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JPH05253438A - 二元生成物圧力スイング吸着及び膜作業 - Google Patents

二元生成物圧力スイング吸着及び膜作業

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Publication number
JPH05253438A
JPH05253438A JP4291924A JP29192492A JPH05253438A JP H05253438 A JPH05253438 A JP H05253438A JP 4291924 A JP4291924 A JP 4291924A JP 29192492 A JP29192492 A JP 29192492A JP H05253438 A JPH05253438 A JP H05253438A
Authority
JP
Japan
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waste
nitrogen
stream
purity
product
Prior art date
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Pending
Application number
JP4291924A
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English (en)
Inventor
Dale A Lagree
デイル・アーノルド・ラグリー
David R Thompson
デイビッド・リチャード・トムプソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Praxair Technology Inc
Original Assignee
Praxair Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair Technology Inc filed Critical Praxair Technology Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着ガス分離方法及び系を使用して圧力を用
いることによってガスを分離する。 【構成】 PSA−空気分離作業の廃気流を膜系に通じ
て第二生成物の回収を高める。廃気流中の酸素か或は窒
素のいずれかを高濃度で含有することが認められる部分
を捕えることにより、総括分離の効率が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吸着及び膜ガス分離方法
及び系を使用して圧力を用いることによりガスを分離す
ることに関する。一層特には、本発明はそれにより高純
度生成物ガス及び高純度第二生成物ガスを回収すること
に関する。
【0002】
【従来技術】圧力スイング吸着(PSA)方法及び系
は、高純度ガス流を生成するために、広範囲の産業用途
で利用されている。このような処理加工では、一層容易
に吸着可能な成分及びそれ程容易に吸着し得ない成分を
含有する供給ガス混合物を、一層容易に吸着可能な成分
を高い吸着圧で選択吸着することができる吸着剤床に通
じるのが普通である。次いで、床を降圧して低い脱着圧
にして吸着材料から一層容易に吸着可能な成分を脱着さ
せて床から取り除いた後に、更に供給ガス混合物を床に
導入し、このようにして循環吸着−脱着作業を床におい
て続けさせる。このようなPSA加工は、多床系で行な
われるのが普通であり、各々の床は、所望のPSA加工
シーケンスを、かかる加工シーケンスを系内の各々の他
の床において行なうことに相関させて循環基準で受け
る。
【0003】PSA系は、所定の原料ガス供給から単一
生成物流を生成するために、産業用途で用いられるのが
典型的である。PSA系は、空気分離のためには、使用
する吸着剤が酸素或は窒素のいずれかについての選択性
が一層大きいことにより、酸素及び窒素の所望の分離を
達成する。任意の特定の吸着材料の吸着容量は、圧力レ
ベルが高い程増大し、圧力が低い程減少する。高純度酸
素生成物を生成するためのPSAプロセス及び系では、
用いる吸着剤は所望の酸素生成物か或は窒素について一
層大きい選択性を有するものにすることができる。用い
る吸着剤がゼオライト系モレキュラーシーブのような窒
素選択性物質である系では、生成物酸素が、高い吸着圧
における吸着工程の間に床から取り出されるそれ程容易
に吸着し得ない成分として生成される。酸素がカーボン
モレキュラーシーブのような酸素選択性物質を用いる系
において所望の生成物になる場合、生成物酸素は、吸着
剤床を降圧して低い脱着圧にする際に、一層容易に吸着
可能な成分として生成される。窒素が所望の生成物にな
るPSAプロセス及び系では、同様の効果が、PSA系
が酸素選択性吸着剤を使用するか或は窒素選択性吸着剤
を使用するかに応じて関係することになる。
【0004】当業者ならば、PSA系が固有に任意の所
定の供給流成分を供給流の他の成分から完全には分離す
ることができないことを認めるものと思う。PSA分離
は、高いパーセンテイジの一成分を少量の残りの成分と
共に含有する生成物ガス流を生じるのが普通である。P
SA系から取り出される他の流れ、すなわち廃気流は、
流入する供給流成分のすべてを含有することになる。吸
着系が流入する供給流の任意の成分を他の成分から完全
には分離しないということは、いわゆる廃気流がPSA
加工において存在する理由になることがしばしばある。
この非生成物廃気流が任意の所定成分を実際の商業運転
において有用になる程に高いパーセンテイジで含有しな
いことが極めてしばしばある。従って、この流れはガス
分離作業の末端使用者にとってあまり役に立つものでは
ない。
【0005】商業上重要なPSA−空気分離技術では、
それでも廃気流の内の最も顕著な成分、酸素であるか或
は窒素であるかを、分離した高純度ガス流として回収す
るのが望ましい。このような回収は、産業上重要な用途
の引き続いて増大する分野において、PSA作業を採用
することの技術的かつ経済的実施可能性を増進させるの
に役立つ。例えば、空気を分離して酸素を生成する典型
的な吸着プロセスでは、廃気流の平均酸素純度は約10
%になり、廃気流の残りの90%はほとんど窒素からな
るのが典型的である。空気の組成に比べて、廃気流の酸
素純度は空気の酸素純度に比べて50%以上低くなる。
従って、この廃気流から所望の純度の窒素を生成するに
は、空気中に存在する酸素の半分以上がすでに除かれて
いるので、供給空気を加工する際に必要とされるものに
比べて小さくかつ費用の少ない分離ユニットを固有に必
要とする。加えて、この廃気流を分離ユニットに供給す
る際に要する任意の圧縮設備は、空気を加工するために
要するものに比べて小さくなりかつ消費する動力は少な
くなる。しかし、廃気流から有用な成分を捕える任意の
アプローチは、追加の作業の費用がそのようにして成分
を捕えることにより得られる節減を越えないように、こ
の所望の結果を経済的に有することができなければなら
ない。
【0006】よって、発明の目的は、PSA系を使用し
た供給ガス混合物の分離及びPSA廃気流からの供給ガ
