JPS6128446A - 不活性ガスの製法 - Google Patents
不活性ガスの製法Info
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- JPS6128446A JPS6128446A JP59149072A JP14907284A JPS6128446A JP S6128446 A JPS6128446 A JP S6128446A JP 59149072 A JP59149072 A JP 59149072A JP 14907284 A JP14907284 A JP 14907284A JP S6128446 A JPS6128446 A JP S6128446A
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- Japan
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- gas
- inert gas
- blast furnace
- inert
- carbon dioxide
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/14—Production of inert gas mixtures; Use of inert gases in general
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
一酸化炭素（Ｃｏ）、二酸化炭素（ＣＯ□）等を分離後
、その排ガス中に残存する微量のＣ０１Ｈ２，０２等を
除去して高純度の不活性ガスを製造する方法に関する。
、その排ガス中に残存する微量のＣ０１Ｈ２，０２等を
除去して高純度の不活性ガスを製造する方法に関する。
（従来の技術）
製鉄所等から出るガス、高炉、転炉等から一酸化炭素（
ＣＯ）を分離して化学原料、還元剤、燃料として利用す
る方法が注目されている０例えば高炉ガスを対象とした
場合、高炉から取り出されるガス組成はＣＯ：２０％、
ＣＯ２：２０％、Ｎ２：５％、Ｎ２：５５％程度である
が、これよりＣＯを分離して化学原料等に利用する試み
がなされている。ＣＯの分離除去方法としては、吸収液
法（Ｃｕ （１）ＣＩＡ−ｈｍｐａ系、Ａｊ！ （３）
ＣＩＡ３・トルエン系等）および深冷分離法等が知ら
れている。前者の深冷分離法はガスを冷却し、沸点差に
よりそれぞれのガスを分離する方法であり、分離効率は
非常に高いが、ガスを一２７０℃付近まで冷却するため
、電気動力が大きく、最近は、比較的常温、常圧に近い
条件で運転可能な後者の吸収液法が検討されている。こ
の方法は、吸収液を吸収塔、再生塔間で循環させ、吸収
塔ではＣＯを含むガスと接触させてＣＯを吸収し、再生
塔では１００〜１５０℃に加熱するか、減圧することに
より吸収したＣＯを放出するものである。ＣＯを放出し
た吸収液は再び吸収塔に戻される。吸収塔には充填塔、
バブリング塔、多孔板塔などが用いられるが、吸収塔に
おけるガス−吸収液の接触効率には限界があるため、Ｃ
Ｏを吸収した後の排ガス中には例えば約１％程度のＣＯ
が残存する。また高炉ガス中に含まれる水素は吸収され
ずに、排ガス中に残るため、このまま排気することはで
きず、このため他の燃料と混合し、燃却処理するか、ま
たは高炉ガスの母管に戻さざるを得ない。
ＣＯ）を分離して化学原料、還元剤、燃料として利用す
る方法が注目されている０例えば高炉ガスを対象とした
場合、高炉から取り出されるガス組成はＣＯ：２０％、
ＣＯ２：２０％、Ｎ２：５％、Ｎ２：５５％程度である
が、これよりＣＯを分離して化学原料等に利用する試み
がなされている。ＣＯの分離除去方法としては、吸収液
法（Ｃｕ （１）ＣＩＡ−ｈｍｐａ系、Ａｊ！ （３）
ＣＩＡ３・トルエン系等）および深冷分離法等が知ら
れている。前者の深冷分離法はガスを冷却し、沸点差に
よりそれぞれのガスを分離する方法であり、分離効率は
非常に高いが、ガスを一２７０℃付近まで冷却するため
、電気動力が大きく、最近は、比較的常温、常圧に近い
条件で運転可能な後者の吸収液法が検討されている。こ
の方法は、吸収液を吸収塔、再生塔間で循環させ、吸収
塔ではＣＯを含むガスと接触させてＣＯを吸収し、再生
塔では１００〜１５０℃に加熱するか、減圧することに
より吸収したＣＯを放出するものである。ＣＯを放出し
