JPH06126120A - 分解ガス中のｃｏ濃度増大方法 - Google Patents
分解ガス中のｃｏ濃度増大方法Info
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- JPH06126120A JPH06126120A JP4274628A JP27462892A JPH06126120A JP H06126120 A JPH06126120 A JP H06126120A JP 4274628 A JP4274628 A JP 4274628A JP 27462892 A JP27462892 A JP 27462892A JP H06126120 A JPH06126120 A JP H06126120A
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- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
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- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力スイング吸着法による分解ガス中のＣＯ
濃度増大方法における安定化した操業状態の達成。 【構成】 炭化水素系ガスを水蒸気改質法又は部分酸化
法によって分解して、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ
2 を主成分とする分解ガスを生成する際、圧力スイング
吸着法によってＣＯ2 リッチガスを回収し、同ＣＯ2 リ
ッチガスを炭化水素系ガスの分解の改質剤として供給す
る分解ガス中のＣＯ濃度増大法において、圧力スイング
吸着装置の各吸着塔にＣＯ2 ガスを他のガスより優先的
に吸着する吸着剤を配置し、昇圧工程、吸着工程、脱着
工程の各工程を有する圧力スイング吸着法の各昇圧工程
と脱着工程の前に、各吸着塔の内圧を共通化する均圧工
程を設け、原料ガス中のＨ2 ，Ｎ2 のＣＯ2 リッチガス
への混入を少なくする。これによって、分解ガス中のＣ
Ｏ濃度が安定かつ効果的に増大するとともに、ＣＯ回収
に際しての回収ガスの完全な利用サイクルが完成する。
濃度増大方法における安定化した操業状態の達成。 【構成】 炭化水素系ガスを水蒸気改質法又は部分酸化
法によって分解して、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ
2 を主成分とする分解ガスを生成する際、圧力スイング
吸着法によってＣＯ2 リッチガスを回収し、同ＣＯ2 リ
ッチガスを炭化水素系ガスの分解の改質剤として供給す
る分解ガス中のＣＯ濃度増大法において、圧力スイング
吸着装置の各吸着塔にＣＯ2 ガスを他のガスより優先的
に吸着する吸着剤を配置し、昇圧工程、吸着工程、脱着
工程の各工程を有する圧力スイング吸着法の各昇圧工程
と脱着工程の前に、各吸着塔の内圧を共通化する均圧工
程を設け、原料ガス中のＨ2 ，Ｎ2 のＣＯ2 リッチガス
への混入を少なくする。これによって、分解ガス中のＣ
Ｏ濃度が安定かつ効果的に増大するとともに、ＣＯ回収
に際しての回収ガスの完全な利用サイクルが完成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＯ2 を含有する混合
ガスを、複数配置したそれぞれの吸着塔に供給し、それ
ぞれ昇圧，吸着，洗浄，脱着の各工程をずらし、繰り返
すことによりＣＯ2 を回収する圧力スイング吸着法（Ｐ
ＳＡ法）に関する。
ガスを、複数配置したそれぞれの吸着塔に供給し、それ
ぞれ昇圧，吸着，洗浄，脱着の各工程をずらし、繰り返
すことによりＣＯ2 を回収する圧力スイング吸着法（Ｐ
ＳＡ法）に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭化水素ガスを水蒸気改質法又は部分酸
化法によって分解しＣＯ含有ガスを製造する際、ＣＯ2
リッチガスを改質剤として供給することにより、分解ガ
ス中のＣＯ濃度が向上することは、従来から知られてい
る。
化法によって分解しＣＯ含有ガスを製造する際、ＣＯ2
リッチガスを改質剤として供給することにより、分解ガ
ス中のＣＯ濃度が向上することは、従来から知られてい
る。
【０００３】一般的に改質剤としてＣＯ2 を含有する混
合ガス等よりＣＯ2 リッチガスを回収し供給する手段と
