JPH05157447A - 一酸化炭素の深冷分離方法及び装置 - Google Patents
一酸化炭素の深冷分離方法及び装置Info
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- JPH05157447A JPH05157447A JP3322128A JP32212891A JPH05157447A JP H05157447 A JPH05157447 A JP H05157447A JP 3322128 A JP3322128 A JP 3322128A JP 32212891 A JP32212891 A JP 32212891A JP H05157447 A JPH05157447 A JP H05157447A
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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
- F25J3/08—Separating gaseous impurities from gases or gaseous mixtures or from liquefied gases or liquefied gaseous mixtures
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 精留塔塔頂への還流液の純度を効率よく高
め、高純度の製品一酸化炭素ガスを精製する。 【構成】 原料ガスを原料ガス導入管３２を通じてリボ
イラ２０の底部に導入し、このリボイラ２０において、
上記原料ガスと塔底液との間で熱交換を行わせることに
より、原料ガス通路５９ｂ内で原料ガスの精留を行う。
これにより得られた高純度の精製ガスを、精製ガス移送
管３８，４０，４２，４６を通じて還流液として精留塔
１８の塔頂へ供給する。
め、高純度の製品一酸化炭素ガスを精製する。 【構成】 原料ガスを原料ガス導入管３２を通じてリボ
イラ２０の底部に導入し、このリボイラ２０において、
上記原料ガスと塔底液との間で熱交換を行わせることに
より、原料ガス通路５９ｂ内で原料ガスの精留を行う。
これにより得られた高純度の精製ガスを、精製ガス移送
管３８，４０，４２，４６を通じて還流液として精留塔
１８の塔頂へ供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一酸化炭素
及び炭化水素を含む混合ガスから一酸化炭素を深冷分離
する方法及び装置に関するものである。
及び炭化水素を含む混合ガスから一酸化炭素を深冷分離
する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、プロパンやブタン等の炭化水素
を改質して得られるガスは、一酸化炭素及び水素の他、
メタン等の炭化水素が数％以下の割合で含まれており、
このような混合ガスから製品一酸化炭素ガスを得ようと
する場合、水素の分離だけでなく、上記炭化水素の分離
も必要となる。
を改質して得られるガスは、一酸化炭素及び水素の他、
メタン等の炭化水素が数％以下の割合で含まれており、
このような混合ガスから製品一酸化炭素ガスを得ようと
する場合、水素の分離だけでなく、上記炭化水素の分離
も必要となる。
【０００３】従来、このような炭化水素の分離には、精
留塔による深冷分離方法がよく用いられている（例えば
日本酸素技報No.1(1982)「Ｃ1化学に於ける深冷分離」
参照）。このような深冷分離法においては、一般に精留
塔の塔頂から製品ガスである一酸化炭素ガスが取出され
るため、この製品ガスの純度を高めるには、上記塔頂に
供給される還流液の純度を高めることが極めて有効とな
る。
留塔による深冷分離方法がよく用いられている（例えば
日本酸素技報No.1(1982)「Ｃ1化学に於ける深冷分離」
参照）。このような深冷分離法においては、一般に精留
塔の塔頂から製品ガスである一酸化炭素ガスが取出され
るため、この製品ガスの純度を高めるには、上記塔頂に
供給される還流液の純度を高めることが極めて有効とな
る。
【０００４】このような還流液の純度を高める装置とし
ては、図８，図９に示すようなものが知られている。図
８に示す装置では、精留塔９０を下塔９１及び上塔９２
からなる複式精留塔とし、両塔９１，９２の間に、上塔
９２のリボイラを兼ねた下塔９１のコンデンサ９３を設
けるとともに、原料ガスをまず下塔９１で精製し、この
精製ガスを下塔９１の塔頂から抜き出して上塔９２の塔
頂へ還流液として供給するようにしている。また、図９
に示す装置では、精留塔９０の塔頂から抜き出される製