た吸収液は再び吸収塔に戻される。吸収塔には充填塔、
バブリング塔、多孔板塔などが用いられるが、吸収塔に
おけるガス−吸収液の接触効率には限界があるため、Ｃ
Ｏを吸収した後の排ガス中には例えば約１％程度のＣＯ
が残存する。また高炉ガス中に含まれる水素は吸収され
ずに、排ガス中に残るため、このまま排気することはで
きず、このため他の燃料と混合し、燃却処理するか、ま
たは高炉ガスの母管に戻さざるを得ない。
一方、化学工場、製鉄関係では水素、炭化水素ガス、−
酸化炭素等の可燃性ガスまたは有毒な一酸化炭素を取り
扱うため、安全上、不活性ガスに対するニーズが高く、
特に製鉄関係では、石炭、コークス等の自然発火防止用
として多量に使用されている０例えば高炉ガス、転炉ガ
ス、コーク炉ガス等は燃料、有効成分を分離、回収して
系内で利用しているが、そのため製鉄所内ではこれらの
燃料、有効成分を回収、利用するためのパイプラインが
細かく、広範囲に配管されており、これらの配管はダス
ト分離、脱硫装置等のガス精製系を通り、さらにガス分
離装置、タール分から有効成分を回収するための蒸留装
置または燃焼装置等に到っている。これらの配管を通る
ガスは水素、炭化水素、−酸化炭素等の可燃性ガスを含
んでおり、また−酸化炭素は非常に有毒であるため、安
全性の面からシールまたはパージ用の不活性ガスの使用
は膨大となり、今後さらにその使用量は増加する傾向に
ある。このような不活性ガスとしては、従来、空気を深
冷分離して得られる窒素を用いる場合が多く、非常にコ
ストの高いものになっている。
酸化炭素等の可燃性ガスまたは有毒な一酸化炭素を取り
扱うため、安全上、不活性ガスに対するニーズが高く、
特に製鉄関係では、石炭、コークス等の自然発火防止用
として多量に使用されている０例えば高炉ガス、転炉ガ
ス、コーク炉ガス等は燃料、有効成分を分離、回収して
系内で利用しているが、そのため製鉄所内ではこれらの
燃料、有効成分を回収、利用するためのパイプラインが
細かく、広範囲に配管されており、これらの配管はダス
ト分離、脱硫装置等のガス精製系を通り、さらにガス分
離装置、タール分から有効成分を回収するための蒸留装
置または燃焼装置等に到っている。これらの配管を通る
ガスは水素、炭化水素、−酸化炭素等の可燃性ガスを含
んでおり、また−酸化炭素は非常に有毒であるため、安
全性の面からシールまたはパージ用の不活性ガスの使用
は膨大となり、今後さらにその使用量は増加する傾向に
ある。このような不活性ガスとしては、従来、空気を深
冷分離して得られる窒素を用いる場合が多く、非常にコ
ストの高いものになっている。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、高
炉等から発生するガスからｃｏまたはＣ０１ＣＯ□を分
離した排ガスを利用して不活性ガスを製造する方法を提
供することにある。
炉等から発生するガスからｃｏまたはＣ０１ＣＯ□を分
離した排ガスを利用して不活性ガスを製造する方法を提
供することにある。
（問題点を解決するための手段）
要するに本発明は、高炉等からのガス中からＣＯ，ＣＯ
□等を単独に分離し除去した後の排ガス中の可燃性成分
および酸素を燃焼触媒を用いて処理することにより、不
活性なＣｏ２）Ｎ、を含むガス、さらにはこれを精製し
て高純度のＮ２を製造するものである。
□等を単独に分離し除去した後の排ガス中の可燃性成分
および酸素を燃焼触媒を用いて処理することにより、不
活性なＣｏ２）Ｎ、を含むガス、さらにはこれを精製し
て高純度のＮ２を製造するものである。
高炉、転炉等から発生するガスから有益なガスであるＣ
０１ＣＯ２）Ｎ、をそれぞれ単独に分離することができ
れば、ＣＯはメタノール、酢酸等を合成するための原料
ガス、還元ガスとしての高炉等への吹き込み、さらにＦ
ｅ−Ｃｒ系触媒を用いてスチームと反応（ＣＯ＋Ｈ，Ｏ
，＝プＨ２＋００２）させることにより化学工業の基礎
原料であるＮ２に容易に転換することができる。またＣ
Ｏ□ガスは化学原料、ドライアイス用、さらに不活性ガ
スとして利用することができ、さらに不純物の少ないＮ
２ガスは安定な不活性ガスとしてその利用価値は大きい
。本発明においては、ＣＯ吸収分離装置、燃焼触媒を用
いた燃却炉およびＣ０２の吸収分離装置を有効に組み合
わせることにより、それぞれのガスを単独に分離し利用
するとともに、処理後のガス中の残Ｃ０１Ｈ２をほぼ完