ス混合物の内の有用な成分の回収を提供するにある。発
明の別の目的は、廃気流の内の最も顕著な成分を含む高
純度流を回収するための強化手段により、酸素或は窒素
のいずれかの生成物を生成することができるPSA空気
分離方法及び系を提供するにある。これらや他の目的を
心に止めて、発明を本明細書以降において詳細に記載
し、発明の新規な特徴を特に特許請求の範囲に記載す
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明は、好ましくは、非
主生成物廃気流の内の所望の成分を高い濃度で含有する
PSA−ガス分離廃気流の部分を捕えて更に透析膜系に
おいて加工することで冨化第二生成物流を生じる。発明
の目的は、好ましくは、所望の成分を高い濃度で含有す
るPSA廃気流の部分を冨化生成物流として回収するこ
とにより達成される。回収した部分は、有利には、透析
膜系に通じて更に精製することができる。このアプロー
チは、PSA廃気流の瞬間純度が廃気流を生成する間変
わることを見出したことにより、実施し得る。その結
果、廃気流の濃度の最も高い部分を捕えることにより、
他の方法ではPSA廃気流と共に排出されることになる
成分に富んだ高純度流が得られることになる。
【0008】発明の実施において、廃気流の瞬間純度を
モニターし、その純度が最小の許容レベルを満足する或
はこれを越えると直にこの流れを捕える。廃気流の純度
レベルがかかる最小の許容レベルより低い場合、PSA
−空気分離作業からの廃気ガスのすべてに関して慣習的
に行なわれている通りに、廃気流をベントさせる。この
ため、廃気流の流れを向けるのに2つのコントロールバ
ルブを使用することができる。コントロールバルブは直
接互いに反対に作動し、一方のバルブは廃気流を捕える
のに用い、他方はこの流れをベントさせるのに用いる。
バルブの作動は廃気ガスの瞬間的純度の読みに基づく。
廃気ガスの所望の成分をバッチ様式で回収するので、所
望の冨化成分の連続した流れを二元生成物流として末端
使用者に保つのに、サージタンクが用いられる。二元生
成物流を圧縮して所望の作業圧力にするのはサージタン
クの下流で行なわれる。
【0009】本明細書中以降、発明を添付図面により説
明する。図1のPSA−酸素系を参照すれば、供給空気
を管路1及び空気圧縮機2に通じてPSA床に所望の高
い吸着圧レベルにおいて通じる。所望の場合、バルブ4
を収容する管路3を設置して圧縮空気を系から転流させ
る。管路1を分けて2つの供給管路5及び6にして供給
空気を例示のPSA系における2つの床の各々に循環基
準で通じる。バルブ7を収容する管路5は吸着剤床8の
底部、或は供給端に通じ、他方、バルブ9を収容する管
路6は吸着剤床10の底部、或は供給端に通じる。バル
ブ12を収容する管路11は吸着剤床8の上部、或は生
成物端から通じる。バルブ14を収容する管路13は吸
着剤床10の上部、或は生成物端から通じる。管路11
及び13は一緒になってチェックバルブ16を収容する
管路15を形成し、管路15は貯蔵タンク17に通じ、
貯蔵タンク17から管路18を通って冨化酸素が高純度
生成物流として回収される。
【0010】吸着剤床の底部端において、管路19及び
20が管路5及び6からそれぞれ延在してバルブ21及
び22をそれぞれ収容する。管路19及び20は一緒に
なって管路23を形成し、管路23は管路24に延在
し、管路24は真空ポンプ25、バルブ26、貯蔵タン
ク27及び生成物圧縮機28を収容し、圧縮機28から
冨化ガスを管路29により下記に説明する通りの膜系に
通す。バルブ31を収容する管路30が管路24の真空
ポンプ25とバルブ26との間から延在する。吸着剤床
から取り出される廃気ガスの純度を、管路24の真空ポ
ンプ25と管路30が管路24から延在する点との間か
ら採取する入力信号33に応答する純度分析計32によ
りモニターする。純度分析計32は、また貯蔵タンク2
7内のガス純度も入力信号34によりモニターするよう
に適応させる。純度分析計32は、出力信号35を制御
系36に送るように適応させる。制御系36を用いて、
出力信号37及び38によりバルブ31及び26をそれ
ぞれ適当に作動させ、それで管路24のPSA廃気ガス
を管路30を通過させるか或は管路24より貯蔵タンク
27に通過させ続ける。制御系36は、また貯蔵タンク
27内に存在する冨化ガスの量も入力信号39によりモ
ニターする。
【0011】図1に示す系のPSA部分の運転では、圧
縮された供給空気が高い吸着圧で循環基準で床8及び1
0を通過する。吸着剤床8及び10は、酸素、或は酸素
及びアルゴンを床を通過させかつ貯蔵容器17に通じか
つ冨化酸素生成物として使用するために管路15で回収
しながら、窒素を選択吸着することができるゼオライト
系モレキュラーシーブのような平衡タイプの吸着材料を
弱める。各々の床において吸着/脱着PSA加工シーケ
ンスのこの部分の間に脱着する際に、一層容易に吸着可
能な窒素、すなわちPSA−酸素運転における代表的な
廃棄ガスが降圧させて低い脱着圧にする床の下方の供給
端から通じて排出管路23に通じる。真空ポンプ25を
用いて圧力を下げて脱着させる場合、窒素ガスがバルブ
21か或はバルブ22のいずれかを通って排出管路23
に流れ、そこから管路24、真空ポンプ25及び管路3
0に流れて系から排出される。
【0012】発明の実施において、窒素廃気流は連続し
て管路30に送られず、制御バルブ26及び31により
2つの別の流れに分けられる。バルブ31及び管路30
を通過する窒素ガスはプロセスのネット廃気流を表わ
す。バルブ26を通る窒素の流れは廃気流から回収され
る冨化窒素ガスを構成する。降圧を受けるPSA床から
の廃気流の瞬間純度を純度分析計32でモニターし、純
度分析計32からの出力信号は制御系36に送られて窒
素含有ガスをバルブ31を収容する管路30により廃気
に或は末端使用者にとって許容し得る最小純度に基づい
て、バルブ26を通って貯蔵タンク27に通すのを制御
する。瞬間純度が許容し得るレベルより低い場合、流れ
をバルブ31及び管路30を通して大気に排出させるこ
とによるように、系から「ネット」排気として排出させ
るのに向ける。瞬間純度がこのレベルより高い場合、流
れをバルブ26を通して貯蔵タンク27に向ける。この
タンクは、発明の目的で必要とするタンクの容積を最小
にするために、定容積と対照して、袋(ブラダー)タイ
プのものが好ましい。貯蔵タンクは、バルブ26を通る
流れが不連続になるので、末端使用者への冨化窒素生成
物の一定流れを保つのに要する。PSA床からの廃気ガ
スは低い脱着圧であるので、回収された冨化窒素生成物
流を圧縮する必要があるのが典型的である。圧縮機28
を使用して発明の実施において用いる膜系に供給して更
に冨化された窒素流を生成して末端使用者に通じる。
【0013】上述した通りに、制御系36は、また入力
信号39により貯蔵タンク27における冨化ガスの量も
モニターする。貯蔵タンクがガスを更に入れることがで
きなくなったときに、信号39が純度入力信号33を無
視してガスを、その純度に関係無く、バルブ31により
廃棄にベントさせることになる。加工選択として、制御
系36を用いて、上記した通りの純度分析計32への入
力信号33により測定する瞬間純度に対照して、入力信
号34により貯蔵タンク27におけるガスの純度をモニ
ターすることができる。タンクにおける純度レベルが許
