JPH0623221A - ガス混合物から特定のガスを回収する方法 - Google Patents

ガス混合物から特定のガスを回収する方法

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JPH0623221A
JPH0623221A JP4166345A JP16634592A JPH0623221A JP H0623221 A JPH0623221 A JP H0623221A JP 4166345 A JP4166345 A JP 4166345A JP 16634592 A JP16634592 A JP 16634592A JP H0623221 A JPH0623221 A JP H0623221A
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JP
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gas
boiling point
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hydrocarbons
adsorption
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JP4166345A
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English (en)
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Arthur Shirley
アーサー・シャーリー
Ramakrishnan Ramachandran
ラマクリシュナン・ラマシャンドラン
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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス混合物から特定のガスを回収するための
方法と装置を提供する。 【構成】 高沸点ガス（すなわち，約−８０℃以上の沸
点を有するガス）の他に，メタン及び／又はＣ2 炭化水
素，並びに約−１７０℃未満の沸点を有する１種以上の
ガスを含有したガス混合物を吸着分離に付すことによっ
て，高沸点ガスが分離される。ガス混合物が２種以上の
高沸点成分を含有している場合は，分別蒸留を行うこと
によってこれらの成分をさらに分離することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，ガス流れからある特定
の成分を取り出すことに関する。さらに詳細には，本発
明は，廃棄ガス流れを大気中に放出する前に，有価な成
分あるいは環境面から許容しえない成分を廃棄ガス流れ
から取り出すことに関する。
【０００２】
【従来の技術】化学製造プラント又は化学プロセスプラ
ントからの廃棄ガス流れは，通常は環境上問題のない軽
質ガス成分もしくは化合物を含んでおり，従って大気中
に放出することができる。例えば，廃棄ガス流れ中には
通常，酸素，窒素，アルゴン，水蒸気，及び二酸化炭素
等が相当量存在している。さらに，廃棄ガス流れがごく
少量の水素やヘリウムを含有するということもよくある
ことである。これらのガスは元々大気中に存在している
成分なので，環境上許容しうるものであり，適度な量に
て大気中に放出することができる。
【０００３】しかしながら，化学プラントの廃棄ガス流
れが，ある特定の許容限度を越えた濃度で大気中に放出
することのできない高沸点成分を含有している，という
ことがしばしば起こる。このような場合，廃棄ガス流れ
を大気中に放出する前に，環境上許容しえないガス成分
を廃棄ガス流れから取り除くか，あるいは比較的害のな
い化合物（例えば二酸化炭素）に転化させなければなら
ない。
【０００４】廃棄ガス流れを，大気中に放出する前に，
環境上許容しうるようにする１つの方法は，当該ガスを
焼却するという方法である。この方法は，ガス流れから
実質的に全ての有害成分が除去され，そしてガス流れの
焼却によって他の有害なガス物質が生成されないときに