品ガスの一部をコンデンサ９４に通し、これを還流液と
して塔頂に還元するようにしている。
ては、図８，図９に示すようなものが知られている。図
８に示す装置では、精留塔９０を下塔９１及び上塔９２
からなる複式精留塔とし、両塔９１，９２の間に、上塔
９２のリボイラを兼ねた下塔９１のコンデンサ９３を設
けるとともに、原料ガスをまず下塔９１で精製し、この
精製ガスを下塔９１の塔頂から抜き出して上塔９２の塔
頂へ還流液として供給するようにしている。また、図９
に示す装置では、精留塔９０の塔頂から抜き出される製
品ガスの一部をコンデンサ９４に通し、これを還流液と
して塔頂に還元するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す装置では、
下塔９１及び上塔９２が連設された複式精留塔を用いな
ければならないので、精留塔の構造が複雑で高価なもの
になる。また、その塔長が大きいためにこれを収容する
保冷箱全体のサイズも増大し、装置の小型化の妨げとな
る不都合がある。
下塔９１及び上塔９２が連設された複式精留塔を用いな
ければならないので、精留塔の構造が複雑で高価なもの
になる。また、その塔長が大きいためにこれを収容する
保冷箱全体のサイズも増大し、装置の小型化の妨げとな
る不都合がある。
【０００６】一方、図９に示す装置では、一旦精製した
製品ガスの一部を還流液として精留塔９０へ戻している
ので、この戻り分だけ精留塔９０の処理量が増大するこ
とになり、非効率的である。
製品ガスの一部を還流液として精留塔９０へ戻している
ので、この戻り分だけ精留塔９０の処理量が増大するこ
とになり、非効率的である。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑み、精留塔
塔頂へ供給される高純度の還流液を効率よく精製し、こ
れにより高純度の製品一酸化炭素ガスを得ることができ
る一酸化炭素の深冷分離方法及び装置を提供することを
目的とする。
塔頂へ供給される高純度の還流液を効率よく精製し、こ
れにより高純度の製品一酸化炭素ガスを得ることができ
る一酸化炭素の深冷分離方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも一
酸化炭素及び炭化水素を含む混合ガスから一酸化炭素を
精留塔で分離する方法であって、上記混合ガスを上記精
留塔のリボイラの下部から上方へ流し、このリボイラに
おいて上記精留塔の塔底液と上記混合ガスとの間で熱交
換を行わせることにより上記塔底液を蒸発させるととも
に上記混合ガスを精留し、この精留したガスをリボイラ
の上部から上記精留塔の頂部へ還流液として導くもので
ある（請求項１） また本発明は、上記方法を実施するための装置であっ
て、少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を含む混合ガス
から一酸化炭素を分離する精留塔と、この精留塔の塔底
液を蒸発させるリボイラとを備えるとともに、上記リボ
イラに塔底液蒸発通路と混合ガス通路とを併設し、両通
路を流れる流体の間で熱交換が行われるようにリボイラ
を構成し、さらに、上記混合ガス通路にその下部から原
料ガスを導入する原料ガス導入通路と、上記混合ガス通
路の上部からこの混合ガス通路で精留された精留ガスを
上記精留塔の頂部に還流液として導入する精留ガス移送
通路とを備えたものである（請求項２）。
酸化炭素及び炭化水素を含む混合ガスから一酸化炭素を
精留塔で分離する方法であって、上記混合ガスを上記精
留塔のリボイラの下部から上方へ流し、このリボイラに
おいて上記精留塔の塔底液と上記混合ガスとの間で熱交
換を行わせることにより上記塔底液を蒸発させるととも
に上記混合ガスを精留し、この精留したガスをリボイラ
の上部から上記精留塔の頂部へ還流液として導くもので
ある（請求項１） また本発明は、上記方法を実施するための装置であっ
て、少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を含む混合ガス
から一酸化炭素を分離する精留塔と、この精留塔の塔底
液を蒸発させるリボイラとを備えるとともに、上記リボ
イラに塔底液蒸発通路と混合ガス通路とを併設し、両通
路を流れる流体の間で熱交換が行われるようにリボイラ
を構成し、さらに、上記混合ガス通路にその下部から原
料ガスを導入する原料ガス導入通路と、上記混合ガス通
路の上部からこの混合ガス通路で精留された精留ガスを
上記精留塔の頂部に還流液として導入する精留ガス移送
通路とを備えたものである（請求項２）。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、リボイラにその下部から原
