JPS58166917A - ガス分離方法 - Google Patents

ガス分離方法

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Publication number
JPS58166917A
JPS58166917A JP58021403A JP2140383A JPS58166917A JP S58166917 A JPS58166917 A JP S58166917A JP 58021403 A JP58021403 A JP 58021403A JP 2140383 A JP2140383 A JP 2140383A JP S58166917 A JPS58166917 A JP S58166917A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
hydrogen
gas
hydrocarbons
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58021403A
Other languages
English (en)
Inventor
ウエイン・アレン・ボリンガ−
スチ−ブン・ポ−ル・ロング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Co
Original Assignee
Monsanto Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of JPS58166917A publication Critical patent/JPS58166917A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はがスの混合物から1種のがスを分離する方法に
関する。
ある種の成分を除去するために、水素含有がス流を洗浄
(スクラッピング)することは知られている。例えば、
米国特許第4,180,552号明細゛書には、第11
欄、第29行ないし62行にアンモニアパージ流を水で
洗浄\\(\べして少iのアンモニアを除去することが
開示されている。
米国特許第4,182,902号明細書には、廃がスか
らダストまたは硫黄または窒素酸化物のような有害ガス
を除去するために特別の洗浄液体の使用が開示されてい
る。clないしC5炭化水素をガス流から除去するため
の洗浄液体として炭化水素を用いることは提案されてい
ない。
米国特許第3,208,199号明細書には、ガス流か
ら水素を回収する方法において、ガス流を第1吸収器に
おいて熱吸収油で処理し、水素を減少された液体の洗浄
媒質をもって処理し、次いでが   ゛ス混合物を第2
吸収工程に送る、ガス流から水素を回収する方法が開示
されている。第2工程において、がス流は冷却されて水
素を放出する。これは第1の油吸収器において高い吸収
油温度を利用し、かつ第、2吸収器においてはるかに低
い吸収油温度を利用することによって行われる。
米国特許第4,299,188号明細書には、c5また
はそれより大きい炭化水素を含む流れから水素を回収す
る方法において、この流れを保IIrIIL収器を通し
て、炭化水素を除去し、次いでこの流れを選択吸収器に
供給して水素生成物を得る、C5またはそれより大きい
炭化水素を含む流れから水素を回収する方法が開示され
ている。選択吸収器からのパージガス流から水素を回収
するために、膜分離器を利用し、次いで水素流は保膜吸
収器にもどされる。
米国特許第4,129,496号明細書には、C2ない
しC6炭化水素を、リーンオイルを用いて、改質帯域を
バイパスさせるために、水素含有ガス流からこの炭化水
素を吸収する方法が開示されている。
水素と炭化水素の混合物からなるがス流からの高純度水
素の回収方法において、このがス流を直列の2個の分離
帯域を通し、1帝城中においてガス流から水素を分離し
、次いで他の帯域において、ガス流から炭化水素を分離
することを特徴とする水素と炭化水素の混合物からなる
がス流からの高純度水素の回収方法である。更に詳しく
は、がス流をこのがス流の他のがスより一層水素透過性
の膜と接触させ、次いで水素を膜を透過させて回収する
ことによって、がス流から水素を分離、一方 他の帯域
においては、ガス流から一層軽質の01ないしC5炭化
水素を高い液封ガス比において洗浄するためにスフラッ
パーを用いる。このスフラッパーにおいては、がス流は
、液体形のC5ないしC12、好tL<はCδないしC
8の炭化水素からなる洗浄液体と、比較的高圧において
