JPH0774171B2 - アセチレンガスの精製方法 - Google Patents

アセチレンガスの精製方法

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JPH0774171B2
JPH0774171B2 JP62130773A JP13077387A JPH0774171B2 JP H0774171 B2 JPH0774171 B2 JP H0774171B2 JP 62130773 A JP62130773 A JP 62130773A JP 13077387 A JP13077387 A JP 13077387A JP H0774171 B2 JPH0774171 B2 JP H0774171B2
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孟央 武山
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徹 中村
祐輝 斎藤
和朗 今野
明彦 杉本
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東邦アセチレン株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アセチレンガスの精製方法に関するものであ
り、さらに詳しくは、アセチレンガスを選択的に吸収さ
せるために組合わせ混合された溶媒にアセチレンガスを
吸収させた後、アセチレンガスを同溶媒により放散させ
ることにより、不純物の極めて少ない高い純度のアセチ
レンガスを得る方法に関するものである。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕
従来、溶媒を用いたアセチレンガスの吸収・放散による
精製方法は、一般にアセトン、N・N′−ジメチルホル
ムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシ
ド、液体アンモニア、メタノールなど(化学便覧改訂3
版・応用編p.584に記載)が使用されている。しかしな
がら、これらの吸収・放散によるアセチレンガス精製方
法において、液体アンモニアおよびメタノールを用いた
場合、−30℃〜−70℃の吸収温度が要求されるため冷凍
設備など付帯設備が必要となり、設備費および運転費の
面で経済的でない。液体アンモニアは、二酸化炭素の吸
収溶媒としても知られており、原料ガス中に二酸化炭素
が存在すると、二酸化炭素はアセチレンガス同様の挙動
を示し、高い純度のアセチレンガスを得ることができな
い。アセトン、ジメチルスルホキシドを使用する場合、
いずれの溶媒も常温でアセチレンガスの良好な吸収能力
を示すが、アセトンの場合、蒸気圧が高く、放散後、得
られるガス中に溶媒が多量に存在することになり、溶媒
除去のための設備費及び運転費の面で経済的でない。ジ
メチルスルホキシドは、融点が18.5℃であり、冬期配管
等の閉塞の危険性があるため、運転管理上好ましくな
い。これらに対して、特開昭47−42604号公報、特開昭4
9−72202号公報、特開昭56−150025号公報、特開昭57−
131730号公報に記載されているごとくN・N′−ジメチ
ルホルムアミドおよびN−メチルピロリドンは常温でア
セチレンガスの吸収能力に優れ、O2、N2、CO等の無機ガ
ス類に対し低い吸収能力を示すことにより、アセチレン
ガスの吸収溶媒として広く使用されている。
N・N′−ジメチルホルムアミド及びN−メチルピロリ
ドンのアセチレンガス吸収能力と他の低級炭化水素類吸
収能力を比較すると、N−メチルピロリドンは両者の成
分に対して、高い吸収能力を示している。すなわち、吸
収・放散によるアセチレンの精製方法において、N−メ
チルピロリドンを使用した場合、アセチレンガス吸収能
力に非常に優れている反面、他の低級炭化水素に対して
も高い吸収能力を示し、原料アセチレンガス中にこれら
の不純物が存在すると、放散後、アセチレンガス中に吸
収時溶解した他の低級炭化水素が混入し、高い純度のア
セチレンガスが得られない問題があった。
また、N・N′−ジメチルホルムアミドは、N−メチル
ピロリドンと比較すると、他の低級炭化水素は、比較的
低い吸収能力を示す反面、アセチレン吸収能力も低い。
従って、吸収・放散によるアセチレンの精製方法におい
て、N・N′−ジメチルホルムアミドを使用した場合、
比較的高い純度のアセチレンガスは得られるが、アセチ
レンガスの吸収能力が低いためアセチレンガスの製品回
収率が低いという問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者らは、上記問題点を解決する方法について鋭意
検討した結果、ある特定の混合溶媒を用いることによ
り、容易かつ経済的に高い純度のアセチレンガスを製造
する方法を見出し本発明を完成した。
本発明の目的は、不純物の極めて少ないアセチレンガス
の精製方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、アセチレンの吸収能力に優れ、かつ、アセチ
