(57)【要約】      （修正有）【課題】硫化水素を選択的に分離するための方法に関するものであって、大量の熱量投入を必要としない経済的な分離方法の提供。【解決手段】硫化水素と炭化水素を含む気体を、１．５より大きく３．０以下のＳｉ／Ａｌモル比を有し、かつ、ＦＡＵ型の結晶相を有するゼオライト膜に接触させる分離工程を有する硫化水素の分離方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化水素と炭化水素を含む気体を、１．５より大きく３．０以下のＳｉ／Ａｌモル比を有し、かつ、ＦＡＵ型の結晶相を有するゼオライト膜に接触させる分離工程を有する硫化水素の分離方法。
【請求項２】
ゼオライト膜がＹ型ゼオライトの結晶相を有する請求項１に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項３】
ゼオライト膜がアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類からなる群の少なくとも１種を含有する請求項１又は２に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項４】
ゼオライト膜がＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｏ、又はＬａからなる群の少なくとも１種を含有する請求項１乃至３いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項５】
ゼオライト膜が多孔質支持体上に形成されている請求項１乃至４いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項６】
ゼオライト膜が吸着している水分を予め除去する脱水工程を有する請求項１乃至５いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項７】
分離工程におけるゼオライト膜の温度が−６０℃以上１１０℃以下である請求項１乃至６いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項８】
炭化水素がメタンを含む請求項１乃至７いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【請求項９】
ゼオライト膜の分離係数が１０以上である請求項１乃至８いずれか一項に記載の硫化水素の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼオライト膜を用いた硫化水素の分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
天然ガスの精製プラントでは液化工程での配管閉塞を回避するために、天然ガス中に含まれる硫化水素の分離が必要である。これまではアミンなどの塩基を用いた化学吸収法が用いられてきたが、吸収した硫化水素を脱離するためのエネルギーが大きく、硫化水素の分離に莫大なエネルギーが必要であった。このため、省エネルギーかつ簡素化が可能な分離膜による硫化水素分離方法の確立が望まれていた。
【０００３】
近年、無機多孔質支持体表面に形成させたゼオライト膜を用いた硫化水素分離方法が報告されている。ゼオライトからなる膜は、分子のサイズや形状の違いにより選択的に分子を通過させる性質を有するため、分子ふるいとして広く利用されている。例えば、特許文献１ではＦＡＵ型、ＤＤＲ型、ＬＴＡ型、ＬＴＬ型、ＭＯＲ型、ＭＦＩ型、ＳＯＤ型、及びＢＥＡ型ゼオライト膜が硫化水素分離膜として提案されているが、硫化水素の分離性能についての記述が無く、ゼオライト膜が硫化水素分離膜として適用できるかは不明であった。特許文献２ではＣＨＡ型ゼオライト膜の硫化水素透過度を報告しているが、硫化水素単成分における透過性能を示しているにすぎず、天然ガス等の硫化水素及び複数の炭化水素を含む混合物から硫化水素を選択的に分離できるかは不明であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３６１４２号公報
【特許文献２】特開２０１４−４６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、化学吸収法や、熱スイング吸着法等とは異なる方法により、硫化水素同伴ガスから硫化水素の高選択分離に行うものであって、大量の熱量投入を必要としない、経済的な分離方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、多孔質支持体上に形成されたゼオライト膜のＳｉ／Ａｌモル比が１．５より大きく３．０以下であるＦＡＵ型ゼオライト膜を用いることによって、硫化水素と炭化水素を含む気体から硫化水素を高選択的に分離できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
【０００８】
本願発明は、硫化水素と炭化水素を含む気体を、１．５より大きく３．０以下のＳｉ／Ａｌモル比を有し、かつ、ＦＡＵ型の結晶相を有するゼオライト膜に接触させる分離工程を有する硫化水素の分離方法である。
【０００９】
本発明で用いるゼオライト膜は、１．５より大きく３．０以下のＳｉ／Ａｌモル比を有し、かつ、ＦＡＵ型の結晶相を有する。これにより、ゼオライト膜が高い耐熱性を有し、かつ、選択的に硫化水素を透過させる。