全に除去することによ・す、不活性なＣｏ２とＮ２の混
合ガスまたはＮ２ガスを製造することができる。
０１ＣＯ２）Ｎ、をそれぞれ単独に分離することができ
れば、ＣＯはメタノール、酢酸等を合成するための原料
ガス、還元ガスとしての高炉等への吹き込み、さらにＦ
ｅ−Ｃｒ系触媒を用いてスチームと反応（ＣＯ＋Ｈ，Ｏ
，＝プＨ２＋００２）させることにより化学工業の基礎
原料であるＮ２に容易に転換することができる。またＣ
Ｏ□ガスは化学原料、ドライアイス用、さらに不活性ガ
スとして利用することができ、さらに不純物の少ないＮ
２ガスは安定な不活性ガスとしてその利用価値は大きい
。本発明においては、ＣＯ吸収分離装置、燃焼触媒を用
いた燃却炉およびＣ０２の吸収分離装置を有効に組み合
わせることにより、それぞれのガスを単独に分離し利用
するとともに、処理後のガス中の残Ｃ０１Ｈ２をほぼ完
全に除去することによ・す、不活性なＣｏ２とＮ２の混
合ガスまたはＮ２ガスを製造することができる。
燃焼触媒装置に用いる触媒としては、例えば白金、バナ
ジウム、ロジウム等の貴金属または／および酸化第２鉄
、酸化コバルト、酸化ニッケル等の金属酸化物を担持さ
せた触媒など公知のものを使用することかでｉる。
ジウム、ロジウム等の貴金属または／および酸化第２鉄
、酸化コバルト、酸化ニッケル等の金属酸化物を担持さ
せた触媒など公知のものを使用することかでｉる。
（実施例）
以下、本発明を図面に示す実施例によりさらに詳細に説
明する。実施例は、いずれも原料ガスとして高炉ガスを
例にとったものであるが、本発明は高炉ガスのみならず
、他の同様なガスに適用することができる。
明する。実施例は、いずれも原料ガスとして高炉ガスを
例にとったものであるが、本発明は高炉ガスのみならず
、他の同様なガスに適用することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す装置系図である。高
炉３では、炉頂から鉄鉱石、コークス、石灰石等がライ
ン１から供給され、下部からは空気２が供給される。炉
頂からは高炉ガスが排出され、この中にはＣＯ：２０％
、ＣＯ□：２０％、Ｎ２：５％、Ｎ２：５５％程度が含
まれている。
炉３では、炉頂から鉄鉱石、コークス、石灰石等がライ
ン１から供給され、下部からは空気２が供給される。炉
頂からは高炉ガスが排出され、この中にはＣＯ：２０％
、ＣＯ□：２０％、Ｎ２：５％、Ｎ２：５５％程度が含
まれている。
この排・ガスをＣＯの吸収分離器４に導入することによ
り、高濃度のＣＯがライン５から取り出される。ＣＯを
分離したガスは微量のＣ０１Ｈ２が含まれているため、
燃焼！Ｉ６に導入し、ここで燃焼触媒を用いてこれらの
ガスをほぼ完全に燃焼させ、Ｃ０２とＮ２０に転換する
ことにより、排ガスを不活性なＣＯ２とＮ２にする。可
燃性ガス、毒性ガスを含まないこれらのガスは、シール
用、パージ用のガスとして利用することができる。また
発生した高濃度のＣＯガスは化学原料として利用したり
、または高炉へ再び吹き込むことにより、鉄鉱石の還元
剤として利用し、使用するコークスの量を低減すること
ができる。
り、高濃度のＣＯがライン５から取り出される。ＣＯを
分離したガスは微量のＣ０１Ｈ２が含まれているため、
燃焼！Ｉ６に導入し、ここで燃焼触媒を用いてこれらの
ガスをほぼ完全に燃焼させ、Ｃ０２とＮ２０に転換する
ことにより、排ガスを不活性なＣＯ２とＮ２にする。可
燃性ガス、毒性ガスを含まないこれらのガスは、シール
用、パージ用のガスとして利用することができる。また
発生した高濃度のＣＯガスは化学原料として利用したり
、または高炉へ再び吹き込むことにより、鉄鉱石の還元
剤として利用し、使用するコークスの量を低減すること
ができる。
第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、実施例１
の装置系統にさらにＧｏ、吸収分離塔８を付役したもの
である。燃焼器７を出たＮ２）Ｃ０２を含む排ガスはラ
イン７からＣＯ□Ｏ□分離塔８に入り、ライン９から化
学原料となる高濃度ＣＯ２を取り出すと同時に、排ガス
はライン１０から高純度のＮ２ガスとして取り出し、不
活性ガスとして広（利用することができる。
の装置系統にさらにＧｏ、吸収分離塔８を付役したもの
である。燃焼器７を出たＮ２）Ｃ０２を含む排ガスはラ
イン７からＣＯ□Ｏ□分離塔８に入り、ライン９から化
