JPH06104174B2 - Method for adsorption separation of easily adsorbed components from mixed gas - Google Patents

Method for adsorption separation of easily adsorbed components from mixed gas

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JPH06104174B2
JPH06104174B2 JP61134677A JP13467786A JPH06104174B2 JP H06104174 B2 JPH06104174 B2 JP H06104174B2 JP 61134677 A JP61134677 A JP 61134677A JP 13467786 A JP13467786 A JP 13467786A JP H06104174 B2 JPH06104174 B2 JP H06104174B2
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easily adsorbed
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steam
adsorption
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、易吸着成分を含む混合ガスから、該易吸着成
分を分離回収するための方法に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for separating and recovering an easily adsorbed component from a mixed gas containing the easily adsorbed component.

発明の技術的背景ならびにその問題点 流動接触分解装置から副生するガスあるいは各種プロセ
スで生ずるパージガス中には、エチレン、プロピレンな
どの低級炭化水素が多量に含まれており、これらの低級
炭化水素を効率よく分離回収することが望まれている。
Technical Background of the Invention and Problems Thereof A large amount of lower hydrocarbons such as ethylene and propylene is contained in the gas by-produced from the fluid catalytic cracking apparatus or the purge gas generated in various processes. Efficient separation and recovery is desired.

このため炭化水素を含む混合物から所望の炭化水素を、
吸着剤を用いて分離回収するための方法に関しては、古
くから研究がなされてきた。このような吸着剤を用いた
炭化水素の分離方法は、吸着された炭化水素の吸着剤か
らの脱離方式の相異によって、一般に下記のような4種
に大きく分類されている。
Therefore, a desired hydrocarbon is obtained from a mixture containing hydrocarbons,
A method for separating and collecting using an adsorbent has been studied for a long time. The method for separating hydrocarbons using such an adsorbent is generally classified into the following four types depending on the difference in the desorption method of the adsorbed hydrocarbon from the adsorbent.

加熱再生法(Thermal Swing法) この方法は、低温で吸着剤に吸着された炭化水素を加熱
により脱離させて回収する方法である。
Heat Regeneration Method (Thermal Swing Method) This method is a method of desorbing and recovering hydrocarbons adsorbed on the adsorbent at low temperature by heating.

ところがこの方法では、吸着剤の加熱あるいは冷却に長
時間を要するため分離効率が低いという重大な問題点が
あった。
However, this method has a serious problem that the separation efficiency is low because it takes a long time to heat or cool the adsorbent.

圧力スイング法(Pressure Swing法) この方法は、炭化水素を吸着剤に高圧で吸着させた後、
低圧で脱離させるに際して、吸着剤に吸着された炭化水
素を前記高圧と前記低圧との中間圧に下げて脱離される
炭化水素の少なくとも一部を除き、次いで前記低圧で再
度炭化水素を吸着剤から脱離させて回収する方法であ
る。この方法は、アイソシーブ法としてナフサからn−
パラフィンを分離する方法として実用化されている。
Pressure Swing Method This method involves adsorbing hydrocarbons at high pressure on an adsorbent and then
When desorbing at a low pressure, the hydrocarbon adsorbed on the adsorbent is reduced to an intermediate pressure between the high pressure and the low pressure to remove at least a part of the desorbed hydrocarbon, and then the hydrocarbon is adsorbed again at the low pressure. It is a method of desorbing and recovering. This method is an iso-sieve method from naphtha to n-
It has been put to practical use as a method for separating paraffin.

ところがこの方法では、コンプレッサーあるいは真空ポ
ンプなどを必要とするなど設備費あるいは運転費が高く
なるという問題点があった。
However, this method has a problem that the facility cost or the operating cost is increased because a compressor or a vacuum pump is required.

パージガスストリッピング法 この方法は、吸着剤に吸着された炭化水素を窒素などの
パージガスを用いて吸着剤から炭化水素を脱離させて回
収する方法である。
Purge Gas Stripping Method This method is a method of recovering hydrocarbons adsorbed by the adsorbent by desorbing the hydrocarbons from the adsorbent using a purge gas such as nitrogen.

ところがこの方法では、脱離された炭化水素とパージガ
スとを分離するのに蒸留などの工程を必要とするという
問題点があった。
However, this method has a problem that a step such as distillation is required to separate the desorbed hydrocarbon and the purge gas.

置換法 この方法は、吸着剤に吸着された炭化水素を置換剤によ
り置換することによって、炭化水素を吸着剤より脱離さ
せて回収する方法である。この方法は、炭化水素混合物
からn−パラフィンを分離回収する際に置換剤としてア
ンモニアを用いる方法(エンソーブ法)あるいは低級n
−パラフィンを用いる方法(モレックス法、TSF法、BP
法)などとして実用化されている。
Substitution Method This method is a method of desorbing and recovering hydrocarbons from the adsorbent by substituting the hydrocarbons adsorbed on the adsorbent with the adsorbent. This method is a method of using ammonia as a displacing agent when separating and recovering n-paraffin from a hydrocarbon mixture (Ensorb method) or a lower n-paraffin method.
-Method using paraffin (Molex method, TSF method, BP
Law) has been put to practical use.