しては、例えばＣａｌｏｒｉｃ社のＣａｌｃｏｒプロセ
スに記載があるように、ＣＯ2 を溶液にて吸収・放散に
より回収するＣＯ2 吸収液法が用いられている。しかし
ながら、前記の方法は、吸収したＣＯ2 を放散する際、
吸収溶液を高温にする必要があり、その分ランニングコ
ストが高くなる。
合ガス等よりＣＯ2 リッチガスを回収し供給する手段と
しては、例えばＣａｌｏｒｉｃ社のＣａｌｃｏｒプロセ
スに記載があるように、ＣＯ2 を溶液にて吸収・放散に
より回収するＣＯ2 吸収液法が用いられている。しかし
ながら、前記の方法は、吸収したＣＯ2 を放散する際、
吸収溶液を高温にする必要があり、その分ランニングコ
ストが高くなる。
【０００４】また、前記欠点を解決する方法として、Ｃ
Ｏ2 を含有する混合ガスを、複数配置したそれぞれの吸
着塔に供給し、それぞれ昇圧，吸着，洗浄，脱着の各工
程をずらし、繰り返すことによりＣＯ2 を回収する方法
は、圧力スイング吸着法として従来から知られている。
Ｏ2 を含有する混合ガスを、複数配置したそれぞれの吸
着塔に供給し、それぞれ昇圧，吸着，洗浄，脱着の各工
程をずらし、繰り返すことによりＣＯ2 を回収する方法
は、圧力スイング吸着法として従来から知られている。
【０００５】ところで、特開平２−１２９０１４号公報
には、かかる圧力スイング吸着法において、１段の圧力
スイング吸着操作を使用して、吸着工程でＨ2 ，Ｎ2 リ
ッチガスを得、次に順方向減圧工程で、吸着方向と同じ
方向で減圧し、ＣＯリッチガスを得、さらに、逆方向減
圧工程で逆方向に減圧してＣＯ2 リッチガスを抽出し、
このＣＯ2 リッチガスを改質剤として利用することによ
り、分解ガス中のＣＯの純度を高める方法が開示されて
いる。
には、かかる圧力スイング吸着法において、１段の圧力
スイング吸着操作を使用して、吸着工程でＨ2 ，Ｎ2 リ
ッチガスを得、次に順方向減圧工程で、吸着方向と同じ
方向で減圧し、ＣＯリッチガスを得、さらに、逆方向減
圧工程で逆方向に減圧してＣＯ2 リッチガスを抽出し、
このＣＯ2 リッチガスを改質剤として利用することによ
り、分解ガス中のＣＯの純度を高める方法が開示されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式においては、１段の圧力スイング吸着操作による３種
類のガス成分を抽出するものであるため、各成分の抜き
出し量により改質剤としてのＣＯ2 リッチガス成分組成
及び量が大きく影響を受け、炭化水素の水蒸気改質法又
は部分酸化法による分解に際してＣＯ濃度が大きく変動
し、安定した操業が不可能となる欠点がある。
式においては、１段の圧力スイング吸着操作による３種
類のガス成分を抽出するものであるため、各成分の抜き
出し量により改質剤としてのＣＯ2 リッチガス成分組成
及び量が大きく影響を受け、炭化水素の水蒸気改質法又
は部分酸化法による分解に際してＣＯ濃度が大きく変動
し、安定した操業が不可能となる欠点がある。
【０００７】本発明の目的は、かかる圧力スイング吸着
法による分解ガス中のＣＯ濃度増大方法において、操業
状態を安定化するための手段を提供することにある。
法による分解ガス中のＣＯ濃度増大方法において、操業
状態を安定化するための手段を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、炭化水素系ガ
スを水蒸気改質法又は部分酸化法によって分解して、Ｈ
2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分とする分解ガ
スを生成する際、圧力スイング吸着法によってＣＯ2 リ
ッチガスを回収し、同ＣＯ2 リッチガスを炭化水素系ガ
スの分解の改質剤として供給する分解ガス中のＣＯ濃度
増大方法において、圧力スイング吸着装置の各吸着塔に
ＣＯ2 ガスを他のガスより優先的に吸着する吸着剤を配
置し、昇圧工程、吸着工程、脱着工程の各工程を有する
圧力スイング吸着法の各昇圧工程と脱着工程の前に、各
吸着塔の内圧を共通化する均圧工程を設け、原料ガス中
のＨ2 ，Ｎ2 のＣＯ2 リッチガスへの混入を少なくする
ことによって目的を達成した。
スを水蒸気改質法又は部分酸化法によって分解して、Ｈ
2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分とする分解ガ
スを生成する際、圧力スイング吸着法によってＣＯ2 リ
