JPH05132305A - 高純度アルゴン製造方法 - Google Patents
高純度アルゴン製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温吸着工程で補助的冷凍を必要としない改
良された低温吸着法による高純度アルゴン製造方法。 【構成】 低温空気分離蒸留装置からアルゴンに富んだ
分岐流を回収し、前記アルゴンに富む分岐流をアルゴン
分岐カラムへ送り、そこから約0.8 モル％より少ない酸
素を含む粗製アルゴン流を取り出し、前記粗製アルゴン
流を先ず窒素を優先的に吸着するのに適した分子篩と接
触させ、次に酸素を優先的に吸着するのに適した分子篩
と接触させる物理的吸着により窒素の除去及び酸素の除
去を行ない、高純度アルゴン流を生成させることからな
り、然も、前記物理的吸着を本質的に冷凍を行わずに行
う高純度アルゴンの製造方法。
良された低温吸着法による高純度アルゴン製造方法。 【構成】 低温空気分離蒸留装置からアルゴンに富んだ
分岐流を回収し、前記アルゴンに富む分岐流をアルゴン
分岐カラムへ送り、そこから約0.8 モル％より少ない酸
素を含む粗製アルゴン流を取り出し、前記粗製アルゴン
流を先ず窒素を優先的に吸着するのに適した分子篩と接
触させ、次に酸素を優先的に吸着するのに適した分子篩
と接触させる物理的吸着により窒素の除去及び酸素の除
去を行ない、高純度アルゴン流を生成させることからな
り、然も、前記物理的吸着を本質的に冷凍を行わずに行
う高純度アルゴンの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素及び酸素不純物を
含有する粗製アルゴン流を精製するための低温吸着法の
改良に関する。
含有する粗製アルゴン流を精製するための低温吸着法の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気の分離は広く行われており、よく知
られた一つの方法は、一般に窒素と酸素を分離するため
の主蒸留領域とアルゴン分岐(side-arm)カラムを有する
蒸留装置で空気を低温蒸留することを含み、この場合粗
製アルゴンが低温蒸留法により回収される。典型的に
は、蒸留装置は二重蒸留カラムを具え、空気が高圧カラ
ム及び低圧カラムへ導入される。アルゴン分岐流(side
stream）は低圧カラムで発生し、そのカラムから更に精
製するために取り出される。アルゴン流中の窒素は、ア
ルゴンと共にアルゴン分岐カラムから塔頂物として回収
される。塔頂物流は２〜５モル％の酸素及び１モル％の
窒素を含むのが典型的である。その流れの残りはアルゴ
ンからなる。酸素はそのカラムの底から取り出される。
られた一つの方法は、一般に窒素と酸素を分離するため
の主蒸留領域とアルゴン分岐(side-arm)カラムを有する
蒸留装置で空気を低温蒸留することを含み、この場合粗
製アルゴンが低温蒸留法により回収される。典型的に
は、蒸留装置は二重蒸留カラムを具え、空気が高圧カラ
ム及び低圧カラムへ導入される。アルゴン分岐流(side
stream）は低圧カラムで発生し、そのカラムから更に精
製するために取り出される。アルゴン流中の窒素は、ア
ルゴンと共にアルゴン分岐カラムから塔頂物として回収
される。塔頂物流は２〜５モル％の酸素及び１モル％の
窒素を含むのが典型的である。その流れの残りはアルゴ
ンからなる。酸素はそのカラムの底から取り出される。
【０００３】冶金及びエレクトロニクスの用途で用いる
ためのアルゴン回収及び精製は、空気分離工業にとって
重要である。粗製アルゴン流を高純度アルゴンを生ずる
ように更に精製するために一般に二つの方法が用いられ
てきた。一つの方法は接触水素添加と呼ばれており、粗
製アルゴン流と水素含有雰囲気とをニッケル、パラジウ
ム、又は金属ゲッターの如き金属の存在下で接触し、そ
れによって残留酸素を水素発生水蒸気と反応させること
により行われる。この流れを次に冷却し、低温蒸留して
そこから窒素を除去する。別法として、粗製アルゴン流
を低温吸着と呼ばれる処理方法により精製することがで
きる。その方法では、最初に窒素を優先的に吸着するの
に適した吸着剤と接触させることにより窒素を除去し、
次に本質的に窒素を含まないアルゴン流をその流れ中の
残留酸素を優先的に吸着するのに適した吸着剤と接触さ
せる。接触水素添加法の改良を開示した代表的な特許は
次の通りである：
ためのアルゴン回収及び精製は、空気分離工業にとって
重要である。粗製アルゴン流を高純度アルゴンを生ずる
ように更に精製するために一般に二つの方法が用いられ
てきた。一つの方法は接触水素添加と呼ばれており、粗
製アルゴン流と水素含有雰囲気とをニッケル、パラジウ
ム、又は金属ゲッターの如き金属の存在下で接触し、そ
れによって残留酸素を水素発生水蒸気と反応させること
により行われる。この流れを次に冷却し、低温蒸留して
そこから窒素を除去する。別法として、粗製アルゴン流
を低温吸着と呼ばれる処理方法により精製することがで
きる。その方法では、最初に窒素を優先的に吸着するの
に適した吸着剤と接触させることにより窒素を除去し、
次に本質的に窒素を含まないアルゴン流をその流れ中の
残留酸素を優先的に吸着するのに適した吸着剤と接触さ
せる。接触水素添加法の改良を開示した代表的な特許は
次の通りである：
【０００４】米国特許第4,994,098 号明細書には、粗製
アルゴンを製造するための低温法が記載されている。そ
の低温方法は、典型的には高圧、低温、及びアルゴンカ
ラムが互いに連通している三カラム装置を用いている。
アルゴンカラム中で最小の圧力降下で液体と蒸気とを混
合し易くするため、アルゴンカラムの少なくとも一部分
に組織化された(structured)又は順序付けられた(order
ed）充填(packing）が用いられている。その結果酸素か
らアルゴンが一層よく分離され、酸素含有量の低下した
粗製アルゴン流が得られる。酸素濃度が0.5 モル％より
低いのが典型的である。
アルゴンを製造するための低温法が記載されている。そ
の低温方法は、典型的には高圧、低温、及びアルゴンカ
ラムが互いに連通している三カラム装置を用いている。
アルゴンカラム中で最小の圧力降下で液体と蒸気とを混
合し易くするため、アルゴンカラムの少なくとも一部分
に組織化された(structured)又は順序付けられた(order
ed）充填(packing）が用いられている。その結果酸素か
らアルゴンが一層よく分離され、酸素含有量の低下した
粗製アルゴン流が得られる。酸素濃度が0.5 モル％より
低いのが典型的である。
【０００５】米国特許第4,983,194 号明細書には、アル
ゴン分岐カラムを組み込んだ空気分離用二重蒸留塔装置
が記載されている。酸素が約0.8 モル％より少ないアル
ゴン純度を有する粗製アルゴン流がカラムから取り出さ
れ、凝縮され、次に続いて気化された後、その流れを適
当な触媒支持体上の一種類以上の還元金属ゲッターの床
に通す。代表的な金属ゲッターには、水素によって還元
することにより再生することができる銅、ニッケル、又
はそれらの組合せが含まれる。
ゴン分岐カラムを組み込んだ空気分離用二重蒸留塔装置
が記載されている。酸素が約0.8 モル％より少ないアル
ゴン純度を有する粗製アルゴン流がカラムから取り出さ
れ、凝縮され、次に続いて気化された後、その流れを適
当な触媒支持体上の一種類以上の還元金属ゲッターの床
に通す。代表的な金属ゲッターには、水素によって還元
することにより再生することができる銅、ニッケル、又
はそれらの組合せが含まれる。
【０００６】低温吸着法を用いて粗製アルゴン流から酸
素又は窒素又はそれらの両方を除去することを示す代表
的特許は、次の特許の中に示されている：米国特許第3,
928,004 号明細書には、約3.5 ％より少ない窒素及び１
％より多い酸素を含む粗製アルゴン流を、優先的に酸素
を吸着する分子篩床に通すことが記載されている。この
分子篩は典型的には４Ａ即ちナトリウム交換分子篩であ
り、低温吸着は酸素を除去するために約-170℃（-275°
Ｆ）の温度で行われる。酸素はその分子篩から、床を減
圧にし、不活性ガスでフラッシュすることにより脱着さ
れる。
素又は窒素又はそれらの両方を除去することを示す代表
的特許は、次の特許の中に示されている：米国特許第3,
928,004 号明細書には、約3.5 ％より少ない窒素及び１
