ 管路（加圧流） １６８ 水素ＰＳＡ工程 １７０ 管路（未吸着水素） １７２ 管路（再循環） １７４ 管路（二酸化炭素） １７６ 管路 １７８ 管路（残留再循環気体混合物）１８０ 吸
込圧縮機 １８２ 管路（加圧流） １８４ 水素ＰＳＡ工程 １８６ 管路（未吸着水素） １８８ 管路（気体混合物） １９０ 図１２の工程 １９２ 一酸化炭素生成物 １９４ 管路（気体混合物） １９６ 管路（二酸化炭素再循環気体混合物）１９８
管路（燃料用流れ） ２００ 管路（残余再循環流れ） ２０２ 吸込圧縮機 ２０４ 管路（再循環）
路（合成気体） ２０ ＶＳＡ（減圧変動吸着工程） ２２ 管路（一酸化炭素生成物） ２４ 管路（低一酸化炭素） ２６ 水素拒絶膜工程 ２８ 透過物 ３０ 管路（拒絶物流れ） ３２ 吸込圧縮機 ３４ 管路（加圧流れ） ３６ 膜工程 ３８ 管路（透過物） ４０ 管路（気体混合物） ４２ 管路（高純度一酸化炭素生成物）４４ 一酸
化炭素ＶＳＡ工程 ４６ 管路（再循環流れ） ４８ 吸込圧縮機 ５０ 再循環 ５２ 高圧変動吸着工程（ＰＳＡ） ５４ 高水素流れ ５６ 管路（再循環） ５８ 吸込圧縮機 ６０ 管路（戻り） ６２ 水素ＰＳＡ工程 ６４ 高水素流れ ６６ 管路（低水素気体混合物） ６８ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 ７０ 一酸化炭素生成物 ７２ 管路（一酸化炭素生成物） ７４ 吸込圧縮機 ７６ 管路（加圧流） ７８ 管路（水素生成物流れ） ８０ 管路（再循環） ８２ 管路（燃料利用） ８４ 管路（再循環気体混合物） ８６ 吸込圧縮機 ８８ 管路（再循環） ９０ 管路（燃料ブリード流れ） ９２ 吸込圧縮機 ９４ 管路（再循環） ９６ 管路（高純度水素生成物） ９８ 二酸化炭素分離工程 １００ 管路（気体混合物） １０２ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １０４ 管路（プロセスの生成物） １０６ 管路（低一酸化炭素気体混合物）１０８
膜工程 １１０ 管路（高水素流れ） １１２ 管路（二酸化炭素供給） １１４ 管路（最終的再循環） １１６ 吸込圧縮機 １１８ 管路 １２０ 膜分離工程 １２２ 高水素流 １２４ 管路（残余気体混合物） １２６ 管路（一酸化炭素生成物） １２８ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １３０ 管路（気体） １３２ 管路（再循環） １３４ 吸込圧縮機 １３６ 管路（戻り） １３８ 水素ＰＳＡ工程 １４０ 管路（高水素流れ） １４２ 管路（吸着済み非水素成分）１４４ 管路
（脱着二酸化炭素再循環）１４６ 吸込圧縮機 １４８ 管路（最終的戻り） １５０ 水素ＰＳＡ工程 １５２ 管路（非吸着高水素流れ） １５４ 非水素成分 １５６ 一酸化炭素ＶＳＡ工程 １５８ 管路（排気気体） １６０ 管路（気体混合物の未吸着成分）１６２
管路（パージ流出物） １６４ 吸込圧縮機 １６６ 管路（加圧流） １６８ 水素ＰＳＡ工程 １７０ 管路（未吸着水素） １７２ 管路（再循環） １７４ 管路（二酸化炭素） １７６ 管路 １７８ 管路（残留再循環気体混合物）１８０ 吸
込圧縮機 １８２ 管路（加圧流） １８４ 水素ＰＳＡ工程 １８６ 管路（未吸着水素） １８８ 管路（気体混合物） １９０ 図１２の工程 １９２ 一酸化炭素生成物 １９４ 管路（気体混合物） １９６ 管路（二酸化炭素再循環気体混合物）１９８
管路（燃料用流れ） ２００ 管路（残余再循環流れ） ２０２ 吸込圧縮機 ２０４ 管路（再循環）
Claims (31)
- 【請求項１】 一酸化炭素、メタンおよび窒素を付加
的に含む気体混合物から一酸化炭素の大量分離と高水素
気体の個別回収を炭化水素供給材料流れの改質反応で行
う一貫方法であって、（ａ） 炭化水素供給材料流れを
改質反応で改質して少くとも水素、一酸化炭素、二酸化
炭素、メタンおよび窒素を含む気体混合物に変える工程
と、（ｂ） 一酸化炭素と高水素気体を前記気体混合物
から別々に分離して、前記一酸化炭素を前記気体混合物