ッチガスを回収し、同ＣＯ2 リッチガスを炭化水素系ガ
スの分解の改質剤として供給する分解ガス中のＣＯ濃度
増大方法において、圧力スイング吸着装置の各吸着塔に
ＣＯ2 ガスを他のガスより優先的に吸着する吸着剤を配
置し、昇圧工程、吸着工程、脱着工程の各工程を有する
圧力スイング吸着法の各昇圧工程と脱着工程の前に、各
吸着塔の内圧を共通化する均圧工程を設け、原料ガス中
のＨ2 ，Ｎ2 のＣＯ2 リッチガスへの混入を少なくする
ことによって目的を達成した。
【０００９】
【作用】炭化水素ガスにスチーム又はＯ2 ガスを添加
し、炭化水素を分解する水蒸気改質法又は部分酸化法に
おいて、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分と
する分解ガスを生成する際、圧力スイング吸着法を適用
してＮ2 ，Ｈ2 等の含有の少ないＣＯ2 リッチガスを分
解回収し、これを炭化水素系ガスの分解反応の改質剤と
して使用することによって分解ガス中のＣＯ濃度が安定
して増大する。
し、炭化水素を分解する水蒸気改質法又は部分酸化法に
おいて、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分と
する分解ガスを生成する際、圧力スイング吸着法を適用
してＮ2 ，Ｈ2 等の含有の少ないＣＯ2 リッチガスを分
解回収し、これを炭化水素系ガスの分解反応の改質剤と
して使用することによって分解ガス中のＣＯ濃度が安定
して増大する。
【００１０】また、分解ガスを該圧力スイング吸着法の
原料ガスとして使用することによって、炭化水素ガスか
らのＣＯ回収に際しての完全な利用サイクルが完成す
る。
原料ガスとして使用することによって、炭化水素ガスか
らのＣＯ回収に際しての完全な利用サイクルが完成す
る。
【００１１】
【実施例】図１は本発明を実施するための操業フローを
示す。
示す。
【００１２】同図において、水蒸気改質法又は部分酸化
法（分解装置）の原料炭化水素ガス中に、スチームある
いはＯ2 ガス、それに圧力スイング吸着塔によって得た
ＣＯ2 リッチガスを添加し、分解装置による触媒反応に
よって、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分と
する分解ガスを得る。Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ
2 を主成分とする混合ガスあるいはこの分解ガスを原料
ガスとして、ＣＯ2 吸着剤を充填した複数の吸着塔を配
置した圧力スイング吸着装置によって、吸着されたＣＯ
2 リッチガスは、炭化水素分解に際しての改質剤として
利用される。
法（分解装置）の原料炭化水素ガス中に、スチームある
いはＯ2 ガス、それに圧力スイング吸着塔によって得た
ＣＯ2 リッチガスを添加し、分解装置による触媒反応に
よって、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2，ＣＨ4 ，Ｎ2 を主成分と
する分解ガスを得る。Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＨ4 ，Ｎ
2 を主成分とする混合ガスあるいはこの分解ガスを原料
ガスとして、ＣＯ2 吸着剤を充填した複数の吸着塔を配
置した圧力スイング吸着装置によって、吸着されたＣＯ
2 リッチガスは、炭化水素分解に際しての改質剤として
利用される。
【００１３】図２，３は上記図１における圧力スイング
吸着装置として３基の吸着塔を使用した装置概要と配管
を示す図である。
吸着装置として３基の吸着塔を使用した装置概要と配管
を示す図である。
【００１４】図４は上記図１における圧力スイング吸着
装置として２基の吸着塔を使用した装置概要と配管を示
す図である。
装置として２基の吸着塔を使用した装置概要と配管を示
す図である。
【００１５】図２，３において、吸着塔としてＣＯ2 吸
着剤を充填した２基の吸着塔１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが
配置されており、図１に示す分解ガスの原料ガスは供給
管１によってそれぞれの吸着塔へ供給される。それぞれ
の吸着塔１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて分離回収され
たＣＯ2 は、真空ポンプ１１によって回収管２を介して
バッファタンク１２に一旦貯蔵され、バッファタンク１