％より多い酸素を含む粗製アルゴン流を、優先的に酸素
を吸着する分子篩床に通すことが記載されている。この
分子篩は典型的には４Ａ即ちナトリウム交換分子篩であ
り、低温吸着は酸素を除去するために約-170℃（-275°
Ｆ）の温度で行われる。酸素はその分子篩から、床を減
圧にし、不活性ガスでフラッシュすることにより脱着さ
れる。
【０００７】米国特許第3,996,028 号明細書には、酸素
を含有する粗製アルゴン流を、2.8〜4.2 Åの侵入気孔
を有するＡ型合成ゼオライトにアルゴン流を通すことに
より精製する方法が記載されている。酸素は21.38 〜42
7psia の圧力で吸着され、次にゼオライトの真空処理で
圧力を大気圧、典型的には１〜10-2mmＨｇに低下させる
ことにより脱着される。低温吸着を用いることにより、
その特許所有者は、従来法で用いられてきた水素による
接触水素添加に伴われる欠点を解決することができてい
る。規定圧力で沸騰する、液化窒素、液化酸素、及びそ
れらの混合物、又は液化アルゴンからなる冷却剤を用い
ることにより、アルゴンから酸素を低温吸着させること
に伴われる問題を特許所有者は解決している。これらの
冷却剤を使用することにより、アルゴンと酸素の二量体
の形成を防ぎ、冷却剤として液体酸素を用いたことに伴
われる数多くの欠点を除いている。更に、ガスの混合物
を使用することにより、冷却剤圧力の調節による吸着温
度の変化を容易にする機会を与えている。
を含有する粗製アルゴン流を、2.8〜4.2 Åの侵入気孔
を有するＡ型合成ゼオライトにアルゴン流を通すことに
より精製する方法が記載されている。酸素は21.38 〜42
7psia の圧力で吸着され、次にゼオライトの真空処理で
圧力を大気圧、典型的には１〜10-2mmＨｇに低下させる
ことにより脱着される。低温吸着を用いることにより、
その特許所有者は、従来法で用いられてきた水素による
接触水素添加に伴われる欠点を解決することができてい
る。規定圧力で沸騰する、液化窒素、液化酸素、及びそ
れらの混合物、又は液化アルゴンからなる冷却剤を用い
ることにより、アルゴンから酸素を低温吸着させること
に伴われる問題を特許所有者は解決している。これらの
冷却剤を使用することにより、アルゴンと酸素の二量体
の形成を防ぎ、冷却剤として液体酸素を用いたことに伴
われる数多くの欠点を除いている。更に、ガスの混合物
を使用することにより、冷却剤圧力の調節による吸着温
度の変化を容易にする機会を与えている。
【０００８】米国特許第4,239,509 号明細書には、粗製
アルゴン流から酸素及び窒素を低温吸着するための方法
が記載されており、それは今述べた米国特許第3,928,00
4 号及び第3,996,028 号の特許に記載されているものに
勝る利点を与えている。その方法は次のような工程を含
んでいる。約２％の酸素及び0.5 ％の窒素を含む粗製ア
ルゴン流を、窒素を優先的に吸着するのに適した分子
篩、例えば、５Ａ分子篩に約-280°Ｆの温度で通し、５
Ａ分子篩を出る流れが約-250°Ｆの温度を超えないよう
にすることによりその粗製流を精製する。次にその流れ
を、酸素を優先的に吸着するのに適した分子篩、例え
ば、４Ａ分子篩の入った床に通す。残留酸素がその流れ
から除去される。酸素除去中、床の温度を少なくとも-2
50°Ｆ以下に維持するため、分子篩吸着装置は、５Ａ分
子篩吸着装置が４Ａ吸着装置を包むように設計されてい
る。-250°Ｆよりも充分低い温度でアルゴンからの窒素
の吸着を行うことにより、４Ａ領域を-250°Ｆ以下の温
度に維持することができる。４Ａ分子篩の入った吸着領
域を５Ａ分子篩の入った吸着領域で包むことにより、従
来法で用いられていた床温度を維持するために液体酸素
及び他の冷却剤を用いたことに伴われる多くの問題を解
決している。
アルゴン流から酸素及び窒素を低温吸着するための方法
が記載されており、それは今述べた米国特許第3,928,00
4 号及び第3,996,028 号の特許に記載されているものに
勝る利点を与えている。その方法は次のような工程を含
んでいる。約２％の酸素及び0.5 ％の窒素を含む粗製ア
ルゴン流を、窒素を優先的に吸着するのに適した分子
篩、例えば、５Ａ分子篩に約-280°Ｆの温度で通し、５
Ａ分子篩を出る流れが約-250°Ｆの温度を超えないよう
にすることによりその粗製流を精製する。次にその流れ
を、酸素を優先的に吸着するのに適した分子篩、例え
ば、４Ａ分子篩の入った床に通す。残留酸素がその流れ
から除去される。酸素除去中、床の温度を少なくとも-2
50°Ｆ以下に維持するため、分子篩吸着装置は、５Ａ分
子篩吸着装置が４Ａ吸着装置を包むように設計されてい
る。-250°Ｆよりも充分低い温度でアルゴンからの窒素
の吸着を行うことにより、４Ａ領域を-250°Ｆ以下の温
度に維持することができる。４Ａ分子篩の入った吸着領
域を５Ａ分子篩の入った吸着領域で包むことにより、従
来法で用いられていた床温度を維持するために液体酸素
及び他の冷却剤を用いたことに伴われる多くの問題を解
決している。
【０００９】本発明は、窒素及び酸素汚染物質の両方を
含む粗製アルゴン流から高純度アルゴンを製造するため
の低温吸着法の改良に関する。粗製アルゴン流は、低温
空気分離蒸留装置からアルゴンに富む分岐流の分別蒸留
により得られる。低温吸着法により粗製アルゴン流から
窒素及び酸素不純物を除去するための低温吸着装置の改
良には、低温蒸留装置からアルゴン分岐カラム中で0.8
モル％より少なく、好ましくは0.5 モル％より少ない酸
素及び0.5 モル％より少ない窒素を含有する粗製アルゴ
ン流を発生させ、その粗製アルゴン流を窒素を優先的に
除去するのに適した分子篩の入った吸着領域に通し、次
に得られた本質的に窒素を含まないアルゴン流を、酸素
を優先的に除去するのに適した分子篩の入った吸着領域
に通す工程を含む。床温度を維持するのに窒素又は酸素
吸着工程で冷凍は本質的に用いない。
含む粗製アルゴン流から高純度アルゴンを製造するため
の低温吸着法の改良に関する。粗製アルゴン流は、低温
空気分離蒸留装置からアルゴンに富む分岐流の分別蒸留
により得られる。低温吸着法により粗製アルゴン流から
窒素及び酸素不純物を除去するための低温吸着装置の改
良には、低温蒸留装置からアルゴン分岐カラム中で0.8
モル％より少なく、好ましくは0.5 モル％より少ない酸
素及び0.5 モル％より少ない窒素を含有する粗製アルゴ
ン流を発生させ、その粗製アルゴン流を窒素を優先的に
除去するのに適した分子篩の入った吸着領域に通し、次
に得られた本質的に窒素を含まないアルゴン流を、酸素
を優先的に除去するのに適した分子篩の入った吸着領域
に通す工程を含む。床温度を維持するのに窒素又は酸素
吸着工程で冷凍は本質的に用いない。
【００１０】本発明の方法には大きな利点がある。それ
らの利点には、高い選択性で高純度アルゴンを回収する
ことができること、吸着温度を維持するのに冷却剤を用
いずに窒素及び酸素の両方を除去する低温吸着を行うこ
とができること、優れたアルゴン回収速度でアルゴンを
回収することができること、及び分離のために従来の装
置を用いることができることが含まれる。
らの利点には、高い選択性で高純度アルゴンを回収する
ことができること、吸着温度を維持するのに冷却剤を用
いずに窒素及び酸素の両方を除去する低温吸着を行うこ
とができること、優れたアルゴン回収速度でアルゴンを
回収することができること、及び分離のために従来の装
置を用いることができることが含まれる。
【００１１】〔本発明の詳細な記述〕本発明は、空気か
ら高い回収率で高純度アルゴンを回収する改良された方
法に関する。第一工程として、空気を低温蒸留装置で分
離する。典型的には、高圧カラム、低圧カラム、及びア
ルゴン分岐カラムを具えた蒸留装置で分離される。酸素
及び窒素は、選択された工程条件及び装置形態により種
々の組合せ及び純度で回収することができる。アルゴ
ン、及び残留した窒素及び酸素から本質的になる分岐流
を低圧カラムから取り出し、更にアルゴン分岐カラム中
で精留し粗製アルゴン流を生成させ、それを今度は更に
精製して酸素及び他の汚染物質を除去し、高純度アルゴ
ン生成物を生成させる。本発明ではアルゴン分岐カラム
が、酸素含有量が約0.8 モル％より少なく、好ましくは
0.5 モル％より少なく、最も好ましくは0.2 モル％より
少ない粗製アルゴン生成物が生成するように設計され、