ところがこの方法は、分離回収すべき炭化水素がエチレ
ン、プロピレンなどの低級炭化水素である場合には、置
換剤と炭化水素との分離が難しいなどの理由から、適用
することができない。
However, this method cannot be applied when the hydrocarbons to be separated and recovered are lower hydrocarbons such as ethylene and propylene because the separation of the displacing agent and the hydrocarbons is difficult.

このようにエチレン、プロピレンに代表される低級炭化
水素などの吸着剤に吸着されやすい成分である易吸着成
分を混合ガスから吸着剤を用いて、分離回収するには、
従来いくつかの方法が知られているが、いずれの方法に
おいても、設備費または運転費がかかったり、あるいは
パージガスと易吸着成分とを分離しなければならないな
どの問題点があった。
In order to separate and collect the easily adsorbed components, which are components easily adsorbed by the adsorbents such as ethylene and lower hydrocarbons represented by propylene, from the mixed gas by using the adsorbent,
Although several methods have been known in the past, all of them have problems such as high equipment cost or operation cost, or separation of the purge gas and the easily adsorbed component.

本発明者らは、上記のような問題点を解決すべく鋭意研
究したとこ、エチレン、プロピレンに代表される低級炭
化水素などの易吸着成分を固体吸着剤を用いて分離回収
するに際して、固体吸着剤として疎水性吸着剤を用いる
とともに、吸着工程を加圧−常圧領域での圧力スイング
法で行ない、吸着ガスの脱離を吸着剤にスチームを導入
することによって行なえば、非常に効率よくしかも設備
費および運転費がかからないことを見出して本発明を完
成するに至った。
The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, and when separating and recovering easily adsorbable components such as ethylene and lower hydrocarbons typified by propylene using a solid adsorbent, solid adsorption is performed. If a hydrophobic adsorbent is used as an agent and the adsorption step is performed by a pressure swing method in a pressure-normal pressure region, and desorption of an adsorbed gas is performed by introducing steam into the adsorbent, it is very efficient and The present invention has been completed by finding that the facility cost and the operating cost are not required.

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、エチレン、プロピレンなど
に代表される低級炭化水素などの易吸着成分を含む混合
ガスから、易吸着成分を効率よくしかも設備費あるいは
運転費をかけずに分離回収する方法を提供することを目
的としている。
An object of the present invention is to solve the above problems associated with the prior art, and to obtain a mixed gas containing easily adsorbed components such as lower hydrocarbons typified by ethylene and propylene. The object of the present invention is to provide a method for efficiently separating and recovering easily adsorbed components without incurring facility costs or operating costs.

発明の概要 本発明に係る混合ガスからの易吸着成分の分離方法は、
以下の工程(a)〜(c)を含んで構成されている。
SUMMARY OF THE INVENTION A method for separating an easily adsorbed component from a mixed gas according to the present invention,
It is configured to include the following steps (a) to (c).

(a) 易吸着成分を含む混合ガスを、疎水性吸着剤が
充填されるとともに80〜200℃に保たれた吸着塔に導入
して加圧状態にて吸着剤と接触させ、易吸着成分を吸着
剤に吸着させる工程、 (b) 工程(a)にて易吸着成分が吸着された吸着剤
を、工程(a)での圧力以下の圧力に減圧させて少なく
とも一部の吸着成分を放出させる工程、 (c) 工程(b)を経てもまだ吸着剤に吸着されてい
る易吸着成分を、吸着剤とスチームとをスチームが凝縮
しない温度で接触させることによって脱離させて回収す
る工程。
(A) A mixed gas containing an easily adsorbed component is introduced into an adsorption tower which is filled with a hydrophobic adsorbent and kept at 80 to 200 ° C., and brought into contact with the adsorbent under pressure to remove the easily adsorbed component. A step of adsorbing to the adsorbent, (b) depressurizing the adsorbent having the easily adsorbed component adsorbed in the step (a) to a pressure equal to or lower than the pressure in the step (a) to release at least a part of the adsorbed component Step (c) A step of desorbing and recovering the easily adsorbed component still adsorbed by the adsorbent after the step (b) by contacting the adsorbent and steam at a temperature at which steam does not condense.

本発明では、低級炭化水素などの易吸着成分を含むガス
から易吸着成分を分離回収するに際して、吸着剤として
疎水性吸着剤を用いるとともに、吸着剤に吸着された吸
着成分をスチームによって脱離させているため、易吸着
成分をスチームとの分離が極めて容易であり、プロピレ
ンなどの易吸着成分を効率よくしかも設備費あるいは運
転費をかけずに分離回収することができる。
In the present invention, in separating and recovering the easily adsorbed component from the gas containing the easily adsorbed component such as lower hydrocarbon, a hydrophobic adsorbent is used as the adsorbent, and the adsorbed component adsorbed by the adsorbent is desorbed by steam. Therefore, it is extremely easy to separate the easily adsorbed component from steam, and the easily adsorbed component such as propylene can be efficiently separated and recovered without incurring the facility cost or the operating cost.

