JPS621769B2 - - Google Patents
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- JPS621769B2 JPS621769B2 JP58149652A JP14965283A JPS621769B2 JP S621769 B2 JPS621769 B2 JP S621769B2 JP 58149652 A JP58149652 A JP 58149652A JP 14965283 A JP14965283 A JP 14965283A JP S621769 B2 JPS621769 B2 JP S621769B2
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Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（目的）
本発明はPSA装置で発生するオフガスを他の装
置に安定供給する方法に関するものである。
置に安定供給する方法に関するものである。
PSAとは圧力スイング吸着（Pressure Swing
Adsorption）のことで、混合成分を有するガス
を加圧して活性アルミナ、活性炭、ゼオライトそ
の他の多孔質の吸着剤と接触させたとき、圧力を
上げ下げすることによつて吸着量が増減し、この
増減の仕方がガスによつて異なるという性質を利
用してガスの分離を行なおうとする操作である。
現在、水素の精製、ヘリウムの精製、炭酸ガスの
除去、放射性ガスの濃縮、天然ガスの精製、イソ
パラフインとｎ―パラインの分離など化学工業に
おける種々のプロセスに用いられている。
Adsorption）のことで、混合成分を有するガス
を加圧して活性アルミナ、活性炭、ゼオライトそ
の他の多孔質の吸着剤と接触させたとき、圧力を
上げ下げすることによつて吸着量が増減し、この
増減の仕方がガスによつて異なるという性質を利
用してガスの分離を行なおうとする操作である。
現在、水素の精製、ヘリウムの精製、炭酸ガスの
除去、放射性ガスの濃縮、天然ガスの精製、イソ
パラフインとｎ―パラインの分離など化学工業に
おける種々のプロセスに用いられている。
吸着されたガス成分は、吸着塔の圧力を下げる
ことにより、場合によつては非吸着ガス成分の一
部を用いてパージすることにより、吸着剤から除
去される。一方、吸着塔は再び加圧されて吸着工
程に供される。このため、そこから発生するオフ
ガス即ち脱着ガスは経時的に変量する。PSAは通
常複数の吸着塔を併設し加圧・減圧の位相をずら
して運転する方法がとられており、オフガスの発
生量の変動もある程度は緩和されるが、しかし依
然としてセミバツチ的な断続流である。
ことにより、場合によつては非吸着ガス成分の一
部を用いてパージすることにより、吸着剤から除
去される。一方、吸着塔は再び加圧されて吸着工
程に供される。このため、そこから発生するオフ
ガス即ち脱着ガスは経時的に変量する。PSAは通
常複数の吸着塔を併設し加圧・減圧の位相をずら
して運転する方法がとられており、オフガスの発
生量の変動もある程度は緩和されるが、しかし依
然としてセミバツチ的な断続流である。
多くの場合そのオフガスも工業的に利用価値の
あるものであるが、それを利用するにしても量的
変動を消去して平滑流にしなければ下流プロセス
が安定しない。
あるものであるが、それを利用するにしても量的
変動を消去して平滑流にしなければ下流プロセス
が安定しない。
従来一般にこの安定化の為に使用されているの
はオフガスを水封式ドラム（ガスホルダー）に貯
留する方法である。この方法は圧力が一定で制御
調節計が不要であるという利点はあるが、他方装
置が大規模になり、摺動部分を有し、また水位ヘ
ツドが大きくとれないという欠点がある。またオ
フガスをいつたん蓄圧ドラムに受け入れて徐々に
放出する方法も考えられているが、オフガスは圧
的、量的変動が激しいのでオフガス放出量を平滑
化しつつかつ受入量と放出量とをバランスさせる
ためには多数の制御弁を必要とし複雑なシステム
となる。
はオフガスを水封式ドラム（ガスホルダー）に貯
留する方法である。この方法は圧力が一定で制御
調節計が不要であるという利点はあるが、他方装
置が大規模になり、摺動部分を有し、また水位ヘ
ツドが大きくとれないという欠点がある。またオ
フガスをいつたん蓄圧ドラムに受け入れて徐々に
放出する方法も考えられているが、オフガスは圧