操作される。任意に約90％より大きなアルゴン回収率が
この粗製アルゴン純度で、組織化された充填、又は組織
化された充填と慣用的篩皿との組合せを用いて達成する
ことができる。組織化された充填とは、蒸気と液体との
混合及び第一流動方向に対し直角な方向への混合を促進
し、篩皿又は気泡キャップ皿の如き慣用的蒸気・液体接
触装置よりもかなり低い単位長さ当たりの圧力低下を可
能にする幾何学的に配置された充填として定義される。
そのような組織化された充填は当分野でよく知られてお
り、種々の形態で商業的に入手することができる。
ら高い回収率で高純度アルゴンを回収する改良された方
法に関する。第一工程として、空気を低温蒸留装置で分
離する。典型的には、高圧カラム、低圧カラム、及びア
ルゴン分岐カラムを具えた蒸留装置で分離される。酸素
及び窒素は、選択された工程条件及び装置形態により種
々の組合せ及び純度で回収することができる。アルゴ
ン、及び残留した窒素及び酸素から本質的になる分岐流
を低圧カラムから取り出し、更にアルゴン分岐カラム中
で精留し粗製アルゴン流を生成させ、それを今度は更に
精製して酸素及び他の汚染物質を除去し、高純度アルゴ
ン生成物を生成させる。本発明ではアルゴン分岐カラム
が、酸素含有量が約0.8 モル％より少なく、好ましくは
0.5 モル％より少なく、最も好ましくは0.2 モル％より
少ない粗製アルゴン生成物が生成するように設計され、
操作される。任意に約90％より大きなアルゴン回収率が
この粗製アルゴン純度で、組織化された充填、又は組織
化された充填と慣用的篩皿との組合せを用いて達成する
ことができる。組織化された充填とは、蒸気と液体との
混合及び第一流動方向に対し直角な方向への混合を促進
し、篩皿又は気泡キャップ皿の如き慣用的蒸気・液体接
触装置よりもかなり低い単位長さ当たりの圧力低下を可
能にする幾何学的に配置された充填として定義される。
そのような組織化された充填は当分野でよく知られてお
り、種々の形態で商業的に入手することができる。
【００１２】本発明のアルゴン分岐カラムからの粗製ア
ルゴンは、上記酸素不純物と同様、約0.5 モル％までの
窒素を含むのが典型的である。これらの不純物は本発明
で低温吸着により除去され、それらの工程は夫々窒素及
び酸素を除去する。低温吸着による窒素及び酸素の除去
は、本発明により経済的に行うことができる。なぜな
ら、粗製アルゴンを精製及び純粋にするための冷却負担
が従来のアルゴン回収法の場合よりも遥かに低いからで
ある。
ルゴンは、上記酸素不純物と同様、約0.5 モル％までの
窒素を含むのが典型的である。これらの不純物は本発明
で低温吸着により除去され、それらの工程は夫々窒素及
び酸素を除去する。低温吸着による窒素及び酸素の除去
は、本発明により経済的に行うことができる。なぜな
ら、粗製アルゴンを精製及び純粋にするための冷却負担
が従来のアルゴン回収法の場合よりも遥かに低いからで
ある。
【００１３】図１に関し、本質的に水及び二酸化炭素を
含まない加圧空気の流れが導管101を通って工程に入
り、流れ102 及び171 に別れる。流れ102 は熱交換器10
3 の中で冷却され、その冷却された流れ104 は高圧蒸留
カラム107 中へ流れる。任意に流れ104 を、更に処理す
るために取り出される分岐流105 と高圧カラム107 に導
入される流れ106 とに分割してもよい。流れ106は窒素
に富む高圧塔頂流109 及び酸素に富む塔底流129 に別れ
る。流れ109 は流れ111 及び112 に分割される。流れ11
2 は、任意に更に処理されるのに用いられる流れ113 と
114 に分割してもよい。流れ114 は交換器103 中で暖め
られ、高圧酸素生成物115 (HP GAN)として排出される。
高圧窒素の他の部分、流れ111 は、低圧蒸留カラム119
の底部液体溜め中に配置されたリボイラー116 中で沸騰
する液体酸素によって凝縮される。凝縮された窒素流12
1 はカラム107 への還流部分を与える流れ123 と、熱交
換器125 で副次的に冷却される流れ124 とに分割され
る。副次的冷却流126 が得られる。任意に、流れ126
は、更に処理するための流れ127 と流れ128 とに分割し
てもよい。圧力低下の後、流れ128 を還流物として低圧
カラム119 の頂部へ導入する。液体窒素を高圧カラム10
7 から導管151 を経て取り出し、熱交換器125 で冷却
し、圧力を低下し、次に低圧カラム119 に導入する。
含まない加圧空気の流れが導管101を通って工程に入
り、流れ102 及び171 に別れる。流れ102 は熱交換器10
3 の中で冷却され、その冷却された流れ104 は高圧蒸留
カラム107 中へ流れる。任意に流れ104 を、更に処理す
るために取り出される分岐流105 と高圧カラム107 に導
入される流れ106 とに分割してもよい。流れ106は窒素
に富む高圧塔頂流109 及び酸素に富む塔底流129 に別れ
る。流れ109 は流れ111 及び112 に分割される。流れ11
2 は、任意に更に処理されるのに用いられる流れ113 と
114 に分割してもよい。流れ114 は交換器103 中で暖め
られ、高圧酸素生成物115 (HP GAN)として排出される。
高圧窒素の他の部分、流れ111 は、低圧蒸留カラム119
の底部液体溜め中に配置されたリボイラー116 中で沸騰
する液体酸素によって凝縮される。凝縮された窒素流12
1 はカラム107 への還流部分を与える流れ123 と、熱交
換器125 で副次的に冷却される流れ124 とに分割され
る。副次的冷却流126 が得られる。任意に、流れ126
は、更に処理するための流れ127 と流れ128 とに分割し
てもよい。圧力低下の後、流れ128 を還流物として低圧
カラム119 の頂部へ導入する。液体窒素を高圧カラム10
7 から導管151 を経て取り出し、熱交換器125 で冷却
し、圧力を低下し、次に低圧カラム119 に導入する。
【００１４】高圧カラム107 の底からの粗製液体酸素流
129 を熱交換器125 で副次的に冷却し、冷却された流れ
130 を任意に流れ131 と132 とに分割する。流れ131 は
任意に圧力を低下させてもよく、低圧カラム119 中に中
間点から導入する。流れ132は弁133 を通って圧力を低
下し、圧力が低下した流れ134をアルゴン分岐カラム137
のリボイラー・凝縮器138 の沸騰側で暖められる。液
体流140 を低圧蒸留カラム119 の中間点に導入し、流れ
134 の気化により形成された蒸気流139 をカラム119 の
流れ140 の供給点近くへ導入する。
129 を熱交換器125 で副次的に冷却し、冷却された流れ
130 を任意に流れ131 と132 とに分割する。流れ131 は
任意に圧力を低下させてもよく、低圧カラム119 中に中
間点から導入する。流れ132は弁133 を通って圧力を低
下し、圧力が低下した流れ134をアルゴン分岐カラム137
のリボイラー・凝縮器138 の沸騰側で暖められる。液
体流140 を低圧蒸留カラム119 の中間点に導入し、流れ
134 の気化により形成された蒸気流139 をカラム119 の
流れ140 の供給点近くへ導入する。
【００１５】少量の窒素と共に酸素及びアルゴンを含む
分岐流141 を、アルゴン分岐蒸留カラム137 の底へ導入
し、粗製アルゴン塔頂蒸気流145 と塔底流143 とに分離
し、その塔底流を低圧カラム119の流れ141 の取り出し
点近くへ戻す。粗製アルゴン塔頂流145 の一部分を流れ
147 として取り出し、残りの部分をリボイラー・凝縮器
138 中で凝縮し、液体流144 を生成させ、それを還流物
としてアルゴンカラム137 へ送る。分岐蒸留カラム137
は、皿、組織化された充填、又はそれらの組合せを含ん
でいてもよく、酸素含有量が約0.8 モル％より少なく、
好ましくは0.5モル％より少なく、最も好ましくは0.2
モル％より少ない粗製アルゴン塔頂蒸気流を生ずるのに
充分な蒸気・液体接触及び物質移動を促進することがで
きる。この流れの窒素含有量は0.5 モル％より少なく、
好ましくは0.15モル％より少ないであろう。
分岐流141 を、アルゴン分岐蒸留カラム137 の底へ導入
し、粗製アルゴン塔頂蒸気流145 と塔底流143 とに分離
し、その塔底流を低圧カラム119の流れ141 の取り出し
点近くへ戻す。粗製アルゴン塔頂流145 の一部分を流れ
