JPS60174732A - 酸化エチレン製造プラントの排ガス回収法 - Google Patents

酸化エチレン製造プラントの排ガス回収法

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JPS60174732A
JPS60174732A JP59029905A JP2990584A JPS60174732A JP S60174732 A JPS60174732 A JP S60174732A JP 59029905 A JP59029905 A JP 59029905A JP 2990584 A JP2990584 A JP 2990584A JP S60174732 A JPS60174732 A JP S60174732A
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    • Y02P30/40Ethylene production

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】 この発明は、エチレンの空気酸化法による酸化エチレン
の製造プラントから排出されるガス中に含まれるエチレ
ンおよびアルゴンを容易かつ経済的忙回収することので
きる回収方法に関するものである。
周知のようにポリエステル樹脂、ポリグリコールテレフ
タレート等の原料となる酸化エチレンの製造は、エチレ
ンと空気を混合圧縮した後、銀を触媒として約260℃
で反応塔内で接触酸化して酸化エチレンとする空気酸化
法により行なわれている。この空気酸化法による酸化エ
チレンの製造プラントは、第1図に示すように、交互に
配列した2組の反応塔1,2および吸収塔3.4と、ス
トリッパー5および精製塔6とからなるもので、この製
造プラントにおいては、未反応エチレンを再循環して反
応率を高くしている。しかし、ガスの再循環につれて不
活性ガスが濃縮されてしまうので、その一部を常時排ガ
スとして抜き出している。
従来、上記排ガスは、利用することなく廃棄するか、あ
るいは単に燃料にするだけであった。この排ガスは約8
o00W、In”の発熱喰を持っているので、酸化エチ
レン工場のエネルギー事情によっては燃料としての価値
はある。しかし、エチレンについて見ると、化学原料と
しての価格が約150円/に9であるのに対して、燃料
としての価格は約80j円/kgであシ、価格的に約半
分の価値しかなく、エチレンを燃料として利用するのは
経済的でない。それにもかかわらず、排ガスからエチレ
ンを回収しないのは、回収に伴々う技術的内錐さと採算
性の悪さにある。すなわち、膜分離法による回収は技術
的に不可能であシ、オ々留法による回収は経済的に引き
合わず、また、吸着法による回収は技術的にも経済的に
も困難であろうとの予想に基づき一顧だにされておらず
、このようなことから、従来、排ガスの回収は行なわれ
ていなかった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、酸化エチ
レン製造プラントから排出される排ガス中からこの排ガ
ス中に比較的高濃度忙含まれるエチレンおよびアルゴン
を容易かつ経済的に回収する方法を提供することを目的
とするものである。
すなわち、この発明は、複数のエチレン吸着塔を交互に
切替えて使用するとともに、各エチレン吸着塔を順次加
圧吸着工程、放出工程、減圧回収工程、減圧排気工程に
置くように設定し、とのようなエチレン吸着塔に排ガス
を導いてエチレンを回収し、次に上記エチレン吸着塔か
ら排出されるガスを燃焼してガス中の有機成分を二酸化
炭素と水に変え、水を冷却除去するとともに、二酸化炭
素を二酸化炭素吸着塔にて除去し、アルゴンを高濃度に
含む残シのガスを周知の空気分離器に送り、これによっ
てアルゴンを分離回収するものである。
以下、この発明を図面を参照して説明する。第2図はこ
の発明忙係る酸化エチレン製造プラントの排ガス回収法
を実施するの忙好適な回収装置の概略構成図であシ、図
中符号1oは酸化エチレン製造プラントを示すものであ
る。この酸化エチレ71B造フラント1oから廃棄され
る排ガスをエチレン回収装置11に送シ、ここで分離し
たエチレンを真空ポンプ12または循猿ポンプ13を介
して酸化エチレン製造プラン)10に戻し、再利用する
そして、上記エチレン回収装置11からはアルゴンを多
