JPS63150576A - 深冷ガス分離方法 - Google Patents
深冷ガス分離方法Info
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- JPS63150576A JPS63150576A JP61299718A JP29971886A JPS63150576A JP S63150576 A JPS63150576 A JP S63150576A JP 61299718 A JP61299718 A JP 61299718A JP 29971886 A JP29971886 A JP 29971886A JP S63150576 A JPS63150576 A JP S63150576A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/06—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation
- F25J3/063—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream
- F25J3/0655—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation characterised by the separated product stream separation of hydrogen
-
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- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
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-
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-
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- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
- F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
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- Separation By Low-Temperature Treatments (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、深冷ガス分離方法に関する。
水素の如き低沸点成分ガスとメタン、窒素、アルゴン等
の高沸点成分ガスよりなる混合ガスから水素ガスを回収
する方法として、従来から組成ガスの夫々の沸点の違い
を利用する深冷ガス分離方法が用いられている。そして
、この方法による装罫を低温に冷却し、保持するために
必要な寒冷エネルギーを得るものとして、原料ガスと回
収水素ガス及び排ガスの圧力差の自由膨張効果（Ｊｏｕ
ｌｅ−Ｔｈｏｍｓｏｎ効果）（以下ｒＪ−Ｔ効果」とい
う）による方法がある。
の高沸点成分ガスよりなる混合ガスから水素ガスを回収
する方法として、従来から組成ガスの夫々の沸点の違い
を利用する深冷ガス分離方法が用いられている。そして
、この方法による装罫を低温に冷却し、保持するために
必要な寒冷エネルギーを得るものとして、原料ガスと回
収水素ガス及び排ガスの圧力差の自由膨張効果（Ｊｏｕ
ｌｅ−Ｔｈｏｍｓｏｎ効果）（以下ｒＪ−Ｔ効果」とい
う）による方法がある。
第３図は、アンモニア合成プロセスでの水素ガス回収の
ために用いられる深冷ガス分離方法の系統図を示すもの
で、アンモニア合成の過程で濃縮される水素等の低沸点
成分ガス及びメタン、窒素。
ために用いられる深冷ガス分離方法の系統図を示すもの
で、アンモニア合成の過程で濃縮される水素等の低沸点
成分ガス及びメタン、窒素。
アルゴン等の高沸点成分ガスは、共に原料ガスとしてア
ンモニア合成装置１から惰２により、１００〜１５０に
ｇ／ｃ１の高圧力で抜出され、減圧弁３で３０〜５０
Ｋｇ／ｃｍ２の圧力に下げられて精製設備４に導入され
る。そして、この精製設備４でアンモニア分、水分等を
除去された後、導入管５から深冷ガス分離装置６の熱交
換器７に入る。
ンモニア合成装置１から惰２により、１００〜１５０に
ｇ／ｃ１の高圧力で抜出され、減圧弁３で３０〜５０
Ｋｇ／ｃｍ２の圧力に下げられて精製設備４に導入され
る。そして、この精製設備４でアンモニア分、水分等を
除去された後、導入管５から深冷ガス分離装置６の熱交
換器７に入る。
熱交換器７では、分離された侵述の製品水素ガス及び排