２からのＣＯ2 リッチガスは、図１に示す炭化水素分解
装置に改質剤として供給される。また、各吸着塔１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃからの排ガスは、排出管３の圧力調
整弁２０６を介して排出される。供給管１、回収管２、
排出管３のそれぞれは、切替弁２０１Ａ〜Ｃ、２０２Ａ
〜Ｃ、２０３Ａ〜Ｃ、２０４Ａ〜Ｃ、また、バイパス弁
２０５によって切り換えられ、これによって、各吸着塔
毎に、均圧，昇圧，吸着，脱着の工程を切り換えて操業
する。
着剤を充填した２基の吸着塔１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが
配置されており、図１に示す分解ガスの原料ガスは供給
管１によってそれぞれの吸着塔へ供給される。それぞれ
の吸着塔１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて分離回収され
たＣＯ2 は、真空ポンプ１１によって回収管２を介して
バッファタンク１２に一旦貯蔵され、バッファタンク１
２からのＣＯ2 リッチガスは、図１に示す炭化水素分解
装置に改質剤として供給される。また、各吸着塔１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃからの排ガスは、排出管３の圧力調
整弁２０６を介して排出される。供給管１、回収管２、
排出管３のそれぞれは、切替弁２０１Ａ〜Ｃ、２０２Ａ
〜Ｃ、２０３Ａ〜Ｃ、２０４Ａ〜Ｃ、また、バイパス弁
２０５によって切り換えられ、これによって、各吸着塔
毎に、均圧，昇圧，吸着，脱着の工程を切り換えて操業
する。
【００１６】図５は、図２，３に示す３基の吸着塔１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配置した装置の各操作工程のタイ
ムサイクルを示し、図２，３に示す各配管の切替弁の操
作によって行なわれる。
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配置した装置の各操作工程のタイ
ムサイクルを示し、図２，３に示す各配管の切替弁の操
作によって行なわれる。
【００１７】図４において、吸着塔としてＣＯ2 吸着剤
を充填した２基の吸着塔１０Ａ，１０Ｂが配置されてお
り、図１に示す分解ガスの原料ガスは供給管１によって
それぞれの吸着塔へ供給される。それぞれの吸着塔１０
Ａ，１０Ｂにおいて分離回収されたＣＯ2 は、真空ポン
プ１１によって回収管２を介してバッファタンク１２に
一旦貯蔵され、バッファタンク１２からのＣＯ2 リッチ
ガスは、図１に示す炭化水素分解装置に改質剤として供
給される。また、各吸着塔１０Ａ，１０Ｂからの排ガス
は、排出管３の圧力調整弁２０６を介して排出される。
また、２塔式の場合、均圧工程を行なうため均圧ガスホ
ルダー１３が設置され、吸着塔と均圧ガスホルダーにて
均圧が行なわれる。供給管１、回収管２、排出管３のそ
れぞれは、切替弁２０１Ａ，Ｂ、２０２Ａ，Ｂ、２０３
Ａ，Ｂ、２０４Ａ，Ｂ、また、バイパス弁２０５によっ
て切り換えられ、これによって、各吸着塔毎に、均圧，
昇圧，吸着，脱着の工程を切り換えて操業する。
を充填した２基の吸着塔１０Ａ，１０Ｂが配置されてお
り、図１に示す分解ガスの原料ガスは供給管１によって
それぞれの吸着塔へ供給される。それぞれの吸着塔１０
Ａ，１０Ｂにおいて分離回収されたＣＯ2 は、真空ポン
プ１１によって回収管２を介してバッファタンク１２に
一旦貯蔵され、バッファタンク１２からのＣＯ2 リッチ
ガスは、図１に示す炭化水素分解装置に改質剤として供
給される。また、各吸着塔１０Ａ，１０Ｂからの排ガス
は、排出管３の圧力調整弁２０６を介して排出される。
また、２塔式の場合、均圧工程を行なうため均圧ガスホ
ルダー１３が設置され、吸着塔と均圧ガスホルダーにて
均圧が行なわれる。供給管１、回収管２、排出管３のそ
れぞれは、切替弁２０１Ａ，Ｂ、２０２Ａ，Ｂ、２０３
Ａ，Ｂ、２０４Ａ，Ｂ、また、バイパス弁２０５によっ
て切り換えられ、これによって、各吸着塔毎に、均圧，
昇圧，吸着，脱着の工程を切り換えて操業する。
【００１８】図６は、図４に示す２基の吸着塔１０Ａ，
１０Ｂを配置した装置の各操作工程のタイムサイクルを
示し、図４に示す各配管の切替弁の操作によって行われ
る。
１０Ｂを配置した装置の各操作工程のタイムサイクルを