147 として取り出し、残りの部分をリボイラー・凝縮器
138 中で凝縮し、液体流144 を生成させ、それを還流物
としてアルゴンカラム137 へ送る。分岐蒸留カラム137
は、皿、組織化された充填、又はそれらの組合せを含ん
でいてもよく、酸素含有量が約0.8 モル％より少なく、
好ましくは0.5モル％より少なく、最も好ましくは0.2
モル％より少ない粗製アルゴン塔頂蒸気流を生ずるのに
充分な蒸気・液体接触及び物質移動を促進することがで
きる。この流れの窒素含有量は0.5 モル％より少なく、
好ましくは0.15モル％より少ないであろう。
【００１６】供給空気の第二部分、流れ171 をコンプレ
ッサー173で圧搾し、外部冷却により冷却し、更に熱交
換器103 中で冷却し、膨張器175 中で膨張させ、流れ17
7 として低圧カラム119 中の中間点に導入する。或る場
合には、主交換器103 から液体空気流176 を取り出し、
それを弁178 に通して膨張させ、それを高圧カラム107
へ送り、空気分離装置から液体生成物を取り出すことが
できるようにするのが望ましい。低圧カラム119 の上方
中間点から分岐流168 を取り出し、熱交換器125 及び10
3 で冷却に利用されて暖められる、廃棄流169 として放
出する。塔頂窒素流161 をこれらの同じ二つの交換器で
暖め、低圧窒素生成物流163 (LP GAN)として排出され
る。酸素蒸気流165 をカラム119 の底部溜めの上から取
り出し、交換器103 で暖め、ガス状酸素生成物流167 (G
OX）を生成させる。最後に高圧窒素流114 を交換器103
中で暖め、高圧窒素生成物流115 として排出する。
ッサー173で圧搾し、外部冷却により冷却し、更に熱交
換器103 中で冷却し、膨張器175 中で膨張させ、流れ17
7 として低圧カラム119 中の中間点に導入する。或る場
合には、主交換器103 から液体空気流176 を取り出し、
それを弁178 に通して膨張させ、それを高圧カラム107
へ送り、空気分離装置から液体生成物を取り出すことが
できるようにするのが望ましい。低圧カラム119 の上方
中間点から分岐流168 を取り出し、熱交換器125 及び10
3 で冷却に利用されて暖められる、廃棄流169 として放
出する。塔頂窒素流161 をこれらの同じ二つの交換器で
暖め、低圧窒素生成物流163 (LP GAN)として排出され
る。酸素蒸気流165 をカラム119 の底部溜めの上から取
り出し、交換器103 で暖め、ガス状酸素生成物流167 (G
OX）を生成させる。最後に高圧窒素流114 を交換器103
中で暖め、高圧窒素生成物流115 として排出する。
【００１７】一般に約-250°Ｆ〜-290°Ｆの範囲の温度
にあり、酸素含有量が0.8 モル％以下、好ましくは0.5
モル％以下、窒素含有量が0.5 モル％以下である流れ14
7 中の粗製アルゴン蒸気を、交互になった吸着容器201
及び202 へ送る。粗製アルゴン塔頂流147 は熱交換器
（図示されていない）中で流れ134 により凝縮されてい
てもよく、粗製液体アルゴン流が得られる。この粗製液
体アルゴン流の圧力を静水圧下で増大するか、又はポン
プで一層高い圧力にする。低圧カラム119 の圧力が外囲
圧力に近い場合には、加圧粗製液体アルゴン流の圧力は
30〜50psiaにすることができる。次にこの加圧粗製液体
アルゴン流を適当な工程流により気化し、低温吸着装置
のための加圧蒸気供給物流を与える。蒸発する粗製液体
アルゴン流により凝縮される適当な工程流は、任意の流
れ105 、113 、又は179 のいずれでもよい。これらの気
化が行われる熱交換器は図示されていない。
にあり、酸素含有量が0.8 モル％以下、好ましくは0.5
モル％以下、窒素含有量が0.5 モル％以下である流れ14
7 中の粗製アルゴン蒸気を、交互になった吸着容器201
及び202 へ送る。粗製アルゴン塔頂流147 は熱交換器
（図示されていない）中で流れ134 により凝縮されてい
てもよく、粗製液体アルゴン流が得られる。この粗製液
体アルゴン流の圧力を静水圧下で増大するか、又はポン
プで一層高い圧力にする。低圧カラム119 の圧力が外囲
圧力に近い場合には、加圧粗製液体アルゴン流の圧力は
30〜50psiaにすることができる。次にこの加圧粗製液体
アルゴン流を適当な工程流により気化し、低温吸着装置
のための加圧蒸気供給物流を与える。蒸発する粗製液体
アルゴン流により凝縮される適当な工程流は、任意の流
れ105 、113 、又は179 のいずれでもよい。これらの気
化が行われる熱交換器は図示されていない。
【００１８】低温吸着工程を理解し易くするために、図
２を参照する。吸着容器201 及び202 には分子篩が入っ
ており、それらは粗製アルゴン流から窒素を優先的に吸
着するのに適している。典型的には、この分子篩は５Ａ
分子篩であるが、窒素を優先的に吸着するように設計さ
れた他の分子篩を用いてもよい。
２を参照する。吸着容器201 及び202 には分子篩が入っ
ており、それらは粗製アルゴン流から窒素を優先的に吸
着するのに適している。典型的には、この分子篩は５Ａ
分子篩であるが、窒素を優先的に吸着するように設計さ
れた他の分子篩を用いてもよい。
【００１９】酸素を含むが、本質的に窒素を含まないア
ルゴン流、例えば窒素が約５ppmv未満であるものが、吸
着容器201 内の最初の分子篩床内で発生し、一度び窒素
がその流れから除去されたなら、それを酸素の物理的吸
着除去にかける。吸着容器201 及び202 には、アルゴン
流から酸素を優先的に吸着させるのに適している分子篩
も入っている。この吸着のために４Ａ分子篩を用いるの
が典型的であるが、酸素を優先的に吸着させるのに適し
た他の分子篩をその代わりに用いることもできる。酸素
が約５ppmv未満で、窒素が５ppmvである精製されたアル
ゴン流が導管203を経て回収される。
ルゴン流、例えば窒素が約５ppmv未満であるものが、吸
着容器201 内の最初の分子篩床内で発生し、一度び窒素
がその流れから除去されたなら、それを酸素の物理的吸
着除去にかける。吸着容器201 及び202 には、アルゴン
流から酸素を優先的に吸着させるのに適している分子篩
も入っている。この吸着のために４Ａ分子篩を用いるの
が典型的であるが、酸素を優先的に吸着させるのに適し
た他の分子篩をその代わりに用いることもできる。酸素
が約５ppmv未満で、窒素が５ppmvである精製されたアル
ゴン流が導管203を経て回収される。
【００２０】窒素及び酸素を吸着させるための代表的分
子篩には、５Ａ、４Ａ、モルデナイト、13Ｘチャバザイ
ト、エリオナイト等が含まれ、分子篩中のナトリウムイ
オンと交換されてもよい代表的な陽イオンには、カリウ
ム、リチウム、カルシウム等が含まれる。
子篩には、５Ａ、４Ａ、モルデナイト、13Ｘチャバザイ
ト、エリオナイト等が含まれ、分子篩中のナトリウムイ
オンと交換されてもよい代表的な陽イオンには、カリウ
ム、リチウム、カルシウム等が含まれる。
【００２１】吸着容器201 及び202 を、吸着工程中本質
的に冷凍が不必要なように操作され、この工程のための
冷凍が不必要であることにより、本方法は従来の方法よ
りも大きな電力節約を与える利点を有する。これらの容
器中の流量は、分子篩床で観察される温度上昇が極めて
僅かであるように維持される。供給物中の不純物含有量
が少ないと、床中の局部的な温度変動を制御可能にする
のに実質的に役立つことが判明している。アルゴンの大
きな選択性及び高度の回収性を確実に与えるため、0.02
5 〜0.25フィート／秒の全床断面積に基づく空間速度が
用いられる。
的に冷凍が不必要なように操作され、この工程のための
冷凍が不必要であることにより、本方法は従来の方法よ
りも大きな電力節約を与える利点を有する。これらの容
器中の流量は、分子篩床で観察される温度上昇が極めて
僅かであるように維持される。供給物中の不純物含有量
が少ないと、床中の局部的な温度変動を制御可能にする
のに実質的に役立つことが判明している。アルゴンの大
きな選択性及び高度の回収性を確実に与えるため、0.02
5 〜0.25フィート／秒の全床断面積に基づく空間速度が
用いられる。
【００２２】分子篩による不純物の物理的吸着及びその
再生をし易くするため、吸着容器201 及び202 は、吸着
容器の管側に分子篩が入った殻・管型熱交換器である。
