JPH0816583B2 - Carbon monoxide separation and purification equipment - Google Patents

Carbon monoxide separation and purification equipment

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JPH0816583B2
JPH0816583B2 JP61310925A JP31092586A JPH0816583B2 JP H0816583 B2 JPH0816583 B2 JP H0816583B2 JP 61310925 A JP61310925 A JP 61310925A JP 31092586 A JP31092586 A JP 31092586A JP H0816583 B2 JPH0816583 B2 JP H0816583B2
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carbon monoxide
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明 吉野
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大同ほくさん株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、製鉄所の副生ガス,コークス炉ガスおよ
びプロパン,ブタン等を酸化させて製造された一酸化炭
素製造用ガス等から一酸化炭素を分離する一酸化炭素分
離精製装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a carbon monoxide-producing gas or the like produced by oxidizing a by-product gas of a steel mill, a coke oven gas, propane, butane, or the like. The present invention relates to an apparatus for separating and purifying carbon monoxide for separating carbon.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一酸化炭素(CO)は反応性に富んでいるため、合成化
学の原料として使用されており、特に近年では、C1化学
の中でも最も重要な炭素源と考えられている。上記CO
は、製鉄所をはじめ工場の副生ガス中に多量に含まれて
いるものであり、従来は、せいぜい燃料として熱エネル
ギーが回収されているにすぎない。しかし、近年のCOに
対する需要の高まりから上記工場副生ガスからCOを分離
回収する装置が開発されている。また、最近では、上記
のようなCOの重要性に鑑み、プロパン,ブタン等を酸化
してつくられたCO原料ガスからCOを分離回収する装置も
提案されている。これらの装置には主として、ゼオライ
ト等の吸着剤を使用し、この吸着剤によつてCOを濃縮し
て回収する装置と、COを選択的に吸収するコソーブ(CO
SORB)液を使用する装置の2種類の装置が用いられてい
る。しかしながら、上記吸着剤を使用する吸着分離装置
(PSA法に基づく)は、装置自体に多数の弁を必要とす
ると同時に、吸着剤を弁操作によつて切り換え、再生使
用する必要があり、装置全体が複雑になるうえ、煩雑な
弁操作を必要とするという難点がある。また、原料ガス
からCOの回収率が低いため、廃ガスを再度原料ガスに混
合してCOの分離回収を図らなければならず、ランニング
コストが高くなり製品COのコストが高くなるという欠点
も有している。そのうえ、純度が99.5%程度の製品COし
か得られず高純度品が得られないという難点がある。
Because rich in carbon monoxide (CO) is reactive, it has been used as a raw material for synthetic chemistry, especially in recent years, are considered the most important carbon source among C 1 chemistry. CO above
Is contained in a large amount in by-product gas from factories, including steelworks, and conventionally, at best, thermal energy is only recovered as fuel. However, an increase in demand for CO in recent years has led to the development of an apparatus for separating and recovering CO from the above-mentioned by-product gas. Recently, in view of the importance of CO as described above, an apparatus for separating and recovering CO from a CO raw material gas produced by oxidizing propane, butane, or the like has been proposed. An adsorbent such as zeolite is mainly used for these devices, and a device for concentrating and collecting CO by this adsorbent and a COSORB (CO
Two types of devices are used, one using a SORB) solution. However, the adsorption-separation device (based on the PSA method) that uses the above-mentioned adsorbent requires a large number of valves in the device itself, and at the same time, it is necessary to switch the adsorbent by valve operation and recycle it. Is complicated, and complicated valve operation is required. Moreover, since the recovery rate of CO from the raw material gas is low, it is necessary to mix waste gas with the raw material gas again to separate and collect CO, which has a drawback that running cost becomes high and product CO cost becomes high. are doing. In addition, there is a drawback that only high-purity CO can be obtained because only CO with a purity of about 99.5% can be obtained.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

コソーブ法を実施する装置は、上記PSA装置のような
多数の弁を要しないという利点を備えており、例えば、
転炉ガス等の製鉄所副生ガスを対象としてCOの分離回収
を実現する。上記転炉ガスの組成は、CO;68〜72vol%,C
O2;13〜17vol%,N2;11〜16vol%,H2;0.8〜1.3vol%,O2;
0.3〜0.5vol%であり、それ以外に、アンモニア,硫化
水素,二酸化硫黄等の微量成分と、ダストならびに7%
程度の水分を含んでいる。このようなガスを対象とする
コソーブ装置の一例を第3図に示す。図において、60は
転炉ガスからなる原料ガスの供給源、61は圧縮機で、上
記原料ガスを圧縮し昇圧させる。この圧縮機61におい
て、ダストは圧縮機61の油に捕集され、この油を冷却す
るための油循環系に設置されているフイルタによつて除
去される。62はブライン冷却器で、昇圧された原料ガス
を予備脱湿する。63は活性炭を充填した吸着筒で原料ガ
ス中の硫黄,アンモニアを吸着除去する。64は合成ゼオ
ライトを充填した2個1組の吸着筒で、水分および炭酸
ガス等を吸着除去する。この2個1組の吸着筒64は交互
に切り換え使用される。65は吸収筒で、上記不純物除去
および脱湿された原料ガスを、塔上部から流下するコソ
ーブ液と向流接触させて原料ガス中のCOをコソーブ液に
選択的に吸収させるようになつている。上記コソーブ液
はトルエンにCuAlCl4を溶解したもので、つぎのような
反応により、低温下でCOを選択的に吸収し、高温下にお
いてCOを放散する。
The device for carrying out the Cossorb method has the advantage that it does not require as many valves as the PSA device described above, for example:
Realize separation and recovery of CO from by-product gas such as converter gas. The composition of the converter gas is CO; 68-72 vol%, C
O 2 ; 13 to 17 vol%, N 2 ; 11 to 16 vol%, H 2 ; 0.8 to 1.3 vol%, O 2 ;
0.3-0.5vol%, other than trace components such as ammonia, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, dust and 7%
Contains some moisture. FIG. 3 shows an example of a cosorb apparatus for such a gas. In the drawing, reference numeral 60 denotes a source gas supply source made of converter gas, and reference numeral 61 denotes a compressor, which compresses and raises the pressure of the source gas. In the compressor 61, dust is collected by the oil of the compressor 61 and removed by a filter provided in an oil circulation system for cooling the oil. Reference numeral 62 denotes a brine cooler for preliminary dehumidifying the pressurized raw material gas. Reference numeral 63 denotes an adsorption column filled with activated carbon, which adsorbs and removes sulfur and ammonia in the raw material gas. Numeral 64 denotes a set of two adsorption tubes filled with synthetic zeolite, which adsorb and remove water and carbon dioxide. The pair of suction cylinders 64 are alternately used. Reference numeral 65 denotes an absorption cylinder, which makes the raw material gas from which the impurities have been removed and dehumidified come into countercurrent contact with the cosorb liquid flowing down from the upper part of the tower so that CO in the raw material gas is selectively absorbed by the cosorb liquid. . The Cossorb solution is a solution of CuAlCl 4 dissolved in toluene, and selectively absorbs CO at a low temperature and emits CO at a high temperature by the following reaction.