発明の具体的説明 以下本発明に係る混合ガスからの易吸着成分の分離方法
について具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for separating easily adsorbed components from a mixed gas according to the present invention will be specifically described below.

本発明では、易吸着成分を含む混合ガスから易吸着成分
が効率よく分離回収される。本発明で分離される易吸着
成分としては、炭素数2〜5の低級炭化水素が挙げら
れ、エチレン、プロピレン、ブテンなどのオレフィン
類、エタン、プロパン、ブタンなどのパラフィン類、ア
セチレンなどのアセチレン類が具体的に例示される。
In the present invention, the easily adsorbed component is efficiently separated and recovered from the mixed gas containing the easily adsorbed component. Examples of the easily adsorbable components separated in the present invention include lower hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, such as olefins such as ethylene, propylene and butene, paraffins such as ethane, propane and butane, acetylenes such as acetylene. Is specifically exemplified.

このような低級炭化水素などの易吸着成分と共存するガ
スとしては、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、窒素、ア
ルゴン、ヘリウム、酸素、水、メタンなどが挙げられ
る。二酸化イオウ、硫化水素などの硫黄化合物あるいは
アンモニアなどの窒素化合物は、微量であれば共存して
もよい。
Examples of the gas that coexists with such an easily adsorbable component as a lower hydrocarbon include carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen, argon, helium, oxygen, water, methane and the like. A sulfur compound such as sulfur dioxide or hydrogen sulfide or a nitrogen compound such as ammonia may coexist as long as the amount is small.

上記のような低級炭化水素などの易吸着成分を含む混合
ガスとしては、具体的には、流動接触分解装置から副生
するガスあるいは各種プロセスから副生するバージガス
などが挙げられる。
Specific examples of the mixed gas containing an easily adsorbed component such as the lower hydrocarbon as described above include a gas by-produced from the fluid catalytic cracking apparatus or a barge gas by-produced from various processes.

本発明では、上記のような易吸着成分を含む混合ガスに
以下のような一連のプロセス(a)〜(c)が加えられ
るが、各工程を順に説明する。 (a) 易吸着成分を含む混合ガスを、疎水性吸着剤が充填され
るとともに、80〜200℃好ましくは100〜200℃の温度に
保たれた吸着塔に導入して1Kg/cm2G以上好ましくは1〜
30Kg/cm2Gという加圧状態にて、該吸着剤と接触させ、
易吸着成分を吸着剤に吸着させる。
In the present invention, the following series of processes (a) to (c) are added to the mixed gas containing the above-mentioned easily adsorbed components, and each step will be described in order. (A) A mixed gas containing an easily adsorbed component is introduced into an adsorption tower which is filled with a hydrophobic adsorbent and kept at a temperature of 80 to 200 ° C., preferably 100 to 200 ° C. and at least 1 kg / cm 2 G Preferably 1 to
Contact with the adsorbent under a pressure of 30 Kg / cm 2 G,
The easily adsorbed component is adsorbed on the adsorbent.

吸着剤としては、疎水性吸着剤が用いられる。本発明で
疎水性吸着剤が用いられる理由は、後の工程(c)で吸
着剤に吸着されている易吸着成分をスチームによって脱
離されるが、もし吸着剤が疎水性でないと、吸着剤は水
を強吸着してしまい、この水を吸着剤から脱離するため
の別工程が必要となり好ましくないためである。
A hydrophobic adsorbent is used as the adsorbent. The reason why the hydrophobic adsorbent is used in the present invention is that the easily adsorbed component adsorbed to the adsorbent is desorbed by steam in the subsequent step (c), but if the adsorbent is not hydrophobic, the adsorbent is This is because water is strongly adsorbed and a separate step for desorbing this water from the adsorbent is required, which is not preferable.

疎水性吸着剤としては、活性炭、モレキュラーシービン
グカーボン、ポリスチレン、シリカライト、酸抽出など
によりSi/Al比が特定されたハイシリカゼオライト、塩
化銅あるいは酸化銅担持の活性炭などが広く用いられ
る。
As the hydrophobic adsorbent, activated carbon, molecular sieving carbon, polystyrene, silicalite, high-silica zeolite whose Si / Al ratio is specified by acid extraction, activated carbon carrying copper chloride or copper oxide, etc. are widely used.

吸着時の温度は、80〜200℃好ましくは100〜200℃であ
ることが望ましい。一般に吸着温度を高くすると吸着剤
に吸着される易吸着成分は減少するが、本発明では後述
するように吸着剤とスチームとをスチームが凝縮しない
温度で接触させることによって吸着剤が吸着された易吸
着成分を脱離させているため、吸着温度を低くすると、
スチームが吸着剤と接触した際に凝縮してしまう。この
ためもし低温領域で吸着操作を行なうと、吸着剤とスチ
ームとを接触させるに先立って、吸着剤を加熱しなけれ
ばならず、この操作に長時間を要することになってしま
う。
The temperature at the time of adsorption is 80 to 200 ° C, preferably 100 to 200 ° C. Generally, when the adsorption temperature is raised, the easily adsorbed components adsorbed on the adsorbent are decreased, but in the present invention, as described below, the adsorbent is easily adsorbed by contacting the adsorbent and steam at a temperature at which steam does not condense. Since the adsorbed components are desorbed, if the adsorption temperature is lowered,
The steam will condense when it comes into contact with the adsorbent. Therefore, if the adsorption operation is performed in the low temperature region, the adsorbent must be heated before the adsorbent and steam are brought into contact with each other, and this operation requires a long time.