から単一工程で、しかも、前記気体混合物から大量の前
記一酸化炭素を吸着する能力のある吸着剤上で前記一酸
化炭素の選択的吸着により容量比で少くとも９８％の純
度で分離する工程と、（ｃ） 前記気体混合物の少くと
も１部を前記供給材料の１部として、一酸化炭素と高水
素気体の分離後、前記改質反応に再循環させる工程と、
からなる一貫方法。 - 【請求項２】 前記気体混合物から一酸化炭素を分離
し、その後、前記高水素気体を前記気体混合物から分離
することを特徴とする請求項１の一貫方法。 - 【請求項３】 前記気体混合物から前記高水素気体を
膜を通して前記気体混合物のその他の成分以上に優先的
に前記高水素気体を選択的に透過することで分離するこ
とを特徴とする請求項２の一貫方法。 - 【請求項４】 前記気体混合物から前記高水素気体を
水素以上に優先的に前記非水素気体の少くとも１部を選
択吸着させて分離し、そこにおける水素は前記分離で相
対的に未吸着のまま回収されることを特徴とする請求項
２の一貫方法。 - 【請求項５】 前記高水素気体は、容量比で少くとも
９９．５％の工業的に純粋水素であることを特徴とする
請求項４の一貫方法。 - 【請求項６】 前記再循環気体混合物を前記改質反応
の燃料として燃焼させることを特徴とする請求項４の一
貫方法。 - 【請求項７】 前記気体混合物から前記高水素気体を
最初に分離し、その後前記一酸化炭素を前記気体混合物
から分離することを特徴とする請求項１の一貫方法。 - 【請求項８】 前記気体混合物から前記高水素気体を
膜を通して前記気体混合物のその他の成分以上に優先的
に前記非水素気体を選択的に吸着して分離することを特
徴とする請求項７の一貫方法。 - 【請求項９】 前記気体混合物から前記高水素気体を
水素以上に優先的に前記非水素気体成分を選択的に吸着
させて分離して、水素を前記分離で相対的に未吸着のま
ま回収することを特徴とする請求項７の一貫方法。 - 【請求項１０】 前記高水素気体は容量比で少くとも
９９．５％の工業的に純粋の水素であることを特徴とす
る請求項９の一貫方法。 - 【請求項１１】 前記再循環気体混合物を前記改質反
応の燃料として燃焼させることを特徴とする請求項９の
一貫方法。 - 【請求項１２】 前記一酸化炭素の大量分離の吸着剤
には、前記気体混合物から大量の一酸化炭素を吸着する
だけ十分な分散銅イオンが含まれることを特徴とする請
求項１の一貫方法。 - 【請求項１３】 前記吸着剤を含む銅は、二酸化炭素
とメタン以上に一酸化炭素の吸着に選択的であることを
特徴とする請求項１２の一貫方法。 - 【請求項１４】 前記気体混合物から二酸化炭素を除
去してから一酸化炭素もしくは高水素気体を、水素と一
酸化炭素以上に二酸化炭素の吸着に選択的である吸着剤
上に前記二酸化炭素を選択的に吸着させて除去すること
を特徴とする請求項１の一貫方法。 - 【請求項１５】 前記気体混合物から一酸化炭素を、
前記二酸化炭素の除去後、分離し、その後、前記気体混
合物から高水素気体を分離することを特徴とする請求項
１４の一貫方法。 - 【請求項１６】 前記気体混合物から前記高水素気体
を、膜を通して前記気体混合物以上に前記高水素気体を
優先的に選択透過させることで分離することを特徴とす
る請求項１５の一貫方法。 - 【請求項１７】 前記高水素気体の除去後、前記気体
混合物を前記改質反応に再循環させることを特徴とする
請求項１５の一貫方法。 - 【請求項１８】 前記高水素気体の除去後、前記気体
混合物が二酸化炭素を二酸化炭素の吸着に選択的な吸着
剤からパージしてから、前記改質反応に再循環させるこ
とを特徴とする請求項１７の一貫方法。 - 【請求項１９】 前記気体混合物から前記高水素気体
を、水素以上に優先的に前記非水素気体成分を選択的に
吸着させて分離し、そこにおける水素が前記分離で相対
的に未吸着のまま回収されることを特徴とする請求項１
７の一貫方法。 - 【請求項２０】 前記気体混合物から高水素気体を、
前記二酸化炭素の除去後、分離し、その後、前記気体混
合物から一酸化炭素を分離することを特徴とする請求項
１４の一貫方法。 - 【請求項２１】 前記気体混合物から前記高水素気体
