(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気からクリプトンとキセノンを回収するための方法であって、
（ａ）原料空気流を分離して酸素を富化した製品流と窒素を富化した製品流とにすること、
（ｂ）当該酸素に富む製品流を合成ガス生成プロセスにおいて炭化水素原料と反応させて、水素、炭素酸化物、クリプトン及びキセノンを含み本質的に酸素を含有しない合成ガス流を得ること、
（ｃ）この合成ガス流を合成ガス転化プロセスへ導入し、合成ガス流を液体合成製品流と未反応の合成ガス流とにすること、
（ｄ）未反応合成ガス流の一部を合成ガス転化プロセスへ再循環させること、及び
（ｅ）未反応合成ガス流のもう一つの部分をパージガス流とクリプトン及びキセノンを富化したガス製品流とに分離すること、
を含む空気からのクリプトン及びキセノン回収方法。
【請求項２】
前記炭化水素原料が天然ガスである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液体合成製品がメタノールを含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記液体合成製品がパラフィン系炭化水素を含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記合成ガス生成プロセスへスチームを導入することを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記未反応の合成ガス流のうちの残りの部分を分離して前記パージガス流とクリプトン及びキセノンを富化した前記ガス製品流とにするのを、触媒燃焼、アミンを基にした吸収、凝縮と相分離、圧力スイング吸着、温度スイング吸着、及び低温蒸留からなる群より選ばれる１又は２以上の処理工程により行う、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記液体合成製品流の圧力を低下させて減圧した２相製品流を生じさせ、そしてこの減圧した２相製品流を分離して最終の液体合成製品流とクリプトン及びキセノンを富化したガス流とにすることを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
クリプトン及びキセノンを富化した前記ガス流を前記未反応の合成ガス流のもう一つの部分と一緒にすることを更に含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記パージガス流が少なくとも水素、一酸化炭素及びメタンを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記パージガス流の一部を前記合成ガス生成プロセスへ再循環させる、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記パージガス流の一部を前記合成ガス転化プロセスへ再循環させる、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記パージガス流のもう一つの部分を前記合成ガス生成プロセスへ再循環させる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
空気からクリプトンとキセノンを回収するための方法であって、
（ａ）原料空気流を空気分離プロセスにおいて分離して酸素を富化した製品流と窒素を富化した製品流とにすること、
（ｂ）当該酸素に富む製品流を合成ガス生成プロセスにおいて炭化水素原料と反応させて、水素、炭素酸化物、クリプトン及びキセノンを含み本質的に酸素を含有しない合成ガス流を得ること、
（ｃ）この合成ガス流を合成ガス転化プロセスへ導入し、合成ガス流を液体合成製品流と未反応の合成ガス流とにすること、
（ｄ）未反応合成ガス流の少なくとも一部を合成ガス生成プロセスへ再循環させること、
（ｅ）液体合成製品流の圧力を低下させて圧力の低下した２相製品流を生じさせ、この圧力の低下した２相製品流を分離して最終の液体合成製品流とクリプトン及びキセノンを富化させたガス流とにすること、及び
（ｆ）クリプトン及びキセノンを富化させたガス流を分離してパージガス流とクリプトン及びキセノンを更に富化させたガス製品流とにすること、を含む空気からのクリプトン及びキセノン回収方法。
【請求項１４】