容レベルより高ければ、使用者は、単にバルブ26を開
放したままにする時間増分を増大することにより、廃棄
ガスを更に回収する。同様に、バルブ31を一層長い時
間閉止したままにして廃棄としてベントさせるガスを少
なくする。上述した通りに、貯蔵タンク27におけるガ
ス容積が最大レベルに達したならば、入力信号39はこ
の純度信号を無視する。
【0014】それ以上の加工制御選択として、一旦瞬間
純度プロフィルが分かったら、瞬間純度か或は貯蔵タン
クにおけるガスの純度のいずれかを連続してモニターし
ないで、系を冨化窒素生成物ガスを回収するように設定
させることができる。この場合、制御バルブを制御系3
6において、廃棄ガスを回収すべき必要とする時間増分
に基づいて、設定する。制御バルブはこれらの設定した
時間に基づいて作動し、それらの作動は次いで直接どち
らの純度の関数にもならない。これらの設定した増分を
無視する唯一の信号は、貯蔵タンク27がいっぱいにな
ったことを示す信号39である。
【0015】総括吸着/脱着/再加圧加工シーケンスに
おいて用いる特定の加工工程についてのような代表的な
廃気流プロフィルでは、特定のPSA系の廃棄純度を、
例えば廃気流中に存在する酸素%として時間に対してプ
ロットすることができる。これに関し、PSA加工シー
ケンスは、ガスを一つの床の生成物端から放出させ、か
つ系における別の床、すなわち図1の2床実施態様にお
ける他の床の生成物端に通じさせ、それで2つの床を均
圧にさせる均圧工程を用いるのが普通であることに留意
すべきである。このような均圧工程の間、空気圧縮機2
もまた真空ポンプ25も必要としない。従って、両方と
もこの期間中「無負荷」状態である。すなわち、空気圧
縮機2は管路1より空気を取り入れ、圧縮してわずかに
高い圧力にし、この空気をバルブ4により大気に排出さ
せる。同様に、真空ポンプ25はバルブ41及び管路4
2及び24により空気を取り入れ、圧縮してわずかに高
い圧力にし、この空気をバルブ31により大気に排出さ
せる。これより、サイクルの無負荷部分の間、すなわ
ち、床の一つを降圧させて均圧にする間、及び次にその
床を総括加工シーケンスの後の部分で再加圧して均圧に
する間、空気が、廃棄ガスと対照に、真空ポンプ25を
通って流れる。このような無負荷工程の間に最も高い酸
素濃度が生じ、かかる場合、酸素濃度は空気特性(21
%)に近いレベルに上昇する。一旦、特定の床の並流降
圧−均圧の後に、サイクルの再生部分が始まると、酸素
濃度は直ちに減少する。無負荷工程に関し、無負荷期間
が短くかつ加工ラインにおける混合作用により、酸素純
度は21%に達しないことに留意すべきである。
【0016】廃気流プロフィルは、使用する特定の作業
サイクル時間、使用する吸着材料、使用する吸着剤床の
数、使用する特定のPSA加工シーケンス、等に応じて
変わることを認めるものと思う。サイクルの無負荷部分
の外に、廃棄の酸素濃度は通常床における脱着工程の初
めの部分の間、高くなることに留意すべきである。回収
される廃棄流における最大許容酸素濃度が与えられる
と、冨化窒素生成物ガスを回収する最適期間は容易に決
めることができる。図の2床系に基づく例示の例では、
例えば最大許容純度を酸素8%とすれば、一床において
約27秒の吸着工程の内の約11秒の後に、再生される
他の床における廃棄流の酸素濃度は8%又はそれ以下に
なるのが求められた。このような例では、この状態が続
き、無負荷工程、すなわち床の間の均圧の開始まで、窒
素生成物ガスが捕えられることになる。この点で、廃棄
ガスは、慣用のPSA作業の場合のように、ベントさせ
る。これに関し、PSA系から窒素冨化生成物として回
収される廃棄ガスの平均酸素純度が最大許容レベルより
低くなることが自明であることは強調されるべきであ
る。
【0017】上記した通りに、高純度或は冨化窒素生成
物を回収するための最適時間増分は、上記したタイプの
任意の所定のPSA−酸素系についてのそのような廃気
流純度プロフィルグラフから求めることができる。最適
時間増分がPSA加工シーケンスの変化と共にかつサイ
クル工程時間の変化と共に変化するのはもちろんであ
る。通常、時間増分がすべて等しいパーセンテイジ変化
するならば、廃棄ガスを冨化窒素生成物として回収する
期間が同じパーセンテイジ変化するものと予想される。
すべての場合において、精確な時間増分は廃棄ガス純度
を上記した通りに瞬間的にモニターすることによって求
められる。
【0018】同じ最大許容酸素濃度について、窒素生成
物ガスを回収するための時間増分は、任意の所定のPS
A−酸素系の特定の特徴に応じて長く或は短くすること
ができる。その上、時間増分は、あるPSA系及びプロ
セスと別のPSA系及びプロセスとのPSA加工シーケ
ンスの相違点で生じ得る。最適な回収期間は、特定のP
SA系において用いられる特定の吸着剤、サイクルシー
ケンス及び工程時間増分の関数になる。
【0019】図の実施態様に基づく特定の具体例では、
PSA床からの廃棄ガスの平均酸素純度は8.5%にな
るのが認められた。無負荷工程の間の上記した空気流れ
で、廃気ガスをすべて捕えるとすれば、酸素8.5%を
有する窒素ガス流が得られる。廃気流の瞬間純度は廃気
ガス流を生じる間変わることを認識することによりかつ
廃気ガス流の特定の部分だけを回収することにより、純
度の一層高い窒素流、すなわち酸素濃度の一層低い窒素
流を望ましいことに得ることができる。例えば、上記の
例では、得られる窒素生成物の平均純度は高める、すな
わち酸素を8%又はそれ以下で含有するPSA廃棄ガス
のその部分だけを回収して、平均酸素濃度を約7.5%
に低下させることにより高めることができる。
【0020】種々の変更及び変更態様を、発明の細部に
おいて特許請求の範囲に記載する発明の範囲から逸脱し
ないでなし得ることは理解されるものと思う。すなわ
ち、供給空気から窒素か或は酸素のいずれかを選択吸着
することができる任意の市販されている吸着剤を用いる
ことができる。これより、ゼオライト系モレキュラーシ
ーブ物質、例えば13X、5A、10X、モルデナイト
のような平衡タイプの吸着剤を用いることができ、これ
らは窒素を供給空気の一層容易に吸着可能な成分として
選択吸着する。供給空気から酸素を選択吸着することが
できるカーボンモレキュラーシーブのような速度選択性
吸着材料もまた用いることができる。また、採用する特
定のPSA加工シーケンスを当分野において一般に知ら
れている通りに変え得ることも認められるものと思う。
通常の吸着/脱着/再加圧シーケンスはPSA作業に関
係するが、PSA分野において知られている通りに、種
々の他の加工工程もまた加工シーケンスの一部として採
用することができる。
【0021】すなわち、PSA−酸素シーケンスは下記
のようなシーケンスを含むことができる:(1)高い吸
着圧で吸着する;(2)ガスを床の非供給端から放出す
ることにより並流降圧し、該ガスを用いてパージガスを
別の床に供する;(3)並流降圧−均圧;(4)ガスを
床の供給端から放出することにより向流降圧し、床を降
圧して低い脱着圧にし、減圧条件下で降圧して減圧にす
ることを含み;(5)低い脱着圧でパージする;(6)
均圧により部分再加圧する;(7)供給空気で更に再加
圧して高い吸着圧にする。特定のPSA−窒素シーケン
スはWerner等の特許、すなわち米国特許4,59