を、膜を通して前記気体混合物のその他の成分以上に前
記高水素気体に優先的に選択的に透過をさせて分離する
ことを特徴とする請求項２０の一貫方法。 - 【請求項２２】 前記一酸化炭素の除去後、前記気体
混合物を前記改質反応に再循環させることを特徴とする
請求項２０の一貫方法。 - 【請求項２３】 前記一酸化炭素の除去後、前記気体
混合物が、前記二酸化炭素の吸着に選択的である吸着剤
からパージしてから前記改質反応に再循環させることを
特徴とする請求項２２の一貫方法。 - 【請求項２４】 前記気体混合物から前記高水素気体
を、膜を通して前記気体混合物のその他の成分以上に前
記高水素気体に優先的に選択的な吸着をさせて分離する
ことを特徴とする請求項２２の一貫方法。 - 【請求項２５】 前記気体混合物から前記高水素気体
を、水素以上に優先的に前記非水素気体に選択的な吸着
をさせて分離することを特徴とする請求項２０の一貫方
法。 - 【請求項２６】 前記高水素気体は、容量比で少くと
も９９．５％の工業的に純粋な水素であることを特徴と
する請求項１４の一貫方法。 - 【請求項２７】 前記再循環気体混合物の１部を改質
反応の燃料として燃焼させることを特徴とする請求項１
４の一貫方法。 - 【請求項２８】 一酸化炭素、メタンおよび窒素を付
加的に含む気体混合物から一酸化炭素の大量分離と高水
素気体の個別回収を炭化水素供給材料流れの改質反応で
行う一貫方法であって、（ａ） 炭化水素供給材料流れ
を改質反応で改質して少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタンおよび窒素を含む気体混合物に変える工
程と、（ｂ） 前記気体混合物から一酸化炭素を分離し
て、前記一酸化炭素を前記気体混合物から単一工程で、
しかも、前記気体混合物から大量の前記一酸化炭素を吸
着する能力のある吸着剤上で前記一酸化炭素の選択吸着
により純度を容量比で少くとも９８％にして分離する工
程と、（ｃ） 前記気体混合物から高水素気体を膜を通
し、前記気体混合物のその他の成分以上に優先的に前記
高水素気体を選択透過させて分離する工程と、（ｄ）
前記気体混合物の少くとも１部分を供給材料流れの１部
として、前記一酸化炭素と高水素気体の分離後、改質反
応に再循環させる工程と、からなる一貫方法。 - 【請求項２９】 一酸化炭素、メタンおよび窒素を付
加的に含む気体混合物から一酸化炭素の大量分離と高水
素気体の個別回収を炭化水素供給材料流れの改質反応で
行う一貫方法であって、（ａ） 炭化水素供給材料流れ
を改質反応で改質して少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタンおよび窒素を含む気体混合物に変える工
程と、（ｂ） 前記気体混合物から一酸化炭素を分離し
て、前記一酸化炭素を、前記気体混合物を単一工程で、
しかも、前記気体混合物から大量の前記一酸化炭素を吸
着する能力のある吸着剤上で前記一酸化炭素の選択吸着
により純度を容量比で少くとも９８％にして分離する工
程と、（ｃ） 前記気体混合物から水素を、水素以上に
優先的に前記非水素成分を選択吸着し、そこにおける水
素を前記分離で相対的に未吸着のまま回収する工程と、
（ｄ） 前記気体混合物の少くとも１部を、前記一酸化
炭素と水素の分離後、改質反応に供給材料の１部として
再循環させる工程と、（ｅ） 前記再循環気体混合物の
１部を前記改質反応の燃料として燃焼させる工程と、か
らなる一貫方法。 - 【請求項３０】 一酸化炭素、メタンおよび窒素を付
加的に含む気体混合物から一酸化炭素の大量分離と高水
素気体の個別回収を炭化水素供給材料流れの改質反応で
行う一貫方法であって、（ａ） 炭化水素供給材料流れ
を改質反応で改質して少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタンおよび窒素を含む気体混合物に変える工
程と、（ｂ） 前記気体混合物から二酸化炭素を分離し
て、前記気体混合物から前記二酸化炭素を、前記気体混
合物から一酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を吸着する
