JPS6248793A - 水素含有ガス流の製造方法 - Google Patents

水素含有ガス流の製造方法

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JPS6248793A
JPS6248793A JP61186119A JP18611986A JPS6248793A JP S6248793 A JPS6248793 A JP S6248793A JP 61186119 A JP61186119 A JP 61186119A JP 18611986 A JP18611986 A JP 18611986A JP S6248793 A JPS6248793 A JP S6248793A
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JP
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gas
nitrogen
hydrogen
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carbon
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JP61186119A
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アルウィン・ピント
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Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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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、２以下の水素：炭素原子比を有する石炭また
は重質油のような炭質原料から、少な（とも５０容量％
の水素を含む水素流の製造に関する。そのような水素流
は、水素化反応に用いられ、また適切な割合の窒素を含
む場合にはアンモニア合成ガスとして使用される。
そのようなガス流は、普通、炭質原料を、高純度酸素（
及び多（の場合スチーム）と反応させて水素及び炭素酸
化物類を含む粗ガスを生成させ、次いでその粗ガスをス
チームとの接触シフト反応に付して一酸化炭素を二酸化
炭素に変えそれと同時に追加量の水素を生成させること
Ｋより作られる、次いで過剰のスチームを除去してから
、シフト反応済ガスを湿式二酸化炭素除去処理に付して
から、メタン化反応により、または液体窒素での洗浄に
より精製する。
そのような製法の一欠点は、原料との反応のために使用
される高純度酸素を作るのに必要とされる空気分離プラ
ントのコストである。例えばアンモニア合成ガス製造の
場合のように、生成ガス中ニ窒素を含めたい場合には、
これは空気分離プラントから得られたものであった。
炭質原料との反応のための高純度酸素の代りに空気を用
いること（例えば「エヤ・モード」部分酸化法）も提案
されてきている。しかし、そのようなエヤ・モード部分
酸化法で作られるガスは。
高割合の水素を含むガス流の経済的製造のために用いる
には窒素含量が大き過ぎると従来は考えられていた。む
しろそのようなエヤ・モード部分酸化法は、ガスタービ
ン用の「クリーン」燃料を供給するために開発されてき
ている。
本発明においては、湿式二酸化炭素除去法の代りに圧力
変動吸着（ＰＳＡ）法を採用する。ＰＳＡ装置へ供給さ
れる原料ガスは、水素を含有する非吸着生成ガス中へ窒
素をある程度まで漏出させるようにＰＳＡ法を実施する
ならば、可成りの割合の窒素を含んでも重大な不効率を
生じさせないことが判明した。その結果として、最初の
炭質原料の反応を、空気、または中度に酸素を富化した
だけの空気（あるいは酸素低減空気であってもよい）を
用いて実施できる。ＰＳＡ装置からの廃ガス流は極めて
低い発熱量であるが、その燃料価は、例えば触媒を用い
ての燃焼により回収することができるので、エネルギー
を平衡させた方法工程を設計することが可能である。
従って、本発明は、 （ａｌ　　無水基準での水素：炭素原子比が２．２より
も小さい炭質原料を、空気、酸素低減空気、及び酸素富
化空気から選択される酸素含量１５〜３５％の酸素／窒
素混合物を用いて部分酸化に付して、水素、炭素酸化物
類及び窒素を含む粗ガスを作り、（ｂｌ　　この粗ガス
をスチームとの接触シフト反応に付して一酸化炭素を二
酸化炭素に変え、上記部分酸化及びシフト反応両段階に
おける反芯体の割合及び反応条件は、得られるシフト反
応済ガス流が、 一酸化炭素含量の少なくとも１０倍（容積基準）の二酸
化炭素含量と。
０．５〜１．５の範囲内の水素：（窒素十一酸化炭素）
容積比と、 を有するようなものとし。
ｆｃｌ　　過剰のスチームを凝縮するためにフット反応
済ガス流を冷却して、原料ガスを作り、そしてｆｄｌ　
　この原料ガスを圧力変動吸着処理に付して原料ガスか
ら炭素酸化物類及び窒素を分離する、各工程からなり； かつ圧力変動吸着処理は、その吸着段階において、水素
を含む非吸着生成ガス流中への窒素漏出が生じることに
より、その生成ガス流が少なくとも５０容量％の水素及
び０．５〜４０容量％の窒素を含むよう尾なる吸着を継
続するように、実施されろことを特徴とする、少な（と
も５０容量％の水素を含むガス流の製造方法： を提供する。
炭質原料と酸素／窒素混合物との反応は、多様な方式で
実施できる。最も好適には、その反応は。
通常、ガス化剤として高純度の酸素を用いて実施される
方法を「エア・モード」に改変した方法である。そのよ
うな方法の例は下記の会社からの実施契約の下に利用で
きると考えられる。
シェル及びテキサコ（両方とも重質油原料を使用）、コ
ツパース・トラニック、ブレンフロ、シェル・コツパー
ス、ルル＊、ＢＧＣ／ルルギ、テキサコ、フォスター・
