JPH08325256A - 石油化学品の製造法 - Google Patents
石油化学品の製造法Info
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- JPH08325256A JPH08325256A JP8136420A JP13642096A JPH08325256A JP H08325256 A JPH08325256 A JP H08325256A JP 8136420 A JP8136420 A JP 8136420A JP 13642096 A JP13642096 A JP 13642096A JP H08325256 A JPH08325256 A JP H08325256A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 石油化学品の製造法を提供する。
【解決手段】 適切な触媒の存在下における炭化水素と
空気との気相反応によって石油化学品が製造される。生
成物ガス流れから石油化学品生成物を除去し、残部ガス
流れの一部または全部を疎水性吸着剤床に通す。この吸
着剤床が、水蒸気を吸着することなく、ガス流れから主
として未反応炭化水素を吸着する。空気を使用して吸着
炭化水素を床からパージし、この空気／炭化水素混合物
を部分酸化反応器に再循環させる。
空気との気相反応によって石油化学品が製造される。生
成物ガス流れから石油化学品生成物を除去し、残部ガス
流れの一部または全部を疎水性吸着剤床に通す。この吸
着剤床が、水蒸気を吸着することなく、ガス流れから主
として未反応炭化水素を吸着する。空気を使用して吸着
炭化水素を床からパージし、この空気／炭化水素混合物
を部分酸化反応器に再循環させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、適切な触媒の存在
下にて、炭化水素と酸素含有ガスから石油化学品（petr
ochemicals）を製造する方法に関する。さらに詳細に
は、本発明は、ガス廃棄物流れの他の成分から分離され
た未反応炭化水素を部分酸化反応器に再循環させる、と
いう炭化水素部分酸化プロセスに関する。
下にて、炭化水素と酸素含有ガスから石油化学品（petr
ochemicals）を製造する方法に関する。さらに詳細に
は、本発明は、ガス廃棄物流れの他の成分から分離され
た未反応炭化水素を部分酸化反応器に再循環させる、と
いう炭化水素部分酸化プロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ある
特定の石油化学品は、適切な触媒上にて、そして酸素含
有ガスの存在下にて適切な炭化水素の気相部分酸化によ
り工業的に製造されている。例えば環状無水物は、バナ
ジウム含有触媒を使用し、酸素含有ガスの存在下にて、
芳香族炭化水素（例えば、ｏ−キシレンやベンゼン）あ
るいは直鎖炭化水素（例えばｎ−ブタンやブテン）の気
相接触部分酸化を行うことによって工業的に製造されて
いる。同様に、ニトリル、アルキレンオキシド、アルデ
ヒド、およびハロゲン化炭化水素は、選定した触媒の存
在下における適切なアルカンやアルケンの部分酸化によ
って製造されている。一般には、低コストであることと
入手しやすさの点から、空気が酸素含有ガスとして使用
されている。酸素富化空気も使用することができる。反
応は、いかなる適切な反応器でも行うことができ〔例え
ば、固定床反応器、流動床反応器、移動床反応器、細流
床反応器（trickle bed reactor）、または輸送床反応
器（transport bed reactor）〕、石油化学品、一般に
は一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2）、水、お
よび他の少量の部分酸化された副生物が得られる。反応
装置系は通常、反応器（石油化学品を生成させる）、ス
クラバー（水または該石油化学品用溶媒によって、反応
器流出物ガスから石油化学品をスクラビングする）、お
よびスクラビングされた流出物ガスをさらに処理するた
めの手段からなる。
特定の石油化学品は、適切な触媒上にて、そして酸素含
有ガスの存在下にて適切な炭化水素の気相部分酸化によ
り工業的に製造されている。例えば環状無水物は、バナ
ジウム含有触媒を使用し、酸素含有ガスの存在下にて、
芳香族炭化水素（例えば、ｏ−キシレンやベンゼン）あ
るいは直鎖炭化水素（例えばｎ−ブタンやブテン）の気
相接触部分酸化を行うことによって工業的に製造されて
いる。同様に、ニトリル、アルキレンオキシド、アルデ
ヒド、およびハロゲン化炭化水素は、選定した触媒の存
在下における適切なアルカンやアルケンの部分酸化によ
って製造されている。一般には、低コストであることと
入手しやすさの点から、空気が酸素含有ガスとして使用
されている。酸素富化空気も使用することができる。反
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ば、固定床反応器、流動床反応器、移動床反応器、細流
床反応器（trickle bed reactor）、または輸送床反応
器（transport bed reactor）〕、石油化学品、一般に
は一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2）、水、お
よび他の少量の部分酸化された副生物が得られる。反応
装置系は通常、反応器（石油化学品を生成させる）、ス
クラバー（水または該石油化学品用溶媒によって、反応
器流出物ガスから石油化学品をスクラビングする）、お
よびスクラビングされた流出物ガスをさらに処理するた
めの手段からなる。
【０００３】現時点では、炭化水素の所望する石油化学
品への転化率が最大になるようにして、上記のプロセス
を１回パスをベースとして行うのが普通である。この結
果、全体としての効率は低くなる。なぜなら、石油化学
品に対する選択性が最大未満だからである。したがって
スクラバー流出物ガスは、相当量のＣＯとＣＯ2 の他
に、未反応の炭化水素を含有している。これらの生成物
は通常、それらから得られた戻りだけが燃焼熱となるよ
う焼却される。改良されたプロセスにおいては、スクラ
バー流出物ガスの一部を再循環させ、炭化水素供給原料
の転化率を低く抑え、所望する石油化学品への炭化水素
転化の選択性を高める。流出物の残部を系からパージし
て、ＣＯ、ＣＯ2、および窒素（空気を酸素源として使
用するときに、系中に導入される）の蓄積を防止する。
こうした改良の結果、“パス１回当たり（per pass）”
の転化率は低下するが、プロセス全体としての効率はア
ップする。
品への転化率が最大になるようにして、上記のプロセス
を１回パスをベースとして行うのが普通である。この結
果、全体としての効率は低くなる。なぜなら、石油化学
品に対する選択性が最大未満だからである。したがって
スクラバー流出物ガスは、相当量のＣＯとＣＯ2 の他
に、未反応の炭化水素を含有している。これらの生成物
は通常、それらから得られた戻りだけが燃焼熱となるよ
う焼却される。改良されたプロセスにおいては、スクラ
バー流出物ガスの一部を再循環させ、炭化水素供給原料
の転化率を低く抑え、所望する石油化学品への炭化水素
転化の選択性を高める。流出物の残部を系からパージし
て、ＣＯ、ＣＯ2、および窒素（空気を酸素源として使
用するときに、系中に導入される）の蓄積を防止する。
こうした改良の結果、“パス１回当たり（per pass）”
の転化率は低下するが、プロセス全体としての効率はア
ップする。
【０００４】ドイツ連邦共和国（ＦＲＧ）特許出願第２
５４４９７２号は、反応器供給物がＣ4 炭化水素、空
気、ＣＯ、およびＣＯ2 を含んだ無水マレイン酸製造法
について開示している。該特許の方法によれば、反応器
流出ガス流れから無水マレイン酸を回収し、残りの流れ
の一部を反応器に再循環させる。該特許はさらに、再循
環されないガス流れから温度スイング吸着（ＴＳＡ）に
よってブタンを回収すること、およびこの回収したブタ
ンを反応器に再循環することを開示している。フレッシ
ュな空気をパージガスとして使用して、高温にてブタン
を吸着剤から脱着させ、空気−ブタン混合物を反応器に
再循環させる。
５４４９７２号は、反応器供給物がＣ4 炭化水素、空
気、ＣＯ、およびＣＯ2 を含んだ無水マレイン酸製造法
について開示している。該特許の方法によれば、反応器
流出ガス流れから無水マレイン酸を回収し、残りの流れ
の一部を反応器に再循環させる。該特許はさらに、再循
環されないガス流れから温度スイング吸着（ＴＳＡ）に
よってブタンを回収すること、およびこの回収したブタ
ンを反応器に再循環することを開示している。フレッシ
ュな空気をパージガスとして使用して、高温にてブタン
を吸着剤から脱着させ、空気−ブタン混合物を反応器に
再循環させる。
【０００５】米国特許第４,２３１,９４３号は、バナジ
ウム酸化物とリン酸化物を含んだ触媒の存在下でのｎ−
ブタンと空気との反応による無水マレイン酸の製造につ
いて開示している。該特許の方法は、気相酸化の反応器
流出物から無水マレイン酸を回収する工程；無水マレイ
ン酸を含まない流出物の一部を反応器に直接再循環させ
る工程；残りのガス流出物から比較的高純度のｎ−ブタ
ンを分離する工程；および前記比較的高純度のｎ−ブタ
ンを供給物流れに再循環させる工程；を含む。
ウム酸化物とリン酸化物を含んだ触媒の存在下でのｎ−
ブタンと空気との反応による無水マレイン酸の製造につ
いて開示している。該特許の方法は、気相酸化の反応器
流出物から無水マレイン酸を回収する工程；無水マレイ
ン酸を含まない流出物の一部を反応器に直接再循環させ
る工程；残りのガス流出物から比較的高純度のｎ−ブタ
ンを分離する工程；および前記比較的高純度のｎ−ブタ
ンを供給物流れに再循環させる工程；を含む。
【０００６】米国特許第４,９８７,２３９号は、適切な
触媒の存在下にて、酸素含有ガスを使用して炭化水素の
部分酸化反応を行う、という無水物の製造法を開示して
いる。該特許の方法においては、無水マレイン酸生成物
スクラバーからのガス流出物を圧縮し、選択分離器〔例
えば、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）ユニット〕に送る。
このとき流出物中に含まれている未反応炭化水素の実質
的な割合の量を回収し、この未反応炭化水素と制御量の
ガス状火炎抑制剤を部分酸化反応器に再循環させる。
触媒の存在下にて、酸素含有ガスを使用して炭化水素の
部分酸化反応を行う、という無水物の製造法を開示して
いる。該特許の方法においては、無水マレイン酸生成物