４Ａ分子篩は５Ａ分子篩の上に、それと混合せずに、充
填する。任意に、二つの分子篩は、一方の容器に５Ａ分
子篩を入れ、他方の容器に４Ａ分子篩を入れて並べて配
置してもよい。粗製アルゴン流からの窒素と酸素の連続
的除去は、二つの床を互いに重ねた場合と同様にして行
われる。アルゴンは吸着容器201 及び202 から導管203
を経て回収される。
再生をし易くするため、吸着容器201 及び202 は、吸着
容器の管側に分子篩が入った殻・管型熱交換器である。
４Ａ分子篩は５Ａ分子篩の上に、それと混合せずに、充
填する。任意に、二つの分子篩は、一方の容器に５Ａ分
子篩を入れ、他方の容器に４Ａ分子篩を入れて並べて配
置してもよい。粗製アルゴン流からの窒素と酸素の連続
的除去は、二つの床を互いに重ねた場合と同様にして行
われる。アルゴンは吸着容器201 及び202 から導管203
を経て回収される。
【００２３】漏洩が起きた時、即ち、導管203 の吸着容
器を出る生成物流中の汚染物量の増大によって示される
ような、 吸着床の吸着能力がなくなった時、 吸着剤を簡
単な方法で再生する。再生を行うため、窒素ガスを導管
204 を経て導入し、５Ａ及び４Ａ分子篩の入った管の空
隙中に残留しているアルゴンをフラッシュし、導管205
を経て除去する。
器を出る生成物流中の汚染物量の増大によって示される
ような、 吸着床の吸着能力がなくなった時、 吸着剤を簡
単な方法で再生する。再生を行うため、窒素ガスを導管
204 を経て導入し、５Ａ及び４Ａ分子篩の入った管の空
隙中に残留しているアルゴンをフラッシュし、導管205
を経て除去する。
【００２４】分子篩を、導管204 を経て導入された約-5
0 〜-150°Ｆの温度を有する暖かいガス、例えば空気、
アルゴン、又は純粋窒素と接触させることにより脱着が
行われる。ヘリウム、クリプトン、及びキセノンの如き
他のガスを用いてもよいが、好ましいガスが窒素であ
る。この温度は低いが、分子篩から酸素及び窒素不純物
を追い出すのに充分なものである。従来法とは対照的
に、床から酸素及び窒素不純物を除去するために、吸着
剤を従来の高温、例えば 100°Ｆより高い温度まで加熱
する必要はない。その結果、吸着容器を不純物除去に使
用する前に分子篩を冷却するのに必要な冷凍は少なくな
る。このことは電力の大きな節約をもたらす。
0 〜-150°Ｆの温度を有する暖かいガス、例えば空気、
アルゴン、又は純粋窒素と接触させることにより脱着が
行われる。ヘリウム、クリプトン、及びキセノンの如き
他のガスを用いてもよいが、好ましいガスが窒素であ
る。この温度は低いが、分子篩から酸素及び窒素不純物
を追い出すのに充分なものである。従来法とは対照的
に、床から酸素及び窒素不純物を除去するために、吸着
剤を従来の高温、例えば 100°Ｆより高い温度まで加熱
する必要はない。その結果、吸着容器を不純物除去に使
用する前に分子篩を冷却するのに必要な冷凍は少なくな
る。このことは電力の大きな節約をもたらす。
【００２５】-50 〜-150°Ｆの暖かいガスと直接接触さ
せることにより脱着が完了した時、導管204 中のその暖
かいガスの流れを止め、それらの管を真空ポンプ205 に
より約１〜100 トールの圧力に減圧する。真空ポンプ20
5 による減圧により、吸着剤を続く再使用のため冷却す
る前にその吸着剤の気孔から残留する加温用ガスの除去
を行う。減圧後、吸着容器201 及び202 の管をアルゴン
でフラッシュする。これは、加温用ガスが窒素又はアル
ゴンを含んでいる場合に必要になる。ヘリウムの如きガ
スを、脱着されない分子篩を加熱するのに用いた場合、
この工程は不必要である。もし必要ならば、分子篩をフ
ラッシュするために用いたアルゴン流を再生温度より高
く加熱してもよい。
せることにより脱着が完了した時、導管204 中のその暖
かいガスの流れを止め、それらの管を真空ポンプ205 に
より約１〜100 トールの圧力に減圧する。真空ポンプ20
5 による減圧により、吸着剤を続く再使用のため冷却す
る前にその吸着剤の気孔から残留する加温用ガスの除去
を行う。減圧後、吸着容器201 及び202 の管をアルゴン
でフラッシュする。これは、加温用ガスが窒素又はアル
ゴンを含んでいる場合に必要になる。ヘリウムの如きガ
スを、脱着されない分子篩を加熱するのに用いた場合、
この工程は不必要である。もし必要ならば、分子篩をフ
ラッシュするために用いたアルゴン流を再生温度より高
く加熱してもよい。
【００２６】分子篩の気孔から加温用ガスを除去した
後、それら分子篩を、導管207 を経て導入された液体窒
素との間接的熱交換により冷却してもよい。この液体は
適当な場所、例えば図１の空気分離装置からの流れ127
から得ることができる。冷却中、減圧後の分子篩をフラ
ッシュするのに用いたアルゴンを止め、分子篩の温度低
下中に冷却ガス又は液体で分子篩が既に塞がれるのを防
ぐようにする。典型的には、分子篩の冷却は、吸着容器
201 及び202 の殻側に冷却剤を通すことにより行われ
る。吸着容器201 及び202 の操作温度に到達したなら
ば、吸着容器を再び吸着のために用いることができる。
吸着容器201 及び202 の殻側に残留する液体は、導管20
7 を経て流出させてもよく、吸着を開始する。
後、それら分子篩を、導管207 を経て導入された液体窒
素との間接的熱交換により冷却してもよい。この液体は
適当な場所、例えば図１の空気分離装置からの流れ127
から得ることができる。冷却中、減圧後の分子篩をフラ
ッシュするのに用いたアルゴンを止め、分子篩の温度低
下中に冷却ガス又は液体で分子篩が既に塞がれるのを防
ぐようにする。典型的には、分子篩の冷却は、吸着容器
201 及び202 の殻側に冷却剤を通すことにより行われ
る。吸着容器201 及び202 の操作温度に到達したなら
ば、吸着容器を再び吸着のために用いることができる。
吸着容器201 及び202 の殻側に残留する液体は、導管20
7 を経て流出させてもよく、吸着を開始する。
【００２７】ここに記載した改良された低温吸着法を用
いることにより、窒素は５ppmvより少なく、酸素が５pp
mvである99.9998 モル％のアルゴン純度を得ることがで
きる。
いることにより、窒素は５ppmvより少なく、酸素が５pp
mvである99.9998 モル％のアルゴン純度を得ることがで
きる。
【図１】粗製アルゴン流、酸素及び窒素生成物を生成さ
せるための典型的な三カラム式空気分離法の概略的経路
図である。
せるための典型的な三カラム式空気分離法の概略的経路
図である。
【図２】粗製アルゴンから不純物を除去し、高純度アル
ゴンを生成させるための低温吸着法の概略的経路図であ
る。
ゴンを生成させるための低温吸着法の概略的経路図であ
る。
103 熱交換器 107 高圧蒸留カラム 119 低圧蒸留カラム 125 熱交換器 137 アルゴン分岐カラム 201 吸着容器 202 吸着容器
フロントページの続き (72)発明者 ジヤニス キヤロル ピーターソン アメリカ合衆国ペンシルバニア州アレンタ ウン，バーレル ブールバード 112 (72)発明者 ラケシユ アグラワル アメリカ合衆国ペンシルバニア州アレンタ ウン，エス．ダウリユ．，エス アーク ストリート 2636
Claims (5)
- 【請求項１】 (a) 低温空気分離蒸留装置からのアルゴ
ンに富んだ分岐流を回収し、 (b) 前記アルゴンに富む分岐流をアルゴン分岐カラムへ
送り、そこから酸素含有量が約0.8 モル％より少ない粗
製アルゴン流を取り出し、 (c) 前記粗製アルゴン流を最終的精製装置へ送り、然も
その精製装置は、前記粗製アルゴン流を先ず窒素を優先
的に吸着するのに適した分子篩と接触させ、次に酸素を
優先的に吸着するのに適した分子篩と接触させることに
より、物理的吸着により窒素の除去及び酸素の除去を行
うための低温吸着装置からなり、前記物理的吸着は本質
的に冷凍せずに行われ、そして (d) 前記最終的精製装置から高純度アルゴン流を取り出
す、ことからなる高純度アルゴンの製造方法。 - 【請求項２】 アルゴン流からの窒素及び酸素の低温吸
着が、-250°Ｆ〜-290°Ｆの温度で行われる請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 a) 粗製アルゴン生成物をガスとして５
Ａ分子篩の床に通し、それによって窒素を前記分子篩に