使用することができる。例えば，当該ガス流れが最初に
重質ガスとして炭化水素だけを含有している場合，燃焼
が完全に行われて，燃焼による副生物が実質的に水蒸気
と二酸化炭素だけを構成するならば，当該ガス流れを焼
却することができる。
【０００５】廃棄ガス流れを燃焼させるのは，廃棄ガス
流れから環境上許容しえない成分を取り除くためには必
ずしも適切な方法とは言えない。例えば，ガス流れが相
当量の炭化水素を含有している場合，こうしたガス流れ
を燃焼させると多量のＣＯ2が生成し，このＣＯ2 が環
境に放出されると，既に過重な負担を強いられている生
態系にとってさらに重荷となるであろう。さらに，ガス
流れが，燃焼しない成分，あるいは燃焼性ではあるが燃
焼させると有害な燃焼副生物を発生する成分を含有して
いる，ということもよくあることである。例えば，塩素
化炭化水素の多くは易燃性ではなく，また他の多くは燃
焼しうるけれども，環境上許容しえない塩素含有副生物
を生じる。従って以上のことから容易にわかるように，
廃棄ガス流れが，燃焼によってガス流れから安全に除去
もしくは分解するのできない成分を含有している場合
は，他の方法を使用しなければならない。
【０００６】廃棄ガス流れから重質ガス成分を除去する
のに通常使用されている方法は，分別蒸留によって当該
成分を分離するという方法である。ガス流れを高沸点成
分の沸点未満の温度に冷却・圧縮し，次いで蒸留により
成分を分離することによって，高沸点ガス成分を低沸点
ガス（例えば酸素，窒素，及びアルゴン等）から分離で
きる場合が多い。ガス混合物が，上記の軽質ガス（すな
わち，窒素，酸素，及びアルゴン等）及び除去すべき高
沸点化合物（すなわち，置換炭化水素やＣ3 以上の非置
換炭化水素）だけを含有している場合，通常は分別蒸留
によって高沸点ガス成分と軽質ガスとを完全に分離する
ことができる。しかしながら，低沸点ガスと高沸点ガス
に加えて，メタンやＣ2 炭化水素のいずれかがガス混合
物中に存在しているときは，蒸留によって完全な分離を
果たすのは難しい場合が多い。蒸留の進行時，Ｃ1 とＣ
2 炭化水素は，沸点が低いために軽質ガスと一緒に留去
される。しかしながら，高沸点のガス成分が軽質炭化水
素中に溶解しているため，高沸点化合物の一部も軽質ガ
スと共に留去される。従って，ガス混合物がメタン及び
／又はＣ2 炭化水素を含有している場合，ガス混合物中
の高沸点炭化水素と置換炭化水素を低沸点ガスから分離
するのに，従来の分別蒸留は有効に使用することができ
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】環境規準が益々厳しさ
を増しているため，そしてまた高沸点炭化水素を回収し
再循環させることによって経済的な利点が得られるた
め，高沸点炭化水素，メタン及び／又は１種以上のＣ2
炭化水素，並びに低沸点の環境上許容しうるガスを含有
した廃棄ガス流れから，高沸点炭化水素を除去するため
の改良された方法を見出すべく検討が続けられている。
本発明は，こうした目的を達成するための効果的且つ効
率的な方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，１種以
上の高沸点ガス，１種以上の低沸点ガス，及び１種以上
の軽質炭化水素（いずれも後述する）を含有したガス混
合物が吸着分離に付されて，非吸着のガス生成物流れ
（低沸点ガスと軽質炭化水素を多く含んでいるが，高沸
点ガスは実質的に含んでいない）と脱着されたガス生成
物流れ（高沸点ガスを多く含んでいる）とが生成され
る。次いで，必要に応じてこの２つの生成物流れをさら
に処理して，ガス流れ中の各種成分を分離することもで
きる。
【０００９】本発明のプロセス態様によれば，約−８０
℃〜約５０℃の沸点を有する１種以上のガス成分；約−
１７０℃〜約−８０℃の沸点を有する１種以上の炭化水
素；及び約−１７０℃未満の沸点を有する１種以上のガ
ス成分；を含んだガス混合物から約−８０℃以上の沸点
を有するガスが分離される。こうした分離は，約−８０
℃未満の沸点を有するガス成分を吸着するよりも，約−
８０℃以上の沸点を有するガス成分のほうを容易に吸着
する吸着剤の層にガス混合物を通すことによって，そし