料ガスを通し、この原料ガスと塔底液との間で熱交換を
行わせることにより、上記塔底液が蒸発するとともに、
原料ガスの一部が凝縮して下降し、この下降凝縮液と上
昇原料ガスとの接触により原料ガスの精留を行うことが
できる。従って、このリボイラの上部からは一酸化炭素
純度の高い精製ガスを取り出すことができ、これを精留
塔の上部に還流液として供給することにより、高純度の
製品一酸化炭素ガスを精製することができる。
料ガスを通し、この原料ガスと塔底液との間で熱交換を
行わせることにより、上記塔底液が蒸発するとともに、
原料ガスの一部が凝縮して下降し、この下降凝縮液と上
昇原料ガスとの接触により原料ガスの精留を行うことが
できる。従って、このリボイラの上部からは一酸化炭素
純度の高い精製ガスを取り出すことができ、これを精留
塔の上部に還流液として供給することにより、高純度の
製品一酸化炭素ガスを精製することができる。
【００１０】具体的に、請求項２記載の装置によれば、
リボイラにおける混合ガス通路の下部に原料ガス導入通
路を通じて混合ガスを供給し、この原料ガス導入通路を
上昇する混合ガスと塔底液蒸発通路内の塔底液との間で
熱交換を行わせることにより、塔底液の蒸発とともに、
上記原料ガスの精留を行うことができる。従って、この
混合ガス通路の上部にある精留ガスを、精留ガス移送通
路を通じて上記精留塔の頂部に高純度の還流液として導
入することにより、この精留塔において高純度一酸化炭
素ガスを精製することができる。
リボイラにおける混合ガス通路の下部に原料ガス導入通
路を通じて混合ガスを供給し、この原料ガス導入通路を
上昇する混合ガスと塔底液蒸発通路内の塔底液との間で
熱交換を行わせることにより、塔底液の蒸発とともに、
上記原料ガスの精留を行うことができる。従って、この
混合ガス通路の上部にある精留ガスを、精留ガス移送通
路を通じて上記精留塔の頂部に高純度の還流液として導
入することにより、この精留塔において高純度一酸化炭
素ガスを精製することができる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明装置を備えた深冷分離システ
ムの全体構成を示したものである。なお、このシステム
は、プロパンやブタン等の改質ガスを原料とし、このガ
スから一酸化炭素ガスを分離するものであるが、本発明
方法及び装置は、少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を
含有する混合ガスから一酸化炭素を分離する場合に広く
適用できるものである。
ムの全体構成を示したものである。なお、このシステム
は、プロパンやブタン等の改質ガスを原料とし、このガ
スから一酸化炭素ガスを分離するものであるが、本発明
方法及び装置は、少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を
含有する混合ガスから一酸化炭素を分離する場合に広く
適用できるものである。
【００１２】図１に示すシステムは、冷凍機１０、気液
分離器１１、ＭＳ（モレキュラシーブ）吸着装置１２、
及び保冷箱１４を備え、保冷箱１４内には、主熱交換器
１６、精留塔１８、リボイラ２０、コンデンサ２２，２
８、第１気液分離器２４、第２気液分離器２５、第３気
液分離器２６、熱交換器２７、窒素気液分離器３０等を
備えている。
分離器１１、ＭＳ（モレキュラシーブ）吸着装置１２、
及び保冷箱１４を備え、保冷箱１４内には、主熱交換器
１６、精留塔１８、リボイラ２０、コンデンサ２２，２
８、第１気液分離器２４、第２気液分離器２５、第３気
液分離器２６、熱交換器２７、窒素気液分離器３０等を
備えている。
【００１３】上記ＭＳ吸着装置１２は、主熱交換器１６
を通る原料ガス導入管３２を介してリボイラ２０の底部
に接続されている。このリボイラ２０の底部は、移送管
３４を介して第１の気液分離器２４の中腹部に接続され
ており、この移送管３４の途中に、上記熱交換器２７、
コンデンサ２８、及び膨張弁３６が配設されている。上
記第１の気液分離器２４の底部は、コンデンサ２２を介
して精留塔１８の中腹部に接続されている。
を通る原料ガス導入管３２を介してリボイラ２０の底部
に接続されている。このリボイラ２０の底部は、移送管
３４を介して第１の気液分離器２４の中腹部に接続され
ており、この移送管３４の途中に、上記熱交換器２７、
コンデンサ２８、及び膨張弁３６が配設されている。上
記第１の気液分離器２４の底部は、コンデンサ２２を介
して精留塔１８の中腹部に接続されている。
【００１４】上記リボイラ２０の頂部は、精製ガス移送
管３８，４０を介して第２気液分離器２５の中腹部に接