したがって本発明では、吸着温度を従来より高温領域で
行っているが、高温領域で吸着を行なうことによって易
吸着成分の吸着容量が低下するというマイナス点はある
が、高温領域でも吸着能力を有する吸着剤を使用すれ
ば、プロセス全体としてのメリットが非常に大きいた
め、上記のような吸着温度を採用している。
Therefore, in the present invention, the adsorption temperature is set to a higher temperature range than in the past, but there is a negative point that the adsorption capacity of the easily adsorbed component is reduced by performing the adsorption in the high temperature range, but the adsorption having the adsorption capacity in the high temperature range is also performed. If an agent is used, the merit of the whole process is very large, so the above adsorption temperature is adopted.

上記のような易吸着成分の吸着工程は、吸着塔内で吸着
剤を固定床として行なうことが好ましい。また吸着工程
は、原料である混合ガスで吸着塔を加圧した後、この吸
着塔に原料である混合ガスを流すことにより行なうこと
が好ましい。その際、吸着塔出口における易吸着成分の
破過が起こるかあるいはその少し前まで、吸着工程を行
なうことが好ましい。
The above-mentioned adsorption step of the easily adsorbed component is preferably carried out in the adsorption tower with the adsorbent as a fixed bed. The adsorption step is preferably performed by pressurizing the adsorption tower with the mixed gas as the raw material and then flowing the mixed gas as the raw material into the adsorption tower. At that time, it is preferable to carry out the adsorption step until breakthrough of the easily adsorbed component at the outlet of the adsorption tower occurs or shortly before.

さらにまた、工程(a)と工程(b)との間に、製品ガ
スとして得られる主として低級炭化水素ガスなどの易吸
着成分を吸着塔に導入して、原料である混合ガス成分の
うち吸着剤に吸着されにくい成分を脱離(パージ)させ
る工程を挿入してもよい。
Furthermore, between the step (a) and the step (b), an easily adsorbable component such as a lower hydrocarbon gas mainly obtained as a product gas is introduced into the adsorption tower to obtain an adsorbent in the mixed gas component as a raw material. You may insert the process of desorbing (purging) the component hard to adsorb | suck.

(b) 次に上記のようにして易吸着成分が吸着された
吸着剤を、工程(a)での圧力以外好ましくは5Kg/cm2G
〜大気圧までの適当な圧力まで減圧させて、吸着剤に吸
着されている吸着成分の少なくとも一部を放出させる。
(B) Next, the adsorbent on which the easily adsorbed component is adsorbed as described above is preferably added at a pressure other than the pressure in step (a), preferably 5 kg / cm 2 G.
-Decompress to a suitable pressure up to atmospheric pressure to release at least a portion of the adsorbed components adsorbed by the adsorbent.

このような工程(b)を加えると、吸着剤に弱く吸着さ
れている成分は、その少なくとも一部が放出され、吸着
剤には易吸着成分がかなり選択的に吸着されている状態
となる。
When such step (b) is added, at least a part of the component weakly adsorbed by the adsorbent is released, and the easily adsorbable component is adsorbed to the adsorbent considerably selectively.

この際放出されたガスは、外部に放出してしまうことも
できるが、場合によっては、後述する工程(c)に終了
後の別の吸着塔に導入したり、あるいは後述する均圧化
に使用することもできる。
The gas released at this time may be released to the outside, but in some cases, it may be introduced into another adsorption tower after completion of step (c) described below, or used for pressure equalization described below. You can also do it.

また、減圧工程を2段階にわけて行なうこともできる。Further, the depressurizing step can be performed in two steps.

(c) 次に上記の工程(b)を経てもまだ吸着剤に吸
着されている易吸着成分を、吸着剤にスチームをスチー
ムが凝縮しない温度で接触されることによって脱離させ
て回収する。
(C) Next, the easily adsorbed component still adsorbed to the adsorbent after the above step (b) is desorbed and recovered by contacting the adsorbent with steam at a temperature at which steam does not condense.

工程(b)を経てもまだ吸着剤に吸着されている易吸着
成分は、吸着剤に吸着されやすい成分であり、このよう
な成分としては、前述のように、エチレン、プロピレ
ン、エタン、プロパンなどが例示される。このうち吸着
剤として活性炭を用いた場合には特にプロピレンは吸着
剤に強く吸着されている。
The easily adsorbed component that is still adsorbed by the adsorbent after the step (b) is a component that is easily adsorbed by the adsorbent, and examples of such a component include ethylene, propylene, ethane, propane, etc. Is exemplified. Of these, when activated carbon is used as the adsorbent, propylene is strongly adsorbed on the adsorbent.