示し、図４に示す各配管の切替弁の操作によって行われ
る。
【００１９】図５，６に示すように、各塔は昇圧，吸
着，脱着工程を基本として各工程を交互に繰り返し操作
され、各吸着塔は吸着工程終了後と脱着工程終了後に均
圧工程を有する。
着，脱着工程を基本として各工程を交互に繰り返し操作
され、各吸着塔は吸着工程終了後と脱着工程終了後に均
圧工程を有する。
【００２０】この均圧工程は、３塔式の場合には、吸着
工程の終了した塔と脱着工程の終了した塔とを連結さ
せ、吸着工程終了後未吸着のまま塔内に残留しているＨ
2 ，Ｎ2 を両吸着塔の内圧を均圧化しながら脱着工程終
了後の塔へ移動させ、次の脱着工程で得られるＣＯ2 リ
ッチガス中のＨ2 ，Ｎ2 を低減させる。
工程の終了した塔と脱着工程の終了した塔とを連結さ
せ、吸着工程終了後未吸着のまま塔内に残留しているＨ
2 ，Ｎ2 を両吸着塔の内圧を均圧化しながら脱着工程終
了後の塔へ移動させ、次の脱着工程で得られるＣＯ2 リ
ッチガス中のＨ2 ，Ｎ2 を低減させる。
【００２１】２塔式の場合についても同じ目的で均圧工
程を設けているが、この場合には吸着工程の終了した塔
と均圧ガスホルダーを連結させ、未吸着のＨ2 ，Ｎ2 を
一旦均圧ガスホルダーに移動し、脱着工程が終了後、移
動したＨ2 ，Ｎ2 を吸着塔へ戻す均圧工程操作を行な
う。
程を設けているが、この場合には吸着工程の終了した塔
と均圧ガスホルダーを連結させ、未吸着のＨ2 ，Ｎ2 を
一旦均圧ガスホルダーに移動し、脱着工程が終了後、移
動したＨ2 ，Ｎ2 を吸着塔へ戻す均圧工程操作を行な
う。
【００２２】この均圧工程のガスの流れとしては、吸着
工程終了後の塔からは、吸着工程でのガスの流れと順方
向に流れるように移動させ、脱着工程終了後の塔へは吸
着工程のガス流れと順方向（図２）あるいは逆方向（図
３，４）へ流入させる。
工程終了後の塔からは、吸着工程でのガスの流れと順方
向に流れるように移動させ、脱着工程終了後の塔へは吸
着工程のガス流れと順方向（図２）あるいは逆方向（図
３，４）へ流入させる。
【００２３】吸着工程終了後の塔よりガスを移動させる
方向としては、吸着工程のガスの流れと逆方向でも可能
であるが、この場合、Ｈ2 ，Ｎ2 と共にＣＯ2 等の移動
量が増加してしまうため、脱着工程で得られるＣＯ2 リ
ッチガス中のＣＯ2 濃度に低下をきたし、あまり好まし
くない。
方向としては、吸着工程のガスの流れと逆方向でも可能
であるが、この場合、Ｈ2 ，Ｎ2 と共にＣＯ2 等の移動
量が増加してしまうため、脱着工程で得られるＣＯ2 リ
ッチガス中のＣＯ2 濃度に低下をきたし、あまり好まし
くない。
【００２４】以下に、３塔式の場合（図２）を例にとっ
て、タイムサイクルにおける各工程でのガスの流れを詳
細に説明する。
て、タイムサイクルにおける各工程でのガスの流れを詳
細に説明する。
【００２５】図７は、図２の場合の図５に示すタイムサ
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂと吸着塔１０Ｃを均圧工程にした状態でのガスの
流れを示す。
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂと吸着塔１０Ｃを均圧工程にした状態でのガスの
流れを示す。
【００２６】同図に示すように、入口弁２０１Ａと出口
弁２０２Ａとを開とし、原料ガス中のＣＯ2 を吸着塔１
０Ａの吸着剤に吸着せしめ、Ｈ2 ，ＣＯ，Ｎ2 ，ＣＨ4
を主成分とする混合ガスは圧力調節弁２０６を介して排
出する。一方、吸着塔１０Ｂと１０Ｃとの間の弁２０３
Ｂを開にして、吸着塔１０Ｃ内の未吸着Ｈ2 ，Ｎ2 ガス
を吸着塔１０Ｂ内に移送して両吸着塔１０Ｂ，１０Ｃの
内圧を均圧化する。
弁２０２Ａとを開とし、原料ガス中のＣＯ2 を吸着塔１
０Ａの吸着剤に吸着せしめ、Ｈ2 ，ＣＯ，Ｎ2 ，ＣＨ4
を主成分とする混合ガスは圧力調節弁２０６を介して排
出する。一方、吸着塔１０Ｂと１０Ｃとの間の弁２０３
Ｂを開にして、吸着塔１０Ｃ内の未吸着Ｈ2 ，Ｎ2 ガス
を吸着塔１０Ｂ内に移送して両吸着塔１０Ｂ，１０Ｃの
内圧を均圧化する。
【００２７】図８は、図２の場合の図５に示すタイムサ
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂを昇圧工程、吸着塔１０Ｃを脱着工程にした状態
でのガスの流れを示す。このとき、吸着塔１０Ｃの圧力
が常圧になるまで吸着塔１０Ｃの脱着工程はバイパス弁