てこれにより，約−８０℃未満の沸点を有する成分を多
く含んだ非吸着のガス生成物流れと，約−８０℃以上の
沸点を有する成分を多く含んだ脱着されたガス生成物流
れとを得ることによって行うことができる。
【００１０】本発明のプロセスの好ましい実施態様にお
いては，吸着剤は，活性炭，シリカゲル，ゼオライト，
炭素モレキュラーシーブ，及びこれらの混合物である。
【００１１】他の好ましい実施態様においては，非吸着
のガス生成物流れからメタンとＣ2炭化水素を回収する
ために，非吸着のガス生成物流れがさらに１つ以上の吸
着分離工程に付される。
【００１２】さらに他の好ましい実施態様（本実施態様
は，低沸点ガスと軽質炭化水素に加えて，約−８０℃〜
約５０℃の沸点を有する２種以上のガス成分を含有した
ガス混合物の分離に対しても適用可能である）において
は，本発明は，高沸点ガスを含有する脱着されたガス生
成物流れを１つ以上の分別蒸留工程に付して，前記ガス
生成物流れの成分の一部又は全てを別々に回収する工程
を含む。
【００１３】他の好ましい実施態様においては，廃棄ガ
ス流れ中に存在する水素及び／又は一酸化炭素が，それ
ぞれ水及び二酸化炭素に酸化される。
【００１４】最も好ましい実施態様においては，本発明
のプロセスは，約−８０℃〜約５０℃の沸点を有する２
種以上のガス；メタン，エタン，エテン，及びエチンか
ら選ばれる１種以上の炭化水素；並びに酸素，窒素，ア
ルゴン，水素，及び二酸化炭素から選ばれる１種以上の
軽質ガス成分；の回収に適用される。本実施態様によれ
ば，活性炭，シリカゲル，ゼオライト，炭素モレキュラ
ーシーブ，又はこれらの混合物から選ばれる吸着剤を含
んだ層にて，ガス混合物が第１の吸着分離に付され，こ
れにより，低沸点ガスと軽質炭化水素を多く含むが，高
沸点ガスを実質的に含まない非吸着のガス生成物流れ，
及び高沸点ガスを多く含んだ脱着されたガス生成物流れ
が得られる。次いで，この非吸着のガス生成物流れが第
２の吸着分離に付され，これにより，低沸点ガスを多く
含んだ非吸着のガス流れと，メタン，エタン，エテン，
及びエチンのうちの１種以上を多く含んだ脱着されたガ
ス生成物が回収される。さらに，本実施態様によれば，
高沸点ガス成分を多く含んだ脱着されたガス生成物を１
つ以上の分別蒸留工程に付して，高沸点ガス混合物の成
分を別々に回収することもできる。
【００１５】本発明は，１種以上の高沸点ガス，１種以
上の低沸点ガス，及び１種以上の軽質炭化水素を含んだ
ガス混合物から高沸点ガスを回収するための，効果的且
つ効率的な方法を提供する。本発明の説明をわかりやす
くするために，これらの用語を以下のように定義する。
【００１６】本明細書では“高沸点ガス（ｈｉｇｈ ｂ
ｏｉｌｉｎｇ ｇａｓ）”という用語は，液体状態にお
いては約−８０℃以上の標準沸点を有する有機又は無機
のガス状成分もしくはガス状化合物を示すのに使用され
る。高沸点ガスの例としては，３個以上の炭素原子を有
する非置換炭化水素，ハロゲン化炭化水素，窒素置換炭
化水素，酸素置換炭化水素，及びイオウ置換炭化水素等
がある。
【００１７】“低沸点ガス（ｌｏｗ ｂｏｉｌｉｎｇ
ｇａｓ）”という用語は，液体状態においては約−１７
０℃未満の標準沸点を有するガス状成分又はガス状化合
物を示すのに使用される。低沸点ガスの代表的なもの
は，酸素，窒素，アルゴン，ヘリウム，及び水素等の大
気ガスである。
【００１８】“軽質炭化水素（ｌｉｇｈｔ ｈｙｄｒｏ
ｃａｒｂｏｎ）”という用語は，約−１７０℃〜−８０
℃の標準沸点を有する炭化水素を示すのに使用される。
この範囲の沸点を有する炭化水素としては，メタン，エ
タン，エテン，及びエチン等がある。
【００１９】成分あるいは化合物の“標準沸点（ｎｏｒ
ｍａｌ ｂｏｉｌｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）”とは，標準圧
力（すなわち７６０ｍｍの気圧計圧力）における当該成
分あるいは当該化合物の沸点である。
【００２０】本発明のプロセスの主要な実施態様によれ
ば，処理されるガス混合物が先ず最初に，高沸点ガスを
強く吸着する吸着剤を含んだ吸着層にて高沸点ガスの吸
着分離工程に付され，これにより，低沸点ガスと軽質炭