スクラバーからのガス流出物を圧縮し、選択分離器〔例
えば、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）ユニット〕に送る。
このとき流出物中に含まれている未反応炭化水素の実質
的な割合の量を回収し、この未反応炭化水素と制御量の
ガス状火炎抑制剤を部分酸化反応器に再循環させる。
【０００７】上記の特許は、炭化水素を廃棄ガス流れか
ら分離するのに使用する吸着剤をパージするのに周囲空
気を使用する場合に、部分酸化生成物回収ユニットから
のガス流出物中に含まれている水分、およびパージ空気
中に含まれている水分についてい説明あるいは考慮して
いない。部分酸化反応には水分が生成され、したがって
反応器からの高温ガス流出物は水分を含有している。流
出ガスは生成物スクラバーを通るので、水性溶媒が使用
されていれば、ガス流れの冷却による凝縮によって幾ら
かの水分を除去することができる。非水性溶媒を使用す
る場合は、水分を凝縮させることができない。いずれに
しても、スクラバーを出たガス流れは依然として水分を
含んでおり、実際、非水性のスクラビング剤を使用する
場合は水分で飽和させることができる。水分は、従来の
吸着剤によって未反応炭化水素や炭素酸化物より強固に
吸着される。したがって、吸着ユニットに流入するガス
流れから水分を除去しなければ、水分が吸着剤に優先的
に吸着され、これによって吸着剤の炭化水素吸着能力が
低下する。
ら分離するのに使用する吸着剤をパージするのに周囲空
気を使用する場合に、部分酸化生成物回収ユニットから
のガス流出物中に含まれている水分、およびパージ空気
中に含まれている水分についてい説明あるいは考慮して
いない。部分酸化反応には水分が生成され、したがって
反応器からの高温ガス流出物は水分を含有している。流
出ガスは生成物スクラバーを通るので、水性溶媒が使用
されていれば、ガス流れの冷却による凝縮によって幾ら
かの水分を除去することができる。非水性溶媒を使用す
る場合は、水分を凝縮させることができない。いずれに
しても、スクラバーを出たガス流れは依然として水分を
含んでおり、実際、非水性のスクラビング剤を使用する
場合は水分で飽和させることができる。水分は、従来の
吸着剤によって未反応炭化水素や炭素酸化物より強固に
吸着される。したがって、吸着ユニットに流入するガス
流れから水分を除去しなければ、水分が吸着剤に優先的
に吸着され、これによって吸着剤の炭化水素吸着能力が
低下する。
【０００８】この水分の問題は、吸着剤床を再生するた
めのパージガスとして周囲空気を使用する場合により一
層悪化する。周囲空気は水分を含有し、したがって吸着
剤床を周囲空気でパージするときに、水分が、パージ工
程時に吸着剤床から脱着されつつある炭化水素と置き換
わるであろう。このため、以下のサイクルの吸着工程時
における吸着剤の能力がさらに低下する。
めのパージガスとして周囲空気を使用する場合により一
層悪化する。周囲空気は水分を含有し、したがって吸着
剤床を周囲空気でパージするときに、水分が、パージ工
程時に吸着剤床から脱着されつつある炭化水素と置き換
わるであろう。このため、以下のサイクルの吸着工程時
における吸着剤の能力がさらに低下する。
【０００９】周囲空気またはガス流れから水分を除去す
るための方法が種々知られている。例えば、空気流れや
ガス流れを乾燥剤に通すことによって、空気流れやガス
流れを乾燥させることができる。
るための方法が種々知られている。例えば、空気流れや
ガス流れを乾燥剤に通すことによって、空気流れやガス
流れを乾燥させることができる。
【００１０】工業的重要性の点から、上記したような問
題点が取り除かれているか、あるいは最小限に抑えられ
ている再循環部分酸化法が絶えず求められている。本発
明は、複雑で高価な乾燥装置集成体を使用する必要のな
い再循環部分酸化法を提供する。
題点が取り除かれているか、あるいは最小限に抑えられ
ている再循環部分酸化法が絶えず求められている。本発
明は、複雑で高価な乾燥装置集成体を使用する必要のな
い再循環部分酸化法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、転化率を下げ
た条件下にて、適切な触媒の存在下で空気を使用して炭
化水素を部分酸化することによって石油化学品を製造す
るための再循環法の改良である。反応器流出物は、メイ
ン生成物としての石油化学品、副生物としての水、およ
び未反応炭化水素を含有する。石油化学品回収ユニット
において反応器流出物から石油化学品を回収し、ある特
定の疎水性吸着剤のうちの１種を使用して、前記石油化
学品回収ユニットからの廃棄ガスから炭化水素を吸着さ
せる。本発明は、周囲空気を使用して、吸着された炭化
水素を吸着剤からパージする工程、およびパージにより
得られた炭化水素−空気混合物を部分酸化反応器に再循
環させる工程を含む。
た条件下にて、適切な触媒の存在下で空気を使用して炭
化水素を部分酸化することによって石油化学品を製造す
るための再循環法の改良である。反応器流出物は、メイ
ン生成物としての石油化学品、副生物としての水、およ
び未反応炭化水素を含有する。石油化学品回収ユニット
において反応器流出物から石油化学品を回収し、ある特
定の疎水性吸着剤のうちの１種を使用して、前記石油化
学品回収ユニットからの廃棄ガスから炭化水素を吸着さ
せる。本発明は、周囲空気を使用して、吸着された炭化
水素を吸着剤からパージする工程、およびパージにより
得られた炭化水素−空気混合物を部分酸化反応器に再循
環させる工程を含む。
【００１２】本発明の第１の実施態様は、 （ａ） 空気および酸素富化空気から選ばれる酸素含有
ガスと炭化水素とを、反応ゾーンにおいて適切な酸化触
媒の存在下にて、特に石油化学品、未反応炭化水素、お
よび水分を含んだ生成物ガスを生成するような条件下で
接触させる工程； （ｂ） 石油化学品回収ゾーンにおいて前記生成物ガス
から前記石油化学品を除去する工程； （ｃ） 工程（ｂ）の後に残っている石油化学品非含有
ガスの少なくとも一部を炭化水素選択性の疎水性吸着剤
に通す工程、これによって未反応炭化水素を前記吸着剤
に吸着させ、炭化水素含量の少ない廃棄ガスを生成させ
る； （ｄ） 前記疎水性吸着剤に前記酸素含有ガスを通すこ
とによって前記疎水性吸着剤を少なくとも部分的に再生
させる工程、これによって脱着した炭化水素と前記酸素
含有ガスとを含んだガス流れを生成させる；および （ｅ） 脱着した炭化水素と空気とを含んだガス流れの
少なくとも一部を前記反応ゾーンに再循環させる工程；
を含む。
ガスと炭化水素とを、反応ゾーンにおいて適切な酸化触
媒の存在下にて、特に石油化学品、未反応炭化水素、お
よび水分を含んだ生成物ガスを生成するような条件下で
接触させる工程； （ｂ） 石油化学品回収ゾーンにおいて前記生成物ガス
から前記石油化学品を除去する工程； （ｃ） 工程（ｂ）の後に残っている石油化学品非含有
ガスの少なくとも一部を炭化水素選択性の疎水性吸着剤
に通す工程、これによって未反応炭化水素を前記吸着剤
に吸着させ、炭化水素含量の少ない廃棄ガスを生成させ
る； （ｄ） 前記疎水性吸着剤に前記酸素含有ガスを通すこ
とによって前記疎水性吸着剤を少なくとも部分的に再生
させる工程、これによって脱着した炭化水素と前記酸素
含有ガスとを含んだガス流れを生成させる；および （ｅ） 脱着した炭化水素と空気とを含んだガス流れの
少なくとも一部を前記反応ゾーンに再循環させる工程；
を含む。
【００１３】ある実施態様においては、石油化学品非含
有ガス流れの全てを疎水性吸着剤に通す。他の実施態様
においては、このガス流れの一部を吸着剤に通し、残り
を反応ゾーンに直接再循環させる。
有ガス流れの全てを疎水性吸着剤に通す。他の実施態様
においては、このガス流れの一部を吸着剤に通し、残り
を反応ゾーンに直接再循環させる。
【００１４】一般に疎水性吸着剤は、ケイ素とアルミニ
ウムとの原子比が約１００：１より大きい、金属カチオ
ンを含まないモレキュラーシーブであり、ゼオライト
Ｙ、ゼオライトＺＳＭ−５、ゼオライトＺＳＭ−１１、
ゼオライトＺＳＭ−２０、シリカライト−１、シリカラ
イト−２、およびこれらの混合物から選ばれる。好まし
い実施態様においては、吸着剤はゼオライトＹ、ゼオラ
イトＺＳＭ−５、シリカライト−１、およびこれらの混
合物から選ばれ、最も好ましい実施態様においては、吸
着剤はシリカライトである。
ウムとの原子比が約１００：１より大きい、金属カチオ
ンを含まないモレキュラーシーブであり、ゼオライト
Ｙ、ゼオライトＺＳＭ−５、ゼオライトＺＳＭ−１１、
ゼオライトＺＳＭ−２０、シリカライト−１、シリカラ
イト−２、およびこれらの混合物から選ばれる。好まし
い実施態様においては、吸着剤はゼオライトＹ、ゼオラ
イトＺＳＭ−５、シリカライト−１、およびこれらの混
合物から選ばれ、最も好ましい実施態様においては、吸
着剤はシリカライトである。
【００１５】好ましい実施態様においては、工程（ｃ）
と（ｄ）は、濃度スイング吸着（ＣＳＡ）とＰＳＡから
選ばれる循環吸着法の工程である。さらに好ましい実施
態様においては、工程（ｃ）と（ｄ）は同じ又は異なっ
た圧力で行われ、圧力範囲は約１．２〜５絶対バールで
ある。１つの好ましい態様においては、工程（ｃ）と
（ｄ）が実質的に同じ圧力で行われ（すなわち、このプ
ロセスはＣＳＡである）、さらに好ましい態様において
は、圧力範囲が約１.２〜１.７５絶対バールである。他
の好ましい態様においては、工程（ｃ）と（ｄ）が異な
った圧力で行われ（すなわち、このプロセスはＰＳＡで
ある）、そしてさらに好ましい態様においては、工程
（ｃ）が約１.２〜１.７５絶対バールの範囲の圧力で行
われ、工程（ｄ）が約１〜１．５絶対バールの範囲の圧
力で行われる。後者の好ましい態様の変形においては、
工程（ｃ）と（ｄ）との間に、減圧によって前記炭化水
素選択性吸着剤から炭化水素を脱着させる工程と、前記
脱着炭化水素を前記反応ゾーン再循環させる工程とをさ
らに含む。
と（ｄ）は、濃度スイング吸着（ＣＳＡ）とＰＳＡから
選ばれる循環吸着法の工程である。さらに好ましい実施
態様においては、工程（ｃ）と（ｄ）は同じ又は異なっ
た圧力で行われ、圧力範囲は約１．２〜５絶対バールで
ある。１つの好ましい態様においては、工程（ｃ）と
（ｄ）が実質的に同じ圧力で行われ（すなわち、このプ
ロセスはＣＳＡである）、さらに好ましい態様において
は、圧力範囲が約１.２〜１.７５絶対バールである。他
の好ましい態様においては、工程（ｃ）と（ｄ）が異な
った圧力で行われ（すなわち、このプロセスはＰＳＡで
ある）、そしてさらに好ましい態様においては、工程