２０５を閉とし、脱着したＣＯ2 リッチガスはバッファ
タンク１２に収納し、改質剤として供給する。
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂを昇圧工程、吸着塔１０Ｃを脱着工程にした状態
でのガスの流れを示す。このとき、吸着塔１０Ｃの圧力
が常圧になるまで吸着塔１０Ｃの脱着工程はバイパス弁
２０５を閉とし、脱着したＣＯ2 リッチガスはバッファ
タンク１２に収納し、改質剤として供給する。
【００２８】図９は、図２の場合の図５に示すタイムサ
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂを昇圧工程、吸着塔１０Ｃの脱着工程において、
吸着塔１０Ｃの圧力が常圧になった後、バイパス弁２０
５を開とし、真空ポンプ１１により吸着塔１０Ｃを減圧
し、脱着したＣＯ2 リッチガスはバッファタンク１２に
収納し、改質剤として供給する。
イクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程とし、吸着塔
１０Ｂを昇圧工程、吸着塔１０Ｃの脱着工程において、
吸着塔１０Ｃの圧力が常圧になった後、バイパス弁２０
５を開とし、真空ポンプ１１により吸着塔１０Ｃを減圧
し、脱着したＣＯ2 リッチガスはバッファタンク１２に
収納し、改質剤として供給する。
【００２９】図１０は、図２の場合の図５に示すタイム
サイクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程、吸着塔１
０Ｂを待機状態、吸着塔１０Ｃを図９と同様の吸着工程
の場合を示す。
サイクルにおいて、吸着塔１０Ａを吸着工程、吸着塔１
０Ｂを待機状態、吸着塔１０Ｃを図９と同様の吸着工程
の場合を示す。
【００３０】図１１は本実施例で使用した活性炭吸着剤
の２０℃における平衡圧力と平衡吸着量の関係を示す。
図から明らかなように、吸着剤の平衡吸着量はＣＯ2 ，
ＣＨ4 ，ＣＯ，Ｎ2 ，Ｈ2 の順で吸着能力を有し、ＣＯ
2 を選択優先的に吸着する。
の２０℃における平衡圧力と平衡吸着量の関係を示す。
図から明らかなように、吸着剤の平衡吸着量はＣＯ2 ，
ＣＨ4 ，ＣＯ，Ｎ2 ，Ｈ2 の順で吸着能力を有し、ＣＯ
2 を選択優先的に吸着する。
【００３１】図１２は分解ガスを原料とし、圧力スイン
グ吸着法として吸着圧力が３ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、吸着時間
Ｔを７．５分、到達脱着圧力を１５０ｔｏｒｒとした場
合の本発明方法のかかる均圧工程を有する条件下で分離
回収したＣＯ2 リッチガス中の成分と、従来方法のかか
る均圧工程を有しない比較例の場合との比較を示す。
グ吸着法として吸着圧力が３ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ、吸着時間
Ｔを７．５分、到達脱着圧力を１５０ｔｏｒｒとした場
合の本発明方法のかかる均圧工程を有する条件下で分離
回収したＣＯ2 リッチガス中の成分と、従来方法のかか
る均圧工程を有しない比較例の場合との比較を示す。
【００３２】図から明らかなように、本発明は比較例と
比べてＣＯ2 ガス量は変わらないが、Ｈ2 ガス量は半分
以下となる。
比べてＣＯ2 ガス量は変わらないが、Ｈ2 ガス量は半分
以下となる。
【００３３】表１は、かかる均圧工程を有する条件下で
分離回収したＣＯ2 リッチガス中の成分を、かかる均圧
工程を有しない比較例の場合との比較で示す。
分離回収したＣＯ2 リッチガス中の成分を、かかる均圧
工程を有しない比較例の場合との比較で示す。
【００３４】
【表１】 表１に示すように、本発明のＣＯ2 リッチガス中のＣＯ
2 濃度は相対的に多く、出発原料の改質に好影響を与え
ないＨ2 ，Ｎ2 ガスの吸着量は極めて少ないものとなっ
ている。
2 濃度は相対的に多く、出発原料の改質に好影響を与え
ないＨ2 ，Ｎ2 ガスの吸着量は極めて少ないものとなっ
ている。
【００３５】同表から、明らかなように、水蒸気改質法
分解ガスを原料ガスとする場合、ＣＯ2 リッチガス量が
少ない場合でもＣＯ濃度が高く、かつ分解反応に必要な
熱量も低減可能であることを示している。
分解ガスを原料ガスとする場合、ＣＯ2 リッチガス量が
少ない場合でもＣＯ濃度が高く、かつ分解反応に必要な
熱量も低減可能であることを示している。
