JPS5849436A - 一酸化炭素を分離する方法 - Google Patents

一酸化炭素を分離する方法

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JPS5849436A
JPS5849436A JP56136526A JP13652681A JPS5849436A JP S5849436 A JPS5849436 A JP S5849436A JP 56136526 A JP56136526 A JP 56136526A JP 13652681 A JP13652681 A JP 13652681A JP S5849436 A JPS5849436 A JP S5849436A
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Makoto Komiyama
真 小宮山
Susumu Hara
進 原
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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、窒素、酸素、メタン、二酸化炭素および水素
などとともに一酸化炭素を含有する混合ガスから、−酸
化炭素を分離する方法に関する。
−酸化炭素は合成化学の基礎原料であシ、コークスおよ
び石炭より発゛生炉、水性ガス炉、ウィンクラ−炉、ル
ルギ炉およびコツパース炉などを用いて製造される。ま
た、天然ガスおよび石油炭化水素から水蒸気改質法およ
び部分酸化法により製造される。これらの方法では、生
成物は、−学化炭素、水素、二酸化炭素、メタンおよび
窒素などの混合ガスとして得られる。たとえば、水性ガ
スの場合、−酸化炭素35〜40チ、水素45〜51チ
二酸化炭素4〜5チ、メタン0.5〜1.0%、窒素4
〜9チの組成をもつ。製鉄所や製油所あるいは石 ゛油
化学工場で副生ずる一酸化炭素も、同様に、混合ガスと
して得られる。
これらの−酸化炭素を合成化学原料に用いるためには、
混合ガスより一酸化炭素を分離することが必要である。
水素は化学工業における重要な原料であり、前述の各種
混合ガスあるいは2石油化学工場の廃ガス、たとえば、
炭化水素の脱水素工程よりの廃ガスより分離されるが、
少量の一酸化炭素を含有することが多い。この−酸化炭
素は、水素を用いる反応の触媒に対して触媒毒となるの
で2分離除去する必要がある。
混合ガスから一酸化炭素を分離除去するには。
通常、液体吸収剤が用いられる。調液洗浄法は。
ギ酸銅(1’)のアンモニア性水溶液や塩化銅(1)の
塩酸懸濁液に、混合ガスを室温で150〜200 at
mに加圧して吸収させて一酸化炭素を分離除去し。
つぎに、この錆液を減圧下で加熱することにより一酸化
炭素を放出させて分離し、錆液を再生させる方法である
が、液体吸収剤取扱い操作の難しさ。
装置の腐蝕、溶液損失、沈殿物生成を防ぐための運転管
理の難しさ、ならびに、高圧のため建設費が高いなどの
短所を有している。
灸国特許第1,318,790号明細書によれば、銅ア
ルミニウム四塩化物(Cu(AlCl2))のトルエン
溶液は一25℃で一酸化炭素30mo1%をふくむ混合
ガスと接触させると、−酸化炭素を吸ヌし、これを80
℃に温めると、95チの一酸化炭素が回収されることが
記載されている。この吸収液は、混合ガス中に含まれる
水素、二酸化炭素、メタン、窒素および酸素の影響を受
けず、吸収圧力が低いなどの長所を有するが2回収した
一酸化炭素中にトルエン蒸気が混入することが不可避で
あり、このトルエンで除去する装置が必要であること、
および液体吸収剤を用いるだめにプロセス上の制約を受
けるなどの短所を有する。
その他2種々の方法が提案されているが、混合ガスより
一酸化炭素を分離する方法には、まだ完全に満足すべき
ものはない。
本発明は、ハロゲン化銅(1)、ハロゲン化アルミニウ
ム(1)およびポリスチレンあるいはポリスチレン誘導
体より構成される固体を一酸化炭素吸収剤として用いる
ことにより、混合ガスより一酸化炭素を有利に分離精製
あるいは分離除去することを可能とするものである。
本発明に用いられる一酸化炭素吸収剤は、ポリスチレン
あるいはポリスチレン誘導体をハロゲン化銅(1)およ
びハロゲン化アルミニウム(I) ト、!:もに、溶媒
中で20℃9通常は40〜60℃に数時間保温、かくは
んしたのち、溶媒を減圧、留去などの方法で除くことに
より得られる固体である。
明細書に記述するポリスチレンおよびポリスチレン誘導
体は、たとえば、ポリスチレンおよびスチレンと1〜4