9,094号のものであり、下記を含む:(1)別の床
からの連産品流出ガスを床の排出端に導入して圧力を中
間レベルに上げ;(2)供給空気で更に再加圧して高い
吸着圧にし;(3)一層容易に吸着可能な窒素を高い吸
着圧の床の供給端に並流パージとして通じ;(4)一層
容易に吸着可能な窒素を床の供給端から排出することに
よって床を並流降圧して中間圧力にし;(5)床を更に
並流降圧して減圧脱着圧にし;(6)床の排出端に導入
するそれほど容易に吸着し得ない酸素で床を並流パージ
して一層容易に吸着可能な窒素を更に床の供給端から排
出し;(7)工程(2)の間に更に供給空気を床に通じ
て工程(1)〜(6)を循環基準で繰り返す。
【0022】発明を、吸着剤床を少なくとも1つ有する
吸着系で、好ましくは吸着剤床を2〜4、一層好ましく
は吸着剤床を2或は3有する吸着系で実施することがで
きることは理解されるものと思う。発明の実施におい
て、管路29における冨化窒素ガスはそれ自体いくつか
の目的に望ましい生成物ガスになり得る。かかる冨化窒
素ガスは、冨化窒素流から水、二酸化炭素及びその他の
このような不純物、並びに同じそれ以上の酸素を取り除
き、それで本明細書中に記載しかつ特許請求の範囲に記
載するPSA/膜系の下流の実際の商業運転のために有
利な高純度窒素流を提供するために適応させた膜系43
への高圧流となる。図に示すように、圧縮機28を使用
して高圧の連続したガスの流れを管路29により膜系4
3に供給する。この流体の内の所望の窒素成分は、膜系
により、この流体から少なくとも一種の望ましくない成
分或は不純物を再び取り上げることによって、更に冨化
させる。更に冨化させた窒素流を管路44で回収し、上
記成分を管路45により排出させる。
【0023】当業者ならば、発明の目的で、使用する膜
系の特定のタイプが発明にとり臨界的なものでないこと
を認めるものと思う。但し、膜が膜系43に通じる冨化
ガス流中に存在する他の成分或は不純物から精製するこ
とを望む冨化成分を有効に分離することができるもので
あることを条件とするのはもちろんである。すなわち、
膜の組成、膜のタイプ、すなわち、複合膜或は非対称
膜、用いる膜段階の数、作業パラメータ、等はガス構成
に関係する貯蔵タンク27、ガス純度及び特定の末端使
用者の他の要求に応じて変わる。
【0024】発明の統合されたPSA/膜系は、有利に
は、PSA廃棄流を用いて膜系の動力消費及び資本経費
を最小にさせる。典型的なPSA−酸素系に関し、例え
ば、廃棄流は酸素を約10%含有し、残りは主に窒素で
あるのが代表的である。この流れを膜系への供給ガスと
して用いることが、供給空気を膜系に通じることに組み
立てられて経済的利点を生じる。等しい量の高純度窒素
を生産するのに、PSA−酸素廃棄流を用いると、膜系
に供給する原料ガス中に存在する酸素が少ないので、使
用するガス圧縮機を小さくしかつ膜表面積を少なくする
ことが可能になる。加えて、供給空気流を用いる場合に
比べて、このように圧縮機が小さくなることにより、取
り込む動力は少なくなる。
【0025】PSA廃棄流の所望の部分を分離して用い
ることは、非生成物成分純度を高めることを可能にし、
図の実施態様において圧縮機28の寸法を更に小さくさ
せ、それで資本経費及び動力消費を減少させる。加え
て、例示のPSA−酸素系の廃棄流から高純度窒素を生
産する場合のように、発明のこの純度の高い好ましい実
施態様は、用いる膜系を小さくすることを可能にし、そ
れで加えて総括系の資本経費を減少させる。窒素を最も
高い濃度で含有する廃棄流の部分だけを回収するのが通
常好ましいが、発明の範囲はこのような実施態様に限ら
れないことは理解されるものと思う。膜系は、PSA−
酸素系から回収する廃棄ガスの予期する純度及び末端使
用者が要求する生成物ガスの純度に容易に基づくことが
できる。PSA廃棄流が、窒素の他に、酸素、二酸化炭
素及び水を主成分として含有する場合、更に冨化させた
高純度窒素生成物流を生産するために、膜系を使用して
これらの成分の内の少なくとも一種を除く。
【0026】種々の変更及び変更態様を、本明細書中に
記載する方法及び系の細部において特許請求の範囲に記
載する発明の範囲から逸脱しないでなし得ることは理解
されるものと思う。すなわち、上述した通りに、複合膜
或は非対称膜構造を発明の膜系において用いることがで
きる。稠密膜もまた用いることができるが、透過特性が
固有に小さいことから、好ましいものではない。発明の
実施において用いる透析膜は、膜束のアセンブリーで用
いるのが普通であり、エンクロージャー内に位置させて
膜系の主要素を構成する膜モジュールを形成するのが典
型的である。膜系は、単一のモジュール或は複数のモジ
ュールを、平行か或はシリーズのいずれかの作業のため
に配列させて成ることができる。
【0027】膜モジュールは、膜の束を任意の簡便な中
空ファイバー形態で、もしくは螺旋巻き、ひだ付き、フ
ラットシート或はその他の所望の膜構造で用いて作製す
ることができる。膜モジュールは、供給ガス(空気)側
及び反対の透過ガス出口側を有するように作製する。中
空ファイバー膜について、供給側は内側を外にした対置
についてのボアー側、か或は外側を内にした作業につい
て中空ファイバーの外側のいずれかにすることができ
る。図に一般的に示す通りに、供給ガスを系に導入する
手段及び透過及び非透過の両方の流体を抜き出す手段を
設置する。
【0028】発明の実施において用いる膜の組成が所望
の分離について、例えば窒素に勝る水について高い選択
性或は分離係数を有することは認められるものと思う。
すなわち、水及び冨化窒素流から分離することを望む他
の望まない成分が図の膜43に通じた。水/窒素分離
は、冨化窒素流からの水の高い除去について、少なくと
も50が有利であり、1,000より大きいのが好まし
い。加えて、膜は、所望の高純度生成物の損失を最少に
するように、窒素について比較的小さい透過度を有すべ
きである。セルロースアセテートがかかる基準を満足す
る膜材料の例である。しかし、エチルセルロース、シリ
コーンゴム、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレ
ン、等のような種々の他の膜材料もまた用い得ることは
認められるものと思う。
【0029】発明を空気分離作業、特にPSA−酸素系
及びそれからの廃棄からの高純度窒素の回収に関して説
明してきたが、PSA−窒素系を同様に廃気流から高純
度酸素を回収するように作動させることができることに
留意すべきである。このような場合、酸素廃気流は、供
給空気を床に通じて窒素を選択吸着させ、酸素成分を高
い吸着圧レベルで床を通過させる期間中、床の非供給端
から取り出されるそれ程容易に吸着し得ない成分になる
ことは認められるものと思う。更に、このような実施態
様では、図に示す制御系、純度分析計及びその他の特徴
を床の反対端において使用してネット廃気流から冨化酸
素流を望ましく分離し、該冨化酸素を典型的には貯蔵タ
ンクに通じ、貯蔵タンクからガスを圧縮機により膜系に
通じて、図に高純度窒素の精製及び回収に関して例示す
るような方法で更に高純度酸素を精製して回収する。
【0030】発明は、実際の商業運転におけるPSA−
空気分離作業の利点を高めることが分かるものと思う。
発明は、二元の高純度生成物回収を可能にすることによ