上記の工程(c)は、工程(b)よりもさらに低い圧力
であって5Kg/cm2Gから大気圧の範囲で行なわれることが
このましく、スチームが凝縮しない温度すなわち80〜20
0℃好ましくは100〜200℃の温度で行なわれる。スチー
ムとしては、ある程度加熱されている状態であることが
好ましい。
The above step (c) is preferably performed at a pressure lower than that of the step (b) and in the range of 5 Kg / cm 2 G to atmospheric pressure.
It is carried out at a temperature of 0 ° C., preferably 100 to 200 ° C. The steam is preferably heated to some extent.

このようにすると、吸着剤に吸着されていた易吸着成分
が脱離され、主として易吸着成分とスチームとからなる
混合ガスが得られる。
By doing so, the easily adsorbed component adsorbed by the adsorbent is desorbed, and a mixed gas mainly composed of the easily adsorbed component and steam is obtained.

このようにして得られた、主として易吸着成分とスチー
ムとからなる混合ガスは、次に必要に応じて、セトラー
などによって冷却すると、スチームは凝縮して分離さ
れ、主として易吸着成分からなる分離ガスが得られる。
The mixed gas thus obtained, which is mainly composed of an easily adsorbed component and steam, is then optionally cooled by a settler or the like, steam is condensed and separated, and a separated gas mainly composed of an easily adsorbed component is obtained. Is obtained.

このように易吸着成分とスチームとの混合ガスから、ス
チームを除去することが極めて容易であり、本発明は、
この点に1つの大きな特徴を有している。
Thus, it is extremely easy to remove steam from the mixed gas of the easily adsorbed component and steam, and the present invention is
This point has one major feature.

なお上記のようにして得られる易吸着成分とスチームと
からなる混合ガスは、易吸着成分とスチームとを分離す
ることなく、別のプロセスにそのまま使用することもで
きる。
The mixed gas composed of the easily adsorbed component and steam obtained as described above can be used as it is in another process without separating the easily adsorbed component and steam.

吸着剤とスチームとを接触させると、吸着剤の細孔部
(ポア)に付着している重質分をもパージすることがで
きる。このため吸着を繰り返し使用しても、吸着力が低
下することがないという効果も得られる。
When the adsorbent and steam are brought into contact with each other, the heavy components adhering to the pores (pores) of the adsorbent can also be purged. Therefore, even if the suction is repeatedly used, the effect that the suction force does not decrease can be obtained.

上記のような一連のプロセスは、吸着塔を1基用いて行
なうこともできるが、実際のプラントでは、2基以上好
ましくは3基程度組み合せて行なうことが望ましい。
The above series of processes can be carried out by using one adsorption tower, but in an actual plant, it is desirable to carry out a combination of two or more, preferably about three.

ここで3基の吸着塔であるA塔、B塔およびC塔を用い
た連続運転プロセスについて具体的に説明する。
Here, the continuous operation process using the three adsorption towers A, B and C will be specifically described.

まず表1に、A塔、B塔およびC塔での各操作を示す。First, Table 1 shows each operation in the A tower, the B tower, and the C tower.

A塔に、原料である混合ガスを導入して吸着を行い、目
的物質である易吸着成分の破過が起きるかまたは起きる
直前に混合ガスの導入をA塔からC塔に切替える。
The mixed gas as a raw material is introduced into the A tower for adsorption, and the introduction of the mixed gas is switched from the A tower to the C tower immediately before or just before the breakthrough of the easily adsorbed component as the target substance occurs.

A塔と、スチームパージ(後述)が完了してA塔よりも
低い圧力となっているB塔とを、連結して均圧化させ
る。この均圧化は、塔の上部同士を連結させて行なって
も、あるいは塔の下部同士を連結させて行なってもよ
い。A塔の吸着床入口部には、場合により、好ましから
ぬ不純物が吸着していることもあり、混合ガス供給側で
均圧化したほうが、後の吸着ガスの回収に好適な場合も
ある。均圧化を行った後、A塔の圧力を更に下げる減圧
操作を行う。この際得られる放出ガスは、目的に応じて
吸着ガスと混合して回収してもよく、あるいは他の部門
たとえば燃焼として回収してもよく、適宜選択される。
また、スチームにより脱離された分離ガスと混合して回
収するのであれば、減圧操作を省略することも可能であ
る。
The A tower and the B tower, which has completed the steam purge (described later) and has a lower pressure than the A tower, are connected to equalize the pressure. This pressure equalization may be performed by connecting the upper parts of the towers to each other or by connecting the lower parts of the towers to each other. In some cases, undesired impurities may be adsorbed at the adsorbent bed inlet of the tower A, and pressure equalization on the mixed gas supply side may be preferable for later recovery of adsorbed gas. After equalizing the pressure, the pressure in the tower A is further reduced. The released gas obtained at this time may be mixed with the adsorbed gas for recovery depending on the purpose, or may be recovered in another department such as combustion, and is appropriately selected.
In addition, the depressurizing operation can be omitted if it is mixed with the separated gas desorbed by steam and recovered.