より物理的に吸着し、そこから本質的に窒素を含まない
アルゴン生成物を取り出し、 b) 前記本質的に窒素を含まないアルゴン生成物をガス
として４Ａ分子篩に通して、それにより酸素を前記分子
篩により物理的に吸着し、そこから高純度アルゴン生成
物を取り出し、そして c) 前記物理的吸着工程中本質的に冷凍の無い過程を維
持する、順序工程により粗製アルゴン生成物から窒素及
び酸素不純物成分を除去する請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 a) 窒素を分子篩に通してそこからアル
ゴンをフラッシュし、 b) 窒素及び酸素の物理的吸着に用いた分子篩を、窒
素、ヘリウム、キセノン、及びクリプトンからなる群か
ら選択されたガスと -50°Ｆ〜-150°Ｆの温度で接触さ
せることによりそれら分子篩を脱着し、 c) 床からガスを取り出すことによりその床を減圧に
し、 d) 前記床を冷却剤と間接的に熱交換させることにより
吸着温度へ冷却する、諸工程を行うことにより、窒素除
去及び酸素除去のための分子篩を再生させる請求項３に
記載の方法。 - 【請求項５】 空気を分離し、それから高純度アルゴン
を回収する方法において、 a) 高圧カラム、低圧カラム、及びアルゴン分岐カラム
を有する空気分離用多段蒸留塔装置の高圧カラムへ圧搾
冷却供給空気流を供給し、 b) 空気を前記高圧カラム中で粗製液体酸素塔底物及び
高圧窒素塔頂物へ精留し、 c) 前記高圧カラムからの粗製液体酸素塔底物を低圧カ
ラム中で蒸留し、液体酸素生成物塔底留分、アルゴンに
富む分岐流、及び窒素生成物塔頂物を生成させ、前記高
圧カラム及び低圧カラムは熱的に一緒に結合されてお
り、 d) 前記低圧カラム中で前記液体酸素生成物塔底物によ
り高圧窒素塔頂物を凝縮し、 e) 前記低圧カラムから液体酸素生成物塔底物、アルゴ
ン分岐流、及び窒素生成物を取り出し、 f) 前記アルゴン分岐カラム中で前記アルゴン分岐流を
蒸留し、窒素含有量が0.5 モル％より低く、酸素含有量
が0.5 モル％より少ない粗製アルゴン塔頂物及び酸素か
らなる塔底留分を生成させ、 g) 前記酸素留分を前記低圧カラムへ戻し、 h) 前記粗製アルゴン塔頂物をガスとして５Ａ分子篩の
床に通し、それによって窒素を前記分子篩により物理的
に吸着し、そこから本質的に窒素を含まないアルゴン生
成物を取り出し、 i) 前記本質的に窒素を含まないアルゴン生成物をガス
として４Ａ分子篩に通して、それにより酸素を前記分子
篩により物理的に吸着し、そこから高純度アルゴン生成
物を取り出し、そして j) 前記物理的吸着工程中本質的に冷凍の無い過程を維
持する、改良空気分離及び高純度アルゴン回収法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/700,022 US5159816A (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Method of purifying argon through cryogenic adsorption |
| US700022 | 1991-05-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05132305A true JPH05132305A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=24811889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4122085A Pending JPH05132305A (ja) | 1991-05-14 | 1992-05-14 | 高純度アルゴン製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5159816A (ja) |
| EP (1) | EP0514163A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05132305A (ja) |
| KR (1) | KR920021441A (ja) |
| CA (1) | CA2068157A1 (ja) |
| CS (1) | CS145292A3 (ja) |
| PL (1) | PL294547A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092920A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Ebara Corp | 不純物を除去する不純物除去装置およびその運転方法 |
| KR20150125978A (ko) * | 2013-03-01 | 2015-11-10 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 액체상 극저온 흡착을 통한 아르곤의 정제 |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4317916A1 (de) * | 1993-05-28 | 1994-12-01 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Argon |
| US5601634A (en) * | 1993-09-30 | 1997-02-11 | The Boc Group, Inc. | Purification of fluids by adsorption |
| CA2132384A1 (en) * | 1993-09-30 | 1995-03-31 | Ravi Jain | Purification of fluids by adsorption |
| AU681481B2 (en) * | 1994-03-10 | 1997-08-28 | Boc Group, Inc., The | Cryogenic refrigeration method for use in connection with a cryogenic temperature swing adsorption process |
| US5570582A (en) * | 1994-03-10 | 1996-11-05 | The Boc Group, Inc. | Cryogenic refrigeration method for use in connection with a cryogenic temperature swing adsorption process |
| GB9405161D0 (en) * | 1994-03-16 | 1994-04-27 | Boc Group Plc | Method and apparatus for reboiling a liquified gas mixture |
| DE4443190A1 (de) * | 1994-12-05 | 1996-06-13 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Tieftemperaturzerlegung von Luft |
| US5557951A (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-24 | Praxair Technology, Inc. | Process and apparatus for recovery and purification of argon from a cryogenic air separation unit |
| WO1997001068A1 (fr) * | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Nippon Sanso Corporation | Procede et appareil de separation de l'argon |
| US5799508A (en) * | 1996-03-21 | 1998-09-01 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic air separation system with split kettle liquid |