化水素を多く含むが高沸点ガスを実質的に含まない非吸
着のガス生成物と，高沸点ガスを多く含む脱着されたガ
ス生成物が得られる。
【００２１】ラフカット（ｒｏｕｇｈ ｃｕｔ）吸着分
離工程から得られる非吸着のガス生成物流れを処理する
上で採りうるいくつかの処置法がある。第１の処置法
〔この処置法は，非吸着のガス生成物流れが，環境上好
ましくない非大気ガス成分（例えば一酸化炭素や軽質炭
化水素）をそれらの許容最大限度を越える濃度にて含有
していない場合に適用しうる〕は，この流れを大気中に
排出することである。
【００２２】第２の処置法は，この流れを焼却処理し
て，一酸化炭素，水素，及び軽質炭化水素を燃焼させる
という仕方である。この処置法は，非吸着ガス生成物流
れ中におけるこれらガスの濃度が，これらガス成分を回
収しても経済的に価値のあるような濃度レベル未満であ
る場合にのみ適用可能である。
【００２３】第３の処置法（この処置法は，非吸着のガ
ス生成物流れが比較的高濃度の軽質炭化水素を含有して
いる場合に有効である）は，このガス流れを第２の吸着
分離に付して，非吸着のガス生成物流れから軽質炭化水
素を回収するという仕方である。こうした処置法は，高
沸点ガス吸着ゾーンからの非吸着ガス生成物流れを，低
沸点ガスを吸着するよりもガス流れ中に含まれている軽
質炭化水素のほうをより強力に吸着する吸着剤を含有し
た第２の吸着ゾーン中に導入し，これにより低沸点ガス
を多く含んでいるが，軽質炭化水素は含んでいない第２
の非吸着ガス生成物流れと，軽質炭化水素を多く含んだ
脱着されたガス生成物流れとが得られる。軽質炭化水素
吸着セクションからの非吸着ガス生成物流れは，大気中
に排出することができ，また脱着されたガス生成物流れ
は，化学プロセスのための燃料もしくは供給原料として
使用することができる。
【００２４】高沸点ガス吸着セクションにて吸着された
高沸点ガス成分は，吸着剤の再生操作時に脱着される。
焼却処理して得られる燃焼ガスが環境上好ましくない成
分を含んでいなければ，この脱着された高沸点ガスを焼
却処理できる。これとは別に，ガス流れ中の高沸点成分
は，必要に応じて回収することもできるし，廃棄処分す
ることもできる。高沸点ガス吸着セクションからの脱着
されたガス流れが２種以上の成分を含有している場合，
この流れを１つ以上の分別蒸留工程に付して，ガス流れ
中の成分のいくつかの成分又は全成分を回収することが
できる。
【００２５】本発明は，添付の図面を参照すればより理
解を深めることができる。図面には，本発明を実施する
のに必要な主要成分，並びにこれらを接続している流体
移送ラインだけが示されている。
【００２６】本発明を理解する上では必要でない弁や補
助装置などは省略してある。
【００２７】図１は，本発明のプロセスを実施すること
のできるシステムを概略流れ図の形で示している。図１
に示す装置系に含まれた主要な構成成分は，高沸点ガス
吸着セクション４，軽質炭化水素吸着セクション１２，
及び低温蒸留セクション２８である。吸着セクション４
には，供給ガスライン２，非吸着ガス生成物ライン６，
及び脱着ガス生成物ライン２２が設けられている。非吸
着ガス生成物ライン６は，排気ライン８及び炭化水素吸
着セクション供給ライン１２に繋がっている。低沸点ガ
ス生成物ライン１４は，吸着セクション１２から延び
て，排気ライン１６及びラフカット吸着ゾーンのパージ
ガスライン１８に繋がっている。吸着セクション１２に
はさらに，脱着軽質炭化水素ガス生成物ライン２０が設
けられている。脱着高沸点ガスライン２２により，高沸
点ガス吸着セクション４が，廃棄ガス排出ライン２４と
低温蒸留セクション供給ライン２６とに接続されてい
る。次いで供給ライン２６が低温蒸留セクション２８に
接続されていて，低温蒸留セクション２８には軽質生成
物排出ライン３０と重質生成物排出ライン３２が設けら
れている。
【００２８】高沸点ガス吸着セクションは，単一の吸着
装置で構成されていてもよいが，該セクションの運転時
において非吸着生成物ガスと脱着生成物ガスが連続的に
生成されるよう，一般には平行状態に配置されていて且
つ互いに非同調的に作動する２つ以上の一連の吸着装置
を含んでいる。言い換えれば，該セクションの１つの吸