（ｃ）が約１.２〜１.７５絶対バールの範囲の圧力で行
われ、工程（ｄ）が約１〜１．５絶対バールの範囲の圧
力で行われる。後者の好ましい態様の変形においては、
工程（ｃ）と（ｄ）との間に、減圧によって前記炭化水
素選択性吸着剤から炭化水素を脱着させる工程と、前記
脱着炭化水素を前記反応ゾーン再循環させる工程とをさ
らに含む。
【００１６】本発明の他の好ましい実施態様において
は、石油化学品非含有ガス流れと酸素含有ガスを疎水性
吸着剤床に通す前に、石油化学品非含有ガス流れと酸素
含有ガスの一方または両方の相対湿度を減少させる。本
実施態様の１つの態様においては、石油化学品非含有ガ
ス流れを加熱することによって、この流れの相対湿度を
減少させる。さらなる変形においては、石油化学品非含
有ガス流れを加熱する前に、この流れを直接接触冷水装
置（direct contact water cooler）に通す。この流れ
は、圧縮によって、あるいは加熱器によって加熱するこ
とができる。本実施態様の別の態様においては、工程
（ｄ）の前に酸素含有ガスを加熱することによって、酸
素含有ガスの相対湿度を減少させる。この流れは、圧縮
によって加熱することもできる。石油化学品非含有ガス
を加熱する代わりに、疎水性吸着剤を、石油化学品非含
有ガスの温度より高い温度に加熱してもよい。
は、石油化学品非含有ガス流れと酸素含有ガスを疎水性
吸着剤床に通す前に、石油化学品非含有ガス流れと酸素
含有ガスの一方または両方の相対湿度を減少させる。本
実施態様の１つの態様においては、石油化学品非含有ガ
ス流れを加熱することによって、この流れの相対湿度を
減少させる。さらなる変形においては、石油化学品非含
有ガス流れを加熱する前に、この流れを直接接触冷水装
置（direct contact water cooler）に通す。この流れ
は、圧縮によって、あるいは加熱器によって加熱するこ
とができる。本実施態様の別の態様においては、工程
（ｄ）の前に酸素含有ガスを加熱することによって、酸
素含有ガスの相対湿度を減少させる。この流れは、圧縮
によって加熱することもできる。石油化学品非含有ガス
を加熱する代わりに、疎水性吸着剤を、石油化学品非含
有ガスの温度より高い温度に加熱してもよい。
【００１７】他の好ましい実施態様においては、酸素含
有ガスは空気であり、疎水性吸着剤はシリカライトであ
り、環状無水物は無水マレイン酸であり、そして炭化水
素はｎ−ブタンである。
有ガスは空気であり、疎水性吸着剤はシリカライトであ
り、環状無水物は無水マレイン酸であり、そして炭化水
素はｎ−ブタンである。
【００１８】本発明の改良点は、適切な触媒の存在下に
てガス状炭化水素と酸素（空気の形態で供給）とを反応
させて、石油化学品、未反応炭化水素、および水分を含
有したガス状生成物流れを生成させ；石油化学品をガス
状生成物流れから分離し；残部のガス状生成物流れから
吸着作用によって未反応炭化水素を吸着させ；そしてこ
の分離された炭化水素を吸着剤床から脱着させて、部分
酸化反応器に再循環させる；といういかなる部分酸化反
応に対しても適用することができる。このような方法の
代表的なものは、環状無水物（例えば無水マレイン
酸）、アルキレンオキシド（例えばエチレンオキシ
ド）、アルデヒド（例えばアセトアルデヒド）、ニトリ
ル（例えばアクリロニトリル）、および塩素化炭化水素
（例えば塩化ビニル）を製造するのに使用される方法で
ある。このような部分酸化反応をベースとした方法の詳
細についてはよく知られているとおりであり、本発明の
一部を構成しない。これらの方法は、米国特許第５,１
２６,４６３号、第５,２６２,５４７号、および第５,２
７８,３１９号に詳しく説明されており、これらの特許
を参照のこと。
てガス状炭化水素と酸素（空気の形態で供給）とを反応
させて、石油化学品、未反応炭化水素、および水分を含
有したガス状生成物流れを生成させ；石油化学品をガス
状生成物流れから分離し；残部のガス状生成物流れから
吸着作用によって未反応炭化水素を吸着させ；そしてこ
の分離された炭化水素を吸着剤床から脱着させて、部分
酸化反応器に再循環させる；といういかなる部分酸化反
応に対しても適用することができる。このような方法の
代表的なものは、環状無水物（例えば無水マレイン
酸）、アルキレンオキシド（例えばエチレンオキシ
ド）、アルデヒド（例えばアセトアルデヒド）、ニトリ
ル（例えばアクリロニトリル）、および塩素化炭化水素
（例えば塩化ビニル）を製造するのに使用される方法で
ある。このような部分酸化反応をベースとした方法の詳
細についてはよく知られているとおりであり、本発明の
一部を構成しない。これらの方法は、米国特許第５,１
２６,４６３号、第５,２６２,５４７号、および第５,２
７８,３１９号に詳しく説明されており、これらの特許
を参照のこと。
【００１９】本発明を適用する石油化学品製造法は、部
分酸化反応において使用する酸素含有ガスの一部または
全部を、プラントの炭化水素回収セクションのシステム
中にパージガスとして導入して、吸着されている炭化水
素を吸着剤からパージする、という製造法である。酸素
含有ガスは、大気空気（すなわち、大気から直接得られ
る空気）であってもよいし、あるいは酸素富化させた大
気空気であってもよい。酸素富化空気とは、空気中に天
然に存在するより多くの酸素を含有した空気を意味して
いる。酸素富化空気は、空気中に酸素を導入することに
よって、あるいは空気から窒素を除去することによって
製造することができる。好ましいのは空気である。なぜ
なら安価であって入手が簡単だからである。必要であれ
ば、補充の酸素含有ガスを反応器に直接供給することが
できる。説明しやすくするため、本発明の方法において
使用する酸素含有ガスは、以下の記載では一般には空気
であるとする。
分酸化反応において使用する酸素含有ガスの一部または
全部を、プラントの炭化水素回収セクションのシステム
中にパージガスとして導入して、吸着されている炭化水
素を吸着剤からパージする、という製造法である。酸素
含有ガスは、大気空気（すなわち、大気から直接得られ
る空気）であってもよいし、あるいは酸素富化させた大
気空気であってもよい。酸素富化空気とは、空気中に天
然に存在するより多くの酸素を含有した空気を意味して
いる。酸素富化空気は、空気中に酸素を導入することに
よって、あるいは空気から窒素を除去することによって
製造することができる。好ましいのは空気である。なぜ
なら安価であって入手が簡単だからである。必要であれ
ば、補充の酸素含有ガスを反応器に直接供給することが
できる。説明しやすくするため、本発明の方法において
使用する酸素含有ガスは、以下の記載では一般には空気
であるとする。
【００２０】本発明の方法において使用する吸着剤は、
実質的に金属カチオンを含有せず、アルミナ含量が低
い。すなわち、これら吸着剤の格子構造は実質的にアル
ミナ基（alumina groups）を含有していない。これらの
吸着剤は、ケイ素対アルミニウムの原子比が少なくとも
１００であるという点が特異的である。この比が増大す
るにつれて、吸着剤の疎水性が向上する。これらの吸着
剤群には、ＦＡＵ、ＭＦＩ、およびＭＥＬタイプの構造
をもつモレキュラーシーブが含まれ、脱アルミナ処理
（dealumination）によってアルミナ低含量にしたゼオ
ライト、および格子構造中にアルミナ基を導入せずに直
接合成したモレキュラーシーブも含まれる。本発明にお
いて有用なアルミナ低含量のモレキュラーシーブとして
は、脱アルミナ処理したゼオライトＹ（ＤＡＹ）、ゼオ
ライトＺＳＭ−５、ゼオライトＺＳＭ−１１、およびゼ
オライトＺＳＭ−２０などがあり、これらはいずれもケ
イ素対アルミニウムの原子比が少なくとも約１００であ
る。本発明において有用な、アルミナ基を実質的に含ま
ない他のモレキュラーシーブとしては、ＺＳＭ−５およ
びＺＳＭ−１１に類似の構造を有するモレキュラーシー
ブ（それぞれシリカライト−１およびシリカライト−２
として知られている）がある。どちらも、構造中にアル
ミナ基を実質的に含んでいない。好ましいモレキュラー
シーブはＤＡＹ、アルミナ低含量のＺＳＭ−５、および
シリカライト−１であり、これらはいずれも市販品であ
って金属カチオンを含有していない。本発明をわかりや
すくするため、“金属カチオン非含有の（metal cation
-free）”とは、吸着剤の金属カチオン含有量が痕跡量
以下であることを意味し、また“アルミナ低含量の（al
umina-deficient）”および“脱アルミナ処理した（dea
luminated）”とは、モレキュラーシーブに関して言及
するときには、シーブ中のケイ素対アルミニウム原子比
が少なくとも約１００：１であることを、すなわちシー
ブ中のシリカ基対アルミナ基の比が少なくとも約２０
０：１であることを意味している。適切な吸着剤が市販
されており、それらの製造は本発明の一部を構成しな
い。
実質的に金属カチオンを含有せず、アルミナ含量が低
い。すなわち、これら吸着剤の格子構造は実質的にアル
ミナ基（alumina groups）を含有していない。これらの
吸着剤は、ケイ素対アルミニウムの原子比が少なくとも
１００であるという点が特異的である。この比が増大す
るにつれて、吸着剤の疎水性が向上する。これらの吸着
剤群には、ＦＡＵ、ＭＦＩ、およびＭＥＬタイプの構造
をもつモレキュラーシーブが含まれ、脱アルミナ処理
（dealumination）によってアルミナ低含量にしたゼオ
ライト、および格子構造中にアルミナ基を導入せずに直
接合成したモレキュラーシーブも含まれる。本発明にお
いて有用なアルミナ低含量のモレキュラーシーブとして
は、脱アルミナ処理したゼオライトＹ（ＤＡＹ）、ゼオ
ライトＺＳＭ−５、ゼオライトＺＳＭ−１１、およびゼ
オライトＺＳＭ−２０などがあり、これらはいずれもケ
イ素対アルミニウムの原子比が少なくとも約１００であ
る。本発明において有用な、アルミナ基を実質的に含ま
ない他のモレキュラーシーブとしては、ＺＳＭ−５およ
びＺＳＭ−１１に類似の構造を有するモレキュラーシー
ブ（それぞれシリカライト−１およびシリカライト−２
として知られている）がある。どちらも、構造中にアル
ミナ基を実質的に含んでいない。好ましいモレキュラー
シーブはＤＡＹ、アルミナ低含量のＺＳＭ−５、および
シリカライト−１であり、これらはいずれも市販品であ
って金属カチオンを含有していない。本発明をわかりや
すくするため、“金属カチオン非含有の（metal cation
-free）”とは、吸着剤の金属カチオン含有量が痕跡量
以下であることを意味し、また“アルミナ低含量の（al