液封ガスのモル比的1ないし5において洗浄接触される
第1図は、本発明の方法を具体的に示す簡単な略図であ
る。この方法において、水素とC□ないしC5炭化水素
のがス混合物を、直列に接続された2個の分離帯域11
および12に通す。分離帯域11において、がス混合物
は、水素が膜を透過し7、がス流から取り除かれるよう
に混合物の炭化水素よりも一層水素透過性6膜と接触さ
れる。水素の大部分が帯域11の流れから取り除かれる
ように、膜の水素およびC1ないしC5炭化水素に対す
る分離係数αは20ないし100の範囲内である。
帯域12内において、がス流は、大部分のclないしC
5炭化水素がこの帯域中でガス流から分離されるような
条件の下で1種またはそれ以上のC5ないし012、好
ましくはC5ないしC8の炭化水素の混合物からなる洗
浄液体と抗争接触される。
がス流が帯域11のがス流から除かれた炭化水素である
限り、この帯域はCIないしC5炭化水素に対して水素
に対する逆の分離係数を有すると言うことができる。分
離帯域12の出口側を出るガス流の残りは、分離帯域1
10入口側に再循環される。帯域12で行われる洗浄工
程において高圧および高い液封がスモル比を用いること
によって、大部分のC〕ない1.C5炭化水素が除去さ
れることが分かった。このスクラッピングは20に&/
dないし、90ゆ/−の範囲内、好ましくは65ゆ/−
ないし、701#/−の圧力において行われる。C1な
いしC5炭化水素の除去において、より低い圧力では、
この方法は同じ程度には有効でない。
一般に、第1図に示された配置は、供給がスの水素含量
が約50%より高い場合に利用される。
多くの場合、供給がスの水素含量は約50%より少なく
、供給ガスがまず帯域12を通過し次いで帯域11を通
過するように帯域11および12の位置は切り換えられ
る。
第2図は、本発明の方法を実施するために用いられる装
置を一層詳しく示す。水素とCIないしC5炭化水素の
混合物からなる供給がスをガス流としてライン14を経
て既知の型の膜分離器15に加圧下に供給する。このよ
うな供給ガスは精油所プロセスにおいて普通に見られる
。膜分離器15において、がス混合物は、CよないしC
5炭化水素に関して水素の膜分離係数αが約20ないし
100の範囲内にあるような性質を有する膜と接触され
る。この分離器においては、水素の大部分が膜を透過し
ライン16を経て系から取り除かれるように差圧が保た
れる。ここでC1ないしC5炭化水素リッチのしかも少
量の水素を含有するがス流は透過器15から取り出され
、次いでライン18を経てスフラッパ−19に供給され
る。スクラッパー19において、がス混合物は1種また
はそれ以上の05ないしC12炭化水素、好まし7〈は
C5ないしC8炭化水素の混合物からなる洗浄液体と洗
浄接触され、この洗浄液体はライン20を経てスフラッ
パ−19に供給される。洗浄液体対ガス混合−〇モル比
は約1ないし約5の範囲内、好ましくは1ないし6の範
囲内に保たれ、かつ洗浄は圧力20に9/−ないし90
ゆ/−1好ましくは65に9/−ないし70ゆ/−の範
囲内の圧力で行われる。ガス流から炭化水素を除去する
ためにこの高い液体対ガス比および高圧を用いる必要が
あり、一層低い液体対ガス比および圧力はガス流から軽
質CIないしC2炭化水素を除くことができないことが
分かった。ガス流の残部はスフラッパ−19を出てライ
ン23を経て分離器15の入口側に再循環され、次いで
系内を消滅まで再循環し続ける。ライン23の圧縮機2
4はガス流の圧力を1 人口ライン14の圧力に上昇させるのに役立つ。
スフラッパー19内の01ないしC5炭化水素の除去は
ライン23内の水素含量をほぼ供給がスの水素含量に上
昇させるのに十分である。
ストリツぎングされた低級炭化水素を運ぶストリツビン
ダ液体は、スフラッパ−19からライン26を経て、C
IないしC3炭化水素が圧力低下によって流れから分離
され次いで蒸気としてライン28を経て運び去られる既
知の型のフラッシュドラム27に至る。フラッシュドラ
ム27からの液体はライン31を経て抜き出され、この
液体の若干はライン32を経て系から除かれる。ライン
32を経て除去される液体通常約5%ないし720%の
1は再循環される液体の一層軽質のC□ないし、C4炭
化水素の低水準を保つに十分である。残りの液体はライ
ン33を経てボンf36に供給される。ライン32を経
て取シ出される量にバランスするに十分な量の新しい補
充洗浄液体はライン3.7を紅でライン33に供給され
る。ボンデ36は洗浄液体をライン20を経てスフラッ
パ−19に再循環させる。
第2図に示す配置は一般に、供給ガスの組成が約50容