【００３６】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００３７】（１） 炭化水素の分解に際しての改質剤
であるＣＯ2 リッチガス中に分解反応に寄与しない
Ｈ2 ，Ｎ2 が、均圧工程を用いることにより半分以下と
なり、改質剤としてのＣＯ2 の効果を高める。
であるＣＯ2 リッチガス中に分解反応に寄与しない
Ｈ2 ，Ｎ2 が、均圧工程を用いることにより半分以下と
なり、改質剤としてのＣＯ2 の効果を高める。
【００３８】（２）ＣＯ2 リッチガス量が少ない場合で
もＣＯ濃度が高く、かつ反応に必要な熱量も低減可能で
ある。
もＣＯ濃度が高く、かつ反応に必要な熱量も低減可能で
ある。
【００３９】（３）シンプルなＰＳＡ操作により、効果
的かつ安定したＣＯ2 リッチガスが得られるため、炭化
水素系ガスを原料として水蒸気改質法又は部分酸化法に
より、ＣＯを含有する分解ガスが安定して得られる。
的かつ安定したＣＯ2 リッチガスが得られるため、炭化
水素系ガスを原料として水蒸気改質法又は部分酸化法に
より、ＣＯを含有する分解ガスが安定して得られる。
【図１】 本発明を実施するための操業フローを示す。
【図２】 圧力スイング吸着装置として３基の吸着塔を
使用した装置概要と配管を示す。
使用した装置概要と配管を示す。
【図３】 圧力スイング吸着装置として３基の吸着塔を
使用した装置概要と配管を示す。
使用した装置概要と配管を示す。
【図４】 圧力スイング吸着装置として２基の吸着塔を
使用した装置概要と配管を示す。
使用した装置概要と配管を示す。
【図５】 図２，３に示す３基の吸着塔を配置した装置
の各操作工程のタイムサイクルを示す。
の各操作工程のタイムサイクルを示す。
【図６】 図４に示す２基の吸着塔を配置した装置の各
操作工程のタイムサイクルを示す。
操作工程のタイムサイクルを示す。
【図７】 図５に示すタイムサイクルにおいて、吸着塔
Ｂと吸着塔Ｃを均圧状態にした状態でのガスの流れを示
す。
Ｂと吸着塔Ｃを均圧状態にした状態でのガスの流れを示
す。
【図８】 図５に示すタイムサイクルにおいて、吸着塔
Ａを吸着工程とし、吸着塔Ｂを昇圧工程、吸着塔Ｃを脱
着工程にした状態でのガスの流れを示す。
Ａを吸着工程とし、吸着塔Ｂを昇圧工程、吸着塔Ｃを脱
着工程にした状態でのガスの流れを示す。
【図９】 図５に示すタイムサイクルにおいて、吸着塔
Ａを吸着工程とし、吸着塔Ｂを昇圧工程、吸着塔Ｃを脱
着工程にした状態でのガスの流れを示す。
Ａを吸着工程とし、吸着塔Ｂを昇圧工程、吸着塔Ｃを脱
着工程にした状態でのガスの流れを示す。
【図１０】 図５に示すタイムサイクルにおいて、吸着
塔Ａを吸着工程、吸着塔Ｂを待機状態、吸着塔Ｃを吸着
工程にした状態でのガスの流れを示す。
塔Ａを吸着工程、吸着塔Ｂを待機状態、吸着塔Ｃを吸着
工程にした状態でのガスの流れを示す。
【図１１】 本発明実施例の活性炭吸着剤の２０℃にお
ける平衡圧力と平衡吸着量の関係を示す。
ける平衡圧力と平衡吸着量の関係を示す。
【図１２】 均圧工程による平衡圧力と原料ガス中の各
成分の吸着量の関係を示す。
成分の吸着量の関係を示す。
１ 供給管 １０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 吸着塔 １１ 真空ポンプ １２ バッファタンク １３ 均一ガスホルダー ２０１Ａ〜Ｃ，２０２Ａ〜Ｃ，２０３Ａ〜Ｃ 切替弁 ２０５ バイパス弁 ２０６ 圧力調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 靖 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内 (72)発明者 樋口 俊也 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内 (72)発明者 山田 光矢 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 油谷 武雄 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平中 幸男 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平山 昭雄 大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化水素系ガスを水蒸気改質法又は部分