ホイーラー、ウィンクラ−１Ｕガス、及びウエステング
ハウス社（すべて石炭原料）。例えばオイルシェール、
バイオマス、種々の廃材（例：タイヤ）を用いるその他
の改変法を採用することもできる。炭質原料は、無水基
準で０．４〜１．９の範囲内の水素；炭素原子比を有す
るのが好ましい。
そのような部分酸化法は、通常は触媒を用いず、５００
〜２０００℃程度の温度及び反応器の設計形式に応じて
、１００絶対バールまでの圧力で実施される。圧力はＰ
ＳＡ入口圧力よりも１０バ一ル程度まで高いのが好まし
い（例えばルルギ法、テキサコ法、シェル法、またはシ
ェル・コツパース法のように）。別法として１部分酸化
工程での使用圧力がＰＳＡ入口圧力よりも低い場合には
、粗ガス（あるいはシフト反応済ガス）を好ましくは予
備精製後に、圧縮するごともできる。
炭質原料と酸素／窒素混合物との反応は、少なくとも５
０容量％の水素及び一酸化炭素合計含量及び３０〜６０
容量％の窒素含量（両者とも乾燥基準）を有する粗ガス
を与えるような反応条件及び反応体割合で実施して、過
度な量のＰＳＡ廃ガスの生成を回避するのが好ましい。
粗ガスは乾燥基準で１０〜６０容量％の炭素酸化物類（
すなわちＣ○及びＣ０３）含量を有するのが好ましい。
所望組成の粗ガス流を得るのに必要とされる温度、圧力
及び反応体割合の計算を可能とする熱力学データは、化
学技術者が容易に入手利用できる。
炭質原料との反応に用いられる酸素／窒素混合物は、空
気であるのが好ましいが、３５容量％まででの酸素含量
を有する中度の酸素富化空気であってもよく、あるいは
１５容量％以上の酸素含量を有する酸素低減空気であっ
てもよい。
炭質原料と酸素／窒素混合物との反応後、粗ガスをスチ
ームとの接触シフト反応に付して、一酸化炭素を二酸化
炭素に変え、それに伴なって追加量の水素を生成させる
。粗ガス中の微量不純物、例えば硫黄化合物、はこり、
炭素、タール、シアン化水素、窒素酸化物等は望ましく
は７フト反応前に、あるいは余り好ましくはないがンフ
ト反応後に除去される。かかる予備精製は慣用法で実施
しうる。
触媒（接触）シフト反応は、広義に分類した二つの方式
のいずれかによって実施できる。まず。
例えば粗ガスを一１０℃以下の温度でメタノールと接触
させることにより、硫黄及びいずれかの他の触媒毒の完
全除去をシフト反応前に実施する場合には、下記の諸方
法が適当である。
「高温法」　：普通は鉄酸化物／クロミア触媒上で５６
０〜４００°Ｃの範囲の入口温度及び４００〜５００℃
の範囲の出口温度を用い、乾燥基準で２〜４容量％の範
囲の出口一酸化炭素含量を一段で与える； 「低温法」：普通は、金属銅、酸化亜鉛及び一種または
それ以との難還元性酸化物（例：アルミナ、クロミア）
からなる触媒上で、１９０〜２６０℃の範囲の入口温度
及び２５０〜５００℃の範囲の出口温度を用い、乾燥基
準で０．１〜１．０容量％の範囲内、特に０．５容量％
以下の出口一酸化炭素を与える。
「組合せ法」　：まず高温シフト法を行ない、間接熱交
換により冷却した後に低温シフト法を行なう。所望なら
ばいずれかのシフト段階を再分割して中間で冷却を行な
うことができる。
「中間温度法Ｊ：２５０〜３２５℃の範囲内の入口温度
及び４００℃以下の出口温度を用い、適切な処方の担持
銅触媒を用いることができる。出口一酸化炭素含量は典
型的には乾燥基準で２容量％未満である。
第２に、シフト段階前に硫黄除去を行なわない場合、あ
るいは、硫黄化合物のうちのあるもの。
例えば硫化水素を除く例えば吸収液での処理を行なうか
、その他の硫黄化合物１例えば硫化カルボニルの除去が
不完全になされるにすぎない場合（もしそうしなければ
硫黄活性があり、いわゆる「ターティ」な状態にある）
、粗ガスをコバルト・硫化モリブデン触媒と接触させる
ことからなるシフト反応法を用いることができる。その
入口における温度は典型的には２００〜３５０’Ｃの範
囲であり、出口温度は入口温度よりも５０〜１００℃高
い。その出口一酸化炭素含量は、典型的には、乾燥基準
で０．５〜４容量％である。
上記の種々の入口及び出口温度は、断熱式シフト触媒床
に関するものである。しかしながら、エネルギー回収の
面からは、かかる接触シフト反応・は、冷媒、特に加圧
水との間接熱交換で実施するのが好ましい。従って、触
媒は水に包囲さｈた管中に配置するか、逆に管中に加圧
水を通してその管を触媒で包囲するようにできる。その
ようなシフト反応段階の詳細は欧州特許第１５７４８０
号明細書に記載されている。粗ガスがシフト反応前にそ
れを精製するために冷却されている場合には、シフト反
応段階における温度は入口から出口に向けて上昇するの
が好ましい。
どのような形式のシフト反応段階が採用される場合でも
、部分酸化反応段階から出て来る粗ガスの高い窒素含量
は、熱水との接触により、り７ト反応に必要とされるス
チームの大部分（たとえ全部でなくても）を添加できる
ようにする。
シフト反応後にガスを、多くの場合は間接熱交換により
、しかし好ましくは少な（とも一部は水との直接の接触
により冷却して、シフト反応段階へ供給される粗ガスの
加湿のために適した熱水流を作る。幾分かの冷却をなす
ためのそのような水との直接接触の後に、シフト反応済
ガスは、過剰のスチームを液体水の形に凝縮するために
１間接熱交換によってスチームの露点以下にまで冷却さ
れる。この凝縮水を分離すると、ＰＳＡ段階へ供給され
うる状態の粗ガスが得られる。
前記「硫黄活性」の形式の７フト反応が採用される場合
には、粗ガスをＰＳＡ段階に付す前に脱硫するのが好ま
しい。
ＰＳＡ段階へ供給される原料ガスは、それを処理するＰ
ＳＡ段階の能力に応じて（例えばシリカゲル水吸着部分
を備えた結果の能力として）、数容量％までの水蒸気を
含んでもよいことがある。
しかし、一般的には、原料ガスの水蒸気含量は１容ｉｔ
％以下であるべきである。
原料ガス中の水素：（窒素ニー酸化炭素）の容量比は０
．乙ないし１．４の範囲であるのが好ましい。
また窒素ニー酸化炭素の容量比は少なくとも２゜である
のが好ましく、２００はどの高い値であってもよい。さ