【００１０】
本発明で用いるゼオライト膜は、ＦＡＵ型ゼオライトであることが好ましく、Ｙ型ゼオライトであることがより好ましい。これにより硫化水素を効率的に分離することができる。
【００１１】
本発明で用いるゼオライト膜の対イオンは特に限定するものでなく、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類からなる群の少なくとも１種を含有するものを用いることができる。高選択的に硫化水素を分離することができる点で、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、及びランタン（Ｌａ）の少なくとも１種を含有するゼオライト膜が好ましく、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓが殊更好ましく、さらにはＮａが好ましい。
【００１２】
本発明で用いるゼオライト膜の膜厚は特に限定するものではないが、硫化水素の透過性能が高い点で１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がさらに好ましい。膜の強度や硫化水素の選択性の観点で０．１μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がさらに好ましい。
【００１３】
本発明で用いるゼオライト膜は、膜表面をシリル化剤等で修飾していても良い。
【００１４】
本発明で用いるゼオライト膜は、多孔質支持体上に形成されていることが好ましい。多孔質支持体としては、圧力差に耐える強度や、耐熱性を有するもの、更に硫化水素に対する耐腐食性があれば特に限定するものではなく、例えば、無機系多孔質支持体、又は無機有機ハイブリッド多孔質支持体等が挙げられる。
【００１５】
無機系多孔質支持体としては、多孔質であれば特に制限されるものではなく、例えば、シリカ、アルミナ、ムライト、ジルコニア、チタニア、窒化珪素、もしくは炭化珪素などのセラミックス焼結体、もしくはステンレスなどの焼結金属、ガラス、カーボン成形体等を用いることができる。鉄や銅など硫化水素と反応して硫化物を生成する金属は好ましくない。
【００１６】
無機有機ハイブリッド多孔質支持体としては、特に限定するものではなく、例えば、前記無機系多孔質支持体と酢酸セルロース等の有機系支持体を混合又は積層させたものが挙げられる。強度、耐熱性、耐腐食性の観点で無機系多孔質支持体が好ましく、アルミナ多孔質支持体がより好ましい。
【００１７】
多孔質支持体表面層の細孔径は、０．０５μｍ以上１．５μｍ以下、さらに０．１０μｍ以上１．５μｍ以下、またさらには０．１０μｍ以上０．４０μｍ以下の範囲であることが好ましい。当該支持体の細孔径の評価は、バブルポイント法や水銀圧入法などで行うことができる。尚、多孔質支持体表面層とは、ゼオライト膜を形成する支持体表面部分を指す。また、ゼオライト膜を形成する支持体表面層以外の部分の細孔径は特に制限されないが、０．０５μｍ以上１．５μｍ以下、さらに０．３０μｍ以上０．８０μｍ以下であることが例示できる。また、支持体の気孔率は硫化水素を分離する際の強度及び透過流量を左右するため、２０％以上６０％以下の気孔率を有するものが好ましい。
【００１８】
多孔質支持体表面に形成されたゼオライト膜の結晶相は、Ｘ線回折法などにより確認することができる。
【００１９】
多孔質支持体の形状は、気体混合物を有効に分離できる形状であれば制限されるものではなく、例えば、平板状、波板状、管状、円柱状、円錐状、円錐台状、円筒状、角柱状、角筒状、角錐状、角錐台状、又は円柱状、若しくは角柱状の孔が多数存在するハニカム状などが挙げられる。波板状、管状、円柱状、円錐状、円錐台状、円筒状、角柱状、角筒状、角錐状、角錐台状、又は円柱状の多孔質支持体については、中心がくり抜かれた筒状のものが好ましく、筒は貫通しているものでもよいし、試験管状の貫通していないものであってもよい。
【００２０】
次いで、本発明の硫化水素の分離方法について説明する。
【００２１】
本発明の硫化水素の分離方法は、硫化水素の分離工程を有する。分離工程は、ゼオライト膜に炭化水素と硫化水素を含むガスを接触させる。より詳細には、少なくとも一方の表面がＦＡＵ型ゼオライト膜で被覆された多孔質支持体からなる分離膜２つの表面のうち一方の表面に硫化水素／炭化水素混合ガスを接触させることによって行われる。さらに詳しくは、膜にガスを接触させ、選択的に硫化水素を、ゼオライト膜及び支持体を透過させて分離する。この際、硫化水素と同伴する炭化水素等はゼオライト膜により阻害され、その炭化水素の膜透過量は極めて少ない。分離係数を（硫化水素の透過度）／（メタンの透過度）で表した場合、本発明における分離は、分離係数１０以上、好ましくは２０以上、より好ましくは５０以上、さらに好ましくは１００以上の性能を有するゼオライト膜を用いて行われる。
【００２２】
硫化水素／炭化水素混合ガスから硫化水素を分離する際、ＦＡＵ型ゼオライト膜が吸着している水分を予め除去する脱水工程を行うことで硫化水素を高選択的に分離することができる。脱水方法は特に限定するものではないが、例えば減圧下５００℃で加熱処理する方法が挙げられる。これにより硫化水素の透過度が高くなる、すなわち分離性能が高い点で５００℃以下が好ましく、４００℃以下がさらに好ましい。分離前の工程でエネルギー消費量が低い点で１００℃以上が好ましく、１５０℃以上がさらに好ましい。分離性能とエネルギー消費量の観点で１５０℃以上４００℃以下が好ましい。脱水時の圧力は減圧下でも大気圧下でも良い。また、脱水時の雰囲気は酸素雰囲気でも非酸素雰囲気でも良い。