前記未反応合成ガス流の一部を（ｆ）の前にクリプトン及びキセノンを富化させた前記ガス流と一緒にする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記炭化水素原料が天然ガスである、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記液体合成製品がメタノールを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記液体合成製品がパラフィン系炭化水素を含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
前記合成ガス生成プロセスへスチームを導入することを更に含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
前記未反応の合成ガス流のうちの残りの部分を分離してクリプトン及びキセノンを富化した前記ガス製品流と前記パージガス流とにするのを、触媒燃焼、アミンを基にした吸収、凝縮と相分離、圧力スイング吸着、温度スイング吸着、及び低温蒸留からなる群より選ばれる１又は２以上の処理工程により行う、請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
前記パージガス流が少なくとも水素、一酸化炭素、メタン、クリプトン及びキセノンを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
前記パージガス流の一部を前記合成ガス生成プロセスへ再循環させる、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記パージガス流の一部を前記合成ガス転化プロセスへ再循環させる、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記パージガス流のもう一つの部分を前記合成ガス生成プロセスへ再循環させる、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記パージガス流の一部を前記空気分離プロセスへ再循環させる、請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気からクリプトンとキセノンを回収する方法に関し、詳しく言えば、クリプトン−キセノン分離プロセスにおいて可燃性炭化水素−酸素混合物を形成する可能性なしに空気からクリプトンとキセノンを回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気は、低濃度の貴重な不活性ガスのヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン及びキセノンを含有している。ネオン、アルゴン、クリプトン及びキセノンは、歴史的に、空気を酸素及び／又は窒素製品にする低温分離において副次的な製品として回収されてきた。アルゴン、クリプトン及びキセノンは、空気と天然ガスから生成される合成ガスからアンモニアを製造する際に発生するパージガスから回収することもできる。クリプトンとキセノンは、研究、医療、計測、照明及び宇宙用途を含めて、多数の専門分野で使用されており、これらの用途が拡大するにつれ需要が増加すると予想されている。
【０００３】
空気はわずかにそれぞれ１．１４及び０．０８７ｐｐｍｖのクリプトン及びキセノンを含有しているだけであるから、空気の低温分離によるこれらの成分の回収は技術的に手間がかかり且つ費用がかかる。空気分離プラントへの原料空気中に軽質炭化水素、特にメタン、が存在することにより、回収は更に複雑になってくる。クリプトン、キセノン、及びメタンは、酸素及び窒素と比べたそれらの沸点のために、蒸留処理の間に液体酸素中に濃縮する。液体酸素からクリプトンとキセノンを分離する際には、メタンと酸素の可燃性混合物が潜在的に生じかねない。この問題を回避するために空気分離産業では多数の方法が開発されているが、それらの方法は複雑であり、プラントの操業上安全であることが引き続き関心事になっている。従って、可燃性の炭化水素−酸素混合物を形成する可能性なしに空気からクリプトンとキセノンを回収する方法は非常に価値のあるものとなる。
【０００４】
下記に記載され特許請求の範囲により規定される本発明は、クリプトン−キセノン分離プロセスにおいてそのような可燃性炭化水素−酸素混合物を形成する可能性なしに空気からクリプトンとキセノンを回収するための方法を提供する。この方法は、炭化水素の酸素での部分酸化により合成ガスを製造する合成ガスの製造及び液体合成製品への転化のための方法と統合することができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空気からクリプトンとキセノンを回収するための方法であって、