ガスにより原料ガスを冷却し、該原料ガス中の高沸点ガ
ス成分を順次液化して管８から深冷ガス分離装置６の気
液分離器９に導入する。
ガスにより原料ガスを冷却し、該原料ガス中の高沸点ガ
ス成分を順次液化して管８から深冷ガス分離装置６の気
液分離器９に導入する。
気液分離器９では、水素を主体とする低沸点ガス成分と
、メタンを主体とする高沸点ガスの液化ガス成分に分離
して、低沸点ガス成分は管１０から前記熱交換器７を経
て管１１により製品として取り出され、液化ガス成分は
減圧弁１２にて低圧力に下げられて熱交換器７を経て、
排気管１３から排ガスとして外部に放出される。
、メタンを主体とする高沸点ガスの液化ガス成分に分離
して、低沸点ガス成分は管１０から前記熱交換器７を経
て管１１により製品として取り出され、液化ガス成分は
減圧弁１２にて低圧力に下げられて熱交換器７を経て、
排気管１３から排ガスとして外部に放出される。
この減圧された排ガスはＪ−Ｔ効果による寒冷エネルギ
ーを発生して、この深冷ガス分離装置６の熱平衡を保ち
、運転が続行される。
ーを発生して、この深冷ガス分離装置６の熱平衡を保ち
、運転が続行される。
そして、熱交換器７には、上記Ｊ−Ｔ効果による寒冷エ
ネルギーの不足を補うための冷凍機１４が接続されてい
る。
ネルギーの不足を補うための冷凍機１４が接続されてい
る。
しかしながら、前述の深冷ガス分離装置では合成プロセ
スの減量運転により原料ガスの供給が減少した場合に、
前述のＪ−Ｔ効果による寒冷エネルギーもそれに比例し
て不足するため、上記深冷ガス分離装置を低温度に保持
する必要寒冷量を保持できなくなるおそれがあり、その
ため前述の如く、別個に冷凍機１４等の補助設備を配置
する必要があった。
スの減量運転により原料ガスの供給が減少した場合に、
前述のＪ−Ｔ効果による寒冷エネルギーもそれに比例し
て不足するため、上記深冷ガス分離装置を低温度に保持
する必要寒冷量を保持できなくなるおそれがあり、その
ため前述の如く、別個に冷凍機１４等の補助設備を配置
する必要があった。
そこで本発明は、減■運転時においても前記冷凍機等の
補助設備を追加することなく、十分なＪ−Ｔ効果による
寒冷エネルギーが得られる深冷ガス分離方法を提供する
ことを目的とする。
補助設備を追加することなく、十分なＪ−Ｔ効果による
寒冷エネルギーが得られる深冷ガス分離方法を提供する
ことを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するために、低沸点成分ガ
スと高沸点成分ガスよりなる高圧原料ガスを、低沸点成
分ガスと高沸点成分ガスに分離する深冷ガス分離方法に
おいて、前記分離された高沸点成分ガスの少なくとも一
部を原料ガスに再混合させることを特徴としている。
スと高沸点成分ガスよりなる高圧原料ガスを、低沸点成
分ガスと高沸点成分ガスに分離する深冷ガス分離方法に
おいて、前記分離された高沸点成分ガスの少なくとも一
部を原料ガスに再混合させることを特徴としている。
上記深冷ガス分離方法において分離された高沸点成分ガ
スは、低沸点成分ガスに比べてＪ−Ｔ効果が大きいため
、これを原料ガスに戻して再混合すれば、原料ガス中の
高沸点成分ガスの成分比が増し、減量運転により原料ガ
スの量が減少した場合にも十分なＪ−Ｔ効果を得ること
ができる。
スは、低沸点成分ガスに比べてＪ−Ｔ効果が大きいため
、これを原料ガスに戻して再混合すれば、原料ガス中の
高沸点成分ガスの成分比が増し、減量運転により原料ガ
スの量が減少した場合にも十分なＪ−Ｔ効果を得ること
ができる。
以下、本発明をアンモニア合成装置より発生するパージ
ガスから水素を回収する場合に適用した実施例を第１図
及び第２図に基づいて説明する。
ガスから水素を回収する場合に適用した実施例を第１図
及び第２図に基づいて説明する。
尚、前記従来例と同一要素のものには同一符号を付して
説明する。
説明する。
第１図は本発明の深冷ガス分離方法の一実施例の系統図
を示すもので、深冷ガス分離装置２０は、前記従来例と
同様に、水素等の低沸点成分ガス及びメタン、窒素、ア
ルゴン等の高沸点成分ガスからなる原料ガスＧを導入管
２１から熱交換器７に導入で冷却液化し、次いで気液分
離器９により、水素等の低沸点成分ガスＧＬとメタン、
窒素、アルゴン等の高沸点成分ガスＧＨに分離する。
を示すもので、深冷ガス分離装置２０は、前記従来例と
同様に、水素等の低沸点成分ガス及びメタン、窒素、ア
ルゴン等の高沸点成分ガスからなる原料ガスＧを導入管
２１から熱交換器７に導入で冷却液化し、次いで気液分
離器９により、水素等の低沸点成分ガスＧＬとメタン、
窒素、アルゴン等の高沸点成分ガスＧＨに分離する。
低沸点成分ガスＧＬは管１０から熱交換器７を経て管１
１により製品として取り出され、一方高沸点成分ガスＧ
