JPH05111610A - Ch4を含まないcoガスの分離方法 - Google Patents
Ch4を含まないcoガスの分離方法Info
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Abstract
H4 を含まないCOガスを分離する方法を提供する。 【構成】 H2、CO、CH4、CO2 およびH2Oから
なる原料ガスから4塔式圧力スイング吸着法によってC
Oガスを分離する方法であり、吸着塔に上記原料ガスを
供給してH2ガスを回収すると共に、CO、CH4、CO
2 およびH2Oを吸着させる吸着工程、該吸着工程と同
一方向に前記吸着塔内を減圧して、H2ガスを、次いで
COガスを回収し、最後に排出させるCH4 ガスを含む
COガスを昇圧し、上記原料ガスと混合して上記吸着塔
に供給する減圧工程、上記回収したH2ガスの一部を上
記吸着工程と逆方向に供給して上記吸着塔からCO2、
CH4 およびCOガスを脱着除去するパージ工程、およ
び前記回収H2 ガスの一部で前記吸着塔内を昇圧する昇
圧工程を、この順序で上記四つの吸着塔に順次繰り返し
て行なう。 【効果】 COガス回収率の低下を防止しながら、CH
4 含有率が20ppm 以下のCOを分離することができる。
Description
の分離方法に関し、より詳細にはH2 (水素)、CO、C
H4 (メタン) 、CO2 (炭酸ガス) および水分からなる
原料ガスから不純物としてのCH4 ガスを実質的に含有
しないCOガスを製造する方法に関する。
て注目されている。ところで従来、COの分離方法とし
ては、深冷分離法、吸着液法、圧力スイング吸着 (PS
A) 法などが実施されている。深冷分離法は、CO2と
水分を予め除去したガスを冷却し、沸点差によってそれ
ぞれの成分ガスを分離する方法である。しかしながら、
CO中に混入したCH4を除去するためには、液体プロ
パンによってCH4を吸収、除去する必要があり、CO
のCH4含有率を60ppm以下にすることは困難であった。
一方、PSA法は、予めH2O、CO2を除去した混合ガ
スに対して吸着剤としてゼオライトのように、COがC
H4よりも吸着力が強い吸着剤を使用し、この吸着力の
差を利用してCOを回収する方法であるが、製品CO中
に共吸着した微量のCH4の混入を回避することは困難
であった。
する問題点は、PSA法においてCOの回収率を従来と
同程度に維持しながら、CH4含有率が20ppm以下の実質
的にCH4ガスを含有しないCOガスを分離することに
ある。
明のCOガス分離方法は、H2、CO、CH4、CO2 お
よびH2Oからなる原料ガスから4塔式圧力スイング吸
着法によってCOガスを分離する方法であり、吸着塔に
上記原料ガスを供給して下記昇圧工程により供給したH
2ガスを回収すると共に、CO、CH4、CO2 およびH
2Oを吸着させる吸着工程、該吸着工程と同一方向に前
記吸着塔内を減圧して、H2ガスを、次いでCOガスを
回収し、最後に排出させるCH4ガスを含むCOガスを
昇圧し、上記原料ガスと混合して上記吸着塔に供給する
減圧工程、上記回収したH2ガスを上記吸着工程と逆方
向に供給して上記吸着塔からCO2、CH4およびCOガ
スを脱着除去するパージ工程、および前記回収H2ガス
で前記吸着塔内を昇圧する昇圧工程を、この順序で上記
四つの吸着塔に順次繰り返して行なうことを特徴とす
る。
1は4塔式のPSA法を示し、本発明においては吸着塔
A、B、CおよびDにおいて、夫々、下記する吸着工
程、減圧工程、パージ工程、および昇圧工程をこの順序
で、かつ各吸着塔間で下記するようにずらして行なう。
なお、塔内に充填される吸着剤は従来PSA法に使用さ
れている活性炭系吸着剤が使用される。 吸着工程:管路1から吸着塔AにH2、CO、CH4、C
O2およびH2Oからなる混合ガスを供給し、塔内の吸着
剤にCO、CH4、CO2およびH2Oを吸着させ、H2を
管路2および3を経て排出させ、バッファータンク4に
回収する。 減圧工程:コンプレッサー5を作動し、上記吸着工程と
同一方向に吸着塔A内を減圧し、吸着塔内の吸着剤から
最初に排出される残存H2 を管路2および6を経てバッ
ファータンク7に回収する。次いで真空ポンプ8を作動
し、脱着され、排出されるCH4ガスを実質的に含ま
ず、少量のH2のみを含むCOガスを管路9および10を
経て回収する。ただし、原料ガスが十分な圧を有してい
る場合、および原料ガスを昇圧して使用する場合には、
真空ポンプ8は不要である。最後に排出されるCOと微
量のCH4との混合ガスを管路9を経てバッファータン
ク11に回収し、コンプレッサー12によって昇圧し、管路
13を経て原料ガス供給管路1に循環し、原料ガスと混合
して再使用する。吸着塔B、CおよびDの減圧工程の操
作も上記と同様である。 ハージ工程:上記吸着工程および減圧工程で回収された
H2ガスの一部を上記吸着工程のフローと反対方向に管
路6を経て供給し、吸着塔A内に吸着されているC
O2 、CH4 および残存COを管路14, 15を経て脱着、
除去し、このCO2 、CH4 およびCOの混合ガスは燃
料ガスとして使用する。吸着塔B、CおよびDの脱着工
程も上記同様である。 昇圧工程:上記パージ工程終了後に、所定のバルブ操作
によって吸着塔A内を回収H2 ガスの一部によって昇圧
する。吸着塔B、CおよびDの操作も同様である。次に
吸着塔A、B、CおよびDにおける上記吸着、減圧、パ
ージおよび昇圧各工程の順序を下記表1に示す。
(すなわちH2回収、CO回収、CO循環) について
は、原料ガス組成、吸着圧、減圧工程最終圧等の各条件
に対して吸着塔内吸着状態のシミュレーションによっ
て、好ましくは確認試験によって所定の圧力を設定して
おく。本発明によれば、吸着工程では原料ガス供給端か
らCO2、 CH4、COの吸着帯が形成され、減圧工程
で圧を下げるに従って各吸着帯は前進する。
H2を回収することができる。次いでCH4の吸着帯前端
が出口端に到達するまでは、CH4を一切含まないCO
ガスを回収することができる。ただしこの時点で、CO
回収を終えるとCO回収率が低すぎて得策ではない。