らに高い値の容量比でも使用することができるが、その
ような比を達成するのには一層コスト高になる。一酸化
炭素含量は、乾燥基準で、典型的には４容量％以下、特
に１容量％以下さらには０．５容量％以下である。これ
らの一酸化炭素含量は、もちろん、原料ガスが受けたシ
フト反応の程度に対応することになる。
本発明の方法によれば、原料ガス中において容易に達成
される窒素ニー酸化炭素比を用いることにより、ＰＳＡ
装置において窒素よりも一酸化炭素に対してはるかに強
い親和性を示すモレキュラーシーブを用いなくても、１
０００容量ｐｐｍ以下。
特に１００容量ｐｐｍ以下の一酸化炭素含量をもつ水素
製品流を得ることが容易である。
原料ガスはメタンを含んでよく（一般的にはメタンを含
む）、しかしメタンの含量は乾燥基準で２容量％以下で
あるが好ましい。なんとなれば一層高いメタン含量は出
発原料が有効に利用されないことを示すものであり、ま
たエネルギー平衡化工程プロセスに対して不必要に高い
燃焼熱量の廃ガスをもたらすからである。
原料ガス中の窒素は、空気、酸素強化空気または酸素低
減空気をその原料ガスの製造に使用することに由来する
ものであるので、原料ガスはアルゴンのような不活性ガ
スをも含むことになる。メタンとそのような不活性ガス
との一部分または全部は、ＰＳＡ段階において除去され
ようが、いずれにしても製品の水素流中における不純物
としてのそれらの存在は、通常は許容されうる。
原料ガスは、一酸化炭素以外に二酸化炭素をも含む。原
料ガス中の二酸化炭素の量は、典型的には、乾燥基準で
、１０−５０容量％の範囲である。
「窒素＋一酸化炭素」　：二酸化炭素の容量比は、１な
いし５．特に１．５ないし４の範囲であるのが適当であ
る。若干の場合には、シフト反応済ガスからＰＳＡ段階
前に慣用の湿式法によって二酸化炭素を部分的に１例え
ば１〜５容量％の含量まで。
除去するのが望ましいことがある、そのような場合には
、原料ガス中の窒素＋一酸化炭素」：「二酸化炭素」の
容量比は、それに相応した高い値になる。二酸化炭素は
ＰＳＡ段階において実質上完全に除去される。
ＰＳＡ装置は米国特許第５４５０４１８号、同第３５６
４８１６号、同第５９８６８４９号、欧州特許第１５７
４８０号、同第１７８８５３号、及び同第１８３５５８
号明細書に記載されるような形式のものであってよい。
ＰＳＡ装置においては、各床が順次に下記工程に付され
るのが好ましい。
吸　着、 並流圧力平衡化（好ましくは多床）、 並流部分減圧（随意）、 向流減圧。
パージ（随意）、 再加圧。
ＰＳＡ装置では少なくとも４床を用いるのが好ましい。
多重（多床）圧力平衡化を行ない、かくして水素製品回
収を増加するには少なくとも５床用いるのが好ましい。
さらに好ましくは少なくとも１０床を使用する。
下記の好ましいＰＳＡ段階の特性の定義において、用語
「入口」及び「出口」は、吸着工程中の気体の流動方向
に関するものであり、そして用語「向流」及び「並流」
とは、それぞれ入口及び出口に向かうことを意味する。
本発明に好ましいＰＳＡ段階は、従来提案されたものと
、原料及び製品ガスの組成において、またそれに適当な
詳細な操作条件において異なるものである。
好ましいＰＳＡ装置において、吸着作用を受けている床
に入る原料ガスの圧力は２５〜５０絶対バール、特に６
０〜４０絶対バールの範囲であるのが好ましい。吸着工
程中に原料ガスは特定の床の入口に供給され、製品ガス
は床出口から取り出される。吸着工程中の床内では、水
素よりも容易に吸着されるガスが吸着剤に吸着される。
最も容易に吸着される成分、水蒸気及び二酸化炭素は。
吸着剤がこのような成分で飽和されそれと共に吸着前線
が床の出口へ向けて移動するようになるまで、床入口尤
最も近い部分において吸着される。
吸着工程は、二酸化炭素吸着前線が床出口に達す　　　
　゛る前に終了される。中間吸着性をもつ成分、すなわ
ちメタン、窒素、一酸化炭素及びアルゴン等も床内で吸
着されるが、それらの吸着前線は一般に二酸化炭素及び
水蒸気の吸着前線よりも床出口に近い。
本発明の方法において、吸着工程は穿索吸着前線が床出
口に達してしまうまで（すなわちそれにより窒素「漏出
（ブレーク・スルー）」が生じるまで）継続される。こ
のようにすると、非吸着裂品の組成は時間と共に著しく
変動する。吸着工程の全体にわたって積分すると、非吸
着製品は、水素化用ガス製造の場合忙は０．５〜４０容
量％、特に１〜１０容量％の窒素含量を有し、またアン
モニア合成ガス製造の場合には２０〜４０容量％、特に
２４−５０容量％の窒素含量を有する。これとは対照的
に、工業用水素の製造に用いられる従来のＰＳＡ法にお
いては、非吸着製品流は典型的には９９９９容量％以上
の水素を含み、また吸着工程中の非吸着製品の組成の変
動は実質的にない。
本発明においては、非吸着製品の水素含量は、吸着工程
の開始時に相対的に低くなることが多いが、この理由は
、好ま゛しい操作モードにおいては、床が予め窒素含有
ガスで向流式にパージされまた製品ガス流で向流式に再
加圧されており、従ってその出口端部において比較的高
い窒素負荷を有するからである。吸着の開始時に、床の
出口端部におけるかかる窒素が非吸着製品流中へ吹き払
われるからである。吸着を続けると、非吸着製品は、窒
素漏出が起こるまで、実質的に水素のみになる。
かかる窒素漏出は、（吸着工程の全体にわたり積分され
た）非吸着製品の窒素含量が所望のレベルになるまで続
けられる。
非吸着製品の組成を均一化するには、非吸着製品をその
中に供給されるバッハ−容器を使用すること、及び／ま
たはいずれの時点においても吸着を受けているが、相互
に相がずれている複数の床を有するＰＳＡ装置を使用す
ること、が好ましい。
吸着工程の終了時に床は下記の三つの帯域（ａ）。
（ｂ）　、　（ｃ）を含む。
＋ａｌ　　吸着質として主に二酸化炭素を含む帯域；（
ｂｌ　　いく分かの二酸化炭素を含み、しかし一酸化炭
素及び窒素（もし原料ガス中に存在すればメタン及びア
ルゴン）で部分的に負荷された帯域；（Ｃ）　　二酸化