66は熱交換器で、上記吸収塔65内でCOを選択吸収し塔
65の底部から送出されたコソーブ液を、放散塔67の底部
から送出される液と熱交換させて加熱する。上記放散塔
67は、塔頂から上記CO吸収コソーブ液を流下させ、リボ
イラ68の加熱により発生したトルエン蒸気と接触させ、
CO吸収コソーブ液中のCOを放散させる。ここで、COを放
散したコソーブ液は、放散塔67の底部から熱交換器66お
よび水冷却器69を経て冷却され再生されて吸収塔65の塔
頂へ戻される。吸収塔65の上部からは廃ガスが送出さ
れ、ブライン冷却器70で−10℃まで冷却されてトルエン
を回収され、高炉ガス等の配管系へ送出される。そし
て、上記放散塔67の上部からは製品CO(ガス)が取り出
される。この場合、コソーブ液中には少量のCO2,N2,H2,
O2が溶解されるため、上記放散塔67から得られる製品CO
には、これらが混入されている。71は水冷却器であり、
上記製品COを冷却しトルエンを回収する。72はコンプレ
ツサーで、上記製品COを昇圧させる。73はブライン冷却
器で、上記製品COを−10℃まで冷却してトルエンを回収
する。74は製品COの貯槽であり、適宜に製品COを送出す
る。
66 is a heat exchanger, which selectively absorbs CO in the absorption tower 65
The cossorb liquid delivered from the bottom of 65 is heated by exchanging heat with the liquid delivered from the bottom of the stripping tower 67. The diffusion tower
67, the CO-absorbing cosorb liquid flowed down from the top of the tower, and contact with the toluene vapor generated by heating the reboiler 68,
CO Absorbs CO in COSORB solution. Here, the cosorb solution that has released the CO is cooled and regenerated from the bottom of the stripping tower 67 through the heat exchanger 66 and the water cooler 69, and returned to the top of the absorption tower 65. Waste gas is sent out from the upper part of the absorption tower 65, cooled to −10 ° C. in the brine cooler 70, and toluene is recovered, and sent out to a piping system such as blast furnace gas. Then, the product CO (gas) is taken out from the upper part of the diffusion tower 67. In this case, a small amount of CO 2 , N 2 , H 2 ,
Since O 2 is dissolved, the product CO obtained from the stripping tower 67
These are mixed. 71 is a water cooler,
The above product CO is cooled and toluene is recovered. 72 is a compressor which boosts the above product CO. 73 is a brine cooler that cools the above product CO to -10 ° C and recovers toluene. 74 is a storage tank for product CO, which sends out product CO as appropriate.

しかしながら、上記の装置では、必然的に不純物が製
品CO中に混入するため、超高純度の一酸化炭素の回収は
実質的に不可能であり99.5%程度のものしか得られな
い。また、この装置も製品COの回収率が低いという欠点
を有している。
However, in the above apparatus, impurities are inevitably mixed in the product CO, so that it is practically impossible to recover ultrahigh-purity carbon monoxide, and only about 99.5% is obtained. In addition, this device also has a drawback that the recovery rate of product CO is low.

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
超高純度の一酸化炭素を高回収率で回収しうる一酸化炭
素分離精製装置の提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide a carbon monoxide separation and purification apparatus capable of recovering ultra-high purity carbon monoxide at a high recovery rate.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するため、この発明の一酸化炭素分離
精製装置は、一酸化炭素を含む原料ガスを圧縮する圧縮
手段と、上記原料ガス中の酸素を加熱反応により除去す
る除去手段と、この酸素が除去された加熱状態の原料ガ
スを廃ガスの冷熱を利用して冷却する熱交換手段と、上
記原料ガス中の水分を吸着剤により吸着除去しこの吸着
剤の再生が上記熱交換手段での熱交換により加熱された
廃ガスにより行われる除去手段と、上記原料ガス中の炭
酸ガスを液化して分離除去する除去手段と、上記酸素,
水分および炭酸ガスが除去された原料ガスを冷却するた
めの熱交換手段と、沸点の差により原料ガス中の一酸化
炭素を液化して内部に溜め不純分ガスを分離して排出す
る精留塔と、上記熱交換手段から上記精留塔に原料ガス
を導く原料ガス供給路と、装置外から低温液化ガスの供
給を受けこれを貯蔵する低温液化ガス貯蔵手段と、この
低温液化ガス貯蔵手段内の低温液化ガスを一酸化炭素液
化の寒冷源として上記精留塔に導く導入路と、上記精留
塔内で寒冷源としての作用を終え気化された低温液化ガ
スを取り出す取出路と、上記精留塔内の貯溜液化一酸化
炭素を製品一酸化炭素として取り出す取出路および上記
貯溜液化一酸化炭素の気化物を製品一酸化炭素として取
り出す取出路の少なくとも一方を備えているという構成
をとる。
In order to achieve the above object, the carbon monoxide separating and refining apparatus of the present invention comprises a compressing means for compressing a raw material gas containing carbon monoxide, a removing means for removing oxygen in the raw material gas by a heating reaction, and this oxygen. The heat exchange means for cooling the removed raw material gas in the heated state by utilizing the cold heat of the waste gas, and the moisture in the raw material gas is adsorbed and removed by the adsorbent to regenerate the adsorbent by the heat exchange means. A removing means that is performed by the waste gas heated by heat exchange; a removing means that liquefies and removes carbon dioxide gas in the raw material gas;
A heat exchange means for cooling the raw material gas from which water and carbon dioxide have been removed, and a rectification column for liquefying carbon monoxide in the raw material gas due to the difference in boiling points and storing it inside to separate and discharge the impurity gas A raw material gas supply path for guiding a raw material gas from the heat exchange means to the rectification column, a low temperature liquefied gas storage means for receiving and storing a low temperature liquefied gas from outside the apparatus, and a low temperature liquefied gas storage means An introduction path for leading the low temperature liquefied gas of the above to the rectification column as a cold source for carbon monoxide liquefaction, an extraction path for taking out the vaporized low temperature liquefied gas after finishing the action as a cold source in the rectification column, and the above At least one of an extraction path for taking out the stored liquefied carbon monoxide as product carbon monoxide and an extraction path for taking out the vaporized product of the stored liquefied carbon monoxide as product carbon monoxide is adopted.

〔作用〕[Action]

すなわち、この装置は、深冷液化分離法を応用したも
のであり、圧縮手段,それぞれの除去手段,熱交換手段
を経た原料ガスを、熱交換手段に導入して超低温に冷却
し、これを精留塔に導き、その内部においてさらに低温
液化ガス貯蔵手段から供給される低温液化ガスの冷熱で
冷却して、原料ガス中のCOを液化するとともに、不純ガ
スを気体のまま製品ガスおよび廃ガスに分離して除去
し、これを精留塔から個々に排出すると同時に、液化CO
をそのまま取り出すようにするため、超高純度の一酸化
炭素を回収することが可能になる。また、排出される不
純分ガス中のN2は製品ガスとして取り出すことが可能に
なる。すなわち、この装置は、上記コソーブ装置のよう
なコソーブ液の加熱,冷却によるCOの吸収,放散を利用
したり、PSA装置のような吸着剤による吸収を利用する
ものではないため、コソーブ液中にCO2,N2等の微量不純
ガスが溶解したり、吸着剤の吸着不良に起因する不純ガ
スの混入等を生じず、したがつて、それら不純溶解分に
起因する製品一酸化炭素の純度阻害現象を生じない。
That is, this apparatus is an application of the cryogenic liquefaction separation method, in which the raw material gas that has passed through the compression means, the respective removal means, and the heat exchange means is introduced into the heat exchange means and cooled to an ultralow temperature, and this is refined. It is led to the distillation column, and inside it is further cooled by the cold heat of the low temperature liquefied gas supplied from the low temperature liquefied gas storage means to liquefy the CO in the raw material gas and convert the impure gas into a product gas and a waste gas as it is. It is separated and removed, and this is individually discharged from the rectification tower, while at the same time liquefied CO
Since carbon monoxide is taken out as it is, it becomes possible to recover ultra-high purity carbon monoxide. Further, N 2 in the discharged impurity gas can be taken out as a product gas. That is, this device does not utilize the absorption and desorption of CO by heating and cooling of the cosorb liquid as in the above-mentioned cosorb device, or the absorption by the adsorbent as in the PSA device. Trace amounts of impure gases such as CO 2 and N 2 do not dissolve, and impure gases due to poor adsorption of the adsorbent do not mix, thus impairing the purity of the product carbon monoxide caused by these impure dissolved components. No phenomenon occurs.