能力のある吸着剤上で前記二酸化炭素を選択吸着させて
分離する工程と、（ｃ） 前記気体混合物から一酸化炭
素を分離して、前記一酸化炭素を前記気体混合物から単
一工程で、しかも前記気体混合物から大量の前記一酸化
炭素を吸着する能力のある吸着剤上で前記一酸化炭素の
選択吸着をさせて、容量比で少くとも９８％の純度に分
離する工程と、（ｄ） 前記気体混合物から高水素気体
を、膜を通して前記気体混合物のその他の成分以上に優
先的に前記高窒素気体を選択透過させて分離する工程と
、（ｅ） 前記気体混合物の少くとも１部分を、一酸化
炭素と高窒素気体の分離後、前記改質反応に供給材料流
れの１部として再循環させる工程と、からなる一貫方法
。 - 【請求項３１】 一酸化炭素、メタンおよび窒素を付
加的に含む気体混合物から一酸化炭素の大量分離と高水
素気体の個別回収を炭化水素供給材料流れの改質反応で
行う一貫方法であって、（ａ） 炭化水素供給材料流れ
を改質反応で改質して少くとも水素、一酸化炭素、二酸
化炭素、メタンおよび窒素を含む気体混合物に変える工
程と、（ｂ） 前記気体混合物から二酸化炭素を分離し
て、前記気体混合物から前記二酸化炭素を、前記気体混
合物から一酸化炭素と水素以上に二酸化炭素を吸着する
能力のある吸着剤で前記二酸化炭素を選択吸着させて分
離する工程と、（ｃ） 前記気体混合物から一酸化炭素
を分離して、前記一酸化炭素を前記気体混合物から単一
工程で、しかも前記気体混合物から大量の前記一酸化炭
素を吸着する能力のある吸着剤上で前記一酸化炭素の選
択吸着をさせて、容量比で少くとも９８％の純度に分離
する工程と、（ｄ） 前記気体混合物から水素を、水素
以上に前記非水素成分を優先的に選択吸着させて分離し
て、水素を前記分離で相対的に未吸着のまま回収する工
程と、（ｅ） 二酸化炭素を、前記水素をパージ気体と
して除去後、前記気体混合物を使用して、二酸化炭素の
吸着に選択的の吸着剤からパージする工程と、（ｆ）
前記パージ気体の少くとも１部分を、一酸化炭素と水素
の分離後、改質反応に供給材料の１部として再循環させ
る工程と、（ｇ） 前記再循環パージ気体の１部を改質
反応の燃料として燃焼させる工程と、からなる一貫方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/586,359 US5073356A (en) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | Integrated processes for the production of carbon monoxide |
| US586359 | 1990-09-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349103A true JPH04349103A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=24345427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP91297824A Pending JPH04349103A (ja) | 1990-09-20 | 1991-09-30 | 気体混合物から、一酸化炭素の大量分離と、高窒素気体の個別分離の一貫方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5073356A (ja) |
| EP (1) | EP0476656B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04349103A (ja) |
| KR (1) | KR940006239B1 (ja) |
| CA (1) | CA2051075A1 (ja) |
| DE (1) | DE69116781T2 (ja) |
| ES (1) | ES2085393T3 (ja) |
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