umina-deficient）”および“脱アルミナ処理した（dea
luminated）”とは、モレキュラーシーブに関して言及
するときには、シーブ中のケイ素対アルミニウム原子比
が少なくとも約１００：１であることを、すなわちシー
ブ中のシリカ基対アルミナ基の比が少なくとも約２０
０：１であることを意味している。適切な吸着剤が市販
されており、それらの製造は本発明の一部を構成しな
い。
【００２１】本発明は、添付の図面を参照するとより深
い理解が得られる。基本的な装置ユニットとして図面に
示されているのは、炭化水素部分酸化反応器Ａ、石油化
学品回収ユニットＢ、および分離器Ｃである。弁、圧縮
機、および熱交換器を含めた補助的装置（これらは本発
明の理解に対しては不必要である）は、本発明の説明を
単純化するために図面から省いてある。
い理解が得られる。基本的な装置ユニットとして図面に
示されているのは、炭化水素部分酸化反応器Ａ、石油化
学品回収ユニットＢ、および分離器Ｃである。弁、圧縮
機、および熱交換器を含めた補助的装置（これらは本発
明の理解に対しては不必要である）は、本発明の説明を
単純化するために図面から省いてある。
【００２２】反応器Ａには、その入口端において炭化水
素供給入口手段２、および炭化水素再循環・空気供給ラ
イン６が取り付けられている。反応器Ａには、その出口
端において生成物ガス排出ライン８が取り付けられてい
る。反応器Ａはいかなる適切な反応器でもよく、例え
ば、固定触媒床、移動触媒床、流動触媒床、または輸送
触媒床の形で設計された反応器が挙げられる。反応器Ａ
には、反応（発明反応である）中に発生した熱を除去す
るための熱交換手段（図示せず）が取り付けられてい
る。部分酸化反応器の設計の詳細についてはよく知られ
ており、本発明の一部を構成しない。
素供給入口手段２、および炭化水素再循環・空気供給ラ
イン６が取り付けられている。反応器Ａには、その出口
端において生成物ガス排出ライン８が取り付けられてい
る。反応器Ａはいかなる適切な反応器でもよく、例え
ば、固定触媒床、移動触媒床、流動触媒床、または輸送
触媒床の形で設計された反応器が挙げられる。反応器Ａ
には、反応（発明反応である）中に発生した熱を除去す
るための熱交換手段（図示せず）が取り付けられてい
る。部分酸化反応器の設計の詳細についてはよく知られ
ており、本発明の一部を構成しない。
【００２３】ライン８は、石油化学品回収ユニットＢ
（部分酸化により得られる石油化学品を副生物ガスから
分離するよう機能するユニットであればいかなるユニッ
トでもよい）の石油化学品供給入口に連結されている。
例えばユニットＢは、従来のガススクラバー（すなわ
ち、例えば充填剤入り床設計物の吸収装置）であっても
よいし、あるいは凝縮器もしくは他の適切な生成物回収
ユニットであってもよい。ここでは、反応器Ａからこの
ユニットに流入してくる生成物ガス上に、水、水性液
体、または非水性液体を噴霧するための手段が装備され
ているように示してある。本発明の方法の説明を単純化
するために、回収ユニットＢをスクラバーと呼ぶことに
する。スクラバーＢは、入口１０を介してスクラビング
用液体を受け入れ、出口１２を介して液状生成物を排出
する。スクラバーＢにはさらに、スクラビング処理済み
ガスの出口１４が取り付けてあり、この出口１４は、図
面の実施態様においては、弁１６を介して冷却器１８の
入口と連通している。
（部分酸化により得られる石油化学品を副生物ガスから
分離するよう機能するユニットであればいかなるユニッ
トでもよい）の石油化学品供給入口に連結されている。
例えばユニットＢは、従来のガススクラバー（すなわ
ち、例えば充填剤入り床設計物の吸収装置）であっても
よいし、あるいは凝縮器もしくは他の適切な生成物回収
ユニットであってもよい。ここでは、反応器Ａからこの
ユニットに流入してくる生成物ガス上に、水、水性液
体、または非水性液体を噴霧するための手段が装備され
ているように示してある。本発明の方法の説明を単純化
するために、回収ユニットＢをスクラバーと呼ぶことに
する。スクラバーＢは、入口１０を介してスクラビング
用液体を受け入れ、出口１２を介して液状生成物を排出
する。スクラバーＢにはさらに、スクラビング処理済み
ガスの出口１４が取り付けてあり、この出口１４は、図
面の実施態様においては、弁１６を介して冷却器１８の
入口と連通している。
【００２４】冷却器１８は、いかなるガス冷却用手段
（例えば直接接触冷却器）であってもよい。冷却器１８
には、冷水供給ライン２０および冷水戻りライン２２が
設けられている。冷却器１８にはそのガス出口端に、冷
却ガス出口ライン２４が設けられており、この出口ライ
ン２４は加熱器２６の入口と連通している。加熱器２６
はいかなる加熱用手段であってもよく、図面には熱交換
器として示されている。加熱用コイル２８を介して循環
している高温媒体が、加熱器２６を通過するガスを加熱
するよう作用する。加熱器２６はその出口端に、加熱ガ
ス移送ライン３０が設けられている。
（例えば直接接触冷却器）であってもよい。冷却器１８
には、冷水供給ライン２０および冷水戻りライン２２が
設けられている。冷却器１８にはそのガス出口端に、冷
却ガス出口ライン２４が設けられており、この出口ライ
ン２４は加熱器２６の入口と連通している。加熱器２６
はいかなる加熱用手段であってもよく、図面には熱交換
器として示されている。加熱用コイル２８を介して循環
している高温媒体が、加熱器２６を通過するガスを加熱
するよう作用する。加熱器２６はその出口端に、加熱ガ
ス移送ライン３０が設けられている。
【００２５】場合によっては、冷却器１８および／また
は加熱器２６は不必要である。加熱器バイパスライン３
２（弁３４が取り付けられている）により、ライン１４
と加熱ガス移送ライン３０との間が流体連通状態になっ
ている。石油化学品非含有ガスの直接再循環ライン３６
（弁３８が取り付けられている）により、ライン１４と
炭化水素再循環ライン６とが連結されている。ガス移送
ライン３０が、分離器Ｃの入口マニホルド４０に連結さ
れている。
は加熱器２６は不必要である。加熱器バイパスライン３
２（弁３４が取り付けられている）により、ライン１４
と加熱ガス移送ライン３０との間が流体連通状態になっ
ている。石油化学品非含有ガスの直接再循環ライン３６
（弁３８が取り付けられている）により、ライン１４と
炭化水素再循環ライン６とが連結されている。ガス移送
ライン３０が、分離器Ｃの入口マニホルド４０に連結さ
れている。
【００２６】分離器Ｃは、単一の吸着ユニットもしくは
同調的に作動する一連の吸着ユニットを含んでもよい
し、あるいは複数の吸着ユニットもしくは非同調的に作
動する一連の吸着ユニットを含んでもよい。単一吸着ユ
ニットまたは“同調的に作動する”一連の吸着ユニット
を使用する場合、吸着剤床の再生を行うために吸着工程
を定期的に停止させなければならない。一方、複数の吸
着ユニットを並列にて使用し、非同調的に作動させる場
合は、１つ以上のユニットが精製吸着物を生成する吸着
作用状態にあるのと同時に、１つ以上の他のユニットが
再生作用を受けていて吸着炭化水素を放出する。炭化水
素吸着システムの作動は循環式である。ある１つの床に
吸着プロセスの工程のすべてが施されたときに、部分サ
イクル（半サイクル）が果たされ、吸着システムの各床
に部分吸着サイクルが施されたときに全サイクルが果た
される。完全な吸着プロセスにおいては、全サイクルが
繰り返し行われ、したがってこの吸着プロセスは実質的
に連続的である。本発明の好ましい実施態様において
は、分離器Ｃは、一対の並列容器４０と４２を含んだ二
床システムであって、それぞれには前記したタイプの１
種以上の疎水性吸着剤が充填されていて１８０°非同調
的に作動する。このような集成体にて実施されるものと
して、本発明を詳細に説明することとする。しかしなが
ら理解しておかなければならないことは、図示のシステ
ムは、本発明の方法を実施するのに適したシステムの単
に代表的なものにすぎない、ということである。
同調的に作動する一連の吸着ユニットを含んでもよい
し、あるいは複数の吸着ユニットもしくは非同調的に作
動する一連の吸着ユニットを含んでもよい。単一吸着ユ
ニットまたは“同調的に作動する”一連の吸着ユニット
を使用する場合、吸着剤床の再生を行うために吸着工程
を定期的に停止させなければならない。一方、複数の吸
着ユニットを並列にて使用し、非同調的に作動させる場
合は、１つ以上のユニットが精製吸着物を生成する吸着
作用状態にあるのと同時に、１つ以上の他のユニットが
再生作用を受けていて吸着炭化水素を放出する。炭化水
素吸着システムの作動は循環式である。ある１つの床に
吸着プロセスの工程のすべてが施されたときに、部分サ
イクル（半サイクル）が果たされ、吸着システムの各床
に部分吸着サイクルが施されたときに全サイクルが果た
される。完全な吸着プロセスにおいては、全サイクルが
繰り返し行われ、したがってこの吸着プロセスは実質的
に連続的である。本発明の好ましい実施態様において
は、分離器Ｃは、一対の並列容器４０と４２を含んだ二
床システムであって、それぞれには前記したタイプの１
種以上の疎水性吸着剤が充填されていて１８０°非同調
的に作動する。このような集成体にて実施されるものと
して、本発明を詳細に説明することとする。しかしなが
ら理解しておかなければならないことは、図示のシステ
ムは、本発明の方法を実施するのに適したシステムの単
に代表的なものにすぎない、ということである。
【００２７】供給マニホルド４０に入る供給ガスは、弁
４６とライン４８を介して容器４２へ、または弁５０と
ライン５２を介して容器４４へ送ることができる。分離
器Ｃの出口端において、非吸着ガスが容器４２から出
て、ライン５６と弁５８を介して非吸着ガス出口マニホ
ルド５４に、また容器４４から出て、ライン６０と弁６
２を介してマニホルド５４に進む。非吸着ガス出口マニ
ホルドは非吸着ガス排出ライン６４と連通している。分
離器Ｃにはさらに、その非吸着ガス出口端にパージ用空
気供給ライン６６が取り付けられており、この供給ライ
ン６６にポンプ装置６８が組み込まれている。ライン６
６はパージ用ガスマニホルド７０に連結されており、こ
のマニホルド７０は、弁７２を介してライン５６と、そ
して弁７４を介してライン６０と連通している。分離器
Ｃの入口端において、ライン４８と５２はそれぞれ、弁
７８と８０を介してパージ済みガスマニホルド７６と連
通している。マニホルド７６は炭化水素再循環ライン６
と連通している。
４６とライン４８を介して容器４２へ、または弁５０と
ライン５２を介して容器４４へ送ることができる。分離
