JP2000203827A - 合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供給するための方法 - Google Patents

合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供給するための方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供給するた
めの従来と異なる方法を提供する。 【解決手段】７０ないし９８％酸素および２％未満のア
ルゴンを含有する不純酸素を合成ガス生産ユニット
（３）に供給する。このユニットは、水素をアンモニア
生産ユニット（７）に供給する。同じ空気分離装置
（１）が、窒素をアンモニア生産ユニットへ、および不
純酸素（２）を合成ガス生産ユニットへ送ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気の蒸留（精
留）により不純酸素を生産するための方法およびプラン
トに係り、特には、合成ガス生産ユニットへ不純酸素を
供給するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】不純酸素は、部分酸化またはリフォーミ
ングによる合成ガスの生産にしばしば用いられる。合成
ガスは、アンモニアの合成のために窒素と混合される水
素を生産するためにＰＳＡにより分離される。
【０００３】不純酸素は、典型的に、１ないし５％のア
ルゴンを含有する。このアルゴンは、合成ループにおい
て蓄積し、アンモニア生産損失とパージしたとき汚染を
引き起こす。
【０００４】Ｊ−Ｂ−７４０２３９９７は、酸素と窒素
をアンモニア生産ユニットへ供給するために空気分離装
置の使用を記載している。
【０００５】ＥＰ−Ａ−０５６２８９３は、アンモニア
生産ユニットのために１０ｐｐｍ未満の酸素を含有する
窒素、および酸素を重質炭化水素と反応させることによ
り水素を生産するための中程度ないし高程度の純度すな
わち９５ないし９９．５モル％の酸素を生産するための
複式カラムを用いる方法を記載している。水素は、同じ
アンモニア生産ユニットに供給されるものである。
【０００６】アルゴンの存在に関連する問題は、１％未
満のアルゴンを含有し、９９％酸素を超える純度を有す
る酸素を使用することにより回避できるが、これは生産
コストを上昇させる。
【０００７】このタイプの方法は、本出願人による未公
開のＦＲ９７０４０８３に記載されていいる。
【０００８】複式カラムおよび混合カラムを用いて不純
酸素を生産することが知られている。
【０００９】ＥＰ−Ａ−０６３６８４５は、複式カラム
から搬送された酸素を混合カラムに送る方法を記載して
いる。この方法は、中圧カラムからのリッチ液体が供給
される、エチエンヌカラムと称されるタイプの中間圧カ
ラムを使用し、９５％酸素、２％窒素および３％アルゴ
ンを有する３０バールの酸素を生産するものである。
【００１０】ＥＰ−Ａ−０５３１１８２は、８０ないし
９７％の純度を有する酸素を生産するために中圧カラム
とは異なる圧力で操作される混合カラムを使用する方法
を開示している。
【００１１】ＵＳ−Ａ−５４９０３９１は、複式カラム
と当該装置を冷却するためのクロードタービンを備えた
混合カラムを使用する方法を記載している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、合成ガス生
産ユニットへ不純酸素を供給するための従来と異なる方
法を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、その合
成ガスがアンモニア合成ユニットに意図される水素富化
部分に分離される合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供
給するための方法であって、該不純酸素が低温蒸留によ
り空気を分離するための装置から由来し、７０ないし９
８％の酸素および２％未満のアルゴンを含有することを
特徴とする方法が提供される。
【００１４】不純酸素は、好ましくは、１ないし３０％
の窒素を含有する。
【００１５】該不純酸素が、７５ないし８５％の酸素を
含有する場合には、該不純酸素は、１５ないし２５％の
窒素および２％未満のアルゴンを含有する。
【００１６】不純酸素を生産するために、空気の分離の
ための方法において、空気を空気分離装置の複式カラム
の中圧カラムへ送り、酸素富化液体および窒素富化液体
を該中圧カラムから該複式カラムの低圧カラムへ送り、
空気を混合カラムの底部へ送り、酸素富化液体を該低圧
カラムから該混合カラムの頂部へ送り、該不純酸素を該
混合カラムの頂部から製品として取り出す。
【００１７】合成ガス生産ユニットは、リフォーミング
または部分酸化装置であり得る。
【００１８】また、本発明によれば、その合成ガスがア
ンモニア合成ユニットに意図される水素富化部分に分離
される合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供給し、窒素
をアンモニア合成ユニットへ供給するための方法であっ
て、該不純酸素および窒素が低温蒸留により空気を分離
するための装置から由来し、該不純酸素が７０ないし９
８％の酸素および２％未満のアルゴンを含有することを
特徴とする方法が提供される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
らより詳しく説明する。図１、２および４は、本発明に
より不純酸素を供給するための方法を概略的に説明する
ものであり、図３は、本発明により不純酸素を供給する
ための方法を含むアンモニア合成方法の簡略化したダイ
アグラムである。
【００２０】本発明において、合成ガス生産ユニット
は、好ましくは、アンモニア合成のために意図された水
素富化部分に分離される合成ガスを生産するものであ
る。不純酸素に含まれる不純物は、本質的に窒素であ
り、これはアンモニア合成反応に使用される。
【００２１】次に、本発明の例示的態様を図面を参照し
て説明する。図は、本発明の方法を実施するための不純
酸素生産プラントを示している。
【００２２】空気の全ては、コンプレッサ１中で６バー
ルに圧縮され、３で冷却され、吸着剤床５中で水、二酸
化炭素および炭化水素に関して精製される。次いで、こ
の空気は３つのフラクションに分けられる。第１のフラ
クション６は、交換器１３においてその露点まで冷却さ
れ、複式カラム１４の中圧カラム１５に送られる。
【００２３】第２のフラクション８は、ブースタ７によ
り１１バールに昇圧され、交換器１３で冷却され、混合
カラム１９の底部に送られる。第３のフラクション１０
は、ブースタ９により８バールに昇圧され、交換器１３
で冷却され、ブロワータービン１１中で膨張されてか
ら、該複式カラムの低圧カラム１７に送られる。混合カ
ラムは、その底部に中圧カラムから引き出された流れが
供給されてもよい。
【００２４】９９％酸素の流れが、低圧カラム１４の底
部から取り出され、ポンプ２１により１１．８バールに
加圧され、混合カラム１９の頂部に送られる。
【００２５】９５％酸素、４％窒素および１％アルゴン
を有する不純酸素流２３が、混合カラムの頂部から取り
出され、このカラムの中間レベルから流れ２２が取り出
され、低圧カラムに戻される。
【００２６】液体窒素流が中圧カラムの頂部から取り出
され、ポンプ２５により加圧され、（２６で）交換器１
３に送られ、そこで気化される。
【００２７】この気化は、本方法には必須のものでない
ことは明らかである。窒素はコンプレッサにより圧縮す
ることができる。
【００２８】本方法は、また、カラム１７のミナレット
（minaret）の頂部から取り出された低圧窒素３３を生
産することを可能とする。この窒素流は、アンモニア合
成ユニットへ送ることができる。
【００２９】低圧の不純窒素は、吸着剤床５を再生する
ために使用される。
【００３０】液体流３１は、混合カラムから、流れ２２
の注入点および流れ１０の注入点よりも２、３段（plat
e）上のところで低圧カラム１７へ送られる。
【００３１】混合カラムが中圧カラムの操作圧よりも高
い圧力で操作される場合には、混合カラムからの底部流
を中圧カラムへ戻すことが有利であり得る（図２の流れ
３０を参照）。
【００３２】図３は、本発明によりアンモニアを合成す
るための方法における工程を示す。低温蒸留により空気
を分離するための装置１は、１％未満のアルゴンを含有
する酸素および純窒素を生産する。酸素は、ユニット３
に送られ、そこで炭化水素がリフォーミングまたは部分
酸化を受ける。合成ガス混合物はＰＳＡ５において分離
され、水素が６を介してアンモニア合成７に送られ、ア
ンモニアは分離装置１により生産された窒素９を用いて
８で生産される。
【００３３】図４において、６バールの空気流は、３つ
のフラクションに分けられる。フラクション６は、中圧
カラム１５に送られ、フラクション８はｎ段階を有する
コンプレッサ７により圧縮される。フラクション１０
は、コンプレッサ８のｎ−１段階までにより、ついでブ
ースタ４９により圧縮され、１３で冷却され、クロード
タービン４１中で膨張されてから、中圧カラムに送られ
る。
【００３４】タービン１１、４１は、少なくとも部分的
に液体である流れを生産する。
【００３５】混合カラムは、２ないし３０バールで操作
され得る。これは、低圧カラムと同じ圧力またはこの値
よりも高いか低い圧力で操作され得る。
【００３６】図１、２および４に示すプラントは、明ら
かに、低圧カラムからの供給を受けるアルゴンカラムを
含む。
【００３７】なお、本明細書において、不純酸素につい
ての成分含有率に関する％は、モル％である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により不純酸素を供給するための方法を
概略的に説明する図。
【図２】本発明により不純酸素を供給するための方法を
概略的に説明する図。
【図３】本発明により不純酸素を供給するための方法を
含むアンモニア合成方法を概略的に説明する図。
【図４】本発明により不純酸素を供給するための方法を
概略的に説明する図。
【符号の説明】
１…空気分離装置 ３…合成ガス生産ユニット ７…アンモニア合成ユニット ９…窒素 １４…複式カラム １５…中圧カラム １７…低圧カラム １９…混合カラム ２０…酸素富化液体 ２，２３…不純酸素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランソワ・ドゥ・ビッシー フランス国、75012 パリ、リュ・モンガ レ、１