i%より多量の水素を含有するような場合に利用される
。供給ガスが約50容量%より少量の水素を含有する場
合、膜分離器15およびスフラッパ−19の位置は、供
給ガスがまずスフラッパーを通り次いで膜分離器を通る
ように逆にされる。
膜分離器はがス流から水素を除去するのに十分であるこ
とが知られている。ガス流中の水素の純度を向上させる
(CIないしC5の炭化水素を除去することによって)
場合に、本明細書に明記された条件の下でスフラッパー
の利用効率を示すために、ガス流はスフラッパー中で下
記のように処理された。水素77.4%、メタン9.6
%、エタン7.1%、プロパン4.0%、ブタン1.6
%、およびペンタン0.6%からなる供給ガス混合物は
上記の種々の圧力でスフラッパーに供給される。C5な
いしC12の炭化水素の混合物からなる洗浄油はライン
20を経て種々の流量でスフラッパー19中に供給し、
スフラッパ−19に異なった液体対がスモル比を与える
。これは供給系に種々の水素量を利用して繰り返した。
第1表には、供給流(ライン18)、スフラッパー19
中の液体対がス比、スフラッパー中の圧力、スフラッパ
ーから回収される水素の純度(ライン23)、ライン2
3の水素とライン18を通る供給がス中の水素の純度差
を示す。
第  1  表 液体対   水素純度M   水素純度差 スフラッパ
ーガスのモル比 供給 回収  (至)  圧力 (ライン18)(ライン23)           
 (ゆ/−)2.8   76.2 94.2  18
   700.065 79.1 83.4  4.3
  670.32  78.8 87.2  8.4 
 6B1.33  77.3 92.2  14.9 
 700.16  73.5 82.4  8.9  
670.15  72.7 79.6  6.9  3
<SO,6B2.5 92.1  9.6  690.
26  79.0 86.7  7.7  51スフラ
ッパ−19における液体がスモル比が約1より大きい場
合、回収された水素の純度百分率は驚異的に増加するこ
とが容易に理解で断る。液体対がス比的1ないし5を用
いることができるが、しかし約1ないし約6.0の範囲
内の液体対ガス比を用いるのが好ましい。表に示すよう
に、液体比が約1より小さいと回収された水素の純度は
供給流の水素の純度と比較して驚異的には増大しない。
5より大きい液体対がスモル比を用いることができるが
、しかし経済的には望ましくない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の概念を具体的に示す簡単な略図であ
る。 第2図は、本発明の方法の実施に利用される装置を示す
図である。 11.12:分離帯域 15:膜分離器 19ニスクラッパ− 24:圧縮機 27:フラッシュドラム 36:ポンプ 代理人 浅 村   皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)1種のガスを、そのガスと他の少なくとも1種の
    ガスとの混合物から分離する方法において、(a)  
    流れているガス混合物を直列に接続された第1および第
    2の分離器を通すこと(該分離器の1つは前記1種のガ
    スの大部分が該1つの分離器中で流れから除去されるよ
    うに、他のガスに対する該1種のガスの分離係数を20
    ないし100の範囲内に有する膜の形態であり、他の分
    離器は前記他のガスの大部分が該他の分離器中で流れか
    ら除去されるような逆分離係数を有する)、(b)  
    前記1つの分離器から分離されたガスを取り出すこと、
    そして (C)  前記他の分離器から分離された他のがスを取
    り出すことを特徴とする、前記ガス分離方法0(2) 
     前記1つの分離器が前記系列の第1の分離器である、
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (3)前記他の分離器が前記系列の第1の分離器である
    、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (4)水素とC1ないしC5炭化水素のがス状混合物か
    らの水素の分離方法において、 G11)直列に接続された第1および第2の分離器を通
    してがス状混合物を流れとして送ること(前記分離器の
    1つは前記炭化水素に対する水素の分離係数を20ない
    し100の範囲内有し、他の分離器は水素が前記1つの
    分離器の流れから除去されかつC1ないしC5炭化水素