器Ｃの出口端において、非吸着ガスが容器４２から出
て、ライン５６と弁５８を介して非吸着ガス出口マニホ
ルド５４に、また容器４４から出て、ライン６０と弁６
２を介してマニホルド５４に進む。非吸着ガス出口マニ
ホルドは非吸着ガス排出ライン６４と連通している。分
離器Ｃにはさらに、その非吸着ガス出口端にパージ用空
気供給ライン６６が取り付けられており、この供給ライ
ン６６にポンプ装置６８が組み込まれている。ライン６
６はパージ用ガスマニホルド７０に連結されており、こ
のマニホルド７０は、弁７２を介してライン５６と、そ
して弁７４を介してライン６０と連通している。分離器
Ｃの入口端において、ライン４８と５２はそれぞれ、弁
７８と８０を介してパージ済みガスマニホルド７６と連
通している。マニホルド７６は炭化水素再循環ライン６
と連通している。
【００２８】本発明の方法を実施する際には、ガス状炭
化水素と酸素含有ガスを、それぞれ供給ライン２と６を
介して反応器Ａに導入する。反応器Ａに流入した供給ガ
スは、反応器中に含まれている触媒と接触し、反応して
所望の石油化学品を生成する。反応器Ａを出た生成物ガ
ス流れは、所望の石油化学品に加えて、副生物として二
酸化炭素、一酸化炭素、および水を含有している。一般
には生成物流れはさらに、未反応炭化水素、酸素、およ
び窒素を含有しており、また少量の他の副生物、不純物
ガス、および非反応性炭化水素も含むことがある。図面
に示した実施態様においては、生成物ガス流れがライン
８を介して反応器Ａを出て、石油化学品生成物スクラバ
ーＢに入る。ユニットＢの目的は、炭化水素反応器流出
物ガスから石油化学品生成物を除去することにある。ス
クラバーＢにおいては、生成物ガスが石油化学品生成物
のための溶媒（ライン１０を介してスクラバーＢに入
る）と密に接触する。前記溶媒（水、水性液体、または
非水性液体のいずれであってもよい）は、生成物ガス流
れから石油化学品生成物の実質的にすべてを溶解する。
石油化学品含有溶液は、ライン１２を介してスクラバー
Ｂを出て、通常はさらに処理を施して石油化学品生成物
が回収される。
化水素と酸素含有ガスを、それぞれ供給ライン２と６を
介して反応器Ａに導入する。反応器Ａに流入した供給ガ
スは、反応器中に含まれている触媒と接触し、反応して
所望の石油化学品を生成する。反応器Ａを出た生成物ガ
ス流れは、所望の石油化学品に加えて、副生物として二
酸化炭素、一酸化炭素、および水を含有している。一般
には生成物流れはさらに、未反応炭化水素、酸素、およ
び窒素を含有しており、また少量の他の副生物、不純物
ガス、および非反応性炭化水素も含むことがある。図面
に示した実施態様においては、生成物ガス流れがライン
８を介して反応器Ａを出て、石油化学品生成物スクラバ
ーＢに入る。ユニットＢの目的は、炭化水素反応器流出
物ガスから石油化学品生成物を除去することにある。ス
クラバーＢにおいては、生成物ガスが石油化学品生成物
のための溶媒（ライン１０を介してスクラバーＢに入
る）と密に接触する。前記溶媒（水、水性液体、または
非水性液体のいずれであってもよい）は、生成物ガス流
れから石油化学品生成物の実質的にすべてを溶解する。
石油化学品含有溶液は、ライン１２を介してスクラバー
Ｂを出て、通常はさらに処理を施して石油化学品生成物
が回収される。
【００２９】スクラビング処理したガス流れがライン１
４を介してスクラバーを出る。次いでこの流れの一部ま
たは全部を処理して、流れから未反応の炭化水素を回収
する。これは、スクラビング処理したガスを分離器Ｃに
通すことによって行う。分離器Ｃは、スクラビング処理
したガス中の他のガス成分より炭化水素を優先的に吸着
する疎水性吸着剤を含んでいる。分離器Ｃに前述の特定
の疎水性吸着剤を使用すると、２つの重要な利点が得ら
れる。第一に、これによってスクラビング処理した水分
含有ガス流れから先ず最初に水分を除去することなく、
前記ガス流れから炭化水素を効率的に除去することがで
きる。分離器Ｃに従来の吸着剤を充填した場合は、スク
ラビング処理したガス流れを分離器Ｃに通す前に前記ガ
ス流れから水を除去する必要がある。これを行わない
と、水蒸気の優先的な吸着によって吸着剤の能力が大き
く低下する。
４を介してスクラバーを出る。次いでこの流れの一部ま
たは全部を処理して、流れから未反応の炭化水素を回収
する。これは、スクラビング処理したガスを分離器Ｃに
通すことによって行う。分離器Ｃは、スクラビング処理
したガス中の他のガス成分より炭化水素を優先的に吸着
する疎水性吸着剤を含んでいる。分離器Ｃに前述の特定
の疎水性吸着剤を使用すると、２つの重要な利点が得ら
れる。第一に、これによってスクラビング処理した水分
含有ガス流れから先ず最初に水分を除去することなく、
前記ガス流れから炭化水素を効率的に除去することがで
きる。分離器Ｃに従来の吸着剤を充填した場合は、スク
ラビング処理したガス流れを分離器Ｃに通す前に前記ガ
ス流れから水を除去する必要がある。これを行わない
と、水蒸気の優先的な吸着によって吸着剤の能力が大き
く低下する。
【００３０】分離器Ｃに選定された疎水性吸着剤を使用
することの第２の利点は、これによって、周囲空気（水
分を含有する）をパージガスとして使用して、吸着剤に
水を混入させることなく吸着剤からの吸着炭化水素のパ
ージングが可能になる、ということである。従来の吸着
剤を使用した場合、通常は、空気を分離器Ｃに導入する
前に空気から水蒸気を除去する必要がある。吸着ユニッ
トを出た、パージガス流れ中の水分含有空気を使用し
て、部分酸化反応のための酸素要求量の一部または全部
を供給することができる。なぜなら、水分含有空気を酸
素源として使用しても、反応器Ａ中で行われる部分酸化
反応に対して有害ではないからである。
することの第２の利点は、これによって、周囲空気（水
分を含有する）をパージガスとして使用して、吸着剤に
水を混入させることなく吸着剤からの吸着炭化水素のパ
ージングが可能になる、ということである。従来の吸着
剤を使用した場合、通常は、空気を分離器Ｃに導入する
前に空気から水蒸気を除去する必要がある。吸着ユニッ
トを出た、パージガス流れ中の水分含有空気を使用し
て、部分酸化反応のための酸素要求量の一部または全部
を供給することができる。なぜなら、水分含有空気を酸
素源として使用しても、反応器Ａ中で行われる部分酸化
反応に対して有害ではないからである。
【００３１】図面からわかるように、ユニットＢからの
スクラビング処理済みガス流出物は種々の方法でさらに
処理することができる（とりわけ、分離器Ｃに使用する
吸着剤の種類、およびスクラバーＢ流出物中の副生物ガ
スの体積に応じて選ばれる特定の処理）。
スクラビング処理済みガス流出物は種々の方法でさらに
処理することができる（とりわけ、分離器Ｃに使用する
吸着剤の種類、およびスクラバーＢ流出物中の副生物ガ
スの体積に応じて選ばれる特定の処理）。
【００３２】必要に応じて、スクラビング処理したガス
の一部または全部の相対湿度を減少させることができ
る。すなわち、スクラビング処理したガスを非飽和にす
ることができる。スクラビング処理したガスが水分で完
全に飽和されているとき、すなわちその相対湿度が１０
０％であるときには、こうするのが好ましい。ある種の
疎水性吸着剤は、水分飽和したガスを使用しても悪影響
を受けることなく機能することができるけれども、通常
は、ガスは水分による１００％飽和よりやや低いのが好
ましい。これによって水分が吸着剤上に凝縮する（吸着
剤に損傷を及ぼす）という恐れが少なくなる。スクラビ
ング処理したガスの相対湿度を約９０％以下に減少させ
るのが望ましい場合が多い。約８０％以下に減少させる
のが最も好ましい。
の一部または全部の相対湿度を減少させることができ
る。すなわち、スクラビング処理したガスを非飽和にす
ることができる。スクラビング処理したガスが水分で完
全に飽和されているとき、すなわちその相対湿度が１０
０％であるときには、こうするのが好ましい。ある種の
疎水性吸着剤は、水分飽和したガスを使用しても悪影響
を受けることなく機能することができるけれども、通常
は、ガスは水分による１００％飽和よりやや低いのが好
ましい。これによって水分が吸着剤上に凝縮する（吸着
剤に損傷を及ぼす）という恐れが少なくなる。スクラビ
ング処理したガスの相対湿度を約９０％以下に減少させ
るのが望ましい場合が多い。約８０％以下に減少させる
のが最も好ましい。
【００３３】スクラビング処理したガスの相対湿度を減
少させることは、種々の方法で行うことができる。スク
ラビング処理済みガス流れを充分に冷却して前記流れ中
の水分の一部を凝縮させ、次いで加熱することができ
る。これによって相対湿度を低下させる。この操作は、
図示の実施態様にて示すことができる。本実施態様の実
施に際して、弁１６を開くと、ライン１４を通過するガ
スの一部または全部が直接接触冷却器１８中に流入す
る。冷却器１８においては、ガスに冷水が噴霧される。
この冷水は、ライン２０を介して冷却器１８に入り、ラ
イン２２を介して出ていく。こうしたやり方はさらに、
固体不純物やガス流れからの痕跡量の化学物質（例えば
酸）をスクラビングするよう作用する。冷水がガスと接
触するにつれて、ガスは水分で過飽和されるようにな
る。過剰の水分はガスから凝縮する。次いで、冷却され
た水分飽和ガスはライン２４を通って熱交換器２６に進
む。このとき、加熱器のコイル２８を通る加熱用媒体と
の間接接触によってガスが加熱される。ガスの温度が上
昇するにつれて、その相対湿度は低下する。
少させることは、種々の方法で行うことができる。スク
ラビング処理済みガス流れを充分に冷却して前記流れ中
の水分の一部を凝縮させ、次いで加熱することができ
る。これによって相対湿度を低下させる。この操作は、
図示の実施態様にて示すことができる。本実施態様の実
施に際して、弁１６を開くと、ライン１４を通過するガ
スの一部または全部が直接接触冷却器１８中に流入す
る。冷却器１８においては、ガスに冷水が噴霧される。
この冷水は、ライン２０を介して冷却器１８に入り、ラ
イン２２を介して出ていく。こうしたやり方はさらに、
固体不純物やガス流れからの痕跡量の化学物質（例えば
酸）をスクラビングするよう作用する。冷水がガスと接
触するにつれて、ガスは水分で過飽和されるようにな
る。過剰の水分はガスから凝縮する。次いで、冷却され
た水分飽和ガスはライン２４を通って熱交換器２６に進
む。このとき、加熱器のコイル２８を通る加熱用媒体と
の間接接触によってガスが加熱される。ガスの温度が上
昇するにつれて、その相対湿度は低下する。
【００３４】場合によっては、ガスを先ず過飽和点に冷
却することなく、ガスを単に加熱するのが好ましいとき