り、極めて望ましくかつ簡便な膜ガス分離系で補足する
PSA−空気分離方法及び系を採用して高純度酸素及び
高純度窒素を生産することの技術的かつ経済的実施可能
性を有意に高める。
【図面の簡単な説明】
【図1】PSAから回収した窒素冨化廃棄ガスを透析膜
系に通じて窒素リッチ副生物流を生成するPSA−酸素
系についてのプロセスフローダイヤグラムである。
【符号の説明】
8 吸着剤床 10 吸着剤床 17 貯蔵タンク 25 真空ポンプ 27 貯蔵タンク 32 純度分析計 36 制御系 43 膜系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01B 21/04 D G N

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素か或は窒素のいずれかを供給空気の
    一層容易に吸着可能な成分として選択吸着することがで
    きる吸着材料を収容する少なくとも1つの吸着剤床を有
    する吸着系で、各々の床で吸着/脱着/再加圧シーケン
    スを循環基重で含み、所望の生成物を系から回収しかつ
    廃気流を別に系から排出させる、酸素或は窒素のいずれ
    かを高純度生成物として回収する圧力スイング吸着方法
    において、(a)廃気流を、廃気流の主成分として存在
    する窒素か酸素のいずれかをそれに存在する不純物から
    選択回収することができる透析膜系に通じ;(b)不純
    物を膜系から排出させ;及び(c)廃気流の主成分を膜
    系から高純度第二生成物として回収することを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 供給空気の一層容易に吸着可能な成分が
    窒素を含み、酸素が供給空気のそれ程容易に吸着し得な
    い成分を構成する請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 酸素が吸着系の所望の生成物であり、吸
    着系の廃気流が窒素を主成分として含み、高純度窒素を
    膜系から回収する請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 窒素が吸着系の所望の生成物であり、吸
    着系の廃気流が酸素を主成分として含み、高純度酸素を
    膜系から回収する請求項2の方法。
  5. 【請求項5】 (a)廃気流の一部を残りのネット廃気
    部分から分離し、該分離された部分は非生成物成分を廃
    気流中の該成分の平均純度レベルより高い純度で有し、
    該純度レベルは少なくとも該非生成物成分について望ま
    れる最小の許容レベルに等しく;(b)非生成物成分の
    該分離された部分を膜系に通じて第二生成物として回収
    し;(c)廃気流のネット廃気部分を排出させることを
    含む請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 一層容易に吸着可能な成分が窒素を含
    み、酸素が供給空気の最も吸着し難い成分を構成する請
    求項5の方法。
  7. 【請求項7】 酸素が吸着系の所望の生成物であり、窒
    素が高純度第二生成物である請求項5の方法。
  8. 【請求項8】 廃気流の瞬間純度をモニターし、吸着シ
    ーケンスにおいて廃気流の純度が最小許容レベルを満足
    する或はこれを越えるような時間に廃気流をネット廃気
    から分離する請求項5の方法。
  9. 【請求項9】 前記吸着材料が窒素を供給空気の一層容
    易に吸着可能な成分として選択吸着することができるゼ
    オライト系モレキュラーシーブ物質を含む請求項8の方
    法。
  10. 【請求項10】 廃気流の分離された部分が貯蔵タンク
    に通じ、貯蔵タンク中の非生成物成分の分離された部分
    の純度をモニターし、廃気流の分離された部分が、非生
    成物成分の分離された部分の純度が最小許容レベルを満
    足する或はこれを越える期間貯蔵タンクに通じる請求項
    5の方法。
  11. 【請求項11】 廃気流の一部をネット廃気から分離す
    る時間増分を、廃気流の該分離された部分が最小許容レ
    ベルを満足する或はこれを越える純度を有するように設
    定する請求項5の方法。
  12. 【請求項12】 前記吸着材料が窒素を供給空気の一層
    容易に吸着可能な成分として選択吸着することができる
    ゼオライト系モレキュラーシーブ物質を含む請求項10
    の方法。
  13. 【請求項13】 酸素が吸着系の生成物であり、窒素が
    高純度第二生成物である請求項12の方法。
  14. 【請求項14】 廃気流の分離された部分を貯蔵タンク
    に通じ、貯蔵タンクに通じる廃気流の該分離された部分
    の量をモニターし、貯蔵タンクが廃気流の該分離された
    部分で一杯になった際に、それ以上の量の廃気流を排出
    に転流することを含む請求項5の方法。
  15. 【請求項15】 酸素か或は窒素のいずれかを供給空気
    の一層容易に吸着可能な成分として選択吸着することが
    できる吸着材料を収容する少なくとも1つの吸着剤床を
    有する吸着系で酸素か或は窒素のいずれかの生成物を回
    収し、吸着、脱着及び再加圧を含む加工シーケンスを作
    動させるために適応され、所望の生成物を系から回収し
    かつ廃気流を系から排出させる圧力スイング吸着系にお
    いて、(a)廃気流の主成分として存在する窒素か酸素
    のいずれかをそれに存在する不純物から選択回収するこ
    とができる透析膜系;(b)廃気流を透析膜に通じるた
    めの導管手段;(c)不純物を膜系から排出させるため
    の導管手段;及び(d)廃気流の主成分を膜系から選択
    回収するための導管手段を含むことを特徴とする系。
  16. 【請求項16】 前記吸着材料が窒素を一層容易に吸着
    可能な成分として選択吸着することができ、酸素が供給
    空気のそれ程容易に吸着し得ない成分である請求項15
    の系。
  17. 【請求項17】 酸素が吸着系の所望の生成物であり、
    吸着系の廃気流が窒素を主成分として含み、前記膜系を
    高純度窒素を回収するために適応させた請求項16の
    系。
  18. 【請求項18】 (a)廃気流の一部を残りのネット廃
    気部分から分離し、該分離された部分は非生成物成分を
    廃気流中の該成分の平均純度レベルより高い純度で有
    し、該純度レベルは少なくとも該非生成物成分について
    確定した最小許容レベルに等しくするための制御手段;
    及び(b)非生成物成分の該分離された部分を膜系に通
    じるための導管手段を含む請求項15の系。
  19. 【請求項19】 前記吸着材料が窒素を供給空気の一層
    容易に吸着可能な成分として選択吸着することができ、
    酸素がそれ程容易に吸着し得ない成分を構成する請求項
    18の系。
  20. 【請求項20】 前記吸着材料がゼオライト系モレキュ
    ラーシーブ物質を含む請求項18の系。
  21. 【請求項21】 廃気流の瞬間純度をモニターするため
    の分析計手段、及び廃気流の前記部分を、その純度が最