酸化法によって分解して、Ｈ2 ，ＣＯ，ＣＯ2 ，Ｃ
Ｈ4 ，Ｎ2 を主成分とする分解ガスを生成する際、圧力
スイング吸着法によってＣＯ2 リッチガスを回収し、同
ＣＯ2 リッチガスを炭化水素系ガスの分解の改質剤とし
て供給する分解ガス中のＣＯ濃度増大方法において、 圧力スイング吸着装置の各吸着塔にＣＯ2 ガスを他のガ
スより優先的に吸着する吸着剤を配置し、昇圧工程、吸
着工程、脱着工程の各工程を有する圧力スイング吸着法
の各昇圧工程と脱着工程の前に、各吸着塔の内圧を共通
化する均圧工程を設け、原料ガス中のＨ2 ，Ｎ2 のＣＯ
2 リッチガスへの混入を少なくする分解ガス中のＣＯ濃
度増大方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274628A JPH06126120A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 分解ガス中のｃｏ濃度増大方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274628A JPH06126120A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 分解ガス中のｃｏ濃度増大方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126120A true JPH06126120A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17544362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274628A Pending JPH06126120A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 分解ガス中のｃｏ濃度増大方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126120A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5427412B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2014-02-26 | 岩谷産業株式会社 | オゾンガス濃縮方法及びその装置 |
| JP2014509558A (ja) * | 2011-03-01 | 2014-04-21 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | スイング吸着により炭化水素流から汚染物質を除去する方法並びに関連装置及びシステム |
| WO2015146766A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 住友精化株式会社 | 目的ガスの精製方法および精製装置 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4274628A patent/JPH06126120A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5427412B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2014-02-26 | 岩谷産業株式会社 | オゾンガス濃縮方法及びその装置 |
| JP2014509558A (ja) * | 2011-03-01 | 2014-04-21 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | スイング吸着により炭化水素流から汚染物質を除去する方法並びに関連装置及びシステム |
| WO2015146766A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 住友精化株式会社 | 目的ガスの精製方法および精製装置 |
| JPWO2015146766A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-13 | 住友精化株式会社 | 目的ガスの精製方法および精製装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011019 |