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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