次にA塔にスチームを導入することによって、吸着剤に
吸着させていた易吸着成分を脱着させ、回収する。スチ
ームとしては、飽和水蒸気よりも、凝縮しにくい過熱水
蒸気を用いるのが好ましく、該スチームが原料である混
合ガスの供給流れと同じか、あるいは、逆方向で導入さ
れる。このスチームの導入方向は、各プロセスの事情
(吸着床の流動化塔)を考慮して適宜選ばれる。
Next, by introducing steam into the tower A, the easily adsorbed component adsorbed by the adsorbent is desorbed and recovered. As the steam, it is preferable to use superheated steam that is less likely to be condensed than saturated steam, and the steam is introduced in the same direction as the supply flow of the mixed gas as the raw material or in the opposite direction. The introduction direction of this steam is appropriately selected in consideration of the circumstances of each process (fluidization tower of adsorption bed).

脱離された主として易吸着成分とスチームとからなる混
合物は、次の分離回収部門に送られる。易吸着成分とス
チームとの分離工程は、各種化学工学的手法でも行いう
るが、たとえば、凝縮器により、冷却、凝縮させて、水
と易吸着成分とを分離する方法が好ましい。
The desorbed mixture composed mainly of easily adsorbed components and steam is sent to the next separation and recovery section. The process of separating the easily adsorbed component and steam may be performed by various chemical engineering techniques, but for example, a method of cooling and condensing with a condenser to separate water and the easily adsorbed component is preferable.

スチームパージの終了したA塔は、吸着工程の完了した
C塔の前述のようにして均圧化され、引続き、原料であ
る混合ガスの導入を行い、吸着工程の圧力まで昇圧し、
吸着操作に入る。以下、B塔およびC塔もまた、上記の
ようにして逐次、同様な操作を行う。
The tower A after the steam purging is equalized in pressure in the tower C after the adsorption step as described above, and then the mixed gas as the raw material is introduced to raise the pressure to the adsorption step.
Enter the adsorption operation. Hereinafter, the tower B and the tower C are also sequentially operated in the same manner as described above.

なお、上記の例では、吸着時に塔内圧力は7Kg/cm2Gであ
り、均圧時の塔内圧力は4Kg/cm2Gである、減圧時の塔内
圧力は、0.5Kg/cm2Gであり、スチーム導入時の塔内圧力
は0.5Kg/cm2Gである。
In the above example, the column, among others pressure during adsorption is 7 Kg / cm 2 G, column internal pressure of the equalizing pressure time is 4 Kg / cm 2 G, column internal pressure of vacuum at the time of, 0.5 Kg / cm 2 G, and the pressure in the tower at the time of introducing steam is 0.5 kg / cm 2 G.

このような操作が加えられる原料である混合ガスの組成
と、スチームにより脱離されて得られる分離ガスの組成
を表2に示す。
Table 2 shows the composition of the mixed gas, which is the raw material to which such an operation is applied, and the composition of the separated gas obtained by desorption with steam.

発明の効果 本発明では、易吸着成分を含む混合ガスから易吸着成分
を分離回収するに際して、吸着剤として疎水性吸着剤を
用いるとともに、吸着剤に吸着された易吸着成分をスチ
ームによって脱離させているため、易吸着成分とスチー
ムとの分離が極めて容易であり、プロピレンなどの易吸
着成分を効率よくしかも設備費あるいは運転費をかけず
に分離回収することができる。
Effect of the Invention In the present invention, when separating and recovering the easily adsorbed component from the mixed gas containing the easily adsorbed component, a hydrophobic adsorbent is used as the adsorbent, and the easily adsorbed component adsorbed by the adsorbent is desorbed by steam. Therefore, it is extremely easy to separate the easily adsorbed component and the steam, and the easily adsorbed component such as propylene can be efficiently separated and recovered without incurring the facility cost or the operating cost.

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1 市販の活性端(石灰系、比表面積1190m2/g)10cc(約3.
5g)を吸着塔に充填し、120℃、5Kg/cm2G、SV500にて表
3に示すような組成物を有する混合ガスAを、吸着塔上
部より導入して吸着を行なった。吸着が進行しプロピレ
ンが吸着塔下部より破過してきた段階で混合ガスの導入
を止め、吸着塔下部の圧力コントロールバルブを開き圧
力を5Kg/cm2Gから常圧に減圧し、その際得られる生成ガ
スは廃棄した。次いでスチームを吸着塔上部から120
℃、常圧、SV800にて吸着塔に導入し、吸着ガスの脱離
を行なった。脱離開始後3分で、プロピレンを44.4モル
%で含む分離ガス(全ガス量103cc)が回収された。
Example 1 Commercially available active edge (lime type, specific surface area 1190 m 2 / g) 10 cc (about 3.
5 g) was packed in an adsorption tower, and mixed gas A having a composition shown in Table 3 at 120 ° C., 5 Kg / cm 2 G and SV500 was introduced from the upper part of the adsorption tower for adsorption. When the adsorption progressed and propylene passed through the bottom of the adsorption tower, the introduction of the mixed gas was stopped, the pressure control valve at the bottom of the adsorption tower was opened, and the pressure was reduced from 5 Kg / cm 2 G to normal pressure. The produced gas was discarded. Next, steam is fed from the top of the adsorption tower 120
The mixture was introduced into the adsorption tower at SV800 at ℃ and atmospheric pressure to desorb the adsorbed gas. Three minutes after the start of desorption, a separated gas containing propylene at 44.4 mol% (total gas amount: 103 cc) was recovered.