的、量的変動が激しいのでオフガス放出量を平滑
化しつつかつ受入量と放出量とをバランスさせる
ためには多数の制御弁を必要とし複雑なシステム
となる。
本発明は従来法の欠点を解消し、簡単なシステ
ムで経時的に変動するオフガスを平滑化し、しか
もPSA装置への背圧の影響を少なくするとともに
オフガスの有する圧力ポテンシヤルを下流プロセ
スで利用できる程度に保つことを目的とする。
ムで経時的に変動するオフガスを平滑化し、しか
もPSA装置への背圧の影響を少なくするとともに
オフガスの有する圧力ポテンシヤルを下流プロセ
スで利用できる程度に保つことを目的とする。
（構成）
本発明の方法は加圧された混合ガスをPSA装置
に供給し吸着された特定成分を脱着する際に経時
的に変量して発生するオフガス（第１のガス）を
第１の槽に受け入れ次いで第１の制御弁を介して
第２の槽に供給し、第２の槽から他の装置へ供給
すると共に、第２のガスを第２の制御弁を介して
直接第２の槽に供給できるようにしたことよりな
る。
に供給し吸着された特定成分を脱着する際に経時
的に変量して発生するオフガス（第１のガス）を
第１の槽に受け入れ次いで第１の制御弁を介して
第２の槽に供給し、第２の槽から他の装置へ供給
すると共に、第２のガスを第２の制御弁を介して
直接第２の槽に供給できるようにしたことよりな
る。
本発明の方法はPSA装置で発生するオフガス一
般に応用可能であるが、以下代表例として水素精
製プロセスについて説明する。
般に応用可能であるが、以下代表例として水素精
製プロセスについて説明する。
添付第１図において、１は水素含有ガス源で、
ライン１１を経てPSA水素分離装置２に供給さ
れ、ここで分離された精製水素はライン２１で回
収される。ライン２２に排出されたオフガスはこ
れを第１槽（サージドラム）３に受け入れ次いで
第１の制御弁４を介して第２槽（ミキシングドラ
ム）５に供給する。そして第２槽からライン６を
経て他の装置、例えば加熱炉の燃焼バーナーに供
給する。他方、第２のガスをライン１２から第２
の制御弁７を介して直接第２槽５に供給できるよ
うにする。第２のガスは他の装置からのガスを利
用するが、PSA装置の原料ガスでもよい。
ライン１１を経てPSA水素分離装置２に供給さ
れ、ここで分離された精製水素はライン２１で回
収される。ライン２２に排出されたオフガスはこ
れを第１槽（サージドラム）３に受け入れ次いで
第１の制御弁４を介して第２槽（ミキシングドラ
ム）５に供給する。そして第２槽からライン６を
経て他の装置、例えば加熱炉の燃焼バーナーに供
給する。他方、第２のガスをライン１２から第２
の制御弁７を介して直接第２槽５に供給できるよ
うにする。第２のガスは他の装置からのガスを利
用するが、PSA装置の原料ガスでもよい。
このシステムにおいて、第２槽の圧力を検出し
てそれが一定値になるように圧力コントローラー
４１で第１の制御弁４を制御し、さらに第１の制
御弁で設定したよりも若干低い圧力で第２の制御
弁７が作動するように圧力コントローラー７１で
制御する。
てそれが一定値になるように圧力コントローラー
４１で第１の制御弁４を制御し、さらに第１の制
御弁で設定したよりも若干低い圧力で第２の制御
弁７が作動するように圧力コントローラー７１で
制御する。
このシステムの作動機構について述べると、
PSA水素精製装置２から排出されるオフガスはそ
の高い圧力によつて自動的に第１槽３中に蓄圧さ
れるが、それは一時に第２槽５へは放出されず第
１制御弁４により第２槽の圧力が一定値になるよ
うに徐々に放出される。水素精製装置における吸
着塔の切替時にはライン２２からのオフガスの流
入は一時中断されることがあつたとしても第１槽
に貯えられたオフガスの第２槽への流出は続き第
２槽は設定圧に保たれる。しかしライン６の負荷
が大きく次のチヤージがあるまでに第１槽中に貯
えられたガスが消費されてしまうと第１槽と第２
槽の圧力は等しくなつて第１槽から第２槽へのガ
スの流入は停止し第２槽の圧力は低下し始める。
その段階で圧力コントローラー７１がそれを検知
し第２の制御弁７が作動を開始して第２のガスは
直接第２槽へ流入し始める。かくして第２槽の圧
力は第１槽の圧力とは無関係に常時安定に保たれ
る。
PSA水素精製装置２から排出されるオフガスはそ
の高い圧力によつて自動的に第１槽３中に蓄圧さ
れるが、それは一時に第２槽５へは放出されず第
１制御弁４により第２槽の圧力が一定値になるよ