炭素を極めてわずか含むが、帯域境界から床の出口へ向
かって次第に減少する濃度の一酸化炭素及び窒素で負荷
された帯域。
帯域ＴＣＩは、原料ガス中にメタン及びアルゴンが存在
するときには、これらのメタン及びアルゴンをも含むこ
とがある。この帯域ｆｃｌの主たる機能は、二酸化炭素
（及びもし存在するならばメタン）を実質上完全に除去
すること、及び窒素（及びいく分かのアルゴン）を除去
して（全吸着工程にわたり積分したときに）非吸着製品
が所望の純度を有するようにすること、である。帯域（
ｂｌを去るガス中にメタンが存在するならば、それは帯
域ＴＣＩで実質上完全に除去される。吸着工程の終了時
点で。
帯域＋０１はまだ床中にとどまるのに充分な長さであり
１、すなわち二酸化炭素またはメタンは実質上全く床か
ら出す、次の並流圧力平衡化及び並流減圧中にパージガ
スを与える。
好ましいＰＳＡ装置においては、吸着工程が。
ある特定の床において所望の程度まで進行した後。
その床中の圧力は−またはそれ以上の圧力平衡化工程に
よって低減されるが、それらの圧力平衡化工程において
は、吸着を終了した床の出口からのガスがその床用から
並流式に放出され、そして減圧を終了した（そして部分
的に再加圧されていてもよい）別の受容床へ好ましくは
向流式に、供給される。このようにすると、吸着工程の
終了時点に吸着器内に空隙ガスの形でまだとどまってい
る非吸着ガスの回収が可能となる。この圧力平衡化工程
により、三つのすべ℃の帯域（ａ）　、　（ｂ）及び（
Ｃ）の吸着前線が床出口の方へ移動させられるが、上述
のように帯域（Ｃ）の長さは実質的に維持される。
前述の特許文献中に述べられているように１またはそれ
以上の圧力平衡化工程を使用できる。
圧力平衡化工程（１またはそれ以上）の後、床を減圧に
付す。ＰＳＡ操作サイすル中でパージ工程を用いる場合
には、この減圧は、ます中間の圧力レベルまでは並流式
として別の床へ供給するためのパージガス流を与えるよ
うにしうる。この場合には並流減圧は二つの圧力平衡化
工程の間で実施してもよい。そのような並流減圧は三つ
のすべての帯域の主前線及びそれぞれの帯域の尾部を床
の出口の方へさらに前進させるが、帯域（Ｃ）は可成り
の長さを保持したままであるので、床出口を去るガスは
二酸化炭素を含まない。しかし、そのような並流減圧中
に床出口を去るガスは比較的窒素に富んでいる。なんと
なれば、吸着サイクルの終了時点の吸着器中の水素は圧
力平衡化中にほとんど別の床へ移され℃しまっており、
また帯域ｔｃｔ中の窒素は圧力の低下、及び二酸化炭素
の前進尤よる置換の結果として脱着されるからである。
圧力平衡化後及び（もし実施するならば）並流減圧の後
、床は向流減圧に付され、その床中の圧力は入口端から
のガスの放出により最低のレベルまで低減される。この
工程によって吸着剤からの吸羞ガ灸のほとんどのものの
脱着がなされて、これにより廃ガス流が作られる。向流
減圧において低減される圧力のレベルは大気圧であって
よいが、所望ならば、それよりも高くても、あるいは低
くても（真空ポンプ使用により）よい。好ましい方法に
おいては、最終的な最低圧力は１絶対バ一ル以上、特に
５〜５絶対バールの範囲内である。最高圧力（すなわち
吸着工程中に吸着器へ供給される原料ガスの圧力）：最
低圧力の比は、好ましくは８〜２５、特に１０〜１５の
範囲である。向流減圧工程において、三つのすべての帯
域の前線は床入口の方へ逆に移行する。
向流減圧後、好ましい態様の方法においては、床をパー
ジ工程へ付すことができる。かかる工程では、その床に
は上記のような並流減圧を受けている別の床からのガス
が向流式に供給される。そのようなパージによって、三
つ帯域は床の入口の万へさらにもどされ、二酸化炭素及
び窒素がさらに床入口を介して運び去られ、これにより
床のパージがなされる。かかるパージ工程中に、床の出
口端はそのパージに使用されているガスから可成りの量
の窒素を吸着し、その結果として帯域（Ｃ）の前線の尾
部は床の入口の方へもどされ、これにより１次の吸着サ
イクル中の二酸化炭素の微量漏出のおそれを低減させる
。
向流減圧工程の後及びパージ工程（もし実施するならば
）の後、床を再加圧に付する。再加圧は向流式に行なわ
れるので、残留する諸帯域の前線は入口の方へ移動する
。再加圧は一段階またはその以上の段階で実施してよく
、それに用いられるガスは、吸着工程を終了し、従って
前述のような圧力平衡化工程中の別の床の出口から放出
されるガスからなるものでよい。この工程において、床
用口に最も近い帯域は、圧力平衡化を受けつつある別の
床から出されろ相対的に窒素に富むガスと平衡化される
。圧力平衡化を受けているある床からのガスを用いての
再加圧中または再加圧後、その床を吸着工程を受けてい
る別の床からの非吸着製品ガス流の一部で向流式に再加
圧する。再加圧な受けている床の出口へのかかる製品ガ
スの供給は、圧力平衡化を受けている床からのガスの供
給の間中ならびにその供給が停止された後にも実施して
、ＰＳＡ装置からの製品ガスの流量が全体として時間と
共に余りに変動しないようにするのが好ましい。別法と
して、あるいはさらに追加的に、再加圧用の製品ガスの
供給は製品ガス貯留容器からなされてもよい。所望なら
ば、吸着工程の初期段階または終了時からの窒素に富む
製品ガスを再加圧に用いろこともできる（全体的に積分
した、すなわち最期から終期までの種々の組成のものを
混合した。製品ガスを用いすｒ＋、・で）。再加圧の終
了時には、床は、吸着工程を再び受けうる状態にある。
以下に説明するように、若干の場合には、ＰＳＡ装置か
らの廃ガスを使用する前にその廃ガスから二酸化炭素を
除去するのが望ましいことがある。
ＰＳＡ装置は二つの廃ガス流を与えるように運転するこ
ともできる。その一つは二酸化炭素に富むものであり、
他のものは、二酸化炭素に乏しく、そしてＰＳＡ段階に
より原料から分離される可燃性成分（すなわち、一酸化
炭素、メタン及び水素）の大部分を含むものである。二