実施例2 実施例1の操作が完了した後、同一条件で吸着−減圧−
脱離をくりかえして行なった。スチームにより脱離開始
後2分で、プロピレンを42,2モル%で含む分離ガス(全
ガス量98cc)が回収された。
Example 2 After the operation of Example 1 was completed, adsorption-decompression-under the same conditions
The desorption was repeated. Two minutes after the start of desorption by steam, a separated gas containing propylene at 42,2 mol% (total gas amount: 98 cc) was recovered.

さらに、同一条件で3回吸着−減圧−脱離をくりかえし
て行なったが、スチームによる脱離開始後2分での回収
量およびプロピレン濃度は、上記とほぼ同様であった。
Further, adsorption, decompression, and desorption were repeated three times under the same conditions, and the recovered amount and propylene concentration 2 minutes after the start of desorption by steam were almost the same as above.

実施例3 実施例2の操作が完了した後、吸着塔の温度150℃とし
た以外は実施例1と同一条件で吸着−減圧−脱離を行な
った。スチームによる脱離開始後3分での全ガス回収量
は83ccであり、プロピレン濃度は41.9モル%であった。
Example 3 After the operation of Example 2 was completed, adsorption-vacuum-desorption was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the temperature of the adsorption tower was 150 ° C. The total amount of gas recovered 3 minutes after the start of desorption by steam was 83 cc, and the propylene concentration was 41.9 mol%.

比較例1 吸着工程を常圧で行ない、減圧工程を省略した以外は、
実施例1と同様にして吸着−脱離を行なった。スチーム
により脱離開始後3分での全ガス回収量は45ccであり、
プロピレン濃度は37.6モル%であった。
Comparative Example 1 Except that the adsorption step was performed at normal pressure and the depressurization step was omitted,
Adsorption-desorption was performed in the same manner as in Example 1. The total amount of gas recovered by steam is 45cc in 3 minutes after the start of desorption,
The propylene concentration was 37.6 mol%.

比較例2 吸着剤としてモレキュラーシープ13X10cc(約5.9g)を
用い、吸着塔温度を150℃とした以外は、実施例1と同
様にして吸着−減圧−脱離をくりかえした。1回目にお
けるスチームによる脱離量は209.5ccと多かったが、2
回目以降の脱離量はわずかであり、その組成も原料ガス
とほぼ同じであった。
Comparative Example 2 Adsorption, decompression, and desorption were repeated in the same manner as in Example 1 except that the molecular sieve 13X10cc (about 5.9 g) was used as the adsorbent and the adsorption tower temperature was 150 ° C. The amount of desorption by steam at the first time was large at 209.5cc, but 2
The desorption amount after the first time was small, and its composition was almost the same as the source gas.

実施例4 吸着塔温度を150℃とし、原料ガスとして表3に示すよ
うな組成を有する混合ガスBを用いた以外は、実施例1
と同様にして吸着−減圧−脱離を行なった。スチームに
よる脱離開始後3分間における全ガス回収量は137ccで
あり、プロピレン濃度は72モル%であった。
Example 4 Example 1 was repeated except that the temperature of the adsorption tower was 150 ° C. and the mixed gas B having the composition shown in Table 3 was used as the raw material gas.
Adsorption-decompression-desorption was carried out in the same manner as in. The total amount of collected gas was 137 cc and the propylene concentration was 72 mol% in 3 minutes after the start of desorption by steam.

実施例5 吸着剤としてモレキュラーシービングカーボン10ccを用
いた以外は実施例4と同様にして吸着−減圧−脱離を行
なった。スチームによる脱離開始後3分間のおける全ガ
ス回収量は158.1ccであり、プロピレン濃度は68.4モル
%であった。さらに、同一条件で吸着−減圧−脱離を9
回くりかえしたが、全ガス回収量およびプロピレン濃度
は上記とほぼ同様であった。
Example 5 Adsorption-decompression-desorption was performed in the same manner as in Example 4 except that 10 cc of molecular sieving carbon was used as the adsorbent. The total amount of recovered gas was 158.1 cc and the propylene concentration was 68.4 mol% in 3 minutes after the start of desorption by steam. Furthermore, under the same conditions, adsorption-decompression-desorption is performed at 9
Repeatedly, the total amount of recovered gas and the propylene concentration were almost the same as above.