うに徐々に放出される。水素精製装置における吸
着塔の切替時にはライン２２からのオフガスの流
入は一時中断されることがあつたとしても第１槽
に貯えられたオフガスの第２槽への流出は続き第
２槽は設定圧に保たれる。しかしライン６の負荷
が大きく次のチヤージがあるまでに第１槽中に貯
えられたガスが消費されてしまうと第１槽と第２
槽の圧力は等しくなつて第１槽から第２槽へのガ
スの流入は停止し第２槽の圧力は低下し始める。
その段階で圧力コントローラー７１がそれを検知
し第２の制御弁７が作動を開始して第２のガスは
直接第２槽へ流入し始める。かくして第２槽の圧
力は第１槽の圧力とは無関係に常時安定に保たれ
る。
第１槽へのオフガスの平均流入量に比し第２槽
からの流出量がバランスしているか、または少な
く、またその間第１槽が第２槽よりも高い圧力を
維持しているような条件下では制御弁７を通じて
直接第２のガスが第２槽へ流入しない場合もあり
得る。PSA装置の平均オフガス排出量に対し第１
槽及び第２槽が十分に大きな容量を有するように
設計すれば圧力の平滑化がより容易になるが、設
備費が高くなるので、下流プロセスにおける許容
圧力変動巾を考慮して適宜な容量を定めればよ
い。また第１槽への平均流入量が第２槽からの流
出量を上回るような場合には過剰のガスをブロー
弁８を通じて放出すればよい。
からの流出量がバランスしているか、または少な
く、またその間第１槽が第２槽よりも高い圧力を
維持しているような条件下では制御弁７を通じて
直接第２のガスが第２槽へ流入しない場合もあり
得る。PSA装置の平均オフガス排出量に対し第１
槽及び第２槽が十分に大きな容量を有するように
設計すれば圧力の平滑化がより容易になるが、設
備費が高くなるので、下流プロセスにおける許容
圧力変動巾を考慮して適宜な容量を定めればよ
い。また第１槽への平均流入量が第２槽からの流
出量を上回るような場合には過剰のガスをブロー
弁８を通じて放出すればよい。
実施例 １
第１図に示したシステムによりPSA水素精製装
置のオフガスを加熱炉の燃焼バーナーに使用し
た。0.17Kg／cm2Ｇの圧力を有する水素含有原料ガ
スを昇圧してPSA装置へ供給し水素分離を行つ
た。PSA装置のオフガス圧力は0.3〜2.85Kg／cm2
Ｇの範囲で変化し、オフガス排出流量は０〜約
9000Nm3／Hrの範囲で変化した。流量の変化を第
２図に示す。第１制御弁の圧力を0.075Kg／cm2
Ｇ、第２制御弁の圧力を0.07Kg／cm2Ｇに設定し操
業したところ、第１槽における圧力変化は0.07〜
0.36Kg／cm2Ｇであつたが、第２槽における圧力変
化は0.065〜0.095Kg／cm2Ｇにとどまつた。これら
の圧力の変化を第３図に示す。加熱炉バーナーの
許容圧力変動範囲は0.035〜0.145Kg／cm2Ｇなの
で、バーナーの火炎状態は安定に保たれた。
置のオフガスを加熱炉の燃焼バーナーに使用し
た。0.17Kg／cm2Ｇの圧力を有する水素含有原料ガ
スを昇圧してPSA装置へ供給し水素分離を行つ
た。PSA装置のオフガス圧力は0.3〜2.85Kg／cm2
Ｇの範囲で変化し、オフガス排出流量は０〜約
9000Nm3／Hrの範囲で変化した。流量の変化を第
２図に示す。第１制御弁の圧力を0.075Kg／cm2
Ｇ、第２制御弁の圧力を0.07Kg／cm2Ｇに設定し操
業したところ、第１槽における圧力変化は0.07〜
0.36Kg／cm2Ｇであつたが、第２槽における圧力変
化は0.065〜0.095Kg／cm2Ｇにとどまつた。これら
の圧力の変化を第３図に示す。加熱炉バーナーの
許容圧力変動範囲は0.035〜0.145Kg／cm2Ｇなの
で、バーナーの火炎状態は安定に保たれた。
（効果）
以上の説明及び実施例から明らかなように、本
発明の方法によれば必要最小限の数と容量の槽と
少数の制御弁とで経時的に変量して発生し時には
０にもなるガスを平滑化して安定に使用すること
ができる。
発明の方法によれば必要最小限の数と容量の槽と
少数の制御弁とで経時的に変量して発生し時には
０にもなるガスを平滑化して安定に使用すること
ができる。
第１図は本発明の方法を説明するためのフロー
チヤート、第２図はPSA装置から排出されるオフ
ガス流量の変化の一例を示すグラフで、横軸が時
間（分）、縦軸がガス流量（Ｎm3／Hr）である。
第３図は第１槽と第２槽における圧力の変化の一
例を示すグラフで、横軸が時間（分）、縦軸が槽