続されており、これら精製ガス移送管３８，４０の途中
に上記コンデンサ２２，２８が接続されている。そし
て、上記第２気液分離器２５の底部が精製ガス移送管４
２を介して第３気液分離器２６の中腹部に接続され、こ
の第３気液分離器２６の底部が精製ガス移送管４６を介
して精留塔１８の頂部に接続されており、上記精製ガス
移送管４２の途中には膨張弁４４が設けられている。ま
た、上記リボイラ２０は、塔底液導出管４８及びガス還
流管４９を介して精留塔１８の底部に接続されている。
管３８，４０を介して第２気液分離器２５の中腹部に接
続されており、これら精製ガス移送管３８，４０の途中
に上記コンデンサ２２，２８が接続されている。そし
て、上記第２気液分離器２５の底部が精製ガス移送管４
２を介して第３気液分離器２６の中腹部に接続され、こ
の第３気液分離器２６の底部が精製ガス移送管４６を介
して精留塔１８の頂部に接続されており、上記精製ガス
移送管４２の途中には膨張弁４４が設けられている。ま
た、上記リボイラ２０は、塔底液導出管４８及びガス還
流管４９を介して精留塔１８の底部に接続されている。
【００１５】次に、上記リボイラ２０の構造を図２〜図
７に基づいて説明する。
７に基づいて説明する。
【００１６】図２に示すように、このリボイラ２０は熱
交換部５０を備えている。この熱交換部５０の側面下部
には塔底液入口ポート５１が装着されており、同様に熱
交換部５０の側面上部には還流ガス出口ポート５２が、
下端面には原料ガス入口ポート５３が、上端面には精製
ガス出口ポート５４がそれぞれ装着されている。そし
て、上記塔底液入口ポート５１に上記塔底液導出管４８
が接続されており、同様に、還流ガス出口ポート５２に
上記ガス還流管４９が、精製ガス出口ポート５４に上記
精製ガス移送管３８が接続されている。また、上記原料
ガス入口ポート５３には有底の気液分離管５６が接続さ
れ、この気液分離管５６の底部に上記移送管３４が接続
され、この移送管３４よりも上方の位置に上記原料ガス
導入管３２が接続されている。
交換部５０を備えている。この熱交換部５０の側面下部
には塔底液入口ポート５１が装着されており、同様に熱
交換部５０の側面上部には還流ガス出口ポート５２が、
下端面には原料ガス入口ポート５３が、上端面には精製
ガス出口ポート５４がそれぞれ装着されている。そし
て、上記塔底液入口ポート５１に上記塔底液導出管４８
が接続されており、同様に、還流ガス出口ポート５２に
上記ガス還流管４９が、精製ガス出口ポート５４に上記
精製ガス移送管３８が接続されている。また、上記原料
ガス入口ポート５３には有底の気液分離管５６が接続さ
れ、この気液分離管５６の底部に上記移送管３４が接続
され、この移送管３４よりも上方の位置に上記原料ガス
導入管３２が接続されている。
【００１７】図３〜図７に示すように、上記熱交換部５
０は、互いに平行に配せられた、アルミニウム等からな
る多数枚の仕切り板５８を備えており、これらの仕切り
板５８の間に、塔底液蒸発通路５９ａと原料ガス通路
（混合ガス通路）５９ｂとが交互に形成されている。
０は、互いに平行に配せられた、アルミニウム等からな
る多数枚の仕切り板５８を備えており、これらの仕切り
板５８の間に、塔底液蒸発通路５９ａと原料ガス通路
（混合ガス通路）５９ｂとが交互に形成されている。
【００１８】図４に示すように、塔底液蒸発通路５９ａ
を形成する段の周囲には一対のＬ字状のサイドバー６０
ａが配設されている。これらのサイドバー６０ａは、図
６に示すように、両仕切り板５８の間にこれらと密着す
るようにして配されている。これらのサイドバー６０ａ
によって、塔底液蒸発通路５９ａの上下端及び側端の一
部が塞がれるとともに、一方の側端の下部に開口６２ａ
が形成され、他方の側端の上部に開口６３ａが形成され
ている。そして、上記開口６２ａを塞ぐ位置に上記塔底
液入口ポート５１が装着され、上記開口６３ａを塞ぐ位
置に上記還流ガス出口ポート５２が装着されている。
を形成する段の周囲には一対のＬ字状のサイドバー６０
ａが配設されている。これらのサイドバー６０ａは、図
６に示すように、両仕切り板５８の間にこれらと密着す
るようにして配されている。これらのサイドバー６０ａ
によって、塔底液蒸発通路５９ａの上下端及び側端の一
部が塞がれるとともに、一方の側端の下部に開口６２ａ
が形成され、他方の側端の上部に開口６３ａが形成され
ている。そして、上記開口６２ａを塞ぐ位置に上記塔底
液入口ポート５１が装着され、上記開口６３ａを塞ぐ位
置に上記還流ガス出口ポート５２が装着されている。
【００１９】また、この原料ガス通路の中腹部には、上
下方向に延びる波板状のフィン６４ａが設けられてい
