(57)【要約】      （修正有）【課題】炭化水素などの不純物を含有する一酸化炭素含有ガス流を、極低温吸着プロセスを用いることにより、精製する方法を提供する。【解決手段】好ましいプロセスは、一酸化炭素含有ガス流を−７５℃未満の極低温での温度スイング吸着プロセスによって精製することができる。別の態様では、一酸化炭素含有ガス流は、膜分離ユニット又は真空スイング吸着ユニット又は極低温蒸留による極低温吸着プロセスを用いて精製することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一酸化炭素含有ガス流を、順々に、第一膜分離ユニットと、第二膜分離ユニット、デオキソ／メタナイザユニット、温度スイング吸着ユニット、極低温吸着ユニット及びそれらのプロセスユニットの組合わせから成る群より選択されるプロセスユニットとに通すことを含む、一酸化炭素含有ガス流から不純物を除去する方法。
【請求項２】
第一膜分離ユニットが、一酸化炭素含有ガス流から水素、二酸化炭素、水及び酸素を除去する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第二膜ユニットが、一酸化炭素含有ガス流から水素、二酸化炭素及び酸素を除去する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
デオキソ／メタナイザユニットが、一酸化炭素含有ガス流から酸素及び水素を除去する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
温度スイング吸着ユニットが、二酸化炭素に関して選択的な吸着剤を含有する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
極低温吸着ユニットが、第二温度スイング吸着ユニットである、請求項１記載の方法。
【請求項７】
第二温度スイング吸着ユニットが、吸着工程及び再生工程を含み、該吸着工程が、炭化水素に関して選択的な吸着材料を含有する床に一酸化炭素含有ガス流を通すことによって炭化水素を含まない一酸化炭素ガス流を製造することを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
方法が周期的である、請求項１記載の方法。
【請求項９】
炭化水素が、約５体積％未満の量で一酸化炭素含有ガス流中に存在する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
一酸化炭素含有ガス流を、プロセスユニットに通す前に、順々に、温度スイング吸着ユニット及び真空スイング吸着ユニットに通す、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年９月７日に出願された米国仮特許出願第６０／７１４，５６１号の優先権を主張する。
【０００２】
発明の背景
本発明は、一酸化炭素を含有する流れの精製に関するものであり、そして更に詳しくは、極低温において吸着によって一酸化炭素流から低分子量の炭化水素（例えばメタン）を除去することに関する。
【０００３】
一酸化炭素（ＣＯ）は、化学工業用の主要な素材である。例えば酢酸、蟻酸及びジメチルホルムアミドの製造における中間体としての使用の他に、ＣＯは、ホスゲンの製造における重要な原料である。ホスゲンは、多くの化学工業における、すなわちポリカーボネート、ポリウレタン、農薬及びファインケミカル（医薬品）における重要な中間体である。ホスゲンの製造の間、純度、回収及び環境排出物の観点から、１００ｐｐｍを超えるＣＯ中ＣＨ4濃度は、プロセス全体にとって有害である。現在の工業的／顧客的な純度に関する要求条件は、メタン濃度約２０ｐｐｍ以下である。
【０００４】