レン以外の不純物成分に対する吸収能力を抑制する混合
溶媒を用いて、アセチレンガスを吸収させ、その後放散
させることにより、極めて高い純度のアセチレンガスを
容易かつ経済的に製造することを特徴とするアセチレン
ガスの精製方法である。
本発明の要旨とする所は原料アセチレンガスを溶媒と接
触させて、溶媒にアセチレンガスを吸収させた後、アセ
チレンガスを放散させ、精製アセチレンガスを得るアセ
チレンガスの精製方法において、上記のアセチレンを吸
収・放散させる溶倍が、N・N′−ジメチルアセトアミ
ドに対してホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N
・N′−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミ
ドより選ばれた少なくとも1種のアミド類溶媒および/
または2−ピロリドンを混合した溶媒であることを特徴
とするアセチレンガスの精製方法に存するものである。
〔作 用〕
上記、アミド類溶媒の中で、従来、アセチレンガス吸収
用溶媒としては、N・N′−ジメチルホルムアミドが一
般的に使用されているが、アセチレンガス吸収能力がN
−メチルピロリドンより低いという問題を有している。
本発明者らは、アセチレンガスの溶媒に対して、鋭意検
討した結果、アミド類溶媒の中で、N・N′−ジメチル
アセトアミドがN−メチルピロリドンと同等のアセチレ
ン吸収能力を有していることを見い出したが、N・N′
−ジメチルアセトアミドは他の低級炭化水素に対して
も、N−メチルピロリドンと同等の吸収能力を有してお
り、N−メチルピロリドンと同様な問題点を有してい
る。
しかしながら、アセチレン吸収能力の優れているN・
N′−ジメチルアセトアミドに対して、N・N′−ジメ
チルアセトアミド以外のアミド類溶媒および2−ピロリ
ドンの中から選ばれた溶媒を混合使用することにより、
混合した溶媒の相乗効果により、N・N′−ジメチルア
セトアミド単独の溶媒より、高い純度のアセチレンガス
が得られると同時に高いアセチレン吸収能力が得られる
ことを知り、本発明に到達した。
本発明の混合溶媒組成は、N・N′−ジメチルアセトア
ミドとN・N′−ジメチルアセトアミド以外のアミド類
溶媒および/または2−ピロリドンとの混合溶媒におい
て、N・N′−ジメチルアセトアミドの含有量は5モル
%〜95モル%、好ましくは、20モル%〜90モル%の範囲
が望ましい。
N・N′−ジメチルアセトアミドが、上記範囲の含有量
より多い場合には、アセチレンの吸収能力は高くなる反
面、不純物の吸収能力がそれ以上に増加し、高い純度の
アセチレンガスを得ることができず、また、N・N′−
ジメチルアセトアミドが、上記範囲の含有量より少ない
場合、不純物の吸収能力が抑制される反面、アセチレン
吸収能力がそれ以上に抑制され、混合溶媒による効果は
認められないと同時にN・N′−ジメチルアセトアミド
混合溶媒の凝固点が高くなり、配管時の閉塞の危険性が
生じ、好ましくない。
本発明において、アセチレン吸収圧力は高い程吸収能力
が増大し好ましいが、絶対圧2kg/cm2以上になるとアセ
チレン自体の分解爆発の危険が生じ、絶対圧2kg/cm2
満、好ましくは絶対圧1.5kg/cm2未満で吸収操作を行な
うのが好ましい。吸収温度は特に規定するものではない
が、低温すぎると設備面で経済的ではなく、また高温す
ぎると、アセチレン吸収能力が低下し、製品回収率が低
下するため、経済的ではない。従って、吸収温度は−10
℃〜40℃の範囲、好ましくは0℃〜40℃の範囲で行なう
のがよい。
また、混合溶媒中に水分が多量に存在すると、アセチレ
ンの吸収能力が低下し、好ましくなく、使用する溶媒中
の水分は少なくとも1000ppm以下、好ましくは800ppm以
下に保たれるべきである。
本発明によれば、アセチレンガス吸収混合溶媒を放散さ
せることにより、高い純度のアセチレンガスを得ること
ができる。放散温度は吸収温度より高温であることが望
ましいが、高温すぎるとガス中に同伴する溶媒蒸気量が
増加し好ましくなく、−10℃〜80℃、好ましくは0℃〜
60℃の範囲で行なうのがよい。
同伴溶媒蒸気の処理法として、活性炭などの通常の吸着
剤を用いて容易に吸着・除去することができる。放散圧
力は吸収圧力以上にすると、製品回収率が低下し好まし
くないが大気の混入防止のために大気圧以上の圧力で操
作するのがよく、絶対圧1.0kg/cm2〜2.0kg/cm2、好まし
くは1.0kg/cm2〜1.4kg/cm2の範囲で行なうのがよい。放
散後の溶媒は、アセチレンガス吸収のため循環使用され
る。
本発明による混合溶媒を用いたアセチレンガスの吸収・
放散により、十分に高い純度のアセチレンガスが得られ
るが、放散により得られる高い純度アセチレンガスとア
セチレン吸収溶媒とを気液接触処理させることにより、
より高い純度のアセチレンガスを得ることができる。こ
の場合、アセチレン吸収溶媒と気液接触する放散ガス量
は多い程、高い純度のアセチレンガスを得ることができ
るが、全放散ガス量の50〜90%を用いるのがよい。
気液接触後のアセチレンガスは、原料アセチレンガス純