| US5787730A (en) * | 1996-08-23 | 1998-08-04 | Praxair Technology, Inc. | Thermal swing helium purifier and process |
| US5730003A (en) * | 1997-03-26 | 1998-03-24 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic hybrid system for producing high purity argon |
| FR2807150B1 (fr) * | 2000-04-04 | 2002-10-18 | Air Liquide | Procede et appareil de production d'un fluide enrichi en oxygene par distillation cryogenique |
| US6527831B2 (en) | 2000-12-29 | 2003-03-04 | Praxair Technology, Inc. | Argon purification process |
| US7501009B2 (en) * | 2006-03-10 | 2009-03-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Combined cryogenic distillation and PSA for argon production |
| US9457337B2 (en) | 2013-03-01 | 2016-10-04 | Praxair Technology, Inc. | Adsorbent composition for argon purification |
| US9644890B2 (en) * | 2013-03-01 | 2017-05-09 | Praxair Technology, Inc. | Argon production method and apparatus |
| US9676629B2 (en) * | 2015-06-09 | 2017-06-13 | Praxair Technology, Inc. | Helium enhanced heat transfer in adsorptive liquid or gas phase argon purification processes |
| US10018413B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-07-10 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for increasing argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system |
| US10066871B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-09-04 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for argon rejection and recovery |
| US10012437B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-07-03 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system |
| US10012438B2 (en) | 2015-07-31 | 2018-07-03 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for argon recovery in a cryogenic air separation unit integrated with a pressure swing adsorption system |
| CN105423703B (zh) * | 2015-12-16 | 2017-08-25 | 新疆天辰气体有限公司 | 外冷式单级精馏空分系统 |
| US9708188B1 (en) | 2016-02-22 | 2017-07-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method for argon production via cold pressure swing adsorption |
| US9669349B1 (en) | 2016-02-22 | 2017-06-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Modified chabazite adsorbent compositions, methods of making and using them |
| US9925514B2 (en) | 2016-02-22 | 2018-03-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Modified chabazite adsorbent compositions, methods of making and using them |
| US20170239641A1 (en) | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Modified Chabazite Adsorbent Compositions, Methods of Making and Using Them |
| US10646848B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-05-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | RHO adsorbent compositions, methods of making and using them |
| US10343139B2 (en) | 2017-09-28 | 2019-07-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Processes using improved RHO adsorbent compositions |
| US11262125B2 (en) | 2018-01-02 | 2022-03-01 | Praxair Technology, Inc. | System and method for flexible recovery of argon from a cryogenic air separation unit |
| CN109279587A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-29 | 瀚沫能源科技（上海）有限公司 | 一种液氧中浓缩氪氙浓缩物的设备及其方法 |
| FR3107842B1 (fr) | 2020-03-03 | 2022-01-28 | Air Liquide | Procédé et appareil de distillation adsorptive pour la séparation cryogénique Argon-Oxygène |
| CN116920565B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-22 | 上海联风气体有限公司 | 可减少深冷污氩排放量的污氩分离系统和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0006320A1 (en) * | 1978-05-31 | 1980-01-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of purifying crude argon |
| JPS58167411A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Nippon Sanso Kk | アルゴンの製造方法 |