で) CH4を若干含有するCOガスを排出させ、それを
吸着工程原料ガスに加え再利用することで回収率を維持
する。なお、CO2 吸着帯ではCO2 の吸着以外に若干
のCH4 、CO、H2 が、CH4吸着帯ではCH4の吸着
以外に若干のCO、H2が、CO吸着帯ではCOの吸着
以外に若干のH2が共吸着されている。以下、本発明の
実施例を述べる。
Oの分離を行なった。ただし、図1において、バッファ
ータンク11、コンプレッサー12および管路13のない (C
O循環なし) 装置を用いた。 原料ガス組成:H2 62.4vol %、CO 28.7vol%、CH
4 3.2vol%、CO2 5.7vol%。 操作条件 :吸着工程圧力:5.0kg/cm2G 減圧工程 (H2 回収) :5.0kg/cm2G → 0.3kg/cm2G 減圧工程 (CO回収) :0.3kg/cm2G → 350Torr 250Torrおよび100Torr フィードガス量 38.6Nm3/h パージガス量 (N2 ) 9.0Nm3/h ただし、吸着塔は4塔で吸着剤は各塔 150L充填してあ
る。以下に減圧工程圧力をかえた場合の製品COガス中
のCH4 濃度、CO回収率を示す。
上記結果から、以下のことが容易に推定できる。すなわ
ち、減圧工程では5kg/cm2G → 0.3kg/cm2G でH2 ガ
スが回収でき、0.3kg/cm2G → 350TorrでCH4 の全く
ないCOが回収でき、350Torr → 100Torrで循環COガ
スを得れば、おおむねCO回収率83%でCH4、CO2を
実質的に含有しないCOガスを得ることができる。
COガス中にCO2、CH4が実質的に含まれない、即ち
不純物としてはH2だけを含有することになるため、C
O2、CH4 による触媒反応への妨害がなく、本発明に
より分離されたガスを使用してさらに高濃度のCOを得
る場合、使用できる精製装置が広がるし、装置負荷も小
さく (H2 との分離でよいためであり、例えば膜分離な
どを使える) 、循環方式によりCOガスのロスを低減さ
せ、COガス回収率を維持することができる。
タンク 5 コンプレッサー 11 バッファー
タンク 12 コンプレッサー A、B、C、D 吸着塔
Claims (1)
- 【請求項1】 H2、CO、CH4、CO2 およびH2O
からなる原料ガスから4塔式圧力スイング吸着法によっ
てCOガスを分離する方法であり、吸着塔に上記原料ガ
スを供給してH2ガスを回収すると共に、CO、CH4、
CO2およびH2Oを吸着させる吸着工程、該吸着工程と
同一方向に前記吸着塔内を減圧して、H2ガスを、次い
でCOガスを回収し、最後に排出させるCH4ガスを含
むCOガスを昇圧し、上記原料ガスと混合して上記吸着
塔に供給する減圧工程、上記回収したH2ガスの一部を
上記吸着工程と逆方向に供給して上記吸着塔からC
O2、CH4およびCOガスを脱着除去するパージ工程、
および前記回収H2ガスの一部で前記吸着塔内を昇圧す
る昇圧工程を、この順序で上記四つの吸着塔に順次繰り
返して行なうことを特徴とするCH4を含まないCOガ
スの分離方法。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP3275348A JP2587334B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Ch4を含まないcoガスの分離方法 |
KR1019920018981A KR0160783B1 (ko) | 1991-10-23 | 1992-10-15 | 메탄을 함유하지 않은 일산화탄소 가스의 분리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3275348A JP2587334B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | Ch4を含まないcoガスの分離方法 |
Publications (2)
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---|---|
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KR (1) | KR0160783B1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1073875C (zh) * | 1997-10-24 | 2001-10-31 | 化学工业部西南化工研究设计院 | 从含一氧化碳混合气中提纯一氧化碳的变压吸附法 |
Families Citing this family (2)
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JP6305868B2 (ja) * | 2014-08-12 | 2018-04-04 | エア・ウォーター株式会社 | 水素ガスの精製方法及びその精製装置 |
KR101684296B1 (ko) * | 2015-12-02 | 2016-12-08 | 주식회사 이앤켐솔루션 | 순차방식을 이용한 암모니아 연속 회수시스템 |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP3275348A patent/JP2587334B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-15 KR KR1019920018981A patent/KR0160783B1/ko not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1073875C (zh) * | 1997-10-24 | 2001-10-31 | 化学工业部西南化工研究设计院 | 从含一氧化碳混合气中提纯一氧化碳的变压吸附法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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