着装置が吸着モードにあるときに，別の吸着装置が減圧
モードとなっており，そしてさらに別の吸着装置が脱着
モードになっている等々である。同様に，軽質炭化水素
吸着セクションの場合も単一の吸着装置で構成されてい
てもよいが，一般には２つ以上の一連の吸着装置を含ん
でおり，これらが非同調的に作動して非吸着生成物ガス
と脱着生成物ガスの連続流れを生成する。これら吸着セ
クションのそれぞれにおける吸着装置の数，配置，及び
設計構造などは好みの問題であり，本発明の一部を構成
するものではない。同様に，生成物流れの連続的な流れ
を得るという仕方での吸着セクションの運転方法はよく
知られている通りであり，これも本発明の一部を構成す
るものではない。
【００２９】分別蒸留セクション２８は，非吸着生成物
ガス流れ中の成分の数，及び生成物に対する所望の分離
程度に応じて，単一の蒸留塔で構成されていても，ある
いは連続して配置された２つ以上の一連の蒸留塔で構成
されていてもよい。該セクションは，低い温度（すなわ
ち極低温条件下），より高い温度，あるいはこれらの温
度条件の組み合わせにて作動するよう設計することがで
きる。本発明のシステムの使用に適した分別蒸留セクシ
ョンの設計構造と運転についてはよく知られており，本
発明の一部を構成するものではない。
【００３０】図１の装置にて本発明のプロセスを実施す
る場合，１種以上の高沸点ガス，１種以上の軽質炭化水
素，及び１種以上の低沸点ガスを含んだ供給ガス混合物
が，供給ライン２を介して吸着装置４に導入される。該
混合物の高沸点ガス成分が，吸着装置４中の吸着剤に吸
着され，一方，吸着装置４に流入した低沸点ガスと軽質
炭化水素の多くは，吸着剤層を通り，ライン６を介して
非吸着ガス生成物流れとして吸着装置４を出る。吸着装
置４を出た非吸着ガス生成物流れがごく少量の軽質炭化
水素しか含有していないときは，この流れは焼却処理し
てもよいし，あるいは大気中に排出してもよい。この場
合，これらのガスは排気ライン８を介して本システムを
出る。一方，吸着装置４を出た非吸着ガス生成物流れを
さらなる吸着分離に付す必要がある場合は，ライン１０
を介してこの流れを吸着装置１０に導入する。
【００３１】高沸点ガス吸着セクション４を出た非吸着
ガス生成物流れが炭化水素吸着セクション１２を通る
際，該流れの軽質ガス成分（主として低沸点ガスを含ん
でいる）が吸着剤層を通過し，非吸着ガス生成物ライン
１４を介してセクション１２から出て，そして排気ライ
ン１６を介して本システムを出る。このガス流れが環境
上好ましくない炭化水素ガスや一酸化炭素を高濃度で含
有していなければ，直接大気中に排出することができ
る。しかしながら，これらの成分を許容濃度を越える濃
度で含有している場合は，このガス流れをさらに処理し
てその過剰量を除去しなければならない。
【００３２】吸着セクション１２中に流入した軽質炭化
水素は吸着剤に吸着される。これらの成分は吸着剤層の
脱着工程時に吸着剤層から除去され，ライン２０を介し
て本システムから排出される。上記したように，脱着さ
れたガスは焼却処理することもできるし，又はこれを回
収して化学プロセス操作に使用することもできる。
【００３３】吸着セクション４の各吸着装置においてな
される吸着プロセスは，吸着装置中の高沸点ガスフロン
トが所望の箇所に達するまで続けられる。この箇所（作
動中の吸着装置のプロダクトエンドを介して，吸着され
る成分の破過が起こる前の箇所）において，当該吸着装
置での吸着工程が終了し，そして吸着装置を減圧にする
ことによって，吸着されたガスが層から脱着される。脱
着工程時において，ライン２２を介して高沸点ガスが吸
着装置４を出る。吸着装置４は，吸着装置１２からの低
沸点ガス生成物を使用して，パージライン１８を介して
パージすることができる。高沸点ガスが殆ど価値のない
ものであるか，あるいは燃焼すると大気中に有害なガス
生成物を生じるような成分を含有していない場合は，ラ
イン２４を介して焼却炉に排出することができる。同様
に，このガス流れがさらなる処理（分別蒸留以外の）を
必要とするか，あるいは１種類だけの高沸点成分を含ん
でいる場合は，本システムから取り出してさらに処理す
ることもできるし，あるいはライン２４を介して貯蔵す