一酸化炭素の製造は、慣用的な手法、例えば、水蒸気メタン改質、炭化水素の部分酸化、メタノール分解、及びＣＯ2改質を含む。水蒸気改質プロセスでは、メタンのような炭化水素は、炭化水素と水蒸気との反応によって、合成ガス、すなわち一酸化炭素、二酸化炭素、水素及び水の混合物へと転化される。部分酸化工程では、炭化水素は酸素と反応して、合成ガス、すなわち一酸化炭素、水素、二酸化炭素及び水の混合物を与える。水蒸気改質工程及び部分的な酸化工程の両方ならびに他のプロセスから得られる生成物は、追加の不純物、例えば未反応の炭化水素及び未反応の酸素を含んでいることがある。水蒸気メタン改質工程及び部分酸化工程から得られる生成物における低分子量炭化水素、例えばメタン、エタンなどの量は、０．１〜５．０モル％であることができる。ＣＯを合成ガスから分離するために、合成ガス流を、様々な精製工程（例えばアミン吸収、温度スイング吸着、真空スイング吸着、膜分離又は極低温蒸留）にかけて、所望の最終ＣＯ生成物純度を達成する。
【０００５】
真空スイング吸着精製工程中、まず最初に温度スイング吸着工程を使用して水を除去する。次いで、二酸化炭素、炭化水素、水素及び一酸化炭素を含む乾性ガス混合物を、一酸化炭素選択性吸着剤を含有する吸着剤床へと送る。吸着剤床の排気中に、高純度の一酸化炭素が生成する。一酸化炭素は低圧で出てくるので、エンドユーザのプロセスに送る前に圧縮する必要がある。真空スイング吸着プロセスの複雑さ及びこのプロセスの後の圧縮の必要性のために、特に、製造される一酸化炭素の量が少ないときには、このプロセスは非常にコストが高くなる可能性がある。
【０００６】
極低温蒸留を使用する最終精製のために、水蒸気メタン改質工程又は部分酸化工程から出てくるガス混合物を、水及び二酸化炭素の両方が除去される温度スイング吸着工程又はアミン洗浄塔で精製する。次いで、そのガス混合物を極低温まで冷却し、炭化水素、水素及び窒素のような不純物を、一連の極低温蒸留塔で除去する。前記プロセスは、米国特許第６，０６２，０４２号及び第６，０７３，４６１号及び独国特許第１９，５４１，３３９号に記載されている。
【０００７】
温度スイング吸着又はアミン洗浄に加えて、極低温蒸留によって更に処理する前に、水、二酸化炭素及び水素のような不純物を部分的に除去するために、ガス分離膜を使用することもできる。膜と極低温蒸留との組み合わせは、独国特許ＤＥ  ４，３２５，５１３及び日本国特開昭６３−２４７５８２に記載されている。高い資金需要と所要電力の故に、極低温蒸留法は、高い一酸化炭素生成物流量（２，０００Ｎｍ3／ｈｒを超える生成物ＣＯ）に限定される。
【０００８】
低レベルの炭化水素を含有する一酸化炭素供給に関するニーズが増加しているので、一酸化炭素流から炭化水素を除去するための安価で効率的な方法を開発しようとする努力がなされている。本発明は、そのような方法を提供する。
【０００９】
発明の要旨
高純度一酸化炭素、すなわち約１００体積ｐｐｍ以下の炭化水素を含有する一酸化炭素を、炭化水素不純物を含有する一酸化炭素流を、極低温温度スイング吸着（ＴＳＡ）に供することによって製造する。この吸着は、一般的には、吸着容器における支配的な圧力下での一酸化炭素・炭化水素混合物の露点と、約−７５℃との間の温度で気相中で行う。運転圧力は、絶対圧力で約１．０〜４０．０気圧である。好ましい態様では、吸着は、約−１７５℃〜−１２５℃の温度で行う。
【００１０】
一酸化炭素含有ガス流から好ましく除去される炭化水素は、メタン、エタン、エチレン、プロパン及びプロピレンから成る群より選択される。