酸化炭素に富む廃ガス流と二酸化炭素に乏しい廃ガス流
とを与えるＰＳＡ法は、前記欧州特許第１７８８３５号
明細書に記載されており、その方法は、二つの減圧−廃
ガス段階を含んでおり、その第１の段階は中間の減圧値
までの（好ましくは並流式）の減圧であり、二酸化炭素
に乏しい廃ガスを与え、その第２の段階は最終の最低圧
力までの（好ましくは向流式の）減圧であり、二酸化炭
素に富む廃ガスを与えるものである、従って、以下に述
べるように、廃ガスの燃焼前はそれから二酸化炭素を除
去するのが望ましい場合には、そのような二つの廃ガス
流を与えるＰＳＡ法を使用し、二酸化炭素に乏しい廃ガ
スのみを燃焼に付すことができる。別法として、単一の
廃ガス流を与えるＰＳＡ法を用いることもでき、必要な
らば、燃焼前に（以下説明するように）それから二酸化
炭素を除去してもよい。
ＰＳＡ段階において使用される吸着剤は、種々の活性炭
、ゼオライト及びシリカゲル等の市販材料から選択でき
、それらについてのガス吸収データは公表されており、
また吸着専門業者から入手できる。ゼオライト類の中で
も、細孔径が５オングストロームま、たはそれ以下のも
の（例えばカル７ウムゼオライトＡ）は、関与する分子
の小寸法に鑑み一般的に有用である。窒素と比較して一
酸化炭素を実質的罠多く（例えば１０倍以上）吸着する
モレキュラーシーブ（例えばモルデナイトあるいはＮｑ
ＣａＸ　）は本発明に有効であるけれども、通常はこの
ようなものは必要とされない。
本発明の好ましい態様において、ＰＳＡ廃ガスは、その
燃料価回収のためにさらに処理される。
この処理はタービンでの燃焼及び燃焼生成物の膨張によ
り行なうのが好ましく、そのタービンにより本発明方法
で用いられるーまたはそれ以上の機械を駆動できる、さ
らに詳しくは、原料ガス中のメタン及び一酸化炭素の合
計含量が乾燥基準で２容量％以下であるときには、その
ようなタービンの出力は、部分酸化反応段階で用いられ
る窒素／酸素混合物のためのコンプレッサーの必要動力
にほぼ匹枚するようなものとなりうる。ＰＳＡ廃ガスの
エネルギー含量は、当然、採用されるシフト反応進行度
に依存することになる。なんとなればシフト反応の進行
度は、ＰＳＡ廃ガスの二酸化炭素含量、製品ガス流の水
素含量、及び廃ガス圧力に影響を与えるからである。例
えば製品ガスを圧縮するために、廃ガスの燃焼からの一
層大きな出力が必要とされる場合には、工程条件を、一
層高い廃ガス発熱量を与えるように調節できる。ここに
動力の出力及び需要に関して「はぼ匹にする」とは、動
力出力が動力需要のプラス・マイナス１０％の範囲内に
あることを意味するものとする。従って、燃料ガス、ス
チーム及び電気を少量移入して酸素／窒素混合物コンプ
レッサーのための追加動力とすること、あるいはタービ
ンにより駆動した発電機で生じた電気の移出は、本発明
の範囲から排除されるものではない。実際、水ポンプの
ような補助設備装置のだめの動力を供給するために、そ
のような電気移出を行なうように工程条件をととのえる
ことは多くの場合に好ましい。
本発明の好ましい一態様においては、ＰＳＡ廃ガス、及
び／またはその燃焼のために用いられる空気は、燃焼前
に熱水流との接触により飽和される。
ＰＳＡ廃ガスは、比較的低い燃料価、典型的には５００
　ＢＴＵ／ｓｃｆ　（１１ＭＪ−ｍ−３）以下ヲ有する
。特に二酸化炭素が燃焼前忙廃ガスから除去されない場
合には、２０〜１００ＢＴ！Ｊ／５ｃｆ（０，７５〜３
．７　ＭＪ−ｍ”−３）　（７）ような低い値となるこ
ともある。そのような低い燃料価の燃料の燃焼は触媒を
用いて行なうのが有利である。従って、燃焼はｐｓＡｇ
ガスと空気（その一方または両方が水蒸気で飽和されて
いるのが好ましい）の混合物を、担持された白金族金属
のような触媒とに通すことによって実施できる。若干の
場合には、燃焼前に廃ガスから二酸化炭素を除去するの
が望ましいことがある。これは湿式二酸化炭素除去法に
より行なうことができ、これを行なうと燃焼に供される
ガスの加湿を併せて行なうことができる。
湿式二酸化炭素除去及び／または燃焼に先立って、ＰＳ
Ａ廃ガスを圧縮しなければならないことがある。また、
燃焼に用いられる空気も通常は圧縮される必要がある。
そのような圧縮に用いられるコンプレッサーは廃ガス燃
焼生成物によって駆動されるタービンから動力を受ける
のが好都合である。
部分酸化反応段階で使用される酸素／窒素混合物の圧縮
に必要とされる動力と、ＰＳＡ廃ガスの燃焼により得ら
れる正味動力（すなわち、もし前記のようなＰＳＡ廃ガ
ス及び燃焼用空気の圧縮を行うとすれば、そのような圧
縮側力を差引いたもの）と、がほぼ匹敵するように、全
体的プロセス条件を選択するのが好ましい。前述のよう
に、ＰＳＡ廃ガス及び／または燃焼用空気を加湿するの
が望ましい。この加湿は、タービン通過後の燃焼生成物
との熱交換により加熱された高温水を用いて実施できる
。
前述のように、ＰＳＡ法の一態様においては、中間圧力
の、二酸化炭素に乏しい廃ガス流が得られる。このもの
は燃焼に直接に使用できるので。
燃焼前の廃ガスの圧縮の必要性及び／または廃ガスから
の二酸化炭素除去の必要性がない。
別法として、あるいは追加的に、ＰＳＡ廃ガスの燃料価
は、粗ガス発生工程において使用される空気、スチーム
または炭化水素原料の予熱に利用できる。
本発明を添付図により説明する。この添付図は。
初期の石炭と空気との反応、熱回収を伴なうシフト反応
、水素製品流（すなわちアンモニア合成ガス）及び廃ガ
ス流を与えるための原料ガスのＰＳＡ分離、及び廃ガス
からの接触燃焼による動力回収を含む組合せ方法工程の
フローシートである。
この方法工程において、粉末石炭及び約１０絶対バール
の圧力の空気流は、それぞれライン１０・及び１２な介
して、流動床式ガス化器１４へ供給されろ。このガス化
器は部分酸化が生じさせるために約１００Ｄ℃で運転さ
れる。粉末法はライン１６を介してガス化器１４から除
かれ、また一酸化炭素、水素、メタン及び窒素を含む粗
ガスはボイラー１８中でスチームを発生させることによ