ることもできる。
【００３４】ライン２２における脱着されたガス流れが
２種以上の高沸点ガス成分を含有している場合，これら
の成分は分別蒸留ユニット２８（必要に応じて，極低温
条件下で運転することができる）にて分離することがで
きる。こうした任意操作がなされる際は，脱着されたガ
ス流れが供給ライン２６を介して分別蒸留ユニット２８
に入り，そして軽質生成物成分と重質生成物成分が，そ
れぞれライン３０と３２を介してユニット２８を出る。
前述したように，高沸点ガス流れが３種以上の成分を含
有している場合は，複数の連続的に接続された蒸留ユニ
ットを使用して，当該ガス流れから種々の成分を回収す
ることができる。
【００３５】場合によっては，高沸点ガス吸着セクショ
ンからの脱着されたガス流れが，望ましくない程度に高
濃度の低沸点ガス成分を含有していることがある。この
ような場合は，脱着されたガス生成物流れを供給流れに
再循環させることができる。こうすることにより，脱着
された生成物流れ中における低沸点ガスの全体としての
濃度が減少する。
【００３６】図２は，本発明の好ましい実施態様の単純
化した変形を示している。図２のシステムは，低沸点ガ
ス，高沸点ガス，及び軽質炭化水素を含んだガス流れか
ら，高沸点ガスと軽質炭化水素が連続的に分離ができる
よう設計されている。図２に示されているシステムの装
置構成成分としては，供給ガス圧縮機１０４，ラフカッ
ト吸着ゾーン１０６，軽質炭化水素吸着ゾーン１１０，
及び分別蒸留ゾーン１２４が含まれている。
【００３７】図２に示したシステムにて本発明のプロセ
スを実施する際には，供給ガス混合物（通常は，高沸点
ガス，低沸点ガス，並びにメタン，エタン，エテン，エ
チンから選ばれる１種以上の軽質炭化水素を含有）が，
供給ライン１０２を介して本システムに導入され，供給
ガス圧縮機１０４にて所望の圧力に加圧され，そして吸
着ゾーン１０６に導入される。該混合物中の高沸点ガス
成分が，吸着装置１０６中に収容されている吸着剤層に
吸着され，一方，非吸着ガス流れ（低沸点ガスと軽質炭
化水素を多く含んでいる）は吸着剤層を通過し，生成物
ライン１０８を介して吸着ゾーンを出る。次いで，非吸
着ガス流れが軽質炭化水素吸着ゾーン１１０に入り，そ
こでガス流れ中に含有されているＣ2 炭化水素とメタン
の一部又は全てが吸着装置１１０中の吸着剤に吸着さ
れ，そして非吸着ガス流れ（低沸点ガスを多く含んでい
る）が吸着装置を通り，ライン１１２を介して本システ
ムを出る。ゾーン１０６と１１０での吸着モードにおけ
る層が吸着されたガスで飽和すると，層はよく知られた
仕方で交換され，そして飽和した層が再生され，これに
より脱着されたガス流れが得られる。再生モード時，吸
着ゾーン１１０からの非吸着生成物ガス（主として低沸
点ガスを含んでいる）で吸着剤層をパージするのが望ま
しい。この操作は，吸着ゾーン１１０において生成され
る低沸点ガス流れをライン１１６，１１８，及び１２０
を介して通すことによって，そして吸着ゾーン１０６と
１１０に向流の形で通すことによって行うことができ
る。
【００３８】吸着ゾーン１１０を出た脱着されたガス流
れ（主として軽質炭化水素を含んでいる）は，焼却処理
することもできるし，あるいは他の化学プロセスにおい
て使用することもできる。
【００３９】吸着ゾーン１０６おける吸着装置の脱着工
程時に吸着ゾーン１０６を出た脱着されたガス流れは，
主として高沸点ガスを含んでいる。この流れは，ライン
１２２を通って分別蒸留ユニット１２４に入り，ここで
ガス成分が軽質ガス生成物と重質ガス生成物とに分けら
れる。軽質ガス生成物はライン１２６を介してユニット
１２４から出ていき，重質ガス生成物はライン１２８を
介してユニット１２４を出ていく。高沸点ガス流れが３
種以上の成分を含有している場合，これらの成分は，ユ
ニット１２４と連続して配置されたさらなる分別蒸留ユ
ニットを使用することにより別個に回収することができ
る。
【００４０】以下に仮定上の実施例を挙げて，本発明を
さらに詳細に説明する。特に明記しない限り，部，パー
セント，及び比率などはいずれも容量基準である。
【００４１】
【実施例】実施例１ シミュレートされた実験にてガス流れから塩化メチルを