吸着は、一酸化炭素流から炭化水素を選択的に吸着する吸着剤を含む床で実行する。本発明の方法で使用するための適する吸着剤としては、活性炭及び改質活性炭、柱状粘土、炭素モレキュラーシーブ、クリノプチロライト及び改質クリノプチロライト、小孔モルデン沸石ならびにそれらの混合物から選択される吸着剤が挙げられ、また、好ましい態様では、活性炭、改質活性炭及び柱状粘土から選択される吸着剤が挙げられる。
【００１１】
吸着は、好ましくは、平行に配列され、かつ、異なる位相で運転され、その結果、少なくとも一つの床で吸着を行っている一方で別の床を再生させる、二つ又はそれより多い吸着剤床の一組で行う。本発明の方法は、一酸化炭素生成物流から、１種又はそれより多い炭化水素を総量で最高約５体積％まで除去するのに有効である。
【００１２】
吸着工程が完了したら、吸着床を通過する供給ガスの流れを停止し、そして、その中に炭化水素を含まない温かいパージガスを通過させることによって、その吸着床を再生させる。パージガスの温度は、好ましくは約−２０℃〜２５０℃である。好ましいパージガスは、気体窒素であり、吸着工程中に製造される高純度一酸化炭素は最終パージガスとして使用される。
【００１３】
本発明の異なる態様では、一酸化炭素含有流は、改質法又は部分酸化法によって製造される。この流れは、ガス分離膜ユニットと、そして、酸素を除去するためのデオキソユニット（Ｏ2はＨ2又はＣＯのいずれかと触媒反応する）、水素を除去するためのメタナイザ（Ｈ2は、ＣＯとの反応によってＣＨ4へと転化される）、周囲温度二酸化炭素除去ユニット、及びこれらのプロセスユニットの組み合わせから成る群より選択される更なるプロセスユニットとで連続的に精製する。二酸化炭素除去ユニットを出る流れは、約−１７５℃〜−１２５℃の温度に冷却し、そして、その一酸化炭素富化流を、温度スイング吸着法に供して、炭化水素を除去し、それによって、高純度一酸化炭素生成物流、すなわち、炭化水素を約１００ｐｐｍ以下しか含まない、好ましくは２０ｐｐｍ以下しか含まない一酸化炭素流を製造する。
【００１４】
本発明の更なる態様では、一酸化炭素を含む流れを、温度スイング吸着ユニット及び真空スイング吸着ユニットで精製して、一酸化炭素富化流を製造し、次いで、その流れを圧縮して、不純物の酸素、水素及び二酸化炭素を除去するための追加の任意のユニットに送り、そして最後に、炭化水素不純物を除去するための極低温吸着ユニットへと送る。
【００１５】
本発明の更に別の態様では、一酸化炭素を含む流れを、温度スイング吸着ユニットで精製して、不純物の水及び二酸化炭素を除去する。炭化水素不純物は、水素及び窒素のような軽質不純物を除去するために使用される極低温蒸留系の前又は後に、極低温吸着ユニットで除去する。
【００１６】
本発明の装置の側面は、単独で、又は、膜分離ユニット、デオキソ／メタナイザユニット及び二酸化炭素吸着ユニットと組み合わせて、極低温スイング吸着系を含む。他の装置態様は、真空スイング吸着ユニットの後に極低温吸着ユニット、又は極低温蒸留ユニットの前もしくは後に極低温吸着ユニットを含む。
【００１７】
本発明を、主にＣＯの精製に関して説明するが、その説明は、ＣＯ及びＨ2を含む流れの精製にも同様に適用できる。膜及びメタナイザのような様々なＨ2除去工程は、この場合は省略できる。
【００１８】
装置の変形形態のうちのいずれかでは、吸着手段は、活性炭及び改質活性炭、柱状粘土、炭素モレキュラーシーブ、クリノプチロライト及び改質クリノプチロライト、小孔モルデン沸石ならびにそれらの混合物から選択される吸着剤を含み、また、好ましい態様では、活性炭、改質活性炭及び柱状粘土から選択される吸着剤を含む。
【００１９】
発明の具体的な説明