る。このフィン６４ａの下方には、上記開口６２ａから
フィン６４ａまで斜め上方に延びるフィン６５が設けら
れ、フィン６４ａの上方には、このフィン６４ａから上
記開口６３ａまで斜め上方に延びるフィン６６が設けら
れている。これらのフィン６４ａ，６５，６６はアルミ
ニウム等からなり、図６に示すように溶接等で仕切り板
５８の表面に接合されている。
下方向に延びる波板状のフィン６４ａが設けられてい
る。このフィン６４ａの下方には、上記開口６２ａから
フィン６４ａまで斜め上方に延びるフィン６５が設けら
れ、フィン６４ａの上方には、このフィン６４ａから上
記開口６３ａまで斜め上方に延びるフィン６６が設けら
れている。これらのフィン６４ａ，６５，６６はアルミ
ニウム等からなり、図６に示すように溶接等で仕切り板
５８の表面に接合されている。
【００２０】これに対し、図５に示すように、原料ガス
通路５９ｂを形成する段の側端には、この側端を上下方
向全域にわたって塞ぐサイドバー６０ｂが配設されてい
る。これらのサイドバー６０ｂも、上記サイドバー６０
ａと同様に、両仕切り板５８の間にこれらと密着するよ
うにして配されている。これにより、この段の下端及び
上端にはそれぞれ開口６２ｂ，６３ｂが形成されてお
り、開口６２ｂを塞ぐ位置に上記原料ガス入口ポート５
３が装着され、上記開口６３ｂを塞ぐ位置に精製ガス出
口ポート５４が装着されている。また、両サイドバー６
０ｂの間には上下方向に延びる波板状のフィン６４ｂが
配設されており、このフィン６４ｂも両接合板５８の表
面に溶接等で接合されている。
通路５９ｂを形成する段の側端には、この側端を上下方
向全域にわたって塞ぐサイドバー６０ｂが配設されてい
る。これらのサイドバー６０ｂも、上記サイドバー６０
ａと同様に、両仕切り板５８の間にこれらと密着するよ
うにして配されている。これにより、この段の下端及び
上端にはそれぞれ開口６２ｂ，６３ｂが形成されてお
り、開口６２ｂを塞ぐ位置に上記原料ガス入口ポート５
３が装着され、上記開口６３ｂを塞ぐ位置に精製ガス出
口ポート５４が装着されている。また、両サイドバー６
０ｂの間には上下方向に延びる波板状のフィン６４ｂが
配設されており、このフィン６４ｂも両接合板５８の表
面に溶接等で接合されている。
【００２１】従って、ここに示す熱交換部５０は、仕切
り板５８、フィン６４ａ，６５，６６、仕切り板５８、
フィン６４ｂ、仕切り板５８、…をこれらの順に積層す
ることにより形成されている。
り板５８、フィン６４ａ，６５，６６、仕切り板５８、
フィン６４ｂ、仕切り板５８、…をこれらの順に積層す
ることにより形成されている。
【００２２】次に、この装置において行われる一酸化炭
素の深冷分離方法を説明する。
素の深冷分離方法を説明する。
【００２３】まず、原料ガス（混合ガス）が冷凍機１０
で冷却され、ここで凝縮した水は気液分離器１１で分離
される。残りのガスはＭＳ吸着装置１２に送られ、ここ
で水分及び二酸化炭素が除去された後、原料ガス導入管
３２を通じて保冷箱１４内に導入される。
で冷却され、ここで凝縮した水は気液分離器１１で分離
される。残りのガスはＭＳ吸着装置１２に送られ、ここ
で水分及び二酸化炭素が除去された後、原料ガス導入管
３２を通じて保冷箱１４内に導入される。
【００２４】このガスは、主熱交換器１６で戻りガスと
熱交換し、冷却された後、図２に示す気液分離管５６を
介してリボイラ２０の原料ガス入口ポート５３に導入さ
れる。この原料ガス入口ポート５３には、図３（ｂ）及
び図５に示す開口６２ｂのみが面しているため、上記ガ
スはこの開口６２ｂから熱交換部５０内の原料ガス蒸発
通路５９ｂ、すなわち両サイドバー６０ｂに囲まれた通
路内へ上向きに流入する（矢印Ｂ）。
熱交換し、冷却された後、図２に示す気液分離管５６を
介してリボイラ２０の原料ガス入口ポート５３に導入さ
れる。この原料ガス入口ポート５３には、図３（ｂ）及
び図５に示す開口６２ｂのみが面しているため、上記ガ
スはこの開口６２ｂから熱交換部５０内の原料ガス蒸発
通路５９ｂ、すなわち両サイドバー６０ｂに囲まれた通
路内へ上向きに流入する（矢印Ｂ）。
【００２５】一方、このリボイラ２０の塔底液入口ポー
ト５１には、精留塔１８の塔底液が塔底液導入管４８を
通じて導入されている。この塔底液入口ポート５１に
は、図３（ｂ）及び図４に示す開口６２ａのみが面して
いるため、上記塔底液はこの開口６２ａから熱交換部５
０内の塔底液蒸発通路５９ａ、すなわち両サイドバー６
０ａで囲まれた通路内へ流入する（矢印Ａ）。
ト５１には、精留塔１８の塔底液が塔底液導入管４８を
通じて導入されている。この塔底液入口ポート５１に
は、図３（ｂ）及び図４に示す開口６２ａのみが面して