    小許容レベルを満足する或はそれを越えると直にネット
    廃気流と分離するための制御手段を含む請求項18の
    系。
  22. 【請求項22】 高純度酸素を吸着系の生成物として回
    収しかつ高純度窒素を第二生成物として回収するために
    適応された請求項21の系。
  23. 【請求項23】 (a)廃気流の前記分離された部分の
    ための貯蔵タンク、(b)分離された部分を貯蔵タンク
    に通じるための導管手段、(c)貯蔵タンク中の非生成
    物成分の分離された部分の純度をモニターするための分
    析計手段、及び(d)廃気流の分離された部分を、非生
    成物成分の分離された部分の純度が最小許容レベルを満
    足する或はこれを越える期間貯蔵タンクに通じるための
    制御手段を含む請求項18の系。
  24. 【請求項24】 前記吸着材料が空気から窒素を選択吸
    着することができるゼオライト系モレキュラーシーブ物
    質を含む請求項23の系。
  25. 【請求項25】 廃気流の一部をネット廃気から分離す
    る時間増分を、廃気流の該分離された部分が最小許容レ
    ベルを満足する或はこれを越える純度を有するように設
    定するるための制御手段を含む請求項18の系。
  26. 【請求項26】 前記吸着材料が空気から窒素を選択吸
    着することができるゼオライト系モレキュラーシーブ物
    質を含む請求項25の系。
  27. 【請求項27】 (a)廃気流の分離された部分を貯蔵
    タンクに通じるための導管手段、(b)貯蔵タンクに通
    じる廃気流の該分離された部分の量を求めるためのモニ
    ター手段、及び(3)貯蔵タンクが廃気流の該分離され
    た部分で一杯になった際に、それ以上の量の廃気流を排
    出に転流するための制御手段を含む請求項18の系。
  28. 【請求項28】 前記吸着系が2〜4個の吸着剤床を含
    む請求項15の系。
  29. 【請求項29】 前記吸着系が2個の吸着剤床を含む請
    求項28の系。
JP4291924A 1991-10-08 1992-10-07 二元生成物圧力スイング吸着及び膜作業 Pending JPH05253438A (ja)

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US07/772,867 US5207806A (en) 1991-10-08 1991-10-08 Dual product pressure swing adsorption and membrane operations
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TW (1) TW203562B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709733A (en) * 1995-05-29 1998-01-20 Nitto Denko Corporation Gas separation method
JP2004536702A (ja) * 2001-07-31 2004-12-09 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド ヘリウム回収の制御システム
KR101120992B1 (ko) * 2004-08-05 2012-06-13 스미토모 세이카 가부시키가이샤 산소 가스 및 질소 가스의 병행 분리방법 및 병행 분리시스템
JP2013509298A (ja) * 2009-10-30 2013-03-14 オアシス ウォーター,インコーポレーテッド 浸透分離システム及び方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609620B1 (en) * 1993-01-30 1999-02-10 The BOC Group plc Gas separation
US5429664A (en) * 1993-02-22 1995-07-04 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing absorption with recycle of void space gas
US5306331A (en) * 1993-03-18 1994-04-26 Permea, Inc. Process for cooling the feed gas to gas separation systems
US5308382A (en) * 1993-04-16 1994-05-03 Praxair Technology, Inc. Container inerting
US5480682A (en) * 1993-05-21 1996-01-02 Air Products And Chemicals, Inc. Non-cryogenically generated nitrogen atmosphere for radiation curing
US5388650B1 (en) * 1993-06-14 1997-09-16 Mg Nitrogen Services Inc Non-cryogenic production of nitrogen for on-site injection in downhole drilling
US5749422A (en) * 1993-06-14 1998-05-12 Mg Nitrogen Services, Inc. Non-cryogenic nitrogen for on-site downhole drilling and post drilling operations
US5707425A (en) * 1994-10-21 1998-01-13 Nitrotec Corporation Helium recovery from higher helium content streams
US5792239A (en) * 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
US5632803A (en) * 1994-10-21 1997-05-27 Nitrotec Corporation Enhanced helium recovery
EP0847791B1 (de) * 1996-12-11 2004-03-17 SGI-PROZESS-TECHNIK GmbH Verfahren zum Betrieb einer Druckwechselanlage zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Luft
DE29719775U1 (de) * 1996-12-11 1998-02-05 SGI-Prozesstechnik GmbH, 63674 Altenstadt Druckwechselanlage zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Luft
US5858062A (en) * 1997-02-10 1999-01-12 Litton Systems, Inc. Oxygen concentrator