炭化水素不純物を含有する一酸化炭素富化ガス流を、極低温においてその一酸化炭素富化ガス流から選択的に炭化水素を吸着する吸着剤床に通し、それにより、前記ガス流から実質的な量の炭化水素を除去する。吸着プロセスは、温度スイング吸着（ＴＳＡ）サイクルで運転する。本発明のこの側面は、図１に例示してある装置で行うことができる。図１に例示してある吸着系３０は、二つの平行に配置された床を含むように記載されている；しかし、本発明は、二床系に限定されない。単一床吸着系を使用することができる、又は、その系は、平行に配置された２つより多い吸着床を含むことができる。系中の吸着床の数は、本発明の運転では重要ではない。図に例示してある二床系では、一つの床は吸着モードであり、もう一方は再生モードである。
【００２０】
吸着器Ａ及びＢは、同じであり、そのそれぞれには、一酸化炭素よりも炭化水素を吸着する粒状吸着剤床が充填してある。吸着器Ａ及びＢは、活性炭及び改質活性炭、柱状粘土、炭素モレキュラーシーブ、クリノプチロライト及び改質クリノプチロライト、小孔モルデン沸石ならびにそれらの混合物から選択される吸着剤を含み、また、好ましい態様では、活性炭、改質活性炭及び柱状粘土から選択される吸着剤を含む。
【００２１】
図１に例示してある吸着系では、弁１０及び１２は、それぞれ、床Ａ及びＢへの供給ガスの流量を制御し；弁６及び８は、それぞれ、吸着器Ａ及びＢからのパージガス及び吸着されたガスの流量を制御し；弁１４及び１６は、それぞれ、吸着器Ａ及びＢへのパージガスの流量を制御し；そして、弁２０及び２２は、吸着器Ａ及びＢからの精製一酸化炭素生成物ガスの流量を制御する。
【００２２】
吸着系の運転を、まず最初に、吸着モードの床Ａ及び再生モードの床Ｂについて説明する。この半サイクルでは、弁８、１０、１６及び２０は開いており、弁６、１２、１４及び２２は閉じている。供給ガスはライン２を通って吸着系に入り、弁１０を通過し、そして吸着器Ａに入る。ガスが吸着器Ａを通過するとき、炭化水素がガスから選択的に吸着される。炭化水素が低減された一酸化炭素流は、ここで通常、約１００体積ｐｐｍ以下の炭化水素を含有し、弁２０を通過し、ライン２４を通って吸着系から出る。図１に例示してある態様では、その精製された一酸化炭素は、ユーザー装置、貯蔵タンク又は下流プロセスを意味しているユニット２６に送り、そこで、一酸化炭素を他の化学物質と更に反応させることができる。
【００２３】
高純度一酸化炭素が吸着器Ａで製造されている間、吸着器Ｂの吸着剤床は再生されている。再生中、温パージガスを、ライン１８及び開放弁１６を通して吸着器Ｂに入れる。床の初期加熱は、乾性ガス、例えばアルゴン、一酸化炭素又は窒素によって達成できる。吸着床の汚染を防止するために、最終的なパージガスとして高純度一酸化炭素を使用することが好ましい。好ましい再生方向は、吸着方向に対する逆流である。ライン２４を通って系を出る生成物の一部を、再生パージガスとして使用できる、又は外部からパージを供給できる。温パージガスは、床Ｂを通り、それによって、床Ｂから炭化水素を脱着かつ掃除する。脱着された炭化水素は、開放弁８及びライン４を通して系から除去する。このガスは、大気へと完全に排気してもよく、又は、燃料として使用してもよく、又は、ガスの一部を、パージガスとして使用される一酸化炭素を回収するため系中に再導入することができる。
【００２４】
吸着工程の過程中、吸着器Ａにおける吸着ガス方向は、このユニットの流出端へと進む。この方向が床の所定のポイントに達すると、第一半サイクルが終了し、第二半サイクルが始まる。
【００２５】
第二半吸着サイクルの間に、吸着器Ｂでの吸着を開始させ、一方、吸着器Ａの床を再生させる。この半サイクルの間、弁６、１２、１４及び２２は開いており、弁８、１０、１６及び２０は閉じている。供給ガスは、ライン２を通って吸着系に入り、弁１２及び２２及びライン２４を通って吸着器Ｂを通過する。その間に、吸着器Ａの床は再生される。吸着器Ａの床の再生中に、温パージガスは、ライン１８、弁１４、弁６及びライン４を経て吸着器Ａを通過する。吸着器Ｂの床において吸着方向がこの床の所定のポイントに達したら、第二半サイクルは終了し、そしてサイクルが繰り返される。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