量に含むガスが排出されるので、このガスをアルゴン回
収装置14に導き、アルゴンを分離、回収する◇ 上記エチレン回収装置11は、第3図に示すように、活
性炭またはシリカゲル(エチレン吸着剤)を充填した2
基のエチレン吸着塔15.16を具備しており、これら
エチレン吸着塔15および16の入口側にはそれぞれパ
ルプ15a、15bおよび16 a、16 bが取りつ
けられ、出口側にはそれぞれパルプ15oおよび16o
が取りつけられている。そして、上記酸化エチル製造プ
ラン)10の排ガスは、コンプレッサー17を介して上
記パルプ15aを介してエチレン吸着塔15または上記
パルプ16aを介してエチレン吸着塔16へ送られるよ
う釦なってbる0ま・た、上記パルプ15b。
16bは上記真空ポンプIn連結され、この真空ポンプ
12は上記循環ポンプ13に連結され、この循環ポンプ
13は酸化エチレン製造プラント10のコンプレッサー
10aに連結されている。
上記真空ポンプ120入口側および出口側にはパルプL
2aおよび12bが取シっけられておシ、これらパルプ
12aおよび12bの各外側にはバルブ18a’i有す
るバイパス管18が接続されている。
しかして、上記エチレン回収装置11によって行なうエ
チレンの回収は、次のように行なう。
酸化エチレン製造プラン)10の排ガスは、通常10〜
2OffIGの圧力を有しているので必要ないが(低コ
ストに送ることができる)、圧力が低くなった場合は、
上記コンプレッサー17にょシ若干(2〜5YIG)加
圧して、吸着工程中の塔、例えばエチレン吸着塔15に
導入する。すると、この吸着塔15からは、まずアルゴ
ンと酸素および窒素が排出され、つづいてメタンと二酸
化炭素が排出され、次第にエチレンが出て来るようにな
る(破過)。この時、バルブ時15bと15cは開けて
おき、他のパルプは閉じておく。〔加圧吸着工程〕 上記したエチレンの破過が始まる直前にパルプ15bを
閉じるとともに、パルプ16b、16cを開けてエチレ
ン吸着塔16に排ガスを導入する。
この上うKして上記エチレン吸着塔15とエチレン吸着
塔16を並流にして、エチレン吸着塔15を減圧すると
、始めはアルゴン士酸素十窒素、エチレン−二酸化炭素
のrlいガスが流出するが、次第にエチレンが蟲くなる
。この時まで流出ガスの放出をつづける。〔減圧放出工
程〕 上記放出工程の後、パルプ15Qを閉じ、パルプ15a
、18aを開けて、向流にエチレン吸着塔15を減圧す
ると、このエチレン吸着塔15からエチレンに富むガス
が流出するので、循環ポンプ13を介して原料エチレン
系に回収する。〔減圧回収工程〕 上記のようにしてエチレン吸着塔15が大気圧になった
後は、パルプ18aを閉じ、パルプ12a。
12bを開け、真空ポンプ12でエチレン吸着塔15を
排気し、さらに濃くなったエチレンを回収する0(減圧
排気工程〕 上記のようにしてエチレン吸着塔15.16を交互に切
替え使用することによって酸化エチレン製造プラント1
0の排ガスから連結的にエチレンを回収することができ
る。
一方、上記アルゴン回収装置14は、第4図に示すよう
忙、燃焼器19、冷却器20、ゼオライト(二酸化炭素
吸着剤)が充填され交互に切替え使用される2基の二酸
化炭素吸着塔21.22および空気分離器23とを具備
してなるもので、上記二酸化炭素吸着塔21および22
0入口側には、それぞれパルプ21a、21bおよび2
2. a、 22bが取りつけられ、出口側にはパルプ
21o、214および220,22(lが取シつけられ
ている。
しかして、上記アルゴン回収装置14によって行なうア
ルゴンの回収は次のように行なう。
上記エチレン吸着塔15または16から排出されるガス
には、多量のアルゴン、メタンおよび酸素が含まれてい
る。このガスを燃焼器19忙導いて、メタンを燃焼し、
二酸化炭素と水に変える。
この時、酸素が不足するようなら、メタンが完全燃焼す
るように酸素または空気を過剰に添加する。
つづいて、このガスを冷却器20に導いて、水を除去す
る。そして、残りのガスを二酸化炭素吸着塔21または
22に導いて、ガス中の二酸化炭素を吸着、除去する。
すると、アルゴンと少量の酸素および窒素からなるガス
(低純度アルゴン)が上記二酸化炭素吸着塔21または
22を通過し、流出するので、これ・′七周知の空気分
離器23に送る。この空気分il!fk器23において