さらに、この装置は、加熱状態の原料ガスを廃ガスの
冷熱を利用して冷却する熱交換手段を備えたことによ
り、圧縮手段および加熱反応により酸素を除去する除去
手段で加熱された原料ガスを、廃ガスの冷熱を利用して
冷却するようにしたため、熱効率が向上する。また、上
記原料ガス中の水分を吸着剤により吸着除去しこの吸着
剤の再生が熱交換手段での熱交換により加熱された廃ガ
スにより行われる除去手段とを備えたことにより、上記
熱交換手段で、原料ガスを冷却する際の熱交換により加
熱された廃ガスの熱を利用して、吸着剤の再生を行うこ
とができるため、さらに熱を有効利用することができ
る。したがつて、わざわざ原料ガスの予備冷却手段や、
吸着剤再生用のガス加熱手段等を設ける必要がなく、装
置自体が簡略化し、小型で安価なものになる。
Further, this apparatus is provided with a heat exchange means for cooling the heated raw material gas by using the cold heat of the waste gas, so that the raw material gas heated by the compression means and the removing means for removing oxygen by the heating reaction is Since the cold heat of the waste gas is used for cooling, the thermal efficiency is improved. Further, the heat exchanging means is provided with a removing means for adsorbing and removing water in the raw material gas with an adsorbent and regenerating the adsorbent with waste gas heated by heat exchange in the heat exchanging means. Since the adsorbent can be regenerated by using the heat of the waste gas heated by the heat exchange when the raw material gas is cooled, the heat can be further effectively used. Therefore, the purpose is to pre-cool the raw material gas,
Since it is not necessary to provide a gas heating means for regenerating the adsorbent, the device itself is simplified, and the device is small and inexpensive.