吸着器Ａ及びＢに対する供給は、典型的には、支配的な圧力下での一酸化炭素の露点と約−７５℃との間の温度で、好ましくは約−１７５℃〜−１２５℃の温度で行う。吸着器に対する供給は、場合によっては、典型的にその露点であるか又はそれよりも温かいので、その供給は、損失熱及び吸着熱を克服するために少量（最高１０％まで）の液体を含有することができる。吸着工程中の吸着器Ａ及びＢの支配的な圧力は、一般的には絶対圧力で約１．０〜４０．０気圧である。系を流れる再生ガスの流量は、典型的には、供給流量の５〜１５％である。再生ガス温度は約−２０℃〜２５０℃である。供給ガス中の炭化水素不純物の濃度は、１００ｐｐｍ〜５％である。一酸化炭素精製を初めに開始する前に、吸着器Ａ及びＢ中の床を最高３００℃の温度まで加熱して、その中に含まれているすべての残留水分を除去する。この工程は、定期的な運転中は繰り返さない。その方法に関するサンプルサイクルを表Ｉに示す。
【００２８】
図２に例示してある本発明の異なる態様では、水素、二酸化炭素、水、酸素及び軽質炭化水素のような不純物を含有する、部分酸化プロセス又は水蒸気・メタン改質プロセスから得られる一酸化炭素の流れ３４を、連続工程で精製して、低レベルの炭化水素を含有する一酸化炭素を製造する。流れ３４が高い充分な圧力（１０〜２０バール）でない場合、それを、任意の圧縮器ユニット３６で１０〜２０バールの圧力まで圧縮する。圧縮器ユニット３６を出る流れは、第一膜分離ユニット３８に入り、そこで、ほとんどすべての水及び過半量の水素と二酸化炭素、及びいくらかの酸素が、透過流４０で取り出される。流れ４０は、その成分に関する化学値又は燃料値を再生させるために、精製プロセスの上流で更に再循環させることができる。膜ユニット３８を出て行く流れは、第二膜ユニット４２に送り、そこで、より多くの水素及び二酸化炭素及びいくらかの酸素を除去する。第二膜ユニット出て行く透過流、すなわち流れ４４は、圧縮器３６に再循環させて、一酸化炭素の回収を最大にする。
【００２９】
膜ユニット３８及び４２は、ポリマーから、例えばポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、セルロースアセテート及びそれらの改質形態から作製される慣用的なガス分離膜を含む。これらの膜は、一酸化炭素に比べて、水素、水、二酸化炭素及び酸素のようなガスに対してより透過性である。
【００３０】
膜ユニット４２を出て行く一酸化炭素富化流は、ヒーター４６で１００〜４００℃の温度まで加熱し、そしてデオキソ／メタナイザユニット４８に送る。ユニット４８では、すべての残留酸素を、貴金属（白金、パラジウム、ロジウム又はルテニウム）又は卑金属（ニッケル、銅）又は銅／酸化マンガンの触媒を使用して、水素又は一酸化炭素と反応させることによって、除去する。また、水素も、メタン化触媒、例えばニッケルを使用して、水素と、一酸化炭素又は二酸化炭素とを反応させることによって、ユニット４８で除去する。ユニット４８を出て行く流れは、主な不純物として、メタン及びエタンのような炭化水素、及び二酸化炭素を含む。
【００３１】
ユニット４８を出て行く流れは、冷却剤５２を使用している熱交換器５０において周囲温度近くまで冷却する。ユニット５０を出て行く流れは、温度スイング吸着ユニット５４に送り、そこで、好ましくは５Ａ及び１３Ｘ型のゼオライト上に吸着させることによって、二酸化炭素を除去する。このユニットのための典型的な吸着時間は、４〜１６時間であり、その再生は、温度１００〜２５０℃の二酸化炭素無含有流で床を加熱し、次いで、周囲温度近くまで冷却することによって、行う。二つ又はそれより多い床を、ほぼ連続運転となるように使用する。