いるため、上記塔底液はこの開口６２ａから熱交換部５
０内の塔底液蒸発通路５９ａ、すなわち両サイドバー６
０ａで囲まれた通路内へ流入する（矢印Ａ）。
【００２６】これらの導入により、図７に示すように、
互いに隣合う塔底液蒸発通路５９ａ及び原料ガス通路５
９ｂ内を塔底液の蒸発ガス（矢印Ａ）及び原料ガス（矢
印Ｂ）がそれぞれ流れ、両者の間で熱交換が行われる。
この熱交換により、塔底液蒸発通路５９ａ内の塔底液が
加熱されて蒸発し、この蒸発ガスは還流ガス出口ポート
５２及び還流ガス通路４９を通じて精留塔１８の底部へ
戻される（矢印ＡＧ）。これと同時に、上記熱交換で冷
却された原料ガス通路５９ｂ内の原料ガスが一部凝縮し
て下降し、この下降凝縮液と上昇する原料ガスとの接触
で原料ガスの精留がなされ、この原料ガス通路５９ｂの
頂部には高い一酸化炭素濃度をもつ精製ガスが発生す
る。
互いに隣合う塔底液蒸発通路５９ａ及び原料ガス通路５
９ｂ内を塔底液の蒸発ガス（矢印Ａ）及び原料ガス（矢
印Ｂ）がそれぞれ流れ、両者の間で熱交換が行われる。
この熱交換により、塔底液蒸発通路５９ａ内の塔底液が
加熱されて蒸発し、この蒸発ガスは還流ガス出口ポート
５２及び還流ガス通路４９を通じて精留塔１８の底部へ
戻される（矢印ＡＧ）。これと同時に、上記熱交換で冷
却された原料ガス通路５９ｂ内の原料ガスが一部凝縮し
て下降し、この下降凝縮液と上昇する原料ガスとの接触
で原料ガスの精留がなされ、この原料ガス通路５９ｂの
頂部には高い一酸化炭素濃度をもつ精製ガスが発生す
る。
【００２７】ここで、上記凝縮液は原料ガス入口ポート
５３から気液分離管５６の底部に溜り、この底部から移
送管３４に沿って（矢印ＢＬ）熱交換器２７を通過し、
コンデンサ２８に導入される。このコンデンサ２８には
窒素気液分離器３０から寒冷源である液体窒素が供給さ
れており、これと上記原料ガスとの熱交換で原料ガスが
冷却され、そのまま膨張弁３６を通じて第１気液分離器
２４に送られる。この第１気液分離器２４底部の液は、
コンデンサ２２を通じて精留塔１８の適当な箇所へ導入
される。
５３から気液分離管５６の底部に溜り、この底部から移
送管３４に沿って（矢印ＢＬ）熱交換器２７を通過し、
コンデンサ２８に導入される。このコンデンサ２８には
窒素気液分離器３０から寒冷源である液体窒素が供給さ
れており、これと上記原料ガスとの熱交換で原料ガスが
冷却され、そのまま膨張弁３６を通じて第１気液分離器
２４に送られる。この第１気液分離器２４底部の液は、
コンデンサ２２を通じて精留塔１８の適当な箇所へ導入
される。
【００２８】一方、上記リボイラ２０の頂部へ上昇した
精製ガスは、精製ガス出口ポート５４から精製ガス移送
管３８内に入り、コンデンサ２２，２８で冷却された
後、第２気液分離器２５に導入される。そして、この第
２気液分離器２５の底部から精製ガス移送管４２及び膨
張弁４４を通じて第３気液分離器２６へ導入され、この
第２の気液分離器２６の底部から精製ガス移送管４６を
通じて精留塔１８の塔頂へ還流液として供給される。
精製ガスは、精製ガス出口ポート５４から精製ガス移送
管３８内に入り、コンデンサ２２，２８で冷却された
後、第２気液分離器２５に導入される。そして、この第
２気液分離器２５の底部から精製ガス移送管４２及び膨
張弁４４を通じて第３気液分離器２６へ導入され、この
第２の気液分離器２６の底部から精製ガス移送管４６を
通じて精留塔１８の塔頂へ還流液として供給される。
【００２９】このように、リボイラ２０で原料ガスから
精製された高純度ガスが精留塔１８の塔頂へ還流液とし
て導入されることにより、この精留塔１８では極めて高
純度の一酸化炭素ガスが精製されることとなり、このガ
スは、製品ガス導出通路４７を通じて保冷箱１４の外部
へ製品一酸化炭素ガスとして取り出される。
精製された高純度ガスが精留塔１８の塔頂へ還流液とし
て導入されることにより、この精留塔１８では極めて高
純度の一酸化炭素ガスが精製されることとなり、このガ
スは、製品ガス導出通路４７を通じて保冷箱１４の外部
へ製品一酸化炭素ガスとして取り出される。
【００３０】以上のように、この方法及び装置では、保
冷箱１４内に導入された原料ガスをまずリボイラ２０の
底部に導入し、このリボイラ２０で原料ガスと塔底液と
の熱交換を実行することにより原料ガス通路５９ｂ内で
原料ガスの精留を行い、これにより得られた高純度の精
製ガスを還流液として精留塔１８の塔頂へ供給するよう
にしたものであるので、従来のように複式精留塔を用い
たり、製品ガスの一部を還流させたりすることなく、既
存のリボイラ２０をガス精留手段として兼用することに
より、高純度の還流液を効率よく発生させることがで