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明す
る。
Next, the present invention will be described in detail based on examples.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例を示している。図におい
ては、1は原料ガスの吸入貯蔵タンク、2は原料ガス中
の塵埃を捕集し除去するフイルター、3は原料ガスを圧
縮し昇圧させる圧縮機である。4はPt触媒を内蔵する触
媒塔であり、圧縮機3により圧縮された原料ガスに水素
を添加し、この水素と原料ガス中の酸素とを250℃程度
の温度雰囲気中で加熱反応させ水として原料ガス中から
除去する。5は加熱状態の原料ガス(250℃)を後述す
る廃ガス(低温)と接触させその冷熱を利用して冷却す
る再生用熱交換器、6は水冷により原料ガスを冷却する
水系熱交換器、7は原料ガス中の水分を分離除去するド
レン分離器である。このドレン分離器7にはドレン排水
を排出する排出パイプ8が連結されている。9は排出パ
イプ8に設けられた開閉弁である。10は酸素および水が
除去された原料ガスを水分吸着筒(ドライヤー)11に送
る原料ガス送入パイプであり、開閉弁12a,12bを備えて
いる。吸着筒11は2個1組からなり、内部に吸着剤とし
てのアルミナゲルが充填され、この吸着剤により内部を
通過する原料ガス中の残存水分およびエタン,プロパ
ン,アセチレン等の炭化水素を吸着除去するようになつ
ている。13aは吸着筒11で水分が吸着除去された原料ガ
スを送出する原料ガス送出パイプで開閉弁12c,12dを備
えている。この2個1組の吸着筒11は開閉弁12a,12b,12
c,12dを切り換えることにより8時間ごとに交互に使用
できるようになつている。38cは上記吸着筒11に、上記
再生用熱交換器5での熱交換により加熱された廃ガスか
らなる再生ガスを送入する送入パイプで弁12g,12hを備
えている。また、38dは開閉弁12e,12fを備えた排出パイ
プで廃ガス放出パイプ38bに連通しており、再生処理済
の再生ガスを大気中に放出するようになつている。この
場合、上記2個1組の吸着筒11は、一方が水等の吸着動
作をしているときは、他方が上記開閉弁12g,12h,12e,12
fの開閉により加熱された廃ガスからなる再生ガスが送
入されて再生される。14は上記吸着筒11で水分が吸着除
去された原料ガスを低温に冷却する熱交換器、13bは上
記熱交換器14を経た原料ガスをもう1個の熱交換器15に
送る供給パイプである。この熱交換器15内にはフロン冷
凍器16から送られてくる冷媒フロンガスが循環してお
り、このフロンガスが、原料ガスを冷却することにより
原料ガス中に含有するガスのうち沸点の高いCO2ガスを
液化するようになつている。13cは供給パイプであり、
液化生成した液化CO2を含む原料ガスを遠心分離器17に
送入する。遠心分離器17は、原料ガス中の液化CO2ガス
を遠心分離し、パイプ18を介して液化CO2タンク19に送
るようになつている。20はパイプ18に設けられた開閉弁
である。21は合成ゼオライト(モレキユラシーブ)内蔵
の2個1組の吸着筒であり、パイプ13dから送入される
原料ガスに、なお残存するCO2等の不純ガス分を吸着除
去する。22aは上記のようにしてO2,H2O,CO2等が吸着除
去された原料ガスを熱交換器23に送る原料ガス供給パイ
プである。上記熱交換器23は上記原料ガスを超低温に冷
却し低温原料ガス送入パイプ22bを介して精留塔24に送
入する。上記精留塔24は、凝縮器25内蔵の分縮器部26
と、中圧の塔部27と、下部凝縮器部28とからなり、中圧
の塔部27内には多数の精留棚29が配設されている。そし
て、上記下部凝縮器部28に、上記熱交換器23から延びる
低温原料ガス送入パイプ22bが開口しており、超低温に
冷却された原料ガスを送入するようになつている。この
下部凝縮器部28内において、O2,H2O,CO2が除去され殆ど
がCOガスとなつている原料ガス(不純分としてN2,H2
含む)は、CO分が殆どが液化され、またN2分も液化され
貯溜液34となるが、それらよりも低沸点のH2は液化され
ず気体状態で残存する。このH2ガスは、下部凝縮器部28
の上部に連結されたH2取出パイプ30を介して外部へ放出
される。一方、液化N2を含む液化CO(貯溜液34)は、導
入パイプ31を介して塔部27内の上部側に送入されるよう
になつている。32は導入パイプ31に設けられた膨脹弁で
ある。33は液面計であり、上記下部凝縮器部28における
貯溜液34の液面が一定レベルを保つようその液面に応じ
て膨脹弁32を開閉,開度制御するようになつている。塔
部27内においては、液化COを主成分とする貯溜液34が気
液混合状態で吹き込まれ、塔部27内の精留作用により、
沸点の高いCOが液化されて塔部27内を下方に流下し、塔
部27の下側に製品液化COとして貯溜され、H2,N2等の不
純ガスとCOの残部が混合気体状態で塔部27の上方に上昇
する。35は上記塔部27の上部と分縮器部26内の凝縮器25
とを接続する第1の還流液パイプであり、上記塔部27の
上方に上昇した混合ガスを凝縮器25内を送入するように
なつている。36は遮蔽板であり、上記混合気体を第1の
還流液パイプ35に導く流路を形成し、この流路を流れる
混合ガスの移動により塔部27の塔頂に溜る不純ガス
(H2,H2)を混合ガスに随伴させ不純ガスの塔頂滞留を
防止する。上記凝縮器25内においては、沸点の差により
COが液化され、N2,H2等が気体状態で凝縮器25から上方
に延びる廃ガスパイプ37aを経て除去されるようになつ
ている。この廃ガスパイプ37aは、廃ガスパイプ37b,37c
に連通しており、廃ガスを熱交換器23,14を経由させて
加熱し常温近傍の温度にしたのち、さらに再生用熱交換
器5に送るようになつている。そして、上記再生用熱交
換器5でさらに加熱された廃ガス(N2ガスが主成分)
は、パイプ38aを経て、2個1組の吸着筒11のうちの再
生側の吸着筒11に、内蔵吸着剤の水分を除去し吸着剤を
再生させるパージガスとして吹き込まれ、吸着剤の再生
後は廃ガス放出パイプ38bから大気中に放出される。39
は上記精留塔24の凝縮器25の下部から塔部27の上部内に
延びる第2の還流液パイプであり、上記凝縮器25の底部
に溜る液化COを塔部27内の受け皿40内に還流液として流
下させるようになつている。この受け皿40内に流下した
液化COは溢流して塔部27内を還流液として下方に流れ
る。41aは取出パイプで、塔部27の下部側に連通され、
塔部27の底部の貯溜液体COの気化により生成した超低温
気体COを製品COガスとして取り出す。このパイプ41a
は、パイプ41bを介してCOガス取出パイプ41cに連通して
おり、上記製品COガスを、熱交換器23,14を経由させ熱
交換させ常温に昇温させたのち、COガス取出パイプ41c
から外部に製品として供給するようになつている。42は
装置外から液体窒素の供給を受け、これを貯蔵する液体
窒素貯槽であり、内部の液体窒素を導入路パイプ43を経
由させて精留塔24の分縮器部26内に送入し、分縮器部26
内における凝縮器25の寒冷源とする。44は送入液体窒素
である。45aは精留塔24の分縮器部26内において寒冷と
しての作用を終え気化した窒素を送出する送出パイプで
あつて、送出パイプ45bを介してN2ガス取出パイプ45cと
連通しており、気化した窒素を、熱交換器23,14を経由
させて熱交換させたのち、N2ガス取出パイプ45cから外
部に送出し使用に供するようになつている。46は上記精
留塔24の塔部27における底部に溜まつた液化CO47を製品
COとして取り出す取出パイプである。48は上記製品液化
COの貯蔵タンクであり、この貯蔵タンク48から製品液化
COが適宜取り出される。上記取出パイプ46には、調節弁
49が設けられている。50は液面調節計であり、上記精留
塔塔部27における底部の貯溜液化CO47の液面が一定レベ
ルを保つよう、その液面に応じて調節弁49を制御するよ
うになつている。また、上記導入路パイプ43に設けられ
た調節弁51も、上記精留塔24の分縮器部26内の液体窒素
の液面が一定レベルを保つよう、液面調節計52で制御さ
れるようになつている。なお、上記熱交換器14,吸着筒2
1および上記熱交換器23精留塔24は、それぞれ図示の一
点鎖線で示すように、真空断熱容器53および54内に収容
されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a suction / storage tank for raw material gas, 2 is a filter for collecting and removing dust in the raw material gas, and 3 is a compressor for compressing and raising the pressure of the raw material gas. Reference numeral 4 denotes a catalyst tower containing a Pt catalyst, and hydrogen is added to the raw material gas compressed by the compressor 3, and the hydrogen and oxygen in the raw material gas are heated and reacted in an atmosphere at a temperature of about 250 ° C. to produce water. It is removed from the source gas. Reference numeral 5 denotes a heat exchanger for regeneration that brings a heated raw material gas (250 ° C.) into contact with a waste gas (low temperature) to be described later and cools by utilizing the cold heat thereof. 6 is a water-based heat exchanger that cools the raw material gas by water cooling, Reference numeral 7 denotes a drain separator for separating and removing water in the raw material gas. A discharge pipe 8 for discharging drain drainage is connected to the drain separator 7. Reference numeral 9 is an opening / closing valve provided in the discharge pipe 8. Reference numeral 10 denotes a source gas supply pipe for sending the source gas from which oxygen and water have been removed to a moisture adsorption column (dryer) 11, and includes open / close valves 12a and 12b. The adsorption cylinder 11 is composed of two pieces, and the inside thereof is filled with alumina gel as an adsorbent, and the adsorbent adsorbs and removes residual water and hydrocarbons such as ethane, propane, and acetylene in the raw material gas passing through the inside. It is about to do. Reference numeral 13a is a raw material gas delivery pipe for delivering the raw material gas from which water has been adsorbed and removed by the adsorption cylinder 11, and is provided with open / close valves 12c and 12d. This pair of two adsorption cylinders 11 has open / close valves 12a, 12b, 12
By switching c and 12d, it can be used alternately every 8 hours. Reference numeral 38c is a feed pipe for feeding a regeneration gas consisting of waste gas heated by heat exchange in the regeneration heat exchanger 5 to the adsorption cylinder 11 and provided with valves 12g and 12h. Further, 38d is an exhaust pipe provided with open / close valves 12e, 12f, which communicates with the waste gas discharge pipe 38b, and discharges the regenerated regenerated gas into the atmosphere. In this case, when one of the two adsorption cylinders 11 is adsorbing water or the like, the other one of the adsorption cylinders 11 has the other one of the on-off valves 12g, 12h, 12e, 12 described above.
Regeneration gas consisting of waste gas heated by opening and closing f is fed and regenerated. Reference numeral 14 is a heat exchanger that cools the raw material gas from which water has been adsorbed and removed in the adsorption column 11 to a low temperature, and 13b is a supply pipe that sends the raw material gas that has passed through the heat exchanger 14 to another heat exchanger 15. . Refrigerant Freon gas sent from Freon refrigerator 16 is circulated in this heat exchanger 15, and this Freon gas has a high boiling point CO 2 among the gases contained in the raw material gas by cooling the raw material gas. It is designed to liquefy gas. 13c is a supply pipe,
A raw material gas containing the liquefied liquefied CO 2 produced is fed into the centrifugal separator 17. The centrifuge 17 centrifuges the liquefied CO 2 gas in the raw material gas and sends it to the liquefied CO 2 tank 19 via the pipe 18. Reference numeral 20 is an opening / closing valve provided in the pipe 18. Reference numeral 21 is a set of two adsorption cylinders each containing a synthetic zeolite (Molecula Sieve) for adsorbing and removing the remaining impure gas such as CO 2 from the raw material gas fed from the pipe 13d. Reference numeral 22a is a raw material gas supply pipe for sending the raw material gas from which O 2 , H 2 O, CO 2 and the like have been adsorbed and removed as described above to the heat exchanger 23. The heat exchanger 23 cools the raw material gas to an extremely low temperature and sends it to the rectification tower 24 via the low-temperature raw material gas supply pipe 22b. The rectification tower 24 includes a condenser 26 with a built-in condenser 25.
A medium pressure tower section 27 and a lower condenser section 28, and a large number of rectification shelves 29 are arranged in the medium pressure tower section 27. Then, a low temperature raw material gas feed pipe 22b extending from the heat exchanger 23 is opened in the lower condenser section 28 so as to feed the raw material gas cooled to an ultra low temperature. In the lower condenser section 28, the source gas (including N 2 and H 2 as impurities) in which O 2 , H 2 O and CO 2 are removed and most of which is CO gas has almost no CO content. It is liquefied and N 2 is also liquefied to become the stored liquid 34, but H 2 having a boiling point lower than those is not liquefied and remains in a gas state. This H 2 gas is
Is discharged to the outside through the H 2 extraction pipe 30 connected to the upper part of the. On the other hand, the liquefied CO containing the liquefied N 2 (reservoir liquid 34) is fed into the upper part of the tower 27 through the introduction pipe 31. Reference numeral 32 denotes an expansion valve provided on the introduction pipe 31. Reference numeral 33 denotes a liquid level gauge, which controls the opening and closing and opening of the expansion valve 32 according to the liquid level of the stored liquid 34 in the lower condenser section 28 so as to keep the liquid level at a constant level. In the tower section 27, the stored liquid 34 containing liquefied CO as a main component is blown in a gas-liquid mixed state, and by the rectification action in the tower section 27,
CO with a high boiling point is liquefied and flows downward in the tower section 27, and is stored as product liquefied CO in the lower side of the tower section 27. Impurity gases such as H 2 and N 2 and the rest of CO are mixed gas state. Ascend above the tower 27. 35 is a condenser 25 in the upper part of the tower section 27 and in the partial condenser section 26.
It is a first reflux liquid pipe for connecting to and is adapted to feed the mixed gas rising above the tower section 27 into the condenser 25. Reference numeral 36 denotes a shielding plate, which forms a flow path for guiding the mixed gas to the first reflux liquid pipe 35, and the impurity gas (H 2 , H 2 ) is mixed with the mixed gas to prevent impure gas from staying at the top of the column. In the condenser 25, due to the difference in boiling point
CO is liquefied, and N 2 , H 2 and the like are removed in a gaseous state from the condenser 25 through a waste gas pipe 37a extending upward. This waste gas pipe 37a is a waste gas pipe 37b, 37c.
The waste gas is heated via the heat exchangers 23 and 14 to reach a temperature near room temperature, and then sent to the regeneration heat exchanger 5. The waste gas further heated in the regeneration heat exchanger 5 (mainly N 2 gas)
Is blown through the pipe 38a as a purge gas for removing the water content of the built-in adsorbent and regenerating the adsorbent into the adsorbent cylinder 11 on the regenerating side of the pair of two adsorbent cylinders 11. The waste gas is discharged into the atmosphere from the waste gas discharge pipe 38b. 39
Is a second reflux liquid pipe extending from the lower part of the condenser 25 of the rectification tower 24 to the upper part of the tower part 27, and the liquefied CO collected at the bottom part of the condenser 25 is placed in a tray 40 in the tower part 27. It is made to flow down as a reflux liquid. The liquefied CO that has flowed down into the receiving pan 40 overflows and flows downward in the tower section 27 as a reflux liquid. 41a is an extraction pipe, which communicates with the lower side of the tower 27,
The ultra-low temperature gas CO generated by the vaporization of the stored liquid CO at the bottom of the tower 27 is taken out as a product CO gas. This pipe 41a
Is in communication with the CO gas extraction pipe 41c through a pipe 41b, and after the product CO gas is heat-exchanged through the heat exchangers 23 and 14 to raise the temperature to room temperature, the CO gas extraction pipe 41c
Is being supplied to the outside as a product. 42 is a liquid nitrogen storage tank that receives supply of liquid nitrogen from the outside of the device and stores the liquid nitrogen, and the liquid nitrogen inside is sent into the dephlegmator section 26 of the rectification column 24 via the introduction path pipe 43. , Demultiplexer section 26
It is used as a cold source for the condenser 25 inside. 44 is the liquid nitrogen introduced. 45a is a delivery pipe for delivering vaporized nitrogen after finishing the action as cold in the dephlegmator section 26 of the rectification column 24, and communicating with the N 2 gas extraction pipe 45c through the delivery pipe 45b, The vaporized nitrogen is heat-exchanged via the heat exchangers 23 and 14, and then sent out from the N 2 gas extraction pipe 45c to be used. 46 is a product of liquefied CO 47 accumulated at the bottom of the tower section 27 of the rectification tower 24.
It is an extraction pipe that takes out as CO. 48 is the above product liquefaction
It is a CO storage tank, and product liquefaction from this storage tank 48
CO is taken out as appropriate. The extraction pipe 46 has a control valve
49 are provided. A liquid level controller 50 controls the control valve 49 in accordance with the liquid level so that the liquid level of the stored liquefied CO47 at the bottom of the rectification tower section 27 maintains a constant level. Further, the control valve 51 provided on the introduction path pipe 43 is also controlled by the liquid level controller 52 so that the liquid level of the liquid nitrogen in the dephlegmator section 26 of the rectification column 24 maintains a constant level. It is becoming like this. In addition, the heat exchanger 14 and the adsorption column 2
The 1 and the heat exchanger 23 and the rectification column 24 are housed in vacuum heat insulating containers 53 and 54, respectively, as shown by the dashed line in the figure.