、既存の設備技術によりガス中のアルゴンが分離精製さ
れて高純[アルゴンとして回収される。また、上記二酸
化炭素吸着塔21および22は、図に示すように、上記
燃焼器19の燃焼熱を熱源として加熱した空気によシ再
生する。
なお、上記実施例において、エチレン吸着塔および二酸
化炭素吸着塔は、各々2基ずつ設けたが、2基に限らず
、必要に応じて複数基設けるようにしてもよい。また、
上記アルゴン回収装置においては、新設する必要のない
既存の空気分郊器によシ低純度アルゴンを低コストで精
製可能としたが、酸化エチレン製造プラント近傍に既存
の空気分離器がない場合には、低純度アルゴンを別の用
途に使用するか、別途さらに精製するようにしたほうが
よい。
以上説明したように、この発明に係る酸化エチレン製造
プラントの排ガス回収法は、複数のエチレン吸着塔を交
互に切替えて使用するとともに、各エチレン吸着塔を順
次加圧吸着工程、放出工程、減圧回収工程、減圧排気工
程に置くように設定し、このようなエチレン吸着塔に排
ガスを導いてエチレンを回収し、次に上記エチレン吸着
塔から排出されるガスを燃焼してガス中の有機成分を二
酸化炭素と水に変え、水を冷却除去するとともにに酸化
炭素を二酸化炭素吸着塔にて除去し、アルゴンを高濃度
に含む残りのガスを周知の空気分離器に送り、これによ
ってアルゴンを分離回収するものなので、酸化エチレン
製造プラントから排出される排ガス中からこの排ガス中
に比較的高濃度に含まれるエチレンおよびアルゴンを容
易かつ経済的に回収し、再利用することができる。
最後に、上記実施例に基づいて行なったこの発明の運転
例を示す。
〔運転例〕
各々活性炭60kgずつを充填した2基のエチレン吸着
塔からなるエチレン回収装ff5eK、下表の組成の排
ガスを20 Nrn’/ hr導入した。吸着圧力45
G、吸着時間0.5 hr % 放出中間圧力を2″¥
lGとした。その結果収率95%に相当する6 N m
/hrのエチレンを回収することができた。
屯 上記エチレン回収装置からの排ガスに空気を加えて完全
燃焼し、水を除去した後、残シのガスを2基の二酸化炭
素吸着塔に交互に導入した。各二酸化炭素吸着塔には合
成ゼオライトを35kg充填した。これら二酸化炭素吸
着塔からは、回収率91%に相当するアルゴン2.2 
N m” / hr と若干の醗素および窒素が得られ
た。これを周知の空気分離器に送り、アルゴンを分離し
たところ高純度アルゴンを回収することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の酸化エチレン製造プラントの概略構成図
、第2図ないし第4図はこの発明を実施するに好適な排
ガスの回収装迩の一例を示すもので、第2図は概略構成
図、第3図はエチレン回収装置の構成図、第4図はアル
ゴン回収装置の構成図である。 10・・・・・酸化エチレンの製造プラン)、15.1
6・・・・・エチレン吸着塔、19・・・・・燃焼器、
20・・・・・冷却器、21.22・・・・・二酸化炭
素吸着塔、23・・・・・空気分離器。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 0) エチレンの空気酸化法による酸化エチレンの製造
    プラントから廃棄される排ガスをエチレン吸着剤が充填
    されているエチレン吸着塔に導き、このエチレン吸着塔
    を順次、加圧状態での吸着工程、中間圧までの放出工程
    、向流減圧による回収工程、減圧排気工程に切シ替える
    ととによって前記排ガス中からエチレンを回収して循環
    再利用することを特徴とする酸化エチレン製造プラント
    の排ガス回収法。 (2) エチレンの空気酸化法による酸化エチレンの製
    造プラントの排ガスをエチレン吸着塔に導き、このエチ
    レン吸着塔を順次吸着・放出・減圧・排気の各工程に切
    替えることによシ前記排ガス中からエチレンを回収して
    循環再利用するとともに、前記エチレン吸着塔から排出
    されるガスを燃焼し、これをつづいて冷却脱水した後、
    二酸化炭素吸着塔で二酸化炭素を除去し、これを空気分
    離器に送ってアルゴンを回収することを特徴とする酸化
    エチレン製造プラントの排ガス回収法。
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