もある。ガスを加熱すると水分容量が増大し、これによ
ってその相対湿度が低下する。このような場合、冷却器
１８は不必要であり、システムから取り除くことができ
る。
却することなく、ガスを単に加熱するのが好ましいとき
もある。ガスを加熱すると水分容量が増大し、これによ
ってその相対湿度が低下する。このような場合、冷却器
１８は不必要であり、システムから取り除くことができ
る。
【００３５】ガス流れの加熱は、図面に示した熱交換態
様以外の手段によって行うこともできる。例えば、ガス
を圧縮することによってガスを加熱することができる。
ガス流れを分離器Ｃ中に導入する前に、ガス流れの圧力
を上昇させるのが望ましい場合には、こうしたやり方が
適切である。
様以外の手段によって行うこともできる。例えば、ガス
を圧縮することによってガスを加熱することができる。
ガス流れを分離器Ｃ中に導入する前に、ガス流れの圧力
を上昇させるのが望ましい場合には、こうしたやり方が
適切である。
【００３６】スクラバーＢを出たガス流れの相対湿度
は、この流れの一部だけを非飽和にする（desaturatin
g）ことによって、すなわちスクラバーＢからのガスの
一部を冷却器１８に通し、弁３４を開くことによって流
れの残部を分離器Ｃに直接送ることによって減少させる
こともできる。こうしたバリエーションにより、より小
形の加熱および／または冷却装置の使用が可能となる。
非飽和にしたガス流れをバイパス流れと合流させる。こ
れによって一般には、合流流れの水分が所望の程度にま
で減少する。
は、この流れの一部だけを非飽和にする（desaturatin
g）ことによって、すなわちスクラバーＢからのガスの
一部を冷却器１８に通し、弁３４を開くことによって流
れの残部を分離器Ｃに直接送ることによって減少させる
こともできる。こうしたバリエーションにより、より小
形の加熱および／または冷却装置の使用が可能となる。
非飽和にしたガス流れをバイパス流れと合流させる。こ
れによって一般には、合流流れの水分が所望の程度にま
で減少する。
【００３７】場合によっては、スクラビング処理したガ
スを分離器Ｃ中に導入する前に、前記ガスの一部の相対
湿度を減少させることが必要または望ましいとは考えら
れないことがある。すなわち、ガス流れの相対湿度がす
でに１００％未満である場合、あるいは１００％の相対
湿度にて効率的に機能する疎水性吸着剤を使用する場
合、である。これらのケースでは、分離器Ｃに進むスク
ラビング処理済みガスの全てを、スクラバーＢから直接
送る。この操作は、弁３４を開き、弁１６を閉止ポジシ
ョンに保持することによって行う。
スを分離器Ｃ中に導入する前に、前記ガスの一部の相対
湿度を減少させることが必要または望ましいとは考えら
れないことがある。すなわち、ガス流れの相対湿度がす
でに１００％未満である場合、あるいは１００％の相対
湿度にて効率的に機能する疎水性吸着剤を使用する場
合、である。これらのケースでは、分離器Ｃに進むスク
ラビング処理済みガスの全てを、スクラバーＢから直接
送る。この操作は、弁３４を開き、弁１６を閉止ポジシ
ョンに保持することによって行う。
【００３８】上記の各ケースにおいては、充分な量の副
生物ガス（炭素酸化物や水分）と不活性ガス（窒素やア
ルゴン）をシステムに対する各パスにおいて除去して、
システム中におけるこれらガスの堆積を防止する必要が
ある。この操作は、システムから除去される炭素酸化物
や水分の量が反応器Ａにおいて生成される副生物の量に
等しい場合に、また除去される不活性ガスの量が各パス
においてシステム中に導入される不活性ガスの量に等し
い場合に行われる。したがって通常は、適切な物質収支
を保持するのに必要なスクラビング処理済みガスの量だ
けを分離器Ｃに送るのが望ましい。スクラビング処理済
みガス流れの残部を反応器Ａに直接再循環させることが
できる。この操作は、弁３８を開くことによって行う。
生物ガス（炭素酸化物や水分）と不活性ガス（窒素やア
ルゴン）をシステムに対する各パスにおいて除去して、
システム中におけるこれらガスの堆積を防止する必要が
ある。この操作は、システムから除去される炭素酸化物
や水分の量が反応器Ａにおいて生成される副生物の量に
等しい場合に、また除去される不活性ガスの量が各パス
においてシステム中に導入される不活性ガスの量に等し
い場合に行われる。したがって通常は、適切な物質収支
を保持するのに必要なスクラビング処理済みガスの量だ
けを分離器Ｃに送るのが望ましい。スクラビング処理済
みガス流れの残部を反応器Ａに直接再循環させることが
できる。この操作は、弁３８を開くことによって行う。
【００３９】本発明の方法は、一般には循環プロセスと
して実施され、こうした循環プロセスとしては、ＰＳ
Ａ、ＶＳＡ（減圧スイング吸着 − ＰＳＡの変形であ
って、吸着工程を低圧で行い、再生工程を減圧下で行
う）、ＣＳＡ（濃度スイング吸着− 所望の温度と圧力
にて行う循環式吸着プロセスであって、先ず吸着剤にガ
スを吸着させ、フラッシング用またはリンス用ガスでフ
ラッシングすることによってこの吸着剤を再生させる。
通常は、サイクル中にシステムの圧力または温度を変化
させようとの意図はない）、あるいはこれらのプロセス
の組み合わせなどがある。
して実施され、こうした循環プロセスとしては、ＰＳ
Ａ、ＶＳＡ（減圧スイング吸着 − ＰＳＡの変形であ
って、吸着工程を低圧で行い、再生工程を減圧下で行
う）、ＣＳＡ（濃度スイング吸着− 所望の温度と圧力
にて行う循環式吸着プロセスであって、先ず吸着剤にガ
スを吸着させ、フラッシング用またはリンス用ガスでフ
ラッシングすることによってこの吸着剤を再生させる。
通常は、サイクル中にシステムの圧力または温度を変化
させようとの意図はない）、あるいはこれらのプロセス
の組み合わせなどがある。
【００４０】炭化水素吸着工程は高圧（例えば約２０絶
対バール以上）で行うことができる。しかしながら、通
常は約５絶対バール以下の圧力で行う。一般には、この
炭化水素吸着工程を、全プロセスの他の工程と最も調和
するような圧力にて行うのが好ましい。スクラバーＢか
らのスクラビング処理済みガスは一般に、最大約２絶対
バールの圧力で得られる。炭化水素吸着プロセスを約
１.２〜１.７５絶対バールの範囲の吸着圧力で操作する
ことにより、ブロアーや圧縮機を補充使用しなくても、
スクラビング処理ガス流れを炭化水素吸着装置に通すこ
とができ、また下流の焼却炉（または他の廃棄処理手
段）に送ることができる。したがって、約１.２〜１.７
５絶対バールの範囲の圧力で吸着工程を行うのが好まし
い。
対バール以上）で行うことができる。しかしながら、通
常は約５絶対バール以下の圧力で行う。一般には、この
炭化水素吸着工程を、全プロセスの他の工程と最も調和
するような圧力にて行うのが好ましい。スクラバーＢか
らのスクラビング処理済みガスは一般に、最大約２絶対
バールの圧力で得られる。炭化水素吸着プロセスを約
１.２〜１.７５絶対バールの範囲の吸着圧力で操作する
ことにより、ブロアーや圧縮機を補充使用しなくても、
スクラビング処理ガス流れを炭化水素吸着装置に通すこ
とができ、また下流の焼却炉（または他の廃棄処理手
段）に送ることができる。したがって、約１.２〜１.７
５絶対バールの範囲の圧力で吸着工程を行うのが好まし
い。
【００４１】炭化水素の吸着を行う温度はあまり重要な
ポイントではない。吸着工程は一般には、約５〜８０℃
の範囲の温度で行い、約２０〜６０℃の範囲の温度で行
うことが最も多い。吸着は、最適の分離をもたらし、且
つできれば生成物製造プロセスの他の工程と調和するよ
うな温度にて行うのが好ましい。本プロセスの最適吸着
温度は、特に、使用する吸着剤の種類、分離しようとす
るガスの温度と相対湿度、プロセスを実施する圧力、お
よび分離しようとするガスの種類などによって異なる。
当業者であれば、どの操作条件が目的に対して最も適し
ているかを決定することができる。
ポイントではない。吸着工程は一般には、約５〜８０℃
の範囲の温度で行い、約２０〜６０℃の範囲の温度で行
うことが最も多い。吸着は、最適の分離をもたらし、且
つできれば生成物製造プロセスの他の工程と調和するよ
うな温度にて行うのが好ましい。本プロセスの最適吸着
温度は、特に、使用する吸着剤の種類、分離しようとす
るガスの温度と相対湿度、プロセスを実施する圧力、お
よび分離しようとするガスの種類などによって異なる。
当業者であれば、どの操作条件が目的に対して最も適し
ているかを決定することができる。
【００４２】炭化水素吸着プロセスの重要な特徴は、吸
着床を空気または酸素富化空気でパージする工程にあ
る。この工程は、炭化水素を床からパージし、部分酸化
反応に必要とされる酸素の一部または全部を供給する、
という２つの目的を果たす。ＣＳＡプロセスにおいて、
そしてＰＳＡプロセスにおいては相当程度にまで、空気
によるパージ工程が主要な床再生手段として機能する。
ＰＳＡプロセスにおいては、床パージ工程は、向流によ
る減圧化工程時に行ってもよいし、その後に別個の工程
として行ってもよいし、あるいは向流減圧化時および向
流減圧化後に行ってもよい。
着床を空気または酸素富化空気でパージする工程にあ
る。この工程は、炭化水素を床からパージし、部分酸化
反応に必要とされる酸素の一部または全部を供給する、
という２つの目的を果たす。ＣＳＡプロセスにおいて、
そしてＰＳＡプロセスにおいては相当程度にまで、空気
によるパージ工程が主要な床再生手段として機能する。
ＰＳＡプロセスにおいては、床パージ工程は、向流によ
る減圧化工程時に行ってもよいし、その後に別個の工程
として行ってもよいし、あるいは向流減圧化時および向
流減圧化後に行ってもよい。
【００４３】炭化水素吸着剤再生工程の一部または全て
にわたって、床再生処理を受ける容器に酸素含有ガスを
パージガスとして通す。吸着工程を行う温度またはその
付近の温度にて床再生工程を行うのが望ましいことが多
い。一般には、パージ流れとして使用する酸素含有ガス
を、周囲温度以上の温度にてシステム中に導入する。パ
ージガスは、再生される炭化水素吸着容器にパージガス
が強制的に通されるに足る圧力にて分離器Ｃ中に導入す
るのが理想的であり、排ガスがライン６を介して反応器
Ａに戻される〔必要に応じて供給空気圧縮機（図示せ
ず）を使用する〕。必要とされる圧力は、酸素含有ガス
をシステムに流すのに必要な最小圧力であることが多
い。一般に、ＰＳＡサイクルの再生工程時における絶対
圧力は、約２０絶対ミリバール〜約２絶対バールの範囲
である。床の再生は、大気圧未満の圧力でも行うことが
できるが、減圧は避けたほうが好ましい場合が多く、ま