この装置は、例えば、CO;70.0vol%,CO2;17.0vol%,N
2;11.5vol%,H2;1.0vol%,O2;0.5vol%の組成の、転炉
ガスからなるCO原料ガスを対象としてつぎのようにして
製品COを製造する。すなわち、原料ガスの吸入貯蔵タン
ク1から送られる原料ガスをフイルター2で除塵したの
ち、圧縮機3により圧縮し、触媒塔4でその圧縮原料ガ
ス中のO2を加熱反応により除去し、このO2が除去され加
熱状態の原料ガスを再生用熱交換器5および水系熱交換
器6で冷却し、ドレン分離器7で水を除去したのち、さ
らに、吸着筒11で残留水分を吸着除去する。ついで、
O2,H2Oが除去された原料ガスを精留塔24からのN2ガス,C
Oガスおよび廃ガスによつて冷却されている熱交換器14
に送り込んで低温に冷却する。そして、この低温に冷却
された原料ガスをさらに熱交換器15で冷却し、原料ガス
中のCO2ガスを液化し、この液化CO2を含む原料ガスを、
遠心分離器17に掛けて遠心分離しパイプ18を介して製品
液化CO2タンク19に送る。一方、遠心分離器17内で液化C
O2が除去され純度アツプした原料ガスは吸着筒21に送り
込まれ、なお、原料ガス中に微量残存するCO2ガスを吸
着除去される。このようにして、O2,H2O,CO2が除去され
た原料ガス(主成分がCOガスでN2ガス,H2ガスを不純分
として含む、温度約−50℃)を、熱交換器14よりも下流
側に位置し、精留塔24からのN2ガス,COガスおよび廃ガ
スによつて熱交換器14よりもさらに低温に冷却されてい
る熱交換器23に送り込んで超低温(約−172℃)に冷却
する。そして、超低温に冷却された原料ガスを、精留塔
24の下部凝縮器部28内に送入し、周囲の貯溜製品液化CO
で冷却されている凝縮パイプ28a内で原料ガス中のCOお
よびN2を液化分離し、H2を気体状態でH2取出パイプ30を
経て外部に放出する。そして、液化N2を含む液化COを膨
張弁32を介して精留塔24の塔部27内に気液混合状態で導
入し、塔部27の精留作用により、気液混合状態の原料中
からCOを液化し塔部27の底部に製品液化CO47として溜め
る。この時、上記原料中の不純H2,N2ガスは、沸点の差
により液化せず塔部27を上方に上昇する。また、上記原
料中のCOの一部も液化されずに、気体のまま上記H2,N2
ガス等に随伴して上昇する。上記上昇H2,N2,COの混合ガ
スは、第1の還流液パイプ35から精留塔24の凝縮器25に
送入され、ここで、COガスのみが沸点の差によつて液化
され、還流液として第2の還流液パイプ39を介して精留
塔24における塔部27の受け皿40内に戻る。他方、H2,N2
ガスは凝縮器25の上部から廃ガスパイプ37aによつて取
り出される。この廃ガスは、廃ガスパイプ37aに連通し
た廃ガスパイプ37b,37cを通過する間に熱交換器23,14内
で原料ガスと熱交換して再生用熱交換器5に送られる。
そして、上記再生用熱交換器5により加熱状態の原料ガ
スと熱交換され加熱されて送出され、再生作動中の吸着
筒11の吸着剤を再生したのち大気中に放出される。精留
塔24における塔部27の底部に溜まつた製品液化CO47は、
製品液化CO取出パイプ46から液化製品として取り出さ
れ、貯蔵タンク48内に一旦貯蔵されたのち適宜使用に供
される。また、上記製品液化CO47の気化で生成し、上記
塔部27の貯溜製品液化CO47の液面上に滞留するCOガス
は、取出パイプ41a,41b,COガス取出パイプ41cを経由
し、その間に熱交換器23,14で熱交換されて外部に取り
出される。また、液体窒素貯槽42から分縮器部26内に送
入された液体窒素は凝縮器25の寒冷作用を終えたのち気
化されて送出パイプ45a,45b,N2ガス取出パイプ45cを経
由し、上記COガスと同様に熱交換器23,14で熱交換され
て外部に取り出される。
This device is, for example, CO; 70.0vol%, CO 2 ; 17.0vol%, N
The product CO is manufactured as follows, targeting the CO raw material gas composed of the converter gas and having the composition of 2 ; 11.5vol%, H 2 ; 1.0vol%, O 2 ; 0.5vol%. That is, after the raw material gas sent from the intake and storage tank 1 of the raw material gas is removed by the filter 2, it is compressed by the compressor 3, and O 2 in the compressed raw material gas is removed by the heating reaction in the catalyst tower 4. 2 is removed and the raw material gas in a heated state is cooled by the regeneration heat exchanger 5 and the water-based heat exchanger 6, and water is removed by the drain separator 7, and then the residual water is adsorbed and removed by the adsorption column 11. Then,
The raw material gas from which O 2 and H 2 O have been removed is used as N 2 gas and C from the rectification tower 24.
Heat exchanger 14 cooled by O 2 gas and waste gas
And cool to low temperature. Then, the raw material gas cooled to this low temperature is further cooled by the heat exchanger 15, the CO 2 gas in the raw material gas is liquefied, and the raw material gas containing this liquefied CO 2 is
The product is hung on a centrifuge 17, centrifuged, and sent to a product liquefied CO 2 tank 19 via a pipe 18. On the other hand, liquefied C in the centrifuge 17
The raw material gas from which O 2 has been removed and whose purity has been increased is sent to the adsorption column 21, and a small amount of CO 2 gas remaining in the raw material gas is adsorbed and removed. In this way, the source gas from which O 2 , H 2 O, and CO 2 have been removed (the main component is CO gas, which contains N 2 gas and H 2 gas as impurities, the temperature is approximately −50 ° C.) It is located on the downstream side of the heat exchanger 14 and is sent to the heat exchanger 23 which is cooled to a temperature lower than that of the heat exchanger 14 by the N 2 gas, the CO gas and the waste gas from the rectification tower 24, and the ultra low temperature ( (About -172 ° C). Then, the raw material gas cooled to ultra-low temperature is passed through the rectification tower.
It is fed into the lower condenser section 28 of 24, and liquefied CO
CO and N 2 in the raw material gas are liquefied and separated in the condensing pipe 28a cooled by, and H 2 is released to the outside through the H 2 extracting pipe 30 in a gaseous state. Then, liquefied CO containing liquefied N 2 is introduced into the column section 27 of the rectification column 24 through the expansion valve 32 in a gas-liquid mixed state, and by the rectification action of the column section 27, in the raw material in the gas-liquid mixed state. CO is liquefied from the liquefied CO2 and stored as product liquefied CO47 at the bottom of the tower 27. At this time, the impure H 2 and N 2 gas in the raw material is not liquefied due to the difference in boiling points and rises upward in the tower section 27. Further, some of the CO in the above raw material is not liquefied, and the above H 2 and N 2 remain as gas.
It rises along with gas. The mixed gas of the ascending H 2 , N 2 and CO is fed from the first reflux liquid pipe 35 to the condenser 25 of the rectification column 24, where only the CO gas is liquefied due to the difference in boiling points. , And returns to the receiving tray 40 of the tower section 27 in the rectification column 24 via the second reflux liquid pipe 39 as the reflux liquid. On the other hand, H 2 , N 2
The gas is taken out from the upper part of the condenser 25 by the waste gas pipe 37a. This waste gas exchanges heat with the raw material gas in the heat exchangers 23, 14 while passing through the waste gas pipes 37b, 37c communicating with the waste gas pipe 37a, and is sent to the regeneration heat exchanger 5.
Then, it is heat-exchanged with the raw material gas in the heated state by the regeneration heat exchanger 5 and is heated and sent out to regenerate the adsorbent in the adsorbing cylinder 11 in the regenerating operation and then release it into the atmosphere. The product liquefied CO 47 collected at the bottom of the tower 27 in the rectification tower 24 is
The liquefied product is taken out from the product liquefied CO extraction pipe 46, temporarily stored in the storage tank 48, and then used as appropriate. Further, the CO gas generated by the vaporization of the product liquefied CO47 and staying on the liquid surface of the stored product liquefied CO47 in the tower section 27 passes through the extraction pipes 41a, 41b, the CO gas extraction pipe 41c, and heat The heat is exchanged in the exchangers 23 and 14 and taken out. Further, the liquid nitrogen sent from the liquid nitrogen storage tank 42 into the dephlegmator section 26 is vaporized after finishing the cooling action of the condenser 25 and then sent through the delivery pipes 45a, 45b and N 2 gas extraction pipe 45c, Like the CO gas, it is heat-exchanged in the heat exchangers 23 and 14 and taken out.