学原料となる高濃度ＣＯ２を取り出すと同時に、排ガス
はライン１０から高純度のＮ２ガスとして取り出し、不
活性ガスとして広（利用することができる。
第３図は、本発明をさらに他の実施例を示すもので、第
２図の実施例において、ＣＯ□Ｏ□ライン１１を設け、
ＣＯ□Ｏ□分離塔８で得られたＣＯ３をＣ０２ガスを高
炉に戻すことにより、下記反応を起こさせ、還元用のＣ
Ｏを生成させたものである。ＣＯ２ガスはＣＯに較べて
付加価値が低く、その用途も限定されるため、系内で有
効利用する方が好ましい。
２図の実施例において、ＣＯ□Ｏ□ライン１１を設け、
ＣＯ□Ｏ□分離塔８で得られたＣＯ３をＣ０２ガスを高
炉に戻すことにより、下記反応を起こさせ、還元用のＣ
Ｏを生成させたものである。ＣＯ２ガスはＣＯに較べて
付加価値が低く、その用途も限定されるため、系内で有
効利用する方が好ましい。
ＣＯ２＋Ｃ（コークス）−→２ＧＯ
上記反応はコークス中の１モルのＣから２モルの鉄鉱石
の還元剤であるＣＯが発生するため、コークスの消費層
を大幅に低減できる効果がある。
の還元剤であるＣＯが発生するため、コークスの消費層
を大幅に低減できる効果がある。
上記した高炉ガスにはさらに微量の酸素、硫化水素、亜
硫酸ガス、さらにメタン、エタン、等の炭化水素ガスが
含まれているが、酸素および炭化ガスは燃焼触媒での燃
焼時に消費され、酸素の不足量は系外がら空気を供給す
ることより補われることになる。また、上記した微量の
硫化ガスの分離が必要な場合には脱硫装置を取りつける
ことができる。さらに不活性ガス中の水分が問題となる
場合には簡単な除湿装置を設置することができる。
硫酸ガス、さらにメタン、エタン、等の炭化水素ガスが
含まれているが、酸素および炭化ガスは燃焼触媒での燃
焼時に消費され、酸素の不足量は系外がら空気を供給す
ることより補われることになる。また、上記した微量の
硫化ガスの分離が必要な場合には脱硫装置を取りつける
ことができる。さらに不活性ガス中の水分が問題となる
場合には簡単な除湿装置を設置することができる。
また燃焼触媒を用いて燃焼したときに発生する熱はＣ０
１ＣＯ□等の吸収プロセスにおける加熱源として利用す
ることもできる。
１ＣＯ□等の吸収プロセスにおける加熱源として利用す
ることもできる。
（発明の効果）
本発明によれば、高炉ガス等から一酸化炭素、二酸化炭
素等の有効成分を分離した後に得られる排ガスを利用し
、この中の可燃物を燃焼触媒を用いて処理することによ
り、容易に不活性ガスを製造することができるため、プ
ロセス全体の製造コストを大幅に低減することができる
。
素等の有効成分を分離した後に得られる排ガスを利用し
、この中の可燃物を燃焼触媒を用いて処理することによ
り、容易に不活性ガスを製造することができるため、プ
ロセス全体の製造コストを大幅に低減することができる
。
第１図、第２図および第３図は、それぞれ本発明を高炉
ガスに適用した場合の実施例を示す装置系統図である。 ！・・・鉄鉱石、コークス、石灰石供給ライン、２・・
・酸素源供給ライン、３・・・高炉、４・・・ＣＯ吸収
分離器、５・・・ＣＯ出ロライン、６・・・燃焼器、７
・・・Ｎ２）Ｃ０２ガスライン、８・・・ＣＯ□Ｏ□分
離塔、９・・・ＣＯ□出ロシロライン０・・・Ｎ２ライ
ン、１１・・・Ｃ０２循環ライン。
ガスに適用した場合の実施例を示す装置系統図である。 ！・・・鉄鉱石、コークス、石灰石供給ライン、２・・
・酸素源供給ライン、３・・・高炉、４・・・ＣＯ吸収
分離器、５・・・ＣＯ出ロライン、６・・・燃焼器、７
・・・Ｎ２）Ｃ０２ガスライン、８・・・ＣＯ□Ｏ□分
離塔、９・・・ＣＯ□出ロシロライン０・・・Ｎ２ライ
ン、１１・・・Ｃ０２循環ライン。
Claims (3)
- （１）窒素、一酸化炭素、二酸化炭素等を含むガスから
一酸化炭素吸収分離装置によりＣＯを分離した後のガス
を燃焼触媒の存在下に燃焼させることにより、残存する
微量の可燃ガスおよび酸素を除去し、窒素および炭酸ガ
スを主成分とする不活性ガスを得ることを特徴とする不
活性ガスの製法。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記不活性ガス
から炭酸ガスを分離し、高純度の窒素ガスを得ることを
特徴とする不活性ガスの製法。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、分
離した一酸化炭素または炭酸ガスを高炉へ導き、鉄鉱石
の還元ガスとして利用することを特徴とする不活性ガス
の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59149072A JPS6128446A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 不活性ガスの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59149072A JPS6128446A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 不活性ガスの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128446A true JPS6128446A (ja) | 1986-02-08 |
| JPH0472573B2 JPH0472573B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=15467074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59149072A Granted JPS6128446A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 不活性ガスの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128446A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63267115A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 平板、アングル等の長尺材の測長搬送装置 |
| JPH0362718U (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-19 | ||
| WO2009116671A1 (ja) | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉ガスの分離方法および装置 |
| JP2009222352A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 高炉ガスの分離方法 |
| JP2013181699A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Bridgestone Corp | 不活性ガスの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP59149072A patent/JPS6128446A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63267115A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-04 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 平板、アングル等の長尺材の測長搬送装置 |
| JPH0362718U (ja) * | 1989-10-19 | 1991-06-19 | ||
| WO2009116671A1 (ja) | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉ガスの分離方法および装置 |
| JP2009222352A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Jfe Steel Corp | 高炉ガスの分離方法 |
| JP2013181699A (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-12 | Bridgestone Corp | 不活性ガスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0472573B2 (ja) | 1992-11-18 |
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