除去するために，表１に記載の組成を有するガス流れ
を，本発明のプロセスによって処理する。本シミュレー
ト実験において使用する装置系は，図２に示した装置系
と類似のものであり，シリカゲルを含有した第１の組の
吸着装置，及び活性炭を含有した第２の組の吸着装置を
含む。各組の吸着装置に流入する供給流れは約２０〜２
５ｐｓｉａの圧力となっている。各組の吸着装置に吸着
されたガスは，約２００ミリバールの絶対圧力にて脱着
される。第１組の吸着装置からの脱着されたガス流れの
約６１％が供給流れに再循環される。第１組の吸着装置
からの脱着されたガス流れの残部は脱着生成物として本
システムから排出される。各流れ中の成分に対する推定
によるモル濃度が表１に記載してある。
【００４２】 上記の実施例は，ガス流れから高沸点ガス成分を除去す
ることに対する本発明のプロセスの推定効率を示してい
る。実施例１に示したプロセスにおいては，供給流れ中
の塩化メチルが全て第１の組の吸着装置にて吸着され，
第２の組の吸着装置からの非吸着生成物は１６．９モル
の窒素（供給流れ中の窒素の約８５．４％）を含有して
いる。
【００４３】特定の実施態様と実施例を挙げて本発明を
説明してきたが，これらに対する種々の変形が可能であ
る。例えば，本発明においては，他のガス分離法（膜分
離や吸収分離等）を図面に示した吸着工程と組み合わせ
て使用することができる。さらに，複数の吸着工程を直
列状態及び／又は平行状態で行い，吸着装置からの生成
物流れの一部を再循環することによって，本発明のプロ
セスの効率をアップさせることができる。本発明の範囲
は特許請求の範囲のみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロセスを実施できる装置の概略流れ
図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様を実施できる装置の
概略流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラマクリシュナン・ラマシャンドラン アメリカ合衆国ニュージャージー州07401, アレンデール，ヒルサイド・アベニュー 232

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 約−８０℃〜約５０℃の沸点を有する１
    種以上のガス成分；約−１７０℃〜約−８０℃の沸点を
    有する１種以上の炭化水素；及び約−１７０℃未満の沸
    点を有する１種以上のガス成分；を含んだガス混合物か
    ら約−８０℃以上の沸点を有するガスを回収する方法で
    あって，（ａ） 前記ガス混合物を，活性炭，シリカゲ
    ル，及びこれらの混合物から選ばれる吸着剤の層にて吸
    着分離に付す工程；及び（ｂ） これにより，約−８０
    ℃未満の沸点を有する成分を多く含んだ非吸着のガス生
    成物と，約−８０℃以上の沸点を有する成分を多く含ん
    だ脱着されたガス生成物とを得る工程；を含む前記方
    法。
  2. 【請求項２】 前記ガス混合物が，約−８０℃〜約５０
    ℃の沸点を有する２種以上のガス成分を含有している，
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 約−８０℃〜約５０℃の沸点を有する前
    記２種以上のガス成分が，前記吸着剤からの脱着に次い
    で分別蒸留によってさらに分離される，請求項２記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 前記ガス混合物中に存在する沸点約−８
    ０℃〜約５０℃の前記ガス成分が，３つ以上の炭素原子
    を有する炭化水素，ハロゲン化炭化水素，窒素置換炭化
    水素，酸素置換炭化水素，及びイオウ置換炭化水素から
    なる群から選ばれる１つ以上の構成成分を含む，請求項
    ３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ガス混合物が，酸素，窒素，アルゴ
    ン，水素，及び一酸化炭素からなる群から選ばれる１種