| JPS61163107A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-23 | Hitachi Ltd | アルゴンの製造装置 |
| EP0446593A1 (en) * | 1990-02-02 | 1991-09-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of oxygen-lean argon from air |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1446201A (en) * | 1973-01-08 | 1976-08-18 | Air Prod & Chem | Purification of inert gases |
| SU516410A1 (ru) * | 1973-12-06 | 1976-06-05 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Способ очистки аргона |
| US4144038A (en) * | 1976-12-20 | 1979-03-13 | Boc Limited | Gas separation |
| US4477265A (en) * | 1982-08-05 | 1984-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Argon purification |
| US4421531A (en) * | 1982-09-13 | 1983-12-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adiabatic pressure swing absorption process for removing low concentrations of oxygen from mixed gas streams |
| US4421530A (en) * | 1982-09-13 | 1983-12-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for removing oxygen from mixed gas streams using a swing adiabatic absorption-isothermal desorption cycle |
| US4715873A (en) * | 1986-04-24 | 1987-12-29 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquefied gases using an air recycle liquefier |
| US4737177A (en) * | 1986-08-01 | 1988-04-12 | Erickson Donald C | Air distillation improvements for high purity oxygen |
| US4715874A (en) * | 1986-09-08 | 1987-12-29 | Erickson Donald C | Retrofittable argon recovery improvement to air separation |
| US4834956A (en) * | 1987-03-30 | 1989-05-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the production of high purity argon |
| US4836836A (en) * | 1987-12-14 | 1989-06-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Separating argon/oxygen mixtures using a structured packing |
| US4983194A (en) * | 1990-02-02 | 1991-01-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of high purity argon |
| US5035726A (en) * | 1990-05-24 | 1991-07-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for removing oxygen from crude argon |
-
1991
- 1991-05-14 US US07/700,022 patent/US5159816A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-05-07 CA CA002068157A patent/CA2068157A1/en not_active Abandoned
- 1992-05-13 KR KR1019920008054A patent/KR920021441A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-05-14 PL PL29454792A patent/PL294547A1/xx unknown
- 1992-05-14 JP JP4122085A patent/JPH05132305A/ja active Pending
- 1992-05-14 EP EP19920304338 patent/EP0514163A3/en not_active Withdrawn
- 1992-05-14 CS CS921452A patent/CS145292A3/cs unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0006320A1 (en) * | 1978-05-31 | 1980-01-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method of purifying crude argon |
| JPS58167411A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-03 | Nippon Sanso Kk | アルゴンの製造方法 |
| JPS61163107A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-23 | Hitachi Ltd | アルゴンの製造装置 |
| EP0446593A1 (en) * | 1990-02-02 | 1991-09-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Production of oxygen-lean argon from air |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010092920A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Ebara Corp | 不純物を除去する不純物除去装置およびその運転方法 |
| KR20150125978A (ko) * | 2013-03-01 | 2015-11-10 | 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 | 액체상 극저온 흡착을 통한 아르곤의 정제 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2068157A1 (en) | 1992-11-15 |
| KR920021441A (ko) | 1992-12-18 |
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| EP0514163A3 (en) | 1992-12-02 |
| CS145292A3 (en) | 1992-11-18 |
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