（ａ）原料空気流を分離して酸素を富化した製品流と窒素を富化した製品流とにすること、
（ｂ）当該酸素に富む製品流を合成ガス生成プロセスにおいて炭化水素原料と反応させて、水素、炭素酸化物、クリプトン及びキセノンを含み本質的に酸素を含有しない合成ガス流を得ること、
（ｃ）この合成ガス流を合成ガス転化プロセスへ導入し、合成ガス流を液体の合成製品流と未反応の合成ガス流とにすること、
（ｄ）未反応合成ガス流の一部を合成ガス転化プロセスへ再循環させること、及び
（ｅ）未反応合成ガス流のもう一つの部分をパージガス流とクリプトン及びキセノンを富化したガス製品流とに分離すること、
を含む空気からのクリプトン及びキセノン回収方法に関する。
【０００６】
炭化水素原料は天然ガスでよい。液体合成製品はメタノール又はパラフィン系炭化水素を含むことができる。上記の方法は更に、合成ガス生成プロセスへスチームを導入することを含んでもよい。
【０００７】
未反応合成ガス流の残りの部分を分離してパージガス流とクリプトン及びキセノンを富化したガス製品流とにするのは、触媒燃焼、アミンを基にした吸収、凝縮と相分離、圧力スイング吸着、温度スイング吸着、及び低温（ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ）蒸留からなる群より選ばれる１又は２以上の処理工程により行うことができる。
【０００８】
上記の方法は更に、液体製品流の圧力を低下させて圧力の低下した２相製品流を生じさせ、そしてこの圧力の低下した２相製品流を分離して最終の液体合成製品流とクリプトン及びキセノンを富化したガス流とにすることを含んでもよい。上記の方法はまた、クリプトン及びキセノンを富化したガス流を未反応合成ガス流の別の部分と一緒にすることを更に含んでもよい。
【０００９】
パージガス流は、少なくとも水素、一酸化炭素及びメタンを含むことができ、そして随意に、パージガス流の一部を合成ガス生成プロセスへ再循環させてもよい。随意に、パージガス流の一部を合成ガス転化プロセスへ再循環させてもよい。パージガス流の別の一部を合成ガス生成プロセスへ再循環させてもよい。
【００１０】
もう一つの態様において、本発明は、空気からクリプトンとキセノンを回収するための方法であって、
（ａ）原料空気流を空気分離プロセスにおいて分離して酸素を富化した製品流と窒素を富化した製品流とにすること、
（ｂ）当該酸素に富む製品流を合成ガス生成プロセスにおいて炭化水素原料と反応させて、水素、炭素酸化物、クリプトン及びキセノンを含み本質的に酸素を含有しない合成ガス流を得ること、
（ｃ）この合成ガス流を合成ガス転化プロセスへ導入し、合成ガス流を液体の合成製品流と未反応の合成ガス流とにすること、
（ｄ）未反応合成ガス流の少なくとも一部を合成ガス生成プロセスへ再循環させること、
（ｅ）液体合成製品流の圧力を低下させて圧力の低下した２相製品流を生じさせ、この圧力の低下した２相製品流を分離して最終の液体合成製品流とクリプトン及びキセノンを富化させたガス流とにすること、及び
（ｆ）クリプトン及びキセノンを富化させたガス流を分離してパージガス流とクリプトン及びキセノンを更に富化させたガス製品流とにすること、
を含む空気からのクリプトン及びキセノン回収方法に関する。
【００１１】
未反応合成ガス流の一部を（ｆ）の前にクリプトン及びキセノンを富化させたガス流と一緒にしてもよい。炭化水素原料は天然ガスでよく、液体合成製品はメタノールを含んでもよい。あるいは、液体合成製品はパラフィン系炭化水素を含んでもよい。上記の方法は更に、合成ガス生成プロセスへスチームを導入することを含んでもよい。
【００１２】
未反応合成ガス流の残りの部分を分離してクリプトン及びキセノンを富化させたガス製品流とパージガス流とにするのは、触媒燃焼、アミンを基にした吸収、凝縮と相分離、圧力スイング吸着、温度スイング吸着、及び低温蒸留からなる群より選ばれる１又は２以上の処理工程で行うことができる。
【００１３】
パージガス流は少なくとも水素、一酸化炭素、メタン、クリプトン及びキセノンを含むことができる。パージガス流の一部は合成ガス生成プロセスへ再循環させてもよい。
【００１４】
所望ならば、パージガス流の一部を合成ガス転化プロセスへ再循環させてもよく、そして随意にパージガス流の別の一部を合成ガス生成プロセスへ再循環させてもよい。パージガス流の一部を空気分離プロセスへ再循環させてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