【００３２】
ユニット５４を出て行く流れは、寒剤として液体又は気体の酸素、窒素、アルゴン、混合炭化水素又はそれらの混合物を使用している熱交換器５８で、−１７５℃〜−１２５℃の極低温まで冷却する。ユニット５８を出て行く流れは、極低温吸着ユニット３０で精製して、総量で１００ｐｐｍ未満の炭化水素を含有する高純度一酸化炭素流６０を生成する。ユニット３０の運転は、図１と関連させて既に説明した。
【００３３】
ＣＯ及びＨ2を含む流れを精製しようとする場合、膜ユニット３８及び４２は省略できる。ユニット４８は、Ｏ2とＣＯ又はＨ2とを反応させるためのみの触媒を含有し、そして、ユニット５４は、水及び二酸化炭素を除去するための吸着剤を含有する。
【００３４】
本発明の更なる態様は、図３に示してある。図３では、水蒸気メタン改質ユニット又は部分酸化ユニットからの一酸化炭素含有ガス流３４を温度スイング吸着ユニット６２へと送る。ユニット６２は、吸着によって、流れ３４から、水、又は水もしくは二酸化炭素の両方を除去する。活性アルミナ、シリカゲル又はゼオライト、例えば３Ａ、４Ａ、５Ａ又は１３Ｘモレキュラーは、水を除去するために使用でき、また、５Ａ及び１３Ｘのようなゼオライトは、二酸化炭素を除去するために使用できる。連続運転のためには二つ又はそれよる多い床を使用し、その床は、水及び／又は二酸化炭素を実質的に含まないガス流を使用して、熱で再生させる。
【００３５】
ユニット６２を出て行くガス流は、真空スイング吸着ユニット６４へと送る。ユニット６４は、一酸化炭素を選択的に吸着する一つ又はそれより多い床を含む。ユニット６４の吸着剤は、典型的には、Ｙゼオライトのようなゼオライト上Ｃｕ+（１価の銅）、又は活性アルミナ及び活性炭のような他の吸着剤を含む。吸着は、典型的には、約２０〜１００℃の温度及び約０．５〜１０バールの圧力で行う。ユニット６４からの高圧力生成物は、流れ６６として除去され、水素、二酸化炭素、炭化水素及びいくらかの一酸化炭素を含む。一酸化炭素生成物７０は、０．０５〜０．３バールの圧力で真空ポンプ６８を使用して吸着剤床を排気している間に得られ、不純物、例えば炭化水素、二酸化炭素及び水素を低レベルで含んでいる場合がある。ユニット６４からの一酸化炭素の回収は、流れ７０の不純物レベルが増加するにつれて増大する。
【００３６】
一酸化炭素生成物流７０は、典型的には、大気圧近くの圧力であり、５〜２０バールの圧力まで圧縮器７２を使用して圧縮する。必要ならば、この流れからの水素及び二酸化炭素のような不純物は、ヒーター４６でガス混合物を加熱し、ユニット４８で水素を除去し、ユニット５０でその流れを冷やし、そしてユニット５４で二酸化炭素を除去することによって、取り除くことができる。これらのユニットの運転は、図２の考察中に、更に詳細に説明した。ユニット５４を出て行く一酸化炭素富化流を、ユニット５８で冷却し、そして、極低温吸着ユニット３０で、この流れから炭化水素を除去して、高純度一酸化炭素流６０を製造する。ユニット３０の運転は既に説明した。
【００３７】
本発明の更なる態様は図４に示してある。一酸化炭素を含む生成物流３４を圧縮器７４で圧縮し、そして、その圧縮流を水及び二酸化炭素を除去するための温度スイング吸着ユニット７６に送る。水及び二酸化炭素を実質的に含まない一酸化炭素含有流を、冷却ユニット７８で極低温まで冷却する。ユニット７８では、ターボエキスパンダ及び熱交換器を生成物流に関して併用することによって、一酸化炭素流を極低温まで冷却する。極低温吸着ユニット３０では、ユニット７８を出た流れから炭化水素不純物を除去できる。これは、下流にある極低温蒸留系に掛かる冷却負荷を減らすために行うことができる。また、その系からメタン除去塔を除くためにも行うことができる。