このように、この装置は、上記フイルター2,触媒塔4,
ドレン分離器7,吸着筒11,遠心分離器17,吸着筒21で不純
分が除去された原料ガスを精留塔24で深冷液化分離して
液化COを製造するため、得られる液化CO製品の純度が超
高純度となる。しかも、原料ガスの成分組成が変動して
精留塔24の下部凝縮器部28へ送入される原料ガス中のCO
分が変動しその液化量が変動しても、液面計33による膨
脹弁32の制御,液面調節計52による液化窒素供給用導入
路パイプ43の調節弁51の制御および液面調節計50による
製品液化CO取出パイプ46の調節弁49の制御により自動的
に対応できる。したがつて、原料ガスの成分組成が変動
しても常時一定の純度の高純度製品液化CO,製品COガス
を製造しうる。原料ガスの流入量の変動にも同様に対応
できる。また、この装置は、精留塔24における分縮器部
26の凝縮器25内に、精留塔24内の原料ガスの一部を常時
案内して液化するため、凝縮器25内へ液化COが所定量溜
まつたのちは、それ以降生成する液化COが還流液として
常時精留塔24の塔部27内に戻るようになる。したがつ
て、凝縮器25からの還流液の流下供給の断続に起因する
製品純度のばらつき(還流液の流下の中断により精留棚
では還流液がなくなりガスの吹き抜け現象を招いて製品
純度が下がり、流下の再開時には純度が回復する)を生
じず、常時安定した純度の製品液化COを供給することが
できる。さらに、この装置は、上記のようにCOガスおよ
びN2ガスを製品として供給しうるという効果を奏する
外、廃ガスを水分吸着筒の吸着剤の乾燥再生に使用でき
るという効果も有する。
As described above, this apparatus includes the filter 2, the catalyst tower 4,
Liquefied CO products obtained by liquefying and separating the raw material gas from which impurities have been removed by the drain separator 7, adsorption column 11, centrifugal separator 17, and adsorption column 21 in the rectification column 24 to produce liquefied CO. Becomes ultra-high purity. Moreover, the CO in the raw material gas fed to the lower condenser section 28 of the rectification column 24 due to changes in the composition of the raw material gas
Even if the amount fluctuates and the liquefaction amount fluctuates, the liquid level gauge 33 controls the expansion valve 32, the liquid level regulator 52 controls the control valve 51 of the liquefied nitrogen supply introduction passage pipe 43, and the liquid level regulator 50. This can be automatically controlled by controlling the control valve 49 of the product liquefaction CO extraction pipe 46. Therefore, high purity product liquefied CO and product CO gas having a constant purity can always be produced even if the component composition of the source gas fluctuates. Variations in the amount of inflow of the source gas can be similarly handled. In addition, this device is a dephlegmator section in the rectification tower 24.
In the condenser 25 of 26, since a part of the raw material gas in the rectification column 24 is constantly guided and liquefied, after a predetermined amount of liquefied CO is accumulated in the condenser 25, liquefied CO generated thereafter Will always return to the column portion 27 of the rectification column 24 as a reflux liquid. Therefore, variations in product purity due to intermittent supply of reflux liquid from the condenser 25 (due to interruption of the flow of reflux liquid, there is no reflux liquid in the rectification shelf, and gas blow-through phenomenon occurs, resulting in a decrease in product purity. , And the purity recovers when the flow is resumed), and product liquefied CO of stable purity can always be supplied. Further, this device has an effect that CO gas and N 2 gas can be supplied as products as described above, and also has an effect that waste gas can be used for drying and regeneration of the adsorbent of the moisture adsorption column.