0mo1%のジビニルベンゼンとの共重合5体などのポ
リスチレン系樹脂テアル。
本発明に用いられるハロゲン化銅は、たとえば。
塩化銅(I)、フッ化銅(1)および臭化銅(1)など
である。本発明に使用されるハロゲン化アルミニウム(
厘)は、たとえば、塩化アルミニウム(I)。
ツク化アルミニウム(厘)および臭化アルミニウム(1
)などである。
本発明における一酸化炭素吸収剤の調製に用いられる溶
媒は、たとえば、ベンゼンおよびトルエンな−どである
本発明で用いられる一酸化炭素吸収剤の組成について述
べると、ポリスチレンおよびポリスチレン誘導体の単量
体残基とハロゲン化銅([)とのモル比は0.1〜30
.好ましくは1へ3であり、ハロゲン化銅(1)とハロ
ゲン化アルミニウム(I)とのモル比は0.01〜10
.好ましくは0.5〜1である。
実施例1〜3に示す通り1本線明による一酸化炭素吸収
剤を0〜40℃で’latmの混合ガスと接触せしめる
と、迅速に一酸化炭素を吸収する。吸収した二酸化炭素
は、−酸化炭素吸収剤を70℃以上に昇温するか、減圧
にするか、あるいは−酢化炭素分圧を減少せしめること
により容易に放出させることができる。
本発明による一酸化炭素吸収剤は固体であるので、充填
カラム形式、充填塔形式および流動層形式などの装置を
一酸化炭素の吸収および放出の装置として用いることが
できる。
つぎに本発明を実施例によってさらに説明する。
〔実施例1〕 塩化アルミニウム(I[)は、キシダ化学工業株式会社
製の特級試薬を真空昇華法により脱水精製し。
またトルエンは高橋藤吉商店製の一級試薬を金属ナトリ
ウムで脱水後、蒸留して使用した。塩化銅(1)は、小
宗化学薬品株式会社製の特級試薬を使用した。
ポリスチレン系樹脂は、  Bio−Rad Labo
ratories社製のBio−Beads 5M−2
(スチレン80mo1%とジビニルベンゼン20mo1
%の共重合体のヒース。
20〜50メツ7ユ)を7N塩酸水溶液中で55℃。
2時JJI、IN水酸化ナトリウム水溶液中で55℃。
2時間、水中で55℃、2時間、メタノール中で25℃
、1時間、メタノール・塩化メチレン(1:3)混合溶
媒中で25℃、1時間、塩化メチレン中テ25℃、1時
間、およびトルエン中で25℃、1時間、それぞれ磁気
かくはん機を用いてかきまぜて逐次洗浄することにより
、不純物を除いた後。
100℃で12時間、真空乾燥して使用した。
−9酸化炭素ガスおよび窒素ガスは、それぞれ高千穂化
学株式会社製(純度99.95%)および株式会社鈴木
商館製(純度99.999%)のポンベガスを、使用直
前にモレキーラーシープ3A(日化精工株式会社製)の
充填塔を通過させて乾燥精製した。
乾燥窒素下で、  200m1の二ロナスフラスコ中に
5.29 (39mmol )の塩化アルミニウム(厘
)、3.9fl (39mmol )の塩イビ銅(1)
お工゛び7.0gのポリスチレン系樹脂Bio−Bea
dii 5M−2(単量体残基あだり68mmol)を
入れ、トルエン201117を加えて。
磁気かくはん機を用いてかきまぜつつ、50℃で5時間
加熱保温した。その後、室温で11時す。
磁気かくはん機を用いてかきまぜつつ減圧(4m’m)
1g)にしてトルエンを十分に除去して、黄土色〜橙色
の樹脂粒を得た。これが−酸化炭素吸収剤である。
200m1のニロナスフラスコに一酸化炭素吸収剤を入
れ、latmの一酸化炭素と窒素の混合ガス(−酸化炭
素分圧0.8atm、窒素分圧0.2 atm )1g
を入れた容器と結合し、磁気かくはん機を用いてかきま
ぜつつ、30℃で一酸化炭素を吸収せしめた。吸収の初
期の10分間は2株式会社イヮキ製BA−106T型エ
アーポンプを用いて、混合測定した。
一酸化炭素の吸収は迅速で、3分後には22.9mmo
lの一酸化炭素を吸収し、60分後の一酸化炭素吸収量
は31.5 mmolとなシ、はぼ平衡吸収量に達した
次に、真空ポンプを用いてこのニロナスフラスコ中を1
0分間、30℃で減圧(7mmHg)にして。
吸収°した一酸化炭素を放出させた。
その後、この三日ナスフラスコを1 stmの一酸化炭
素と窒素の混合ガス(−酸化炭素分圧0.8atm。
窒素分圧0.2atm)11を入れた容器と結合し、磁
気かくはん機を用いてかきまぜながら、エアーポンプを
用いて吸収剤の上に混合ガスを循環させて。
30℃で一酸化炭素を吸収させ泥。
−酸化炭素の吸収は迅速で、3分後に19.1 mmo
lの一酸化炭素を吸収し、60分後の一酸化炭素吸収量
は21.3mmolとなり、はぼ平衡吸収量に達した。