【００２３】
分離工程では、ゼオライト膜の温度を−６０℃以上１１０℃以下に保持することにより、硫化水素を高選択的に分離することができる。分離工程における膜温度は、−６０℃以上であることが好ましく、更には−４０℃以上、また更には−２０℃以上が好ましい。これにより、ゼオライト膜−支持体の細孔内において、硫化水素の凝集が抑制され、より高選択的に分離を行うことができる。膜温度は、８０℃以下であることが好ましく、更には５０℃以下であることが好ましい。これにより、硫化水素をより高選択的に透過させることができる。
【００２４】
分離工程における硫化水素透過度は１×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以上が好ましく、更には５×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以上、また更には１０×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以上であることが好ましい。これにより、硫化水素を分離するために必要なゼオライト膜面積を小さくすることができ、経済的に有利である上に装置の簡素化が可能となる。
【００２５】
分離工程におけるメタン透過度は１×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以下が好ましく、更に好ましくは０．６×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以下、また更に好ましくは０．２×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以下、より好ましくは０．０５×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ以下である。これにより、より効率的にメタン等の炭化水素を回収することができる。
【００２６】
硫化水素／炭化水素混合ガスにおける炭化水素は、少なくともメタンを含む。メタンは天然ガス等の主成分であることから、本発明の分離方法を工業的に実施することが可能となる。炭化水素は特に限定するものではなく、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、エチレン、アセチレン、プロピレン、プロパジエン、ブテン、ブタジエンからなる群の少なくとも１種が挙げられ、２種以上を含んでいてもよい。また、硫化水素／炭化水素混合ガスは、前記ガスのほか、二酸化炭素、水、窒素、酸素、希ガス等の第三成分を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の硫化水素分離方法は、系外から大量の熱エネルギーを加えることなく、硫化水素／炭化水素混合ガスから硫化水素を高選択的に透過分離することが可能であり、従来のアミン等の塩基を用いた化学吸収法に比べて極めてエネルギー効率が良いため、省エネルギー製造プロセスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ゼオライト膜を用いた硫化水素の分離性能評価装置の模式図である。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００３０】
（Ｘ線回折測定）
一般的なＸＲＤ装置（装置名：ＲＩＮＴ  ＵｌｔｉｍａＩＩＩ、理学電機製）を使用し、試料のＸＲＤ測定を行った。測定条件は以下のとおりとした。
【００３１】
線源        ：  ＣｕＫα線（λ＝１．５４Å）
測定モード  ：  ステップスキャン
スキャン条件：  毎分４°
発散スリット：  ２／３ｄｅｇ
散乱スリット：  ２／３ｄｅｇ
受光スリット：  ０．３ｍｍ
ステップ幅  ：  ０．０２°
測定範囲    ：  ２θ＝５〜４０°
（組成分析）
ゼオライト膜のＳｉ／Ａｌモル比は、ＸＲＤ法により格子定数を算出し、非特許文献（Ｔ．Ｔａｋａｉｓｈｉ，Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ９９（１９９５）１０９８２−１０９８７）を参考に評価した。金属含有量は、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）で測定した。測定には一般的なＳＥＭ−ＥＤＳ装置（装置名：ＪＳＭ−ＩＴ１００  ＩｎＴｏｕｃｈＳｃｏｐｅ、日本電子（株）製）を用いた。
【００３２】
（硫化水素の分離評価）
図１に示す分離性能評価装置を用いて、ゼオライト膜の分離性能を評価した。硫化水素／メタンのモル比が２０／８０の混合ガスとなるように、ゼオライト膜表面へ硫化水素を２０ｍＬ／ｍｉｎ、メタンを８０ｍＬ／ｍｉｎで供給した。膜を透過したガスをスィープガス（Ｈｅ  ５０ｍＬ／ｍｉｎ）により回収し、ガスクロマトグラフィーにより定量分析を実施した。測定には一般的なガスクロマトグラフ装置（装置名：Ａｇｉｌｅｎｔ  ７８９０Ｂ、アジレント・テクノロジー（株）製、ＴＣＤ検出器）を用いた。硫化水素分離性能を示す分離係数は次式により算出した。