第2図はこの発明の他の実施例を示している。すなわ
ち、第2図の装置は第1図の装置のように製品液化COお
よび製品COガスの双方を製造するのではなく、製品COガ
スのみを製造しうるようにし、その際、製品COガスの需
要量の増加等に対応できるようにバツクアツプライン55
を設けている。上記バツクアツプライン55は、液化CO蒸
発器56,これに製品COの貯蔵タンク48から液化COを供給
するパイプ55a,上記液化CO蒸発器56で気化生成したCOガ
スを製品COガス取出パイプ41cに送入する案内パイプ55
b,この案内パイプ55bに設けられた圧力調節弁57から構
成されている。上記圧力調節弁57は、2次側(使用側)
の圧力が設定圧力より下がると、弁を開き、または弁の
開度を調節し、2次側の圧力が設定圧力を保つよう作用
する。このバツクアツプライン55では、精留塔ラインが
故障したり、また製品COガスの需要量が大幅に増加した
りして製品COガス取出パイプ46内の圧力が下がると、上
記圧力調節弁57が開成作動するため、上記製品COの貯蔵
タンク48から液化COが液化CO蒸発器56に流れて気化し、
その生成気化COガスが製品COガスとして上記取出パイプ
41c内に流入するようになつている。それ以外の部分は
第1図の装置と同じである。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. That is, the apparatus shown in FIG. 2 does not produce both product liquefied CO and product CO gas as in the apparatus shown in FIG. 1, but can produce only product CO gas. Back-up line 55 to respond to increased demand
Is provided. The back-up line 55 includes a liquefied CO evaporator 56, a pipe 55a for supplying liquefied CO from the product CO storage tank 48, and a CO gas vaporized and generated by the liquefied CO evaporator 56 to a product CO gas extraction pipe 41c. Guide pipe 55 to be sent
b, a pressure adjusting valve 57 provided on the guide pipe 55b. The pressure control valve 57 is on the secondary side (use side)
When the pressure falls below the set pressure, the valve is opened or the opening degree of the valve is adjusted so that the pressure on the secondary side maintains the set pressure. In this back up line 55, when the pressure in the product CO gas extraction pipe 46 decreases due to a failure of the rectification tower line or a large increase in the demand amount of the product CO gas, the pressure control valve 57 is activated. Since the opening operation is performed, liquefied CO flows from the product CO storage tank 48 to the liquefied CO evaporator 56 and vaporizes,
The generated vaporized CO gas is used as product CO gas in the above extraction pipe.
It is supposed to flow into 41c. Other parts are the same as those of the apparatus shown in FIG.

この装置は、上記のようにバツクアツプライン55を設
けることにより、精留塔ラインの故障時もしくは精留塔
だけで対応できないような製品COガスの需要量の大幅な
増加時に、上記液化CO蒸発器56を作動させ、上記製品CO
の貯蔵タンク48の液化COを製品COガスとして気化させう
るため、製品COガスの供給がとぎれたり、需要量の大幅
増加時における製品COガスの純度低下が生じない。
By providing the back-up line 55 as described above, this equipment can vaporize the liquefied CO when the demand for the product CO gas increases significantly when the rectification tower line fails or the rectification tower alone cannot handle it. Activate the device 56 and
The liquefied CO in the storage tank 48 can be vaporized as product CO gas, so that the supply of the product CO gas is not interrupted and the purity of the product CO gas does not decrease when the demand increases significantly.

なお、第1図の装置において、製品COガス取出パイプ
41aを除去し、製品一酸化炭素の全てを液化COにするこ
ともできる。
In the apparatus shown in Fig. 1, the product CO gas extraction pipe
It is also possible to remove 41a and turn all of the product carbon monoxide into liquefied CO.