き、これにより、低コストで高純度の製品ＣＯガスを得
ることができる。
冷箱１４内に導入された原料ガスをまずリボイラ２０の
底部に導入し、このリボイラ２０で原料ガスと塔底液と
の熱交換を実行することにより原料ガス通路５９ｂ内で
原料ガスの精留を行い、これにより得られた高純度の精
製ガスを還流液として精留塔１８の塔頂へ供給するよう
にしたものであるので、従来のように複式精留塔を用い
たり、製品ガスの一部を還流させたりすることなく、既
存のリボイラ２０をガス精留手段として兼用することに
より、高純度の還流液を効率よく発生させることがで
き、これにより、低コストで高純度の製品ＣＯガスを得
ることができる。
【００３１】なお、本発明におけるリボイラは、混合ガ
ス通路（原料ガス通路）と塔底液蒸発通路とを有して両
通路の間で熱交換が可能なものであればよい。従って、
このリボイラは上記実施例で示したリボイラ２０に限定
されず、その他、従来から知られている熱交換器、例え
ばシェルアンドチューブ型熱交換器やフィンチューブ型
熱交換器等を適用することが可能である。いずれの場合
も、一方の通路内で塔底液を蒸発させ、他方の通路内に
下から原料ガスを流してその精留を行うようにすればよ
い。
ス通路（原料ガス通路）と塔底液蒸発通路とを有して両
通路の間で熱交換が可能なものであればよい。従って、
このリボイラは上記実施例で示したリボイラ２０に限定
されず、その他、従来から知られている熱交換器、例え
ばシェルアンドチューブ型熱交換器やフィンチューブ型
熱交換器等を適用することが可能である。いずれの場合
も、一方の通路内で塔底液を蒸発させ、他方の通路内に
下から原料ガスを流してその精留を行うようにすればよ
い。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明は、混合ガスをまず
精留塔のリボイラの底部に導入し、このリボイラで上記
混合ガスと塔底液との熱交換を行うことにより混合ガス
通路内で混合ガスの精留を行い、これにより得られた高
純度の精製ガスを還流液として精留塔の塔頂へ供給する
ようにしたものであるので、従来のように複式精留塔を
用いたり、製品ガスの一部を還流させたりすることな
く、既存のリボイラをガス精留手段として兼用すること
により、高純度の還流液を効率よく発生させることがで
き、これにより、低コストで高純度の製品ＣＯガスを得
ることができる効果がある。
精留塔のリボイラの底部に導入し、このリボイラで上記
混合ガスと塔底液との熱交換を行うことにより混合ガス
通路内で混合ガスの精留を行い、これにより得られた高
純度の精製ガスを還流液として精留塔の塔頂へ供給する
ようにしたものであるので、従来のように複式精留塔を
用いたり、製品ガスの一部を還流させたりすることな
く、既存のリボイラをガス精留手段として兼用すること
により、高純度の還流液を効率よく発生させることがで
き、これにより、低コストで高純度の製品ＣＯガスを得
ることができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例における一酸化炭素の深冷分
離システムの全体構成を示すフローシートである。
離システムの全体構成を示すフローシートである。
【図２】上記深冷分離システムにおけるリボイラの外観
正面図である。
正面図である。
【図３】（ａ）は上記リボイラを寝かした状態を示す斜
視図、（ｂ）は同リボイラから各ポートを外した状態を
示す斜視図である。
視図、（ｂ）は同リボイラから各ポートを外した状態を
示す斜視図である。
【図４】図３（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図３（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図３（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】図２のＦ−Ｆ線断面図である。
【図８】従来の一酸化炭素の深冷分離装置の一例を示す
フローシートである。
フローシートである。
【図９】従来の一酸化炭素の深冷分離装置の一例を示す
フローシートである。
フローシートである。
１８ 精留塔 ２０ リボイラ ３２ 原料ガス導入管 ３８，４０，４２，４６ 精製ガス移送管 ５９ａ 塔底液蒸発通路 ５９ｂ 原料ガス通路（混合ガス通路）
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を含
む混合ガスから一酸化炭素を精留塔で分離する方法であ
って、上記混合ガスを上記精留塔のリボイラの下部から
上方へ流し、このリボイラにおいて上記精留塔の塔底液