【００３８】
炭化水素の有無に関わらず、一酸化炭素流８０を、蒸留塔系８２に送り、そこで、水素及び窒素のような軽質不純物を含む塔頂留出物を流れ８４として除去し、また、一酸化炭素流８６を塔底生成物として取り出す。極低温蒸留ユニット８２の前に存在するユニット３０で炭化水素を前以て除去した場合、流れ８６は高純度一酸化炭素生成物であり、下流のプロセス又は貯蔵へと送ることができる。炭化水素を蒸留前に除去しなかった場合、炭化水素不純物を含む流れ８６は、極低温吸着ユニット３０に送る。そして、そのユニットから出てくる流れ６０は高純度一酸化炭素生成物である。
【００３９】
本発明を、以下の実施例によって更に例示するが、その実施例では、特に断らない限り、部、パーセンテージ及び割合は体積基準である。
実施例Ｉ
市販されている４０×６０メッシュの活性炭を、長さ１０フィートで直径３ｍｍの吸着剤床に充填した。吸着剤の総重量は約５．４グラムであった。この床に対して、１％のメタン及び９９％の一酸化炭素を含む供給流を、−１７３℃、１０ｐｓｉｇ及び０．１標準リットル／ｍｍで通した。床出口におけるメタン濃度は、全炭化水素分析器を使用してモニターした。床出口におけるメタン濃度は、約３４３分の間、１ｐｐｍ未満のままであったが、その後では、メタン濃度は急速に上昇し始めた。
【００４０】
実施例ＩＩ
実施例Ｉの塔を使用し、５０ｐｓｉｇの供給圧で実験を行った。残りの条件は実施例Ｉと同じであった。床出口におけるメタン濃度は、３４０分の間、１ｐｐｍ未満のままであった。
【００４１】
実施例ＩＩＩ
約１インチの内径を有する容器を、約２５０グラムの６×８メッシュの市販されている活性炭で充填した。供給は、一酸化炭素中に１％のメタンを含んでおり、５０ｐｓｉｇ及び１７３℃において、５標準リットル／ｍｍの流量で床に送った。床出口でのメタン濃度をモニターすると、１ｐｐｍ未満のメタン濃度が約２１７分間認められた。
【００４２】
これらの実施例は、極低温吸着温度で一酸化炭素からこれらの不純物を吸着することによって、かなり高い炭化水素吸着体積が得られることを例示している。
本発明を特定の実施例によって説明するが、本発明の範囲は実施例に制限されない。例えば、一酸化炭素を含む供給ガスは、水蒸気メタン改質及び部分酸化以外の他のプロセスから生じ得る。そのようなプロセスとしては、接触部分酸化、二酸化炭素改質、メタノール分解及び様々な化学プロセスからの他の廃棄流が挙げられる。また、供給ガスは、合成ガス供給にとって典型的な有意量の水素を含んでいる場合がある。本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、本発明の原理にしたがって一酸化炭素供給流から実質的に純粋な一酸化炭素を回収するための極低温吸着系の図である。
【図２】図２は、膜精製、そしてその後の極低温吸着を示している高純度一酸化炭素を製造するための本発明にしたがう系の第一態様を例示する図である。
【図３】図３は、一酸化炭素ＶＳＡ、そしてその後の極低温吸着を示している高純度一酸化炭素を製造するための本発明にしたがう系の第二態様を例示する図である。
【図４】図４は、極低温蒸留の前又は後の極低温吸着を示している高純度一酸化炭素を製造するための本発明にしたがう系の第三態様を例示する図である。
【図１】
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【図２】
2007069209.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007069209.tif 000006
【外国語明細書】
2007069209000001.pdf