内圧力（Kg／cm2Ｇ）であり、Ａは第１槽、Ｂは第
２槽を示す。
チヤート、第２図はPSA装置から排出されるオフ
ガス流量の変化の一例を示すグラフで、横軸が時
間（分）、縦軸がガス流量（Ｎm3／Hr）である。
第３図は第１槽と第２槽における圧力の変化の一
例を示すグラフで、横軸が時間（分）、縦軸が槽
内圧力（Kg／cm2Ｇ）であり、Ａは第１槽、Ｂは第
２槽を示す。
Claims (1)
- １ 加圧された混合ガスをPSA装置に供給して吸
着分離する際に経時的に変量して発生するオフガ
ス（第１のガス）を第１の槽に受け入れ、次いで
第２の槽の圧力が所望の一定値になるように第１
の圧力コントローラーで制御される第１の制御弁
を介して第２の槽に供給し第２の槽から他の装置
へ供給すると共に、第２のガスを第１の圧力コン
トローラーの作動圧力よりも若干低い圧力で作動
するように第２の圧力コントローラーで制御され
る第２の制御弁を介して直接第２の槽に供給でき
るようにしたことよりなる、経時的に変量して発
生するガスを他の装置に安定供給する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149652A JPS6041523A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 経時的に変量して発生するガスを他の装置に安定供給する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149652A JPS6041523A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 経時的に変量して発生するガスを他の装置に安定供給する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041523A JPS6041523A (ja) | 1985-03-05 |
| JPS621769B2 true JPS621769B2 (ja) | 1987-01-16 |
Family
ID=15479901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58149652A Granted JPS6041523A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 経時的に変量して発生するガスを他の装置に安定供給する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041523A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012215376A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-08 | Tokyo Gas Co Ltd | オフガス燃焼システム及びその燃焼方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS495878A (ja) * | 1972-04-19 | 1974-01-19 | ||
| JPS5580702A (en) * | 1978-12-14 | 1980-06-18 | Nippon Denshi Zairyo Kk | Oxygen concentrating apparatus |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP58149652A patent/JPS6041523A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS495878A (ja) * | 1972-04-19 | 1974-01-19 | ||
| JPS5580702A (en) * | 1978-12-14 | 1980-06-18 | Nippon Denshi Zairyo Kk | Oxygen concentrating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6041523A (ja) | 1985-03-05 |
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