実施例6 市販の合成モルデナイド成型品(Na型)を塩化アンモニ
ウム水溶液で処理−水洗−焼成することによりH型と
し、次いで水蒸気10%を含む熱空気で700℃、3時間処
理し、さらに、12規定塩酸を用いて90℃、20時間処理を
2回くりかえした後、水洗、嵌装、焼成してSiO2/Al2O
3比103のハイシリカモルデナイト(HSM)を調製した。
このようにして得たハイシリカモルデナイト吸着剤10cc
(約5.8g)を吸着塔に充填し、実施例1と同様にして吸
着−減圧−脱離を行なった。スチームによる脱離開始後
3分間における全ガス回収量は26.5ccであり、プロピレ
ン濃度は40.5モル%であった。
Example 6 A commercially available synthetic mordenide molded product (Na type) is treated with an aqueous solution of ammonium chloride to form H type by washing with water and baking, and then treated with hot air containing 10% of steam at 700 ° C. for 3 hours, and further to 12 After repeating the treatment with normal hydrochloric acid at 90 ° C for 20 hours twice, washing with water, fitting and firing to make SiO 2 / Al 2 O
3 ratio 103 high silica mordenite and (HSM) was prepared.
High silica mordenite adsorbent 10cc thus obtained
(About 5.8 g) was packed in an adsorption tower, and adsorption-decompression-desorption was carried out in the same manner as in Example 1. The total amount of collected gas was 26.5 cc and the propylene concentration was 40.5 mol% in 3 minutes after the start of desorption by steam.

さらに、同一条件で吸着−減圧−脱離を5回くりかえし
たが、全ガス回収量およびプロピレン濃度は上記とほぼ
同様であった。
Further, adsorption-decompression-desorption was repeated 5 times under the same conditions, but the total amount of recovered gas and the propylene concentration were almost the same as above.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記の工程を含むことを特徴とする混合ガ
スからの易吸着成分の分離方法: (a) 易吸着成分を含む混合ガスを、疎水性吸着剤が
充填されるとともに80〜200℃に保たれた吸着塔に導入
して加圧状態にて吸着剤と接触させ、易吸着成分を吸着
剤に吸着させる工程、 (b) 工程(a)にて易吸着成分が吸着された吸着剤
を、工程(a)での圧力以下の圧力に減圧させて少なく
とも一部の吸着成分を放出させる工程、 (c) 工程(b)を経てもまだ吸着剤に吸着されてい
る易吸着成分を、吸着剤とスチームとをスチームが凝縮
しない温度で接触させることによって脱離させて回収す
る工程。
1. A method for separating an easily adsorbed component from a mixed gas, which comprises the following steps: (a) A mixed gas containing an easily adsorbed component is filled with a hydrophobic adsorbent and is from 80 to 200. A step of introducing the adsorbent into the adsorption tower kept at ℃ and bringing it into contact with the adsorbent under pressure to adsorb the easily adsorbed component to the adsorbent, and (b) adsorption in which the easily adsorbed component is adsorbed in step (a). Depressurizing the agent to a pressure equal to or lower than the pressure in step (a) to release at least a part of the adsorbed component, (c) removing easily adsorbed component still adsorbed on the adsorbent after step (b) , A step of desorbing and collecting the adsorbent and steam by bringing them into contact with each other at a temperature at which steam does not condense.
【請求項2】易吸着成分が低級炭化水素である特許請求
の範囲第1項に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the easily adsorbable component is a lower hydrocarbon.
【請求項3】分離される低級炭化水素が、エチレンまた
はプロピレンである特許請求の範囲第1項に記載の方
法。
3. The method according to claim 1, wherein the lower hydrocarbon to be separated is ethylene or propylene.
【請求項4】疎水性吸着剤が、活性炭、モレキュラーシ
ービングカーボン、ポリスチレン、シリカライト、ハイ
シリカゼオライトである特許請求の範囲第1項に記載の
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the hydrophobic adsorbent is activated carbon, molecular sieving carbon, polystyrene, silicalite or high silica zeolite.
【請求項5】吸着塔が100〜200℃に保たれている特許請
求の範囲第1項に記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the adsorption tower is maintained at 100 to 200 ° C.
【請求項6】工程(c)が100〜200℃の温度で行なわれ
る特許請求の範囲第1項に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein step (c) is carried out at a temperature of 100 to 200 ° C.
【請求項7】上記工程(a)、(b)および(c)が、
複数の吸着塔を用いて連続的に行なわれる特許請求の範
囲第1項に記載の方法。
7. The steps (a), (b) and (c),
The method according to claim 1, which is carried out continuously by using a plurality of adsorption towers.
【請求項8】工程(c)で得られる主として易吸着成分
とスチームからなる分離ガスを冷却することによって、
易吸着成分とスチームとを分離する特許請求の範囲第1
項に記載の方法。
8. By cooling the separation gas consisting mainly of easily adsorbed components and steam obtained in step (c),
Claim 1 for separating easily adsorbed components and steam
The method described in the section.
【請求項9】工程(a)と工程(b)との間に、易吸着
成分ガスを吸着塔に導入して、原料である混合ガス成分
のうち吸着剤に吸着されにくい成分を脱離させる工程を
含ませる特許請求の範囲第1項に記載の方法。
9. An easily adsorbed component gas is introduced into an adsorption tower between steps (a) and (b) to desorb a component of a mixed gas component as a raw material which is difficult to be adsorbed by an adsorbent. A method as claimed in claim 1 including the steps.
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