た高エネルギー消費の減圧生成装置の使用を避けるため
に、この工程をほぼ大気圧またはそれ以上の圧力で行う
のが好ましい場合が多い。本発明の好ましい実施態様に
おいては、炭化水素吸着剤の再生は約１〜１.５絶対バ
ールの範囲の圧力で行う。
にわたって、床再生処理を受ける容器に酸素含有ガスを
パージガスとして通す。吸着工程を行う温度またはその
付近の温度にて床再生工程を行うのが望ましいことが多
い。一般には、パージ流れとして使用する酸素含有ガス
を、周囲温度以上の温度にてシステム中に導入する。パ
ージガスは、再生される炭化水素吸着容器にパージガス
が強制的に通されるに足る圧力にて分離器Ｃ中に導入す
るのが理想的であり、排ガスがライン６を介して反応器
Ａに戻される〔必要に応じて供給空気圧縮機（図示せ
ず）を使用する〕。必要とされる圧力は、酸素含有ガス
をシステムに流すのに必要な最小圧力であることが多
い。一般に、ＰＳＡサイクルの再生工程時における絶対
圧力は、約２０絶対ミリバール〜約２絶対バールの範囲
である。床の再生は、大気圧未満の圧力でも行うことが
できるが、減圧は避けたほうが好ましい場合が多く、ま
た高エネルギー消費の減圧生成装置の使用を避けるため
に、この工程をほぼ大気圧またはそれ以上の圧力で行う
のが好ましい場合が多い。本発明の好ましい実施態様に
おいては、炭化水素吸着剤の再生は約１〜１.５絶対バ
ールの範囲の圧力で行う。
【００４４】図示のシステムをプロセスに使用する場
合、容器４２と４４における床を非同調的に作動させ、
このとき一方の床が吸着作用状態にあるときに、他方の
床が再生工程を受けている。１つの床が吸着プロセスに
おける全ての工程を受けたとき、部分サイクル（半サイ
クル）が果たされる。吸着システムの各床が部分吸着サ
イクルを受けたとき、全サイクルが果たされる。完全な
吸着プロセスにおいては、全サイクルが繰り返し行わ
れ、したがってプロセスは実質的に連続的である。
合、容器４２と４４における床を非同調的に作動させ、
このとき一方の床が吸着作用状態にあるときに、他方の
床が再生工程を受けている。１つの床が吸着プロセスに
おける全ての工程を受けたとき、部分サイクル（半サイ
クル）が果たされる。吸着システムの各床が部分吸着サ
イクルを受けたとき、全サイクルが果たされる。完全な
吸着プロセスにおいては、全サイクルが繰り返し行わ
れ、したがってプロセスは実質的に連続的である。
【００４５】吸着モードにおける容器４２中の床と再生
モードにおける容器４４中の床を使用して、次いで吸着
モードにおける容器４４中の床と再生モードにおける容
器４２中の床を使用して、先ず分離器Ｃの操作を説明す
る。本実施態様の説明にあたり、ガス流れは過圧にて分
離器Ｃに入り、床の再生は大気圧か又はそれよりやや高
い圧力にて行われる、と仮定する。サイクルの第１の半
分においては、弁４６、５８、７４、および８０を開
き、分離器Ｃに関連した他の全ての弁を閉じる。スクラ
ビング処理した水分含有供給ガスが、弁４６とライン４
８を通って容器４２に入る。ガスがこの床の吸着剤を通
過するとき、未反応の炭化水素が優先的に吸着される。
容器４２を出た水分含有ガス流れ（このときは炭化水素
含量が少ない）がライン５６と弁５８を通り、マニホル
ド５４とライン６４を介して吸着システムから出てい
く。
モードにおける容器４４中の床を使用して、次いで吸着
モードにおける容器４４中の床と再生モードにおける容
器４２中の床を使用して、先ず分離器Ｃの操作を説明す
る。本実施態様の説明にあたり、ガス流れは過圧にて分
離器Ｃに入り、床の再生は大気圧か又はそれよりやや高
い圧力にて行われる、と仮定する。サイクルの第１の半
分においては、弁４６、５８、７４、および８０を開
き、分離器Ｃに関連した他の全ての弁を閉じる。スクラ
ビング処理した水分含有供給ガスが、弁４６とライン４
８を通って容器４２に入る。ガスがこの床の吸着剤を通
過するとき、未反応の炭化水素が優先的に吸着される。
容器４２を出た水分含有ガス流れ（このときは炭化水素
含量が少ない）がライン５６と弁５８を通り、マニホル
ド５４とライン６４を介して吸着システムから出てい
く。
【００４６】床再生工程の一部または全部において、酸
素含有ガス（好ましくは１００％未満の相対湿度を有す
る空気）を、ライン６６、マニホルド７０、弁７４、お
よびライン６０を介して容器４４中に導入する。床パー
ジ工程を過圧にて行おうとする場合は、任意使用のブロ
アー６８によって酸素含有ガスを所望の圧力にまで加圧
する。このパージ工程をより低い圧力にて行うとする場
合は、ブロアー６８を取り除くことができ、また脱着し
た炭化水素とパージガスを、ライン６中の供給ガス圧縮
機（図示せず）によって反応器Ａに戻すことができる。
パージガスの温度は、周囲温度であってもそれ以上の温
度であってもよい。後者の場合、パージガスは、パージ
ガスを圧縮することによって、あるいは任意使用の加熱
器（図示せず）によって加熱することができる。パージ
工程時、空気または酸素富化空気が容器４４中の吸着床
を通り、これによって炭化水素を床から脱着させ、脱着
した炭化水素を容器から押し出す。脱着した炭化水素と
パージガスがライン５２と弁８０を介して容器４４を出
て、ライン６を介して反応器Ａに送られる。
素含有ガス（好ましくは１００％未満の相対湿度を有す
る空気）を、ライン６６、マニホルド７０、弁７４、お
よびライン６０を介して容器４４中に導入する。床パー
ジ工程を過圧にて行おうとする場合は、任意使用のブロ
アー６８によって酸素含有ガスを所望の圧力にまで加圧
する。このパージ工程をより低い圧力にて行うとする場
合は、ブロアー６８を取り除くことができ、また脱着し
た炭化水素とパージガスを、ライン６中の供給ガス圧縮
機（図示せず）によって反応器Ａに戻すことができる。
パージガスの温度は、周囲温度であってもそれ以上の温
度であってもよい。後者の場合、パージガスは、パージ
ガスを圧縮することによって、あるいは任意使用の加熱
器（図示せず）によって加熱することができる。パージ
工程時、空気または酸素富化空気が容器４４中の吸着床
を通り、これによって炭化水素を床から脱着させ、脱着
した炭化水素を容器から押し出す。脱着した炭化水素と
パージガスがライン５２と弁８０を介して容器４４を出
て、ライン６を介して反応器Ａに送られる。
【００４７】吸着工程が進行していくにつれて、未反応
炭化水素の吸着したガスフロント（adsorbed gas fron
t）が、容器４２中の床を通って容器の出口端へと進
む。この炭化水素吸着フロントが容器４２中の所定の箇
所に達すると、本サイクルの第１の半サイクルが終了
し、第２の半サイクルが始まる。
炭化水素の吸着したガスフロント（adsorbed gas fron
t）が、容器４２中の床を通って容器の出口端へと進
む。この炭化水素吸着フロントが容器４２中の所定の箇
所に達すると、本サイクルの第１の半サイクルが終了
し、第２の半サイクルが始まる。
【００４８】吸着サイクルの第２の半サイクル中、容器
４４中の床を吸着作用状態にし、容器４２中の床を再生
させる。この半サイクルの進行中、弁５０、６２、７
２、および７８を開き、分離器Ｃに関連した他の全ての
弁を閉じる。未反応の炭化水素ガスがライン５２を介し
て容器４４中に流入し、容器中の吸着剤床を通り、ライ
ン６０、弁６２、マニホルド５４、およびライン６４を
介して分離器Ｃを出る。この間、容器４２中の床が再生
されつつある。容器４２中の床の再生時、パージガスが
ライン６６、マニホルド７０、弁７２、およびライン５
６を介して容器４２中に進み、脱着した炭化水素とパー
ジガスがライン４８、弁７８、およびマニホルド７６を
介して容器４２を出ていき、ライン６を介して反応器Ａ
に送られる。炭化水素吸着フロントが容器４４中の床の
所定の箇所に達すると、本サイクルの第２の半サイクル
が終了し、全サイクルが繰り返される。
４４中の床を吸着作用状態にし、容器４２中の床を再生
させる。この半サイクルの進行中、弁５０、６２、７
２、および７８を開き、分離器Ｃに関連した他の全ての
弁を閉じる。未反応の炭化水素ガスがライン５２を介し
て容器４４中に流入し、容器中の吸着剤床を通り、ライ
ン６０、弁６２、マニホルド５４、およびライン６４を
介して分離器Ｃを出る。この間、容器４２中の床が再生
されつつある。容器４２中の床の再生時、パージガスが
ライン６６、マニホルド７０、弁７２、およびライン５
６を介して容器４２中に進み、脱着した炭化水素とパー
ジガスがライン４８、弁７８、およびマニホルド７６を
介して容器４２を出ていき、ライン６を介して反応器Ａ
に送られる。炭化水素吸着フロントが容器４４中の床の
所定の箇所に達すると、本サイクルの第２の半サイクル
が終了し、全サイクルが繰り返される。
【００４９】言うまでもないことであるが、完全に自動
化して効率的なやり方で連続的に稼働できるよう、シス
テム内のガスの流量をモニターして、これを自動的に調
節するための従来の装置を使用することは本発明の範囲
内である。
化して効率的なやり方で連続的に稼働できるよう、シス
テム内のガスの流量をモニターして、これを自動的に調
節するための従来の装置を使用することは本発明の範囲
内である。
【００５０】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）を含
めて、パーセント、比、および部は、特に明記しない限
り容量基準である。
に説明するが、パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）を含
めて、パーセント、比、および部は、特に明記しない限
り容量基準である。
【００５１】実施例に記載の実験は、一対の２.５リッ
トル容量の実験用吸着容器〔直径７.６２ｃｍ（３イン
チ）、高さ５５.８８ｃｍ（２２インチ）で両端に不活
性充填物が充填されている〕を使用して行った。供給物
ガス、非吸着ガス（廃棄ガス）、および脱着ガス（生成
物ガス）をモニターし、熱伝導率検出器の付いたシマヅ
・ガスクロマトグラフを使用して組成分析を行った。ブ
タンと二酸化炭素の回収量を、流れに対する測定値に基
づいて算出した。
トル容量の実験用吸着容器〔直径７.６２ｃｍ（３イン
チ）、高さ５５.８８ｃｍ（２２インチ）で両端に不活
性充填物が充填されている〕を使用して行った。供給物
ガス、非吸着ガス（廃棄ガス）、および脱着ガス（生成
物ガス）をモニターし、熱伝導率検出器の付いたシマヅ
・ガスクロマトグラフを使用して組成分析を行った。ブ
タンと二酸化炭素の回収量を、流れに対する測定値に基
づいて算出した。
【００５２】実施例１ 本実施例においては、一対の実験用吸着容器〔直径４.