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 合成ガスがアンモニア合成ユニットに意
    図される水素富化部分に分離される合成ガス生産ユニッ
    トへ不純酸素を供給するための方法であって、該不純酸
    素が低温蒸留により空気を分離するための装置から由来
    し、７０ないし９８％の酸素および２％未満のアルゴン
    を含有することを特徴とする該方法。
  2. 【請求項２】 該不純酸素が１ないし３０％の窒素を含
    有する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 該不純酸素が、７５ないし８５％の酸素
    を含有する請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 該不純酸素が、１５ないし２５％の窒素
    を含有する請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 空気を空気分離装置の複式カラムの中圧
    カラムへ送り、酸素富化液体および窒素富化液体を該中
    圧カラムから該複式カラムの低圧カラムへ送り、空気を
    混合カラムの底部へ送り、酸素富化液体を該低圧カラム
    から該混合カラムの頂部へ送り、該不純酸素を該混合カ
    ラムの頂部から製品として取り出す請求項1ないし４の
    いずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 該合成ガス生産ユニットが、リフォーミ
    ングまたは部分酸化装置である請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 合成ガスがアンモニア合成ユニットに意
    図される水素富化部分に分離される合成ガス生産ユニッ
    トへ不純酸素を供給し、窒素をアンモニア合成ユニット
    へ供給するための方法であって、該不純酸素および窒素
    が低温蒸留により空気を分離するための装置から由来
    し、該不純酸素が７０ないし９８％の酸素および２％未
    満のアルゴンを含有することを特徴とする該方法。
JP11241791A 1998-08-28 1999-08-27 合成ガス生産ユニットへ不純酸素を供給するための方法 Pending JP2000203827A (ja)

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