【００３３】
分離係数＝（透過ガス中の硫化水素濃度／透過ガス中のメタン濃度）
／（供給ガス中の硫化水素濃度／供給ガス中のメタン濃度）。
【００３４】
実施例１
非特許文献（Ｈ．Ｋｉｔａ，Ｋ．Ｆｕｃｈｉｄａ，Ｔ．Ｈｏｒｉｔａ，Ｈ．Ａｓａｍｕｒａ，ａｎｄ  Ｋ．Ｏｋａｍｏｔｏ，Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２５（２００１）２６１−２６８）を参考にしてＹ型ゼオライト膜を作製した。
【００３５】
＜種晶付多孔質支持体の作製＞
ＦＡＵ型ゼオライトとしてとして東ソー（株）製ＨＳＺ−３６０ＨＵＡ１２．５ｇを５０ｍｌの純水に分散させ、ボールミルで２４時間かけて粉砕した。得られたスラリーに円筒型多孔質支持体（材質：αアルミナ、平均細孔径：０．７μｍ（表面側：０．１５μｍ）、気孔率：３５〜４５％、長さ：３ｃｍ、外径：１ｃｍ、内径：０．７ｃｍ）を浸漬し、これを乾燥させることで支持体外表面に種晶を担持した。
【００３６】
＜ゼオライト膜付多孔質支持体の作製＞
水酸化ナトリウム（関東化学製特級）２．６ｇ、蒸留水２６ｇ、及びアルミン酸ソーダ（和光純薬工業株式会社製）０．１３ｇを室温で５ｍｉｎ撹拌混合した（溶液１）。また、ケイ酸ナトリウム溶液（３号）（キシダ化学株式会社製）１４ｇ及び蒸留水２６ｇを室温で５ｍｉｎ撹拌混合した（溶液２）。溶液１と溶液２を混合し、８０℃で４ｈ撹拌混合した。得られた混合溶液に種晶付多孔質支持体を浸漬し、８５℃で２４ｈ水熱合成した。次いで、混合溶液から取り出した支持体を蒸留水で洗浄、乾燥してゼオライト膜付多孔質支持体を得た。得られた多孔質支持体のゼオライト膜部分に対して、ＸＲＤによって構成相の同定を行い、当該ゼオライト膜部分のＳｉ／Ａｌの比が１．６であり、その結晶相がＮａＹ型ゼオライトであることを確認した。
【００３７】
得られたＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、図１に示す評価装置の恒温槽内へ取り付け、脱水処理（１５０℃、３０ｍｉｎ、Ｈｅ  ５０ｍＬ／ｍｉｎ）を実施した。脱水処理後、恒温槽の温度を３０℃へ保持した状態で、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００３８】
実施例２
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＫＣｌ水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＫＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＫ含有量は１１質量％であった。イオン交換率（Ｋ／（Ｎａ＋Ｋ）モル比）は０．６９であった。
【００３９】
得られたＫＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００４０】
実施例３
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＲｂＣｌ水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＲｂＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＲｂ含有量は１９質量％であった。イオン交換率（Ｒｂ／（Ｎａ＋Ｒｂ）モル比）は０．６２であった。
【００４１】
得られたＲｂＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００４２】
実施例４
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＣｓＣｌ水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＣｓＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＣｓ含有量は３３質量％であった。イオン交換率（Ｃｓ／（Ｎａ＋Ｃｓ）モル比）は０．７２であった。
【００４３】
得られたＣｓＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００４４】
実施例５
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＣａＣｌ２水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＣａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＣａ含有量は４．１質量％であった。イオン交換率（２×Ｃａ／（Ｎａ＋２×Ｃａ）モル比）は０．３８であった。
【００４５】
得られたＣａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００４６】
実施例６
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＭｎＣｌ２水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＭｎＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＭｎ含有量は５．９質量％であった。イオン交換率（２×Ｍｎ／（Ｎａ＋２×Ｍｎ）モル比）は０．３６であった。