１３ｃｍ（１ ５／８インチ）、長さ５５.８８ｃｍ
（２２インチ）で両端に不活性充填物を有する〕を試験
容器として使用した。容器は、、全サイクル時間４分、
大気圧付近の床圧力、および周囲温度にて、ＣＳＡ吸着
／パージサイクルに関して交互に、非同調的に、そして
連続的に作動させた。各容器には、ＨＩＳＩＶ３０００
の商品名にてペレット形態で販売されているＵＯＰシリ
ケート吸着剤を充填した。実験時間全体にわたっての供
給物ガスの平均組成は、ｎ−ブタンが１.８％、二酸化
炭素が７％、および残りが窒素であった。空気をパージ
ガスとして使用した。供給物ガスとパージ空気を、室温
にて水中にバブリングすることによって水分で飽和させ
た。実験の１日目、４日目、８日目、および１１日目に
対して、各ガス流れ（供給物ガス、廃棄物ガス、および
生成物ガス）を分析した。実件の結果を表に示す。
１３ｃｍ（１ ５／８インチ）、長さ５５.８８ｃｍ
（２２インチ）で両端に不活性充填物を有する〕を試験
容器として使用した。容器は、、全サイクル時間４分、
大気圧付近の床圧力、および周囲温度にて、ＣＳＡ吸着
／パージサイクルに関して交互に、非同調的に、そして
連続的に作動させた。各容器には、ＨＩＳＩＶ３０００
の商品名にてペレット形態で販売されているＵＯＰシリ
ケート吸着剤を充填した。実験時間全体にわたっての供
給物ガスの平均組成は、ｎ−ブタンが１.８％、二酸化
炭素が７％、および残りが窒素であった。空気をパージ
ガスとして使用した。供給物ガスとパージ空気を、室温
にて水中にバブリングすることによって水分で飽和させ
た。実験の１日目、４日目、８日目、および１１日目に
対して、各ガス流れ（供給物ガス、廃棄物ガス、および
生成物ガス）を分析した。実件の結果を表に示す。
【００５３】実施例２（比較例） 吸着容器が、直径７.６２ｃｍ（３インチ）および長さ
５５.８８ｃｍ（２２インチ）であって両端に不活性充
填物を有し、そして吸着剤が３×９メッシュのシリカゲ
ル〔ダビソン社（Ｄavison Ｃompany）からグレード４
１（Ｇrade４１）の商品名で市販〕であること以外は、
実施例１の手順を繰り返した。実験の１日目、４日目、
６日目、８日目、および１１日目に対して、各ガス流れ
（供給物ガス、廃棄物ガス、および生成物ガス）を分析
した。実件の結果を表１に示す。
５５.８８ｃｍ（２２インチ）であって両端に不活性充
填物を有し、そして吸着剤が３×９メッシュのシリカゲ
ル〔ダビソン社（Ｄavison Ｃompany）からグレード４
１（Ｇrade４１）の商品名で市販〕であること以外は、
実施例１の手順を繰り返した。実験の１日目、４日目、
６日目、８日目、および１１日目に対して、各ガス流れ
（供給物ガス、廃棄物ガス、および生成物ガス）を分析
した。実件の結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】上記実施例は本発明の利点を示している。
表からわかるように、疎水性吸着剤（シリカライト）を
使用してガス流れからｎ−ブタンを分離する場合（実施
例１）、ｎ−ブタンと二酸化炭素の回収量は、実験継続
時間にわたって実質的に一定のままである。これとは対
照的に、従来の吸着剤（シリカゲル）を使用して分離す
る場合（実施例２）、ｎ−ブタンの回収量は８日後に大
幅に低下し、また二酸化炭素の回収量は１日後から低下
し、実験が進行していくにつれて継続的に悪化した。こ
れらの結果から、疎水性吸着剤を用いたＣＳＡ吸着プロ
セスにおいて水分飽和した供給物ガスと水分飽和した空
気のパージガスを使用した場合には、水分がガス流れか
らのｎ−ブタンと二酸化炭素の吸着を阻害しないが、非
疎水性吸着剤を用いたＣＳＡ吸着プロセスにおいて水分
飽和した供給物ガスと水分飽和した空気のパージガスを
使用した場合には、水分がガス流れからのｎ−ブタンと
二酸化炭素の吸着をかなり阻害する、ということがわか
る。
表からわかるように、疎水性吸着剤（シリカライト）を
使用してガス流れからｎ−ブタンを分離する場合（実施
例１）、ｎ−ブタンと二酸化炭素の回収量は、実験継続
時間にわたって実質的に一定のままである。これとは対
照的に、従来の吸着剤（シリカゲル）を使用して分離す
る場合（実施例２）、ｎ−ブタンの回収量は８日後に大
幅に低下し、また二酸化炭素の回収量は１日後から低下
し、実験が進行していくにつれて継続的に悪化した。こ
れらの結果から、疎水性吸着剤を用いたＣＳＡ吸着プロ
セスにおいて水分飽和した供給物ガスと水分飽和した空
気のパージガスを使用した場合には、水分がガス流れか
らのｎ−ブタンと二酸化炭素の吸着を阻害しないが、非
疎水性吸着剤を用いたＣＳＡ吸着プロセスにおいて水分
飽和した供給物ガスと水分飽和した空気のパージガスを
使用した場合には、水分がガス流れからのｎ−ブタンと
二酸化炭素の吸着をかなり阻害する、ということがわか
る。
【００５６】特異的な装置構成と工程を参照しつつ本発
明を説明してきたが、これらは単に本発明の代表的なも
のを示しているだけであって、この他に種々の変形が本
発明に含まれる。例えば部分酸化反応は、液相条件で
も、混合相条件でも、あるいは他の石油化学品生成物の
製造がなされる他の条件下でも行うことができる。同様
に、本発明においては、必要に応じて他の触媒も使用す
ることができる。さらに、他の方法によって、生成物回
収ユニットからのスクラビング処理済みガスの部分非飽
和化を行うこともできる。例えば、凝縮によって、ある
いは乾燥剤または半透膜を使用することによってガスを
ある程度乾燥させることができる。本発明の範囲は、特
許請求の範囲に記載の範囲によってのみ限定される。
明を説明してきたが、これらは単に本発明の代表的なも
のを示しているだけであって、この他に種々の変形が本
発明に含まれる。例えば部分酸化反応は、液相条件で
も、混合相条件でも、あるいは他の石油化学品生成物の
製造がなされる他の条件下でも行うことができる。同様
に、本発明においては、必要に応じて他の触媒も使用す
ることができる。さらに、他の方法によって、生成物回
収ユニットからのスクラビング処理済みガスの部分非飽
和化を行うこともできる。例えば、凝縮によって、ある
いは乾燥剤または半透膜を使用することによってガスを
ある程度乾燥させることができる。本発明の範囲は、特
許請求の範囲に記載の範囲によってのみ限定される。
【図１】図１は、本発明の方法の好ましい実施態様を実
施することのできるシステムを示したブロック図であ
る。
施することのできるシステムを示したブロック図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴヤンシュー・アール・アチャーヤ アメリカ合衆国ニュージャージー州08807, ブリッジウォーター，ヘッジロー・ロード 263 (72)発明者 シドニー・サイモン・スターン アメリカ合衆国ニュージャージー州08904, ハイランド・パーク，ノース・ナインス・ アベニュー 21
Claims (10)
- 【請求項１】 （ａ） 空気および酸素富化空気から選
ばれる酸素含有ガスと炭化水素とを、反応ゾーンにおい
て適切な酸化触媒の存在下にて、石油化学品、未反応炭
化水素、および水分を含有した生成物ガスを生成するよ
うな条件下で接触させる工程； （ｂ） 石油化学品回収ゾーンにおいて前記生成物ガス
から前記石油化学品を除去する工程、これによって石油
化学品を含有しないガス流れを生成させる； （ｃ） 前記石油化学品非含有流れの少なくとも一部を
疎水性吸着剤に通す工程、これによって未反応炭化水素
を前記吸着剤に吸着させる； （ｄ） 前記吸着剤に前記酸素含有ガスを通すことによ
って前記吸着剤を少なくとも部分的に再生させる工程、
これによって脱着した炭化水素と前記酸素含有ガスとを
含んだガス流れを生成させる；および （ｅ） 前記ガス流れの少なくとも一部を前記反応ゾー
ンに再循環させる工程、これによって工程（ａ）におい
て使用する酸素含有ガスの少なくとも一部を供給する；
を含む石油化学品の製造法。 - 【請求項２】 前記疎水性吸着剤が、ゼオライトＹ、ゼ
オライトＺＳＭ−５、ゼオライトＺＳＭ−１１、ゼオラ
イトＺＳＭ−２０、シリカライト−１、シリカライト−
２、およびこれらの混合物から選ばれ、ケイ素とアルミ
ニウムとの原子比が約１００：１より大きい、金属カチ
オンを含まないモレキュラーシーブである、請求項１記
載の製造法。 - 【請求項３】 工程（ｃ）と（ｄ）が、ＣＳＡとＰＳＡ
から選ばれる循環吸着プロセスの工程である、請求項１
または２に記載の製造法。 - 【請求項４】 工程（ｃ）と（ｄ）がそれぞれ、約１.
２〜５絶対バールの範囲の同じ圧力または異なった圧力
にて行われる、請求項３記載の改良された製造法。 - 【請求項５】 工程（ｃ）と（ｄ）との間に、減圧によ
って前記炭化水素選択性吸着剤から炭化水素を脱着させ
る工程、および前記脱着炭化水素を前記反応ゾーンに再
循環させる工程をさらに含む、請求項４記載の改良され
た製造法。 - 【請求項６】 前記石油化学品非含有ガス流れと前記酸
素含有ガスの一方または両方を前記吸着剤床に通す前
に、前記石油化学品非含有ガス流れと前記酸素含有ガス
の一方または両方の相対湿度を減少させる工程をさらに
含む、請求項１または２に記載の製造法。 - 【請求項７】 工程（ｃ）中、前記吸着剤の温度が前記
石油化学品非含有ガスの温度より高い、請求項１または
２に記載の製造法。 - 【請求項８】 前記酸素含有ガスが空気である、請求項
１記載の製造法。 - 【請求項９】 前記環状無水物が無水マレイン酸であ
り、前記炭化水素がｎ−ブタンである、請求項１または
２に記載の製造法。 - 【請求項１０】 前記石油化学品非含有ガス流れの一部
を前記反応ゾーンに直接再循環させる、請求項１または
２に記載の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45700395A | 1995-06-01 | 1995-06-01 | |
| US457003 | 1995-06-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08325256A true JPH08325256A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=23815029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8136420A Ceased JPH08325256A (ja) | 1995-06-01 | 1996-05-30 | 石油化学品の製造法 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6002019A (ja) |
| EP (1) | EP0745578B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08325256A (ja) |
| KR (1) | KR0176020B1 (ja) |
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