度よりも高い純度のガスであり、吸収工程に循環使用す
ることが、より高い純度のアセチレンガスを得るために
役立つと同時に製品回収率を高めるためにも好ましい。
〔発明の効果〕
本発明方法によれば、容易かつ経済的に極めて高い純度
のアセチレンガスを得ることができ、工業的価値大なる
ものがある。
〔実施例〕
実施例1(比較例1) 低級炭化水素類(以下、THCと略す。)の含有量が300pp
mの原料アセチレンガスを、流量毎分400mlで容量500ml
のフラスコに導き、フラスコ中に存在する表−1に示す
組成の100mlの溶媒と20℃、大気圧下で接触させ、各成
分が飽和状態になった後、溶媒中に溶解したアセチレン
濃度及びTHC濃度をガスクロマトグラフ(検出器FID)を
用いて分析した。
表−1に実施例1として、N・N′−ジメチルアセトア
ミドとN・N′−ジメチルホルムアミドの混合割合を変
化させた時の、混合溶媒中に溶解したアセチレン濃度及
びTHC濃度を、比較例1としてN・N′−ジメチルアセ
トアミド、N・N′−ジメチルホルムアミド各単独の溶
媒を用いた時の、溶媒中に溶解したアセチレン濃度及び
THC濃度を示した。
尚、使用した溶媒中の水分はいずれも800ppmであった。
実施例2(比較例2) 使用溶媒にN・N′−ジメチルアセトアミドとN−メチ
ルホルムアミドを用いた他は、実施例1、比較例1と同
様の操作を行ない、得られた結果を表−2に示した。
実施例3(比較例3) 使用溶媒にN・N′−ジメチルアセトアミドとN−メチ
ルアセトアミドを用いた他は、実施例1、比較例1と同
様の操作を行ない、得られた結果を表−3に示した。
実施例4(比較例4) 使用溶媒にN・N′−ジメチルアセトアミド(70mol
%)+N・N′−ジメチルホルムアミド(30mol%)と
2−ピロリドンの溶媒を用いた他は、実施例1、比較例
1と同様の操作を行ない、得られた結果を表−4に示し
た。
実施例5 アセチレンガス吸収溶媒として、N・N′−ジメチルア
セトアミド50モル%、N・N′−ジメチルホルムアミド
50モル%の混合溶媒を用い、充填塔式の吸収塔下部に原
料アセチレンガスを供給し、吸収塔頂部よりアセチレン
ガス吸収用溶媒を供給し、向流接触させた後の溶媒を放
散塔に導き、溶媒よりアセチレンガスを放散させ、得ら
れたガスを製品ガスとし、放散後の溶媒は、再び吸収塔
に導き、繰り返し使用した。使用した吸収塔は、材質SU
S 304、内径1インチ、長さ1.5mで、塔頂より0.2m〜0.8
mの間にラッシヒリングを充填し、その下部0.1mの部分
より原料ガスを導入し、以下は液溜め部とした。また、
ラッシヒリング充填部は、二重管式になっており、外管
に熱媒体を通すことにより、温度制御を行なった。放散
塔は、材質・形状は吸収塔と同じとし、放散後、塔頂よ
り製品ガスを得た。吸収条件は、圧力1.4kg/cm2(絶対
圧)、温度10℃、アセチレンガス流量毎分4、液流量
毎分0.2とした。放散条件は、圧力1.0kg/cm2(絶対
圧)、温度40℃とした。
以下、上記記載の混合溶媒を使用し、得られた結果を表
−5に示した。尚、原料アセチレンガス組成および製品
ガス組成は、ガスクロマトグラフ(検出器FID及びTCD)
で測定を行なった。
比較例5 アセチレンガス吸収溶媒として、比較例1のN・N′−
ジメチルアセトアミド100%の溶媒を用いた他は、実施
例5と同様の操作を行ない、得られた結果を表−6に示
した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 明彦 宮城県多賀城市栄2丁目3番32−26号 (56)参考文献 特開 昭62−19539(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原料アセチレンガスを溶媒と接触させて、
    溶媒にアセチレンガスを吸収させた後、アセチレンガス
    を放散させ、精製アセチレンガスを得るアセチレンガス
    の精製方法において、上記のアセチレンを吸収・放散さ
    せる溶媒が、N・N′−ジメチルアセトアミドに対して
    ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N・N′−ジ
    メチルホルムアミド、N−メチルアセトアミドより選ば
    れた少なくとも1種のアミド類溶媒および/または2−
    ピロリドンを混合した溶媒であることを特徴とするアセ
    チレンガスの精製方法。
  2. 【請求項2】N・N′−ジメチルアセトアミドとアミド
    類溶媒および/または2−ピロリドンとの混合溶媒であ
    って、N・N′−ジメチルアセトアミドが混合溶媒中に
    5モル%〜95モル%含まれることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
JP62130773A 1987-05-27 1987-05-27 アセチレンガスの精製方法 Expired - Lifetime JPH0774171B2 (ja)

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