Ｈは減圧弁１２を通ってＪ−Ｔ効果による寒冷を発生し
て、熱交換器７へ導入され排気管２２から排ガスとして
排出される。
１により製品として取り出され、一方高沸点成分ガスＧ
Ｈは減圧弁１２を通ってＪ−Ｔ効果による寒冷を発生し
て、熱交換器７へ導入され排気管２２から排ガスとして
排出される。
そして、この排ガスとなる高沸点成分ガスＧＨの一部又
は全部は前記排気管２２から分岐する管２３により圧縮
機２４に導かれ、原料ガスＧの圧力まで昇圧されて、管
２５から原料ガスＧの導入管２１に導入され、原料ガス
Ｇと再混合される。
は全部は前記排気管２２から分岐する管２３により圧縮
機２４に導かれ、原料ガスＧの圧力まで昇圧されて、管
２５から原料ガスＧの導入管２１に導入され、原料ガス
Ｇと再混合される。
原料ガスＧと再混合される高沸点成分ガスＧＨの邑は、
原料ガスＧの邑に応じて設定されるもので、原料ガスＧ
の発生源の運転状況により変化する。
原料ガスＧの邑に応じて設定されるもので、原料ガスＧ
の発生源の運転状況により変化する。
これにより、熱交換器７に導入されるガスの量を常に必
要伍に維持して、Ｊ−Ｔ効果による寒冷エネルギーの発
生世を確保できるので、大幅な減量運転を行なっても、
冷凍機等、特別の冷却設備を設ける必要がなくなる。
要伍に維持して、Ｊ−Ｔ効果による寒冷エネルギーの発
生世を確保できるので、大幅な減量運転を行なっても、
冷凍機等、特別の冷却設備を設ける必要がなくなる。
また、この高沸点成分ガスＧＨは、Ｊ−Ｔ効果が大きい
ため、原料ガスに混合することで従来以上の寒冷エネル
ギーを得ることができる。
ため、原料ガスに混合することで従来以上の寒冷エネル
ギーを得ることができる。
次に、第２図は本発明の他の実施例を示すもので、原料
ガスＧの圧力を利用するエジェクタ２６を導入管２７に
設け、熱交換器７．気液分離器９を通して分離された高
沸点成分ガスＧＨを該エジェクタ２６で吸引して、原料
ガスと再混合させるものであり、他の構成は前記実施例
と同様である。
ガスＧの圧力を利用するエジェクタ２６を導入管２７に
設け、熱交換器７．気液分離器９を通して分離された高
沸点成分ガスＧＨを該エジェクタ２６で吸引して、原料
ガスと再混合させるものであり、他の構成は前記実施例
と同様である。
このように、圧縮機の代わりに、簡単なエジェクタ設備
を設けることにより、外部から動力を供給すること無し
に、十分なガスはを確保することが可能となる。
を設けることにより、外部から動力を供給すること無し
に、十分なガスはを確保することが可能となる。
尚、前記実施例ではいずれもアンモニア合成装置より発
生するパージガスから水素を回収する場合の深冷ガス分
離方法について説明したが、他の産業分野で得られた低
沸点及び高沸点成分の混合ガスを原料ガスとして用いる
深冷ガス分離方法にも同様に適用できる。また、寒冷発
生源として減圧弁（膨張弁）のＪ−Ｔ効果による方法の
ほか、膨張タービンなどを用いても同様の効果を得るこ
とができる。
生するパージガスから水素を回収する場合の深冷ガス分
離方法について説明したが、他の産業分野で得られた低
沸点及び高沸点成分の混合ガスを原料ガスとして用いる
深冷ガス分離方法にも同様に適用できる。また、寒冷発
生源として減圧弁（膨張弁）のＪ−Ｔ効果による方法の
ほか、膨張タービンなどを用いても同様の効果を得るこ
とができる。
本発明の深冷ガス分離方法は以上説明したように、分離
された高沸点成分ガスの少なくとも一部を原料ガスに再
混合させることで、減量運転時の原料ガスの減少を補な
い十分な寒冷エネルギーを発生させて、別個に冷凍機等
の補助設備を追加しなくとも、深冷ガス分離装置の減量
運転の継続が可能となる。
された高沸点成分ガスの少なくとも一部を原料ガスに再
混合させることで、減量運転時の原料ガスの減少を補な
い十分な寒冷エネルギーを発生させて、別個に冷凍機等
の補助設備を追加しなくとも、深冷ガス分離装置の減量
運転の継続が可能となる。
第１図は本発明の方法の一実施例を示す系統図、第２図
は本発明の他の実施例を示す系統図、第３図は従来の深
冷ガス分離方法を示す系統図である。 ７・・・熱交換器 ９・・・気液分離器 １２・・
・減圧弁 ２０・・・深冷ガス分離器Ｍ ２１・
・・導入管 ２４・・・圧縮機 ２６・・・エジ
ェクタＧ・・・原料ガス ＧＬ・・・低沸点成分ガ
スＧＨ・・・高沸点成分ガス
は本発明の他の実施例を示す系統図、第３図は従来の深
冷ガス分離方法を示す系統図である。 ７・・・熱交換器 ９・・・気液分離器 １２・・
・減圧弁 ２０・・・深冷ガス分離器Ｍ ２１・
・・導入管 ２４・・・圧縮機 ２６・・・エジ
ェクタＧ・・・原料ガス ＧＬ・・・低沸点成分ガ
スＧＨ・・・高沸点成分ガス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、低沸点成分ガスと高沸点成分ガスよりなる高圧原料