り冷却される。この粗ガスは、（図示してないが）さら
に冷却され、スクラバー２０中で固形分を除去され、そ
してコンプレッサー２２で２５〜５０絶対バール（例え
ば５０絶対パール）まで圧縮される。この圧縮されたガ
スは次いでカラム２４へ送られる。このカラムでガスは
冷メタノールと接、　　触されて、二酸化炭素、硫化カ
ルボニル、硫化水素及びその他の硫黄化合物がそれから
除去される。
そのメタノールは第２のコラム２６で再生される。
このカラムの頂部廃ガス流は硫黄回収プラント（図示せ
ず）へ供給される。一方精製粗ガスはカラム２４からラ
イン２８を経て塔６２の上部（加湿器）５０へ入る。こ
こで粗ガスは、ライン６４を経て加湿器へ供給されてそ
の中の充填材内を下向きに流れる熱水流と、接触する。
加湿飽和されたガスは、ライン６６を経て加湿器を去り
、次いで場合により（任意に）ライン６８を経て供給さ
れる別のスチームと混合される。
得られた高温のスチーム／ガス混合物は、典型的には０
．３ないし０．６のスチーム：ガス容量比、１５０〜２
５０℃の温度、及び２５〜５Ω絶対バールの圧力を有し
１次いでこのものは熱交換器４０で予熱され、そして水
冷式シフト反応器４２へ供給されろ。このシフト反応器
４２へ供給される。
このシフト反応器では、耐圧外殻中の水で包囲された複
数の管の中にシフト触媒（担持銅触媒）が配置されてい
る。シフト反応器４２では、シフト反応は、典型的には
乾燥基準で０，１〜１容量％の範囲の出口一酸化炭素を
与える２６０〜２８０℃の範囲に制御された温度におい
て、実質上平衡化される。シフト出口温度は入口温度よ
りも１０〜６０℃高いのが好ましい。
シフト反応済ガスは次いで熱交換器４０及び４４で冷却
され、塔６２の下部充填除湿域４６へ送られる。ここで
ガスは、う゛イン４８から供給される冷水と接触する。
得られる除湿ガスはライン５゜により除湿器４６を去り
、冷却器５２においてスチームの露点以下にまで冷却さ
れ、キャッチポット５４へ送られる。ここでは液体水が
分離され、ライン５６を経て除去され、乾燥ガスが頂部
から取り出され、ＰＳＡ装置５８へ送られる。
ＰＳＡ装置５８は、二酸化炭素を強く吸着し、水素をた
とえ吸着するとしても極めて弱（吸着し、そして窒素、
一酸化炭素、メタン及びアルゴンを少なくとも部分的に
吸着する吸着剤（例えば活性炭またはモレキュラーシー
ブ）の複数床を含む。
ＰＳＡ装置は、再生下にある（すなわちパージされ再加
圧されている）床、及び圧力平衡化及び減圧のような前
述の謳処理を受けている床、ならびに所要の切り換え弁
を含む。ＰＳＡ装置から、アンモニア合成ガスをなす製
品流がライン６０を経てメタン化器及びアンモニア合成
プラント（図示せず）へ送出される。またＰＳＡ廃ガス
流はライン６２を経て送出される。
窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、アルゴン及び
いく分かの水素を含むＰＳＡ廃ガスは、ライン６２を経
てコンプレッサー６４へ送られる←そのガス圧力が既に
充分に高くない場合）。次いでライン６６を経て（ライ
ン６６は図示されていないが加湿器を含んでいてもよい
）、接触（触媒式）燃焼器６８へ送られ、ここから熱ガ
スがガスタービン７０へ供給される。タービン７０は、
空気をガス化器１４（ライン１２）及び燃焼器６８（ラ
イン７０）へ供給する空気コンプレッサー７２のための
軸動力を与える。タービン７０はコンプレッサー２２及
び６４のための軸動力も与える。
追加動力は電気モーター７６によって与えられる。
方法工程の水系は、ライン５６を経てキャッチポット５
４の塔底生成物の冷たい凝縮水、及びライン８０を経て
補充水を受ける。この混合物はポンプ８２及びライン８
４を経て冷水流中へ供給され、次いでライン４８を経て
塔１４の下方充填部分（除湿器）４６へ供給される。こ
こで、シフト反応器４２からの７フト反応済ガス中の未
反応ス。
チームは、その冷水中へ凝縮されて、温水を与え、この
温水は塔底からライン８６を経て取り出され、ポンプ８
８及びライン９０を経て二つの加熱段階、すなわち熱交
換器４４におけるシフト反応済ガスとの間接熱交換、及
びそれに続く熱交換器９２ではシフト反応器４２で発生
したスチームの凝縮熱交換、へ供給される。その水流は
なお全体的に液体であることもあり、あるいは部分的に
沸とうし℃いることもあるが、ライン５４を経て塔３２
の上部の加湿器５０へ供給される。塔６０の上部での粗
ガスとの接触後に残留する冷水は、ライン９４を経て熱
交換器９６へ供給され、５ここでそれは、ライン９８を
経てボイラー１８へ供給されるべき水との熱交換により
冷却される。熱交換８Ｓ９Ｂからの冷水は、欠いで、ラ
イン１００を経℃、ライン８４の冷水と混合されろよう
に供給され、またライン８４へ供給される。
ボイラー１８で発生するスチームはライン１０２を経て
、ポンプ７０及び８０．カラム２４及び２６中のメタノ
ール吸収剤のための循環用ポンプ（図示せず）のような
小型機械のための動力を供給する交流発電機を駆動する
タービン１０４へ供給される。前述のように、所望なら
ば、ボイラー１８で発生したスチームの一部を、（好ま
しくはそれをタービン１０４で圧力降下させた後）ライ
ン５８を経て、塔５２の上部からの加湿粗ガスへ、供給
しうる。タービン１０４からの排出流の残部は。
ライン１０８を経て凝縮器（図示せず）へ供給し、次い
でライン８０を経て供給される補充水の一部として再循
環してもよい。タービン１０４、または交流発電機によ
り作られた電気は、アンモニア合成プラントで必要とさ
れる動力（例えば合成ガス圧縮及び／または循環用、及
び／またレエ冷却用の動力）の一部をも与えうる。
上記工程方法の下記変更は本発明の範囲内である。
［ａｌ　　ガス化器１４の代りに、さらに高圧の石炭ガ
ス化器を使用する。この場合、コンプレッサー２２は不
要でありうるが、ガス化器への供給空気の一層の圧縮が
必要である（例えばコンプレッサー７２からの圧縮空気
の一部を別のコンプレッサーへ供給し、そしてこの別の