と上記混合ガスとの間で熱交換を行わせることにより上
記塔底液を蒸発させるとともに上記混合ガスを精留し、
この精留したガスをリボイラの上部から上記精留塔の頂
部へ還流液として導くことを特徴とする一酸化炭素の深
冷分離方法。 - 【請求項２】 少なくとも一酸化炭素及び炭化水素を含
む混合ガスから一酸化炭素を分離する精留塔と、この精
留塔の塔底液を蒸発させるリボイラとを備えた一酸化炭
素の深冷分離装置において、上記リボイラに塔底液蒸発
通路と混合ガス通路とを併設し、両通路を流れる流体の
間で熱交換が行われるようにリボイラを構成するととも
に、上記混合ガス通路にその下部から原料ガスを導入す
る原料ガス導入通路と、上記混合ガス通路の上部からこ
の混合ガス通路で精留された精留ガスを上記精留塔の頂
部に還流液として導入する精留ガス移送通路とを備えた
ことを特徴とする一酸化炭素の深冷分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322128A JPH0781779B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 一酸化炭素の深冷分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322128A JPH0781779B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 一酸化炭素の深冷分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157447A true JPH05157447A (ja) | 1993-06-22 |
| JPH0781779B2 JPH0781779B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=18140243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3322128A Expired - Lifetime JPH0781779B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 一酸化炭素の深冷分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781779B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160128210A (ko) | 2015-04-28 | 2016-11-07 | 니폰 파이오니쿠스 가부시키가이샤 | 심랭 가스 분리의 전처리 장치 및 그것을 이용한 전처리 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169470A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-13 | 大同ほくさん株式会社 | 一酸化炭素分離精製装置 |
| JPS63169469A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-13 | 大同ほくさん株式会社 | 一酸化炭素分離精製装置 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP3322128A patent/JPH0781779B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169470A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-13 | 大同ほくさん株式会社 | 一酸化炭素分離精製装置 |
| JPS63169469A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-13 | 大同ほくさん株式会社 | 一酸化炭素分離精製装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160128210A (ko) | 2015-04-28 | 2016-11-07 | 니폰 파이오니쿠스 가부시키가이샤 | 심랭 가스 분리의 전처리 장치 및 그것을 이용한 전처리 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781779B2 (ja) | 1995-09-06 |
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