    以上の成分を含有している，請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ガス混合物中に水素が存在し，吸着
    工程に引き続いて水素が水に酸化される，請求項１記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 前記ガス混合物中に一酸化炭素が存在
    し，吸着工程に引き続いて一酸化炭素が二酸化炭素に酸
    化される，請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ガス状炭化水素の少なくとも１種
    が，第２の吸着分離工程において前記非吸着のガス生成
    物から分離される，請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 約−８０℃〜約５０℃の沸点を有する１
    種以上の重質ガス成分；メタン，エタン，エテン，及び
    エチンから選ばれる１種以上の炭化水素；並びに酸素，
    窒素，アルゴン，水素，及び一酸化炭素から選ばれる１
    種以上の軽質ガス成分；を含んだガス混合物から約−８
    ０℃以上の沸点を有するガスを回収する方法であって，
    （ａ） 前記ガス混合物を，活性炭，シリカゲル，ゼオ
    ライト，炭素モレキュラーシーブ，及びこれらの混合物
    から選ばれる吸着剤を含んだ層にて吸着分離に付す工
    程；及び（ｂ） これにより，前記炭化水素と軽質ガス
    成分を多く含んだ非吸着のガス生成物と，前記重質ガス
    成分を多く含んだ脱着されたガス生成物とを得る工程；
    を含む前記方法。
  10. 【請求項１０】 前記非吸着のガス生成物を第２の吸着
    分離に付し，これにより，前記軽質ガス成分を多く含ん
    だ軽質生成物相と，メタン，エタン，エテン，及びエチ
    ンの１種以上を多く含んだ脱着相とを得る，請求項９記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 約−８０℃〜約５０℃の沸点を有する
    １種以上のガス成分；約−１７０℃〜約−８０℃の沸点
    を有する１種以上の炭化水素；及び約−１７０℃未満の
    沸点を有する１種以上のガス成分；を含んだガス混合物
    から約−８０℃以上の沸点を有するガスを回収するのに
    有用な装置であって，（ａ） 約−８０℃未満の沸点を
    有するガスを吸着するよりも，約−８０℃以上の沸点を
    有するガスのほうを容易に吸着する吸着剤を含有した第
    １の吸着ゾーン；（ｂ） その入口が前記第１の吸着ゾ
    ーンのプロダクトエンドと流体連通関係にあり，且つ約
    −８０℃未満の沸点を有するガスを吸着するよりも，約
    −１７０℃〜約−８０℃の沸点を有する炭化水素のほう
    を容易に吸着する吸着剤を含有した第２の吸着ゾーン；
    （ｃ） 前記第１の吸着ゾーンのフィードエンドと流体
    連通関係にある入口を有し，且つ前記第１の吸着ゾーン
    から脱着される多成分ガス流れを受け入れて分別蒸留に
    よってこれを分離するための低温ガス分離ユニット；
    （ｄ） 前記ガス混合物を過圧にて前記第１の吸着ゾー
    ンに導入するための手段；（ｅ） 生成物ガスを前記第
    ２の吸着ゾーンから回収するための手段；（ｆ） 脱着
    されたガスを前記第２の吸着ゾーンから回収するための
    手段；及び（ｇ） 前記低温ガス分離ユニットにおいて
    分離された成分を別々に回収するための手段；を含む前
    記装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１の吸着ゾーンを前記第２の吸
    着ゾーンからの生成物ガスでパージするための手段をさ
    らに含む，請求項１１記載の装置。
JP4166345A 1991-06-24 1992-06-24 ガス混合物から特定のガスを回収する方法 Pending JPH0623221A (ja)

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