【００４７】
得られたＭｎＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００４８】
実施例７
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＣｏＣｌ２水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＣｏＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＣｏ含有量は７．９質量％であった。イオン交換率（２×Ｃｏ／（Ｎａ＋２×Ｃｏ）モル比）は０．４６であった。
【００４９】
得られたＣｏＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００５０】
実施例８
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、当該膜付多孔質支持体を０．０１モル％のＬａＣｌ３水溶液に２ｈ浸漬し、蒸留水で複数回洗浄してＬａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を得た。ゼオライト膜におけるＬａ含有量は７．３質量％であった。イオン交換率（３×Ｌａ／（Ｎａ＋３×Ｌａ）モル比）は０．２９であった。
【００５１】
得られたＬａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を、実施例１と同様の方法で脱水処理した後、硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表１に示す。
【００５２】
実施例９
実施例１と同様の方法でＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し脱水処理（３５０℃、１ｈ、５ｋＰａ減圧下）を実施した。その他の条件は実施例１と同様の条件で硫化水素の分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表２に示す。
【００５３】
実施例１０
実施例１と同様の方法で、ＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、恒温槽の温度を−２℃へ保持した以外は実施例１と同様の方法で硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表２に示す。メタン透過度は、ＴＣＤ検出器を有するガスクロマトグラフの検出下限である０．０５×１０−８ｍｏｌ／ｍ２／ｓ／Ｐａ未満であった。
【００５４】
実施例１１
実施例１と同様の方法で、ＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、恒温槽の温度を１７℃へ保持した以外は実施例１と同様の方法で硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表２に示す。
【００５５】
実施例１２
実施例１と同様の方法で、ＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、恒温槽の温度を７０℃へ保持した以外は実施例１と同様の方法で硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表２に示す。
【００５６】
実施例１３
実施例１と同様の方法で、ＮａＹ型ゼオライト膜付多孔質支持体を作製し、恒温槽の温度を１００℃へ保持した以外は実施例１と同様の方法で硫化水素分離性能評価を実施した。硫化水素透過度、メタン透過度、及び分離係数を表２に示す。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
2020163344.tif 000004
【００５９】
以上の実施例から、本発明の硫化水素分離方法を用いることで分離係数が１よりも大きく、硫化水素／炭化水素混合ガスから硫化水素を選択的に分離可能であることが分かる。したがって、本発明の硫化水素分離方法を天然ガス等の硫化水素分離プロセスへ適用することにより、莫大なエネルギーを投入することなく経済的に有利となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の硫化水素分離方法は、天然ガス等の硫化水素含有炭化水素ガスに含まれる硫化水素を除去することが可能である。天然ガスの他、農業廃棄物、食品廃棄物等の嫌気性発酵により発生するバイオガスに含まれる硫化水素を除去することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  硫化水素ガス
２  炭化水素ガス
３  ヘリウム
４  マスフローコントローラー
５  マスフローコントローラー
６  マスフローコントローラー
７  恒温槽
８  モジュール
９  ゼオライト膜付多孔質支持体
１０  排気
１１  ガスクロマトグラフ
１２  排気
１３  圧力計
１４  真空ポンプ
１５  排気
【図１】
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