    が前記他の分離器の流れから除去されるような逆水素分
    離係数を有し、該他の分離器はスクラツバーの形であり
    、そして前記ガス混合物は約1−5の範囲の液体対ガス
    混合物のモル比液体の形のC5ないしC12炭化水素の
    群から選ばれた混合物とスフラッパー中で洗浄接触され
    る) (b)  分離された水素を前記1つの分離器から除去
    すること、そして (r)  分離されたCIないしC5炭化水素を前記の
    他の分離器から除去することを特徴とする特許水素の分
    離方法。 (5)  がス流が、系列中の第2の分離器の出口側か
    ら骸系列の第1の分離器の入口側に再循環される、特許
    請求の範囲第4項に記載の方法。 (6)前記1つの分離器がC1ないしCδ炭化水素より
    も一層水素透過性である膜の形である、特許請求の範囲
    第4項に記載の方法。 (7)  スクラツバーが圧力20に9/aiないし9
    0に9/cllにおいて運転される、特許請求の範囲第
    6項に記載の方法。 (8)  スクラツバーからの吸収されたCIないしC
    5炭化水素を含有する洗浄液体を7ラツシユさせてC5
    ないしC12の洗浄液体から01ないしC4炭化水素を
    除去し、前記液体がスクラツバーに再循環される、特許
    請求の範囲第7項に記載の方法。 (9)水素とC1ないしC5炭化水素のがス状混合物か
    らの水素の分離方法において、 1111:1 (a)  第1帯域において、前記がス混合物からの水
    素が膜を透過させるに十分な圧力の下で、clないしC
    5炭化水素よりも一層水素透過性の膜の一面と皺ガス混
    合物をガス流として接触させること、 (b)  =遇した水素を膜の他面から除去すること、
    (C)  第2帯域において、C5ないしC12炭化水
    素からなる群から選ばれた1種またはそれ以上の液体か
    らなる洗浄液体と非透過ガス流を洗浄接触させること(
    洗浄液体対がス混合物のモル比はclないしC5炭化水
    素ががス流がら除去されるような1ないし6の範囲内で
    あり、そして前記スクラッピングは圧力20kg/l:
    l’lないし90kFI/c、!において行われる)、 (d)  洗浄されたガス流を再循環させて前記第1帯
    域の前記膜の前記−面と接触させること、そして(e)
      第2帯域からの洗浄液体を再循環させて前記第2帯
    域においてがス流と洗浄接触させることを特徴とする、
    前記水素の分離方法。 θG  洗浄が圧力65klI/cl/Iないし70k
    l?/iにおいて行われ、しかも洗浄液体が1種または
    それ以上のC5ないしC8炭化水素の混合物である、特
    許請求の範囲第9項に記載の方法。 cl) がス状混合物が、まず洗浄帯域を通過し、次い
    で勝運過器帯域を特徴する特許請求の範囲第9項に記載
    の方法。 (12+  ガス流からのC1ないし、C5炭化水素の
    除去方法において、 ガス流を、圧力20k19./cdないし90kp/d
    において、液体/がスモル比1ないし5において、1種
    またはそれ以上の05ないしC12炭化水素液体をもっ
    て洗浄することを特徴とする、ガス流からのC1ない[
    7C5炭化水素の除去方法。 (131前記圧力が35kP/cdないし、70に9/
    −の範囲内であり、しかも\嶌′%X(洗浄液体が1種
    またはそれ以上の05ないし708炭化水素液体の混合
    物である、特許請求の範囲第12項に記載の方法。
JP58021403A 1982-02-11 1983-02-10 ガス分離方法 Pending JPS58166917A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5990613A (ja) * 1982-07-29 1984-05-25 リンデ・アクチエンゲゼルシヤフト ガス混合物の分離方法及び装置
JPS61171523A (ja) * 1984-12-21 1986-08-02 エアー.プロダクツ.アンド.ケミカルス.インコーポレーテツド ガス分離方法
JPS6249927A (ja) * 1985-08-23 1987-03-04 エア−.プロダクツ.アンド.ケミカルス.インコ−ポレ−テツド 水素精製に対するハイブリツドメンブレン/極低温方法

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