コンプレッサーカラ゛ガス化器へ供給される空気を得る
）。
（ｂｌ　　石炭の代りに重質油原料を使用する。この場
合、ガス化器１４の代りに、例えば「シェル１式または
「テキサコ」式ガス化器を用いろ。
ｆｃｌ　　どのようなガス化器または原料が採用されよ
うとも、メタノール以外の吸収剤をガラム２４で使用で
きる。例えば、エタノールアミン類、殊にメチルジェタ
ノールアミン；炭酸カリウム水溶液（多くの場合活性剤
添加）；あるいは、「スルホレーン」、Ｎ−メチルピロ
リドン、プロピレンカーボネート、またはポリエチレン
グリコールンアルキルエーテルのような物理的溶剤；等
が使用できる。この場合、硫化カルボニルが粗ガス流中
に残ることになる。それを酸化亜鉛の床によって除去し
えようが、好ましくはアルカリ化したモリブデン酸コバ
ルトのような硫黄活性触媒な担持銅触媒の代りにシフト
触媒として使用するのが好ましい。その場合、シフト反
応済ガスは硫化水素を含むので、酸化亜鉛床のような硫
化水素除去装置が、キャッチボット５４とＰＳＡ装置５
８との間に必要とされる。これにより硫化水素が可成り
除去されるので、残りの硫化水素はＰＳＡ装置５８によ
って廃ガス流６２中へ除去され、また燃焼器６８、ター
ビン７０及びタービン排出流中で許容されうる量である
。
下表は、上記フローシートにより石炭の空気ガス化によ
り得られる原料ガスから８産６９０トンのアンモニア製
造のための合成ガスを作る方法工程のＰＳＡ段階につい
ての温度、圧力及び流量を示すものである。
水素回収率は約９１％であり、廃ガスは約６５Ｂ　Ｔ　
Ｕ　／　ｓｃｆ　（１，５ＭＪ　／ｍ３）の発熱憧を有
するこ・の熱量は、接触燃焼後に、コンプレッサー２２
．６４及び７２に必要とされる動力のほとんどを供給す
る。
【図面の簡単な説明】
添付図は、石炭と空気との反応、シフト反応（熱回収式
）、ＰＳＡ分離及び動力回収を含む組合せ方法工程のフ
ローシートである。 石炭ガス１ヒ器・・・１４．　クラパー・・・２０コン
プレツサー・・・２２、　脱硫カラム・・・２４加湿器
・・・５０．　　　　シフト反応器・・・４２除湿器・
・・４６．　　　　　　ＰＳＡ装置・・・５８水素製品
流・・・６０、　　ＰＳＡ廃ガス流・・・６２燃焼器・
・・６８、　　　　タービン・・・７０（外５名）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）無水基準での水素：炭素原子比が２．２よ
    りも小さい炭質原料を、空気、酸素低減空気、及び酸素
    富化空気から選択される酸素含量１５〜３５％の酸素／
    窒素混合物を用いて部分酸化に付して、水素、炭素酸化
    物類及び窒素を含む粗ガスを作り、 （ｂ）この粗ガスをスチームとの接触シフト反応に付し
    て一酸化炭素を二酸化炭素に変え、上記部分酸化及びシ
    フト反応両段階における反応体の割合及び反応条件は、
    得られるシフト反応済ガス流が、 一酸化炭素含量の少なくとも１０倍（容積基準）の二酸
    化炭素含量と、 ０．５〜１．５の範囲内の水素：（窒素＋一酸化炭素）
    容積比と、 を有するようなものとし、 （ｃ）過剰のスチームを凝縮するためにシフト反応済ガ
    ス流を冷却して、原料ガスを作り、そして （ｄ）この原料ガスを圧力変動吸着処理に付して原料ガ
    スから炭素酸化物類及び窒素を分離する、各工程からな
    り； かつ圧力変動吸着処理は、その吸着段階において、水素
    を含む非吸着生成ガス流中への窒素漏出が生じることに
    より、その生成ガス流が少なくとも５０容量％の水素及
    び０．５〜４０容量％の窒素を含むようになるまで吸着
    を継続するように、実施されることを特徴とする、少な
    くとも５０容量％の水素を含むガス流の製造方法。
  2. （２）炭質原料が無水基準で０．４〜１．８の範囲内の
    水素：炭素原子比を有する特許請求の範囲第１項記載の
    方法。
  3. （３）炭質原料が石炭または重質油である特許請求の範
    囲第２項記載の方法。
  4. （４）酸素／窒素混合物が空気である特許請求の範囲第
    １〜３項のいずれか一つに記載の方法。
  5. （５）部分酸化段階における反応体の割合及び反応条件
    は、粗ガスが少なくとも３０容量％の水素及び一酸化炭
    素の合計含量、３０〜６０容量％の範囲内の窒素含量を
    有するようなものである特許請求の範囲第１〜４項のい
    ずれか一つに記載の方法。
  6. （６）部分酸化段階における反応体の割合及び反応条件
    は、粗ガスが１０〜３０容量％の炭素酸化物類合計含量
    を有するようなものである特許請求の範囲第１〜５項の
    いずれか一つに記載の方法。
  7. （７）シフト反応段階前に粗ガスから硫黄化合物類を除
    去する特許請求の範囲第１〜６項のいずれか一つに記載
    の方法。
  8. （８）部分酸化及びシフト反応両段階における反応体の
    割合及び反応条件は、得られる原料ガスが０．６〜１．
    ４の範囲内の水素：（窒素＋一酸化炭素）容量比を有す
    るようなものである特許請求の範囲第１〜７項のいずれ
    か一つに記載の方法。
  9. （９）圧力変動吸着段階を２５〜５０絶対バールの範囲
    内の吸着器入口圧力で実施し、圧力変動吸着からの廃ガ
    スを触媒作用で燃焼させ、その燃焼生成物でタービンを
    駆動させて、酸素／窒素化合物及び／または粗ガスを圧
    力変動吸着器入口圧力以上の圧力まで圧縮するための動
    力を供給する特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一つ
    に記載の方法。
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ZA (1) ZA865843B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008274939A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 General Electric Co <Ge> ガス加湿制御のための方法及びシステム