US5827351A (en) * 1997-02-14 1998-10-27 Praxair Technology, Inc. Air separation system and method
US5906673A (en) * 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
US5979440A (en) 1997-06-16 1999-11-09 Sequal Technologies, Inc. Methods and apparatus to generate liquid ambulatory oxygen from an oxygen concentrator
FR2764523B1 (fr) * 1997-06-17 1999-07-16 Air Liquide Procede et dispositif de fourniture de plusieurs gaz de travail, et son application a une installation d'assemblage de composants electroniques
US5851266A (en) * 1997-06-23 1998-12-22 Praxair Technology,Inc. Hybrid solid electrolyte ionic conductor systems for purifying inert gases
US7204249B1 (en) 1997-10-01 2007-04-17 Invcare Corporation Oxygen conserving device utilizing a radial multi-stage compressor for high-pressure mobile storage
US5988165A (en) 1997-10-01 1999-11-23 Invacare Corporation Apparatus and method for forming oxygen-enriched gas and compression thereof for high-pressure mobile storage utilization
US6085549A (en) * 1998-04-08 2000-07-11 Messer Griesheim Industries, Inc. Membrane process for producing carbon dioxide
US6128919A (en) * 1998-04-08 2000-10-10 Messer Griesheim Industries, Inc. Process for separating natural gas and carbon dioxide
FR2778581B1 (fr) * 1998-05-12 2000-06-09 Commissariat Energie Atomique Procede de purification, et de concentration en un constituant minoritaire, d'un melange gazeux, procede de detection de ce constituant, et installation
GB9823651D0 (en) * 1998-10-29 1998-12-23 Normalair Garrett Ltd Gas generating system
FR2833183B1 (fr) * 2001-12-12 2004-01-23 Air Liquide Procede de traitement par adsorption d'un melange gazeux, et installation de production de monoxyde de carbone comportant une unite de traitement de mise en oeuvre d'un tel procede
US7025803B2 (en) * 2002-12-02 2006-04-11 L'Air Liquide Societe Anonyme A Directoire et Counsel de Surveillance Pour L'Etude et L'Exploration des Procedes Georges Claude Methane recovery process
DE10323137B4 (de) 2003-05-22 2008-04-30 DRäGER AEROSPACE GMBH Vorrichtung zur Anreicherung von Luft mit Sauerstoff in einem Flugzeug und einem Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung
US20060000357A1 (en) * 2004-03-23 2006-01-05 Keith Michael Method and system for producing inert gas from combustion by-products
US8062003B2 (en) * 2005-09-21 2011-11-22 Invacare Corporation System and method for providing oxygen
US20070274845A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Air Products And Chemicals, Inc. Fluid Storage And Dispensing System
US8480789B2 (en) * 2007-07-10 2013-07-09 Manufactured Methane Corporation Landfill gas purification method and system
US7815713B2 (en) * 2007-07-10 2010-10-19 Manufactured Methane Corp. Landfill gas purification method and system
FR2937258B1 (fr) * 2008-10-21 2011-05-20 Air Liquide Repressurisation d'un vsa traitant un melange gazeux comprenant un combustible
WO2011022361A1 (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Invacare Corporation Compressor
DE102010048774A1 (de) * 2010-10-16 2012-04-19 Linde Aktiengesellschaft Vakuum-Druckwechseladsorptionsprozess
US8568512B2 (en) 2011-04-29 2013-10-29 A.R.C. Technologies Corporation Method and system for methane separation and purification from a biogas