ガスを、低沸点成分ガスと高沸点成分ガスに分離する深
冷ガス分離方法において、前記分離された高沸点成分ガ
スの少なくとも一部を原料ガスに再混合させることを特
徴とする深冷ガス分離方法。 ２、前記高沸点成分ガスは、圧縮機により昇圧させて、
前記原料ガスと再混合させることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の深冷ガス分離方法。 ３、前記高沸点成分ガスは、原料ガスを駆動流体にする
エジエクタにより吸引させて、前記原料ガスと再混合さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の深冷
ガス分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299718A JPS63150576A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 深冷ガス分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299718A JPS63150576A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 深冷ガス分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63150576A true JPS63150576A (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=17876130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61299718A Pending JPS63150576A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 深冷ガス分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63150576A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133870A (ja) * | 1974-06-18 | 1976-03-23 | Westinghouse Electric Corp | Shinkukairoshadanki |
| JPS52107297A (en) * | 1976-02-25 | 1977-09-08 | Tioxide Group Ltd | Recovery of chlorine from chlorine containing gases |
| JPS5489976A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-17 | Sulzer Ag | Apparatus for making temperature low or liquefying gas |
| JPS57131972A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reliquifier for methane based gas mixture |
| JPS59180270A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 中部電力株式会社 | 液化天然ガスの冷熱を利用した空気液化方法 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP61299718A patent/JPS63150576A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133870A (ja) * | 1974-06-18 | 1976-03-23 | Westinghouse Electric Corp | Shinkukairoshadanki |
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| JPS57131972A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Reliquifier for methane based gas mixture |
| JPS59180270A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 中部電力株式会社 | 液化天然ガスの冷熱を利用した空気液化方法 |
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