また、上記の実施例では、一酸化炭素液化の寒冷源と
して、液体窒素貯槽42の液体窒素を用いているが、寒冷
源はこれに限定されるものではない。上記液体窒素以外
に、液体酸素,液体水素,液化メタン(LNG)等の低温
液化ガスを適宜に用いることができる。場合によつて
は、他の装置で製造された液化COを寒冷源として用いる
ことも可能である。これらの低温液化ガスは、上記実施
例の液体窒素貯槽42と同様の構造の貯槽を同様に設置し
て精留塔24とパイプ連結することにより用いられる。
In the above embodiment, the liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank 42 is used as the cold source for liquefying carbon monoxide, but the cold source is not limited to this. In addition to the liquid nitrogen, a low-temperature liquefied gas such as liquid oxygen, liquid hydrogen, or liquefied methane (LNG) can be appropriately used. In some cases, liquefied CO produced by another device can be used as a cold source. These low-temperature liquefied gases are used by installing a storage tank having the same structure as that of the liquid nitrogen storage tank 42 of the above embodiment and connecting the storage tank with the rectification tower 24 by a pipe.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明の一酸化炭素分離精製装置は、以上のように
構成されているため、超高純度の一酸化炭素を効率よく
製造することができる。しかも、この装置は、精留塔等
の寒冷源として装置外から低温液化ガス貯蔵手段に供給
された低温液化ガスを使用するため、膨脹タービン等の
回転機器を必要とせず、したがつて、回転機器の運転,
保全等の煩雑な手間が不要となるうえ、装置全体の小形
化をも実現することができるようになる。そのうえ、こ
の装置は、圧縮手段および加熱反応により酸素を除去す
る除去手段で加熱された原料ガスを、廃ガスの冷熱を利
用して冷却するようにしたため、熱効率が向上する。ま
た、原料ガスを冷却する際の熱交換により加熱された廃
ガスの熱を利用して、吸着剤の再生を行うことができる
ため、さらに熱を有効利用することができる。したがつ
て、わざわざ原料ガスの予備冷却手段や、吸着剤再生用
のガス加熱手段等を設ける必要がなく、さらに装置自体
が簡略化し、小形で安価なものになる。
Since the apparatus for separating and purifying carbon monoxide of the present invention is configured as described above, it is possible to efficiently produce ultra-high-purity carbon monoxide. In addition, since this device uses a low-temperature liquefied gas supplied to the low-temperature liquefied gas storage means from outside the device as a cold source for the rectification tower and the like, it does not require a rotating device such as an expansion turbine, and therefore, can be rotated. Operation of equipment,
In addition to the need for troublesome maintenance and the like, it is possible to reduce the size of the entire device. Moreover, in this device, the raw material gas heated by the compressing means and the removing means for removing oxygen by the heating reaction is cooled by utilizing the cold heat of the waste gas, so that the thermal efficiency is improved. Further, since the heat of the waste gas heated by the heat exchange at the time of cooling the raw material gas can be used to regenerate the adsorbent, the heat can be further effectively used. Therefore, it is not necessary to purposely provide a precooling means for the raw material gas, a gas heating means for regenerating the adsorbent, and the like, and the apparatus itself is simplified, which is small and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の構成図、第2図は他の実
施例の構成図、第3図は従来例の構成図である。 3……圧縮機、4……触媒塔、5,14,15,23……熱交換
器、7……ドレン分離器、11……吸着筒、17……遠心分
離器、22b……原料ガス送入パイプ、24……精留塔、37
a,37b,37c……廃ガスパイプ、38a……パイプ、41c……C
Oガス取出パイプ、42……液体窒素貯槽、43……導入路
パイプ、45c……N2ガス取出パイプ、46……取出パイプ
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of another embodiment, and FIG. 3 is a block diagram of a conventional example. 3 ... Compressor, 4 ... Catalyst tower, 5,14,15,23 ... Heat exchanger, 7 ... Drain separator, 11 ... Adsorption cylinder, 17 ... Centrifugal separator, 22b ... Raw material gas Inlet pipe, 24 …… rectification tower, 37
a, 37b, 37c …… waste gas pipe, 38a …… pipe, 41c …… C
O gas extraction pipe, 42 ...... Liquid nitrogen storage tank, 43 …… Introduction pipe, 45c …… N 2 gas extraction pipe, 46 …… Extraction pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一酸化炭素を含む原料ガスを圧縮する圧縮
手段と、上記原料ガス中の酸素を加熱反応により除去す
る除去手段と、この酸素が除去された加熱状態の原料ガ
スを廃ガスの冷熱を利用して冷却する熱交換手段と、上
記原料ガス中の水分を吸着剤により吸着除去しこの吸着
剤の再生が上記熱交換手段での熱交換により加熱された
廃ガスにより行われる除去手段と、上記原料ガス中の炭
酸ガスを液化して分離除去する除去手段と、上記酸素,
水分および炭酸ガスが除去された原料ガスを冷却するた
めの熱交換手段と、沸点の差により原料ガス中の一酸化
炭素を液化して内部に溜め不純分ガスを分離して排出す
る精留塔と、上記熱交換手段から上記精留塔に原料ガス
を導く原料ガス供給路と、装置外から低温液化ガスの供
給を受けこれを貯蔵する低温液化ガス貯蔵手段と、この
低温液化ガス貯蔵手段内の低温液化ガスを一酸化炭素液
化の寒冷源として上記精留塔に導く導入路と、上記精留
塔内で寒冷源としての作用を終え気化された低温液化ガ
スを取り出す取出路と、上記精留塔内の貯溜液化一酸化
炭素を製品一酸化炭素として取り出す取出路および上記
貯溜液化一酸化炭素の気化物を製品一酸化炭素として取
り出す取出路の少なくとも一方を備えていることを特徴
とする一酸化炭素分離精製装置。
1. A compressing means for compressing a raw material gas containing carbon monoxide, a removing means for removing oxygen in the raw material gas by a heating reaction, and a raw material gas in a heated state from which the oxygen has been removed as waste gas. A heat exchanging means for cooling by utilizing cold heat, and a removing means for adsorbing and removing water in the raw material gas by an adsorbent and regenerating the adsorbent by waste gas heated by the heat exchange in the heat exchanging means. Removing means for liquefying and separating and removing carbon dioxide gas in the raw material gas;
A heat exchange means for cooling the raw material gas from which water and carbon dioxide have been removed, and a rectification column for liquefying carbon monoxide in the raw material gas due to the difference in boiling points and storing it inside to separate and discharge the impurity gas A raw material gas supply path for guiding a raw material gas from the heat exchange means to the rectification column, a low temperature liquefied gas storage means for receiving and storing a low temperature liquefied gas from outside the apparatus, and a low temperature liquefied gas storage means An introduction path for leading the low temperature liquefied gas of the above to the rectification column as a cold source for carbon monoxide liquefaction, an extraction path for taking out the vaporized low temperature liquefied gas after finishing the action as a cold source in the rectification column, and the above At least one of an extraction path for taking out the stored liquefied carbon monoxide as product carbon monoxide and an extraction path for taking out the vaporized product of the stored liquefied carbon monoxide as product carbon monoxide is provided. Carbon oxide Away purification equipment.
【請求項2】低温液化ガスが、液体窒素である特許請求
の範囲第1項記載の一酸化炭素分離精製装置。
2. The apparatus for separating and purifying carbon monoxide according to claim 1, wherein the low-temperature liquefied gas is liquid nitrogen.
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ES2364242T3 (en) * 2003-05-19 2011-08-29 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude PROCEDURES AND INSTALLATION TO PROVIDE GAS CARBON MONOXIDE AND / OR A MIXTURE CONTAINING CARBON MONOXIDE.
JP2007099327A (en) * 2005-10-03 2007-04-19 Suzu Pack Co Ltd Food packaging item
US20120167620A1 (en) * 2009-05-15 2012-07-05 Eva Marfilia Van Dorst Method and system for separating co2 from synthesis gas or flue gas

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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