US9624918B2 (en) 2012-02-03 2017-04-18 Invacare Corporation Pumping device
AT514362B1 (de) * 2013-05-17 2015-03-15 Köck Herbert Verfahren zur Herstellung von Sauerstoff
KR101559902B1 (ko) * 2013-08-12 2015-10-14 (주)세프라텍 흡착성 투과 폴리머 중공사막을 이용한 가스 흡탈착 분리 시스템
CN103693623B (zh) * 2013-12-13 2016-03-02 合肥江航飞机装备有限公司 一种分子筛与中空纤维膜氧氮分离装置
US9505500B2 (en) * 2015-01-23 2016-11-29 Ametek, Inc. Inerting fuel systems, methods, and apparatuses
JP6091681B1 (ja) * 2016-03-31 2017-03-08 大阪瓦斯株式会社 圧力変動吸着式ガス製造装置
US10814268B2 (en) 2018-03-29 2020-10-27 Samuel L. Shepherd Process for separating gases from gas mixtures using hydro fluoro ether
US11207636B2 (en) * 2019-09-04 2021-12-28 Uop Llc Membrane permeate recycle system for use with pressure swing adsorption apparatus
CN119701566B (zh) * 2025-02-27 2025-06-24 吕梁经开区科创服务有限公司 一种带有压力保护的焦炉煤气psa制氢用提纯设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6391119A (ja) * 1986-10-01 1988-04-21 ザ・ビーオーシー・グループ・インコーポレーテッド ガス拡散バリヤーを使用するpsa法および装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238204A (en) * 1979-06-18 1980-12-09 Monsanto Company Selective adsorption process
US4645516A (en) * 1985-05-24 1987-02-24 Union Carbide Corporation Enhanced gas separation process
US4687498A (en) * 1986-02-24 1987-08-18 The Boc Group, Inc. Argon recovery from hydrogen depleted ammonia plant purge gas utilizing a combination of cryogenic and non-cryogenic separating means
US4690695A (en) * 1986-04-10 1987-09-01 Union Carbide Corporation Enhanced gas separation process
US4765804A (en) * 1986-10-01 1988-08-23 The Boc Group, Inc. PSA process and apparatus employing gaseous diffusion barriers
US4701187A (en) * 1986-11-03 1987-10-20 Air Products And Chemicals, Inc. Process for separating components of a gas stream
US4783203A (en) * 1987-10-22 1988-11-08 Union Carbide Corporation Integrated pressure swing adsorption/membrane separation process
US4836833A (en) * 1988-02-17 1989-06-06 Air Products And Chemicals, Inc. Production and recovery of hydrogen and carbon monoxide
US4960579A (en) * 1988-04-01 1990-10-02 Union Carbide Corporation Membrane process and system for nitrogen production
US4863492A (en) * 1988-11-28 1989-09-05 Uop Integrated membrane/PSA process and system
US5004482A (en) * 1989-05-12 1991-04-02 Union Carbide Corporation Production of dry, high purity nitrogen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6391119A (ja) * 1986-10-01 1988-04-21 ザ・ビーオーシー・グループ・インコーポレーテッド ガス拡散バリヤーを使用するpsa法および装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5709733A (en) * 1995-05-29 1998-01-20 Nitto Denko Corporation Gas separation method
JP2004536702A (ja) * 2001-07-31 2004-12-09 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド ヘリウム回収の制御システム
KR101120992B1 (ko) * 2004-08-05 2012-06-13 스미토모 세이카 가부시키가이샤 산소 가스 및 질소 가스의 병행 분리방법 및 병행 분리시스템
JP2013509298A (ja) * 2009-10-30 2013-03-14 オアシス ウォーター,インコーポレーテッド 浸透分離システム及び方法
JP2016104483A (ja) * 2009-10-30 2016-06-09 オアシス ウォーター,インコーポレーテッド 浸透分離システム及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
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DE69217809D1 (de) 1997-04-10
TW203562B (ja) 1993-04-11
CN1038651C (zh) 1998-06-10

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