− その後、さらに、真空ポンプを用やてこの二ロナスフラ
スコ内を10分間、30℃、で減圧(7mmHg)にし
て吸収した一酸化炭素を放出させた。
その後、再度、ニロナスフラスコに1 atmの一酸化
炭素と窒素の混合゛ガス(−酸°化炭素分圧0.8at
m、窒素分圧0.2atm)flを循環して、−酸化炭
素を吸収させた。吸収剤は速やかに一酸化炭素を吸収’
L、6o分後の一酸化炭素吸収量は21.4 mmol
となり、はぼ平衡吸収量に達した。
以後、この操作を繰返しても、−酸化炭素吸収速度およ
び吸収量には変化は見られなかった。
〔実施例2〕 実施例1に記載した7、0gのポリスチレン系樹脂Bi
o−Beads 5M−2の代わりに、7.0.9のE
ast−man Kodak社製のスチレン98mol
チとジビニルベンゼン2mo1%との共重合体のビーズ
(200〜400メツシー)を使用した以外は、実施例
1と同様の操作を行った。ここで得られた一酸化炭素吸
収剤はうぐいす色の樹脂粒である。
−酸化炭素吸収剤を入れた200m1の三日ナスフラス
コに1 atmの一酸化炭素と窒素の混合ガス(−酸化
炭素分圧0.8atm、窒素分圧0.2 atm ) 
11を30℃で循環して、−酸化炭素を吸収させた。
吸収剤は速やかに一酸化炭素を吸収し、30分後の一酸
化炭素吸収量は21.8 mmolとなり、はぼ平衡吸
収量に達した。
次に、ニロナスフラスコ内を真空ポンプを用いて10分
間、30℃で減圧(7mmHg)にして、吸1 収ピた一酸化炭素を放出させた。
次に、この三日ナスフラスコに1 stmの一酸化炭素
と窒素の混合ガス(−酸化炭素分圧0.8atm。
窒素分圧0.2 atm ) 11を30℃で循環させ
て、−酸化炭素を吸収させた。吸収剤は速やかに一酸化
炭素を吸収し、30分後の一酸化炭素吸収量は11、0
 mmolとなシ、はぼ平衡吸収量に達した。
その後、ニロナスフラスコ内を真空ポンプを用いて一1
0分間、30℃で減圧(7mmI(g)にして。
吸収した一酸化炭素を放出させた。
次式、この三日ナスフラスコを1 atmの一酸化炭素
と窒素の混合ガス(−酸化炭素分圧0.8atm。
窒素分圧0.2 atm ) 1 lを30℃で循環さ
せて、−酸化炭素を吸収させた。吸収剤は速やかに一酸
化炭素を吸収し、30分後の一酸化炭素吸収量は11、
0 mmolとなり、はぼ平衡吸取量に達した。
以後、この操作を繰返しても、−酸化炭素吸収速度およ
び吸収量には変化は見られなかった。
ぼ平衡吸収量に達した。
〔実施例3〕 実施例1と同様に調製した一酸化炭素吸収量番200m
1の三日ナスフラスコに入れ、30℃で磁気かくはん機
を用いてかきまぜながら、latmの一酸化炭素と窒素
の混合ガス(−酸化炭素分圧0.8atm、窒素分圧0
;2 atm ) 11を循環させて、−酸化炭素を吸
収させた。吸収剤は速やかに一酸化炭素を吸収し、30
分後の一酸化炭素吸収量は31.5mmo+となり、は
ぼ平衡吸収量に達した。この吸収剤を1 atmで90
℃に加熱すると、−酸化炭素が迅速に放出され、放出量
は5分後に27.8 mmolに達した。放出ガスをガ
スクロマトグラフで分析した結果、放出ガスは一酸化炭
素であり、トルエンは検出されなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ハロケン化銅(1)、ハロゲン化アルミニウム([1゜
    およびポリスチレンまたは、ポリスチレン誘導体より構
    成される固体吸収剤を用いることを特徴とする。混合ガ
    スから一酸化炭素を分離する方法。
JP56136526A 1981-08-31 1981-08-31 一酸化炭素を分離する方法 Granted JPS5849436A (ja)

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GB08224329A GB2109699B (en) 1981-08-31 1982-08-25 Solid adsorbent for carbon monoxide and process for separation from gas mixture
DE19823232236 DE3232236A1 (de) 1981-08-31 1982-08-30 Festes adsorbens fuer kohlenmonoxid und verfahren zu dessen abtrennung aus einer gasmischung
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