JP2018071894A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉ガスからの水素の分離回収方法、水素の製造方法、および、高炉ガスからの水素の分離回収装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8520892D0 (en) * 1985-08-21 1985-09-25 Ici Plc Ammonia synthesis gas
DE3926964A1 (de) * 1989-08-16 1991-02-21 Siemens Ag Verfahren zur minderung des kohlendioxidgehalts des abgases eines gas- und dampfturbinenkraftwerks und danach arbeitendes kraftwerk
DE69104461T2 (de) * 1990-11-16 1995-02-09 Texaco Development Corp Verfahren zur Erzeugung von hochreinem Wasserstoff.
DE4205128C2 (de) * 1992-02-20 1993-11-25 Ruhr Oel Gmbh Verfahren zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Rückstände der Mineralölverarbeitung
FR2740444B1 (fr) * 1995-10-26 1997-12-26 Air Liquide Procede et installation de production d'hydrogene et d'energie
US5980858A (en) * 1996-04-23 1999-11-09 Ebara Corporation Method for treating wastes by gasification
WO1998047985A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-29 Ebara Corporation Method and apparatus for treating wastes by gasification
DE102004062687A1 (de) * 2004-12-21 2006-06-29 Uhde Gmbh Verfahren zum Erzeugen von Wasserstoff und Energie aus Synthesegas
JP5529413B2 (ja) 2008-12-12 2014-06-25 三菱重工業株式会社 水素製造システムおよび発電システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986849A (en) * 1975-11-07 1976-10-19 Union Carbide Corporation Selective adsorption process
US4512780A (en) * 1983-11-08 1985-04-23 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption with intermediate product recovery
US4553981A (en) * 1984-02-07 1985-11-19 Union Carbide Corporation Enhanced hydrogen recovery from effluent gas streams
EP0157480B1 (en) * 1984-03-02 1989-07-26 Imperial Chemical Industries Plc Process for producing ammonia synthesis gas
GB8513997D0 (en) * 1985-06-04 1985-07-10 Ici Plc Technical hydrogen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008274939A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 General Electric Co <Ge> ガス加湿制御のための方法及びシステム
JP2018071894A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉ガスからの水素の分離回収方法、水素の製造方法、および、高炉ガスからの水素の分離回収装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA1254749A (en) 1989-05-30
ATE58108T1 (de) 1990-11-15
GB8519821D0 (en) 1985-09-11
NZ217099A (en) 1989-08-29
AU6088186A (en) 1987-02-12
EP0217505B1 (en) 1990-11-07
IN168104B (ja) 1991-02-02
ZA865843B (en) 1987-03-25
EP0217505A2 (en) 1987-04-08
AU580685B2 (en) 1989-01-27
EP0217505A3 (en) 1988-06-15
DE3675487D1 (de) 1990-12-13

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