空気の低温分離では、クリプトン及びキセノンの富化した酸素製品が得られる。クリプトンとキセノンは、それぞれ１．１４及び０．０８７ｐｐｍｖで周囲空気中に存在し、そして一般に酸素製品中では少なくとも４倍まで濃縮される。本発明では、低温空気分離装置からの酸素を天然ガスのような炭化水素供給原料と反応させて、水素、炭素酸化物（すなわち一酸化炭素と二酸化炭素）、メタン、水、そしてクリプトンとキセノンを含めた不活性ガス類を含有する合成ガス製品を得る。この合成ガスは本質的に酸素を含有せず、これは酸素濃度が約０．１体積％未満であることを意味する。下記で説明するようにこの合成ガスからのクリプトンとキセノンの回収は、空気からの低温分離による回収と比べて炭化水素と酸素の可燃性混合物を形成する可能性を有意に低くして実施される。
【００１６】
本発明の一般化した概略フローダイヤグラムを図１に示す。炭化水素流１０１を酸素を富化した流れ１０３と反応器１０５で反応させて、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水、及びクリプトンとキセノンを含めた不活性ガス類を含有する合成ガス流１０７を生じさせる。この合成ガスは、炭化水素流１０１が酸素を富化した流れ１０３中の酸素を消費するのに必要とされる以上に供給されるので、本質的に酸素を含有しない。合成ガス流１０７中にいくらかの未消費の酸素が存在する場合、それは０．１体積％未満の濃度にある。炭化水素流１０１と酸素を富化した流れ１０３を合成ガス流１０７に変える際、可燃性の酸素−炭化水素流は作られない。炭化水素流１０１、酸素富化流１０３、及び合成ガス流１０７の典型的な濃度の位置を、図２の三元燃焼特性図に示す。制御された酸化反応により反応器１０５において酸素の本質的に全てが消費される結果、図２の可燃性の領域内の組成を有する酸素−炭化水素流が生じることはない。
【００１７】
もう一度図１を参照して、合成ガス流１０７は合成ガス転化及びクリプトン−キセノン回収区画１０９へ導入され、そこにおいて、下記で詳しく説明するように、クリプトンとキセノンを富化させた製品ガス流１１１、廃棄又はパージガス流１１３、そして液体炭化水素製品流１１５が製造される。炭化水素原料１０１は、酸素を富化した流れ１０３との反応により合成ガスに変えることができる任意の炭素質の物質でよい。例えば、流れ１０１は天然ガス、ナフサ、重質炭化水素、石油コークス、又はバイオマスであることができる。あるいはまた、合成ガス流１０７は石炭のガス化により発生させることができる。酸素を富化した流れ１０１は、酸素を空気のそれより高い濃度で含有する流れとして定義される。一般に、酸素を富化した流れの酸素濃度は８０体積％より高くてよく、最高９５体積％の範囲に及んでもよく、そして用途によっては９９．６体積％ほどの高濃度であってもよい。
【００１８】
本発明の典型的態様を図３に例示する。空気３０１を空気分離装置３０３で分離して、少なくとも酸素を富化した製品流１０３と窒素を富化した製品流３０５を生じさせる。空気分離装置３０３は、当該技術分野で知られている数々の低温空気分離サイクルのいずれを使用してもよい。酸素を富化した製品流１０３の酸素濃度は上述の範囲内にあり、例えば９９．５体積％の酸素濃度であることができる。炭化水素原料流１０１、酸素を富化した流れ１０３、そして随意にスチーム流３０６を、合成ガス生成装置１０５で反応させて、合成ガス流１０７が得られる。
【００１９】
合成ガス生成装置１０５は、当該技術において知られている部分酸化法のいずれかを利用することができる部分酸化反応装置でよい。これらには、例えば、天然ガスの自熱（ａｕｔｏｔｈｅｒｍａｌ）改質、ナフサ等の炭化水素液の部分酸化、スチームメタン改質とこれに続く酸素吹き込みの部分酸化である複合式の改質、あるいは、発熱性の酸素吹き込み部分酸化工程により吸熱性のスチームメタン改質工程に熱を供給する複合式の改質であるガス加熱式の改質、といったプロセスが含まれる。これらの既知のプロセスは、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  １９９５，  ｐｏｓｔｅｄ  ｏｎｌｉｎｅＤｅｃｅｍｂｅｒ  ４，  ２０００の、Ｍｅｔｈａｎｏｌ，  Ｓｅｃｔｉｏｎ４．２，  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｇａｓ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｒｏｕｔｅｓに記載されている。
【００２０】
水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタン、水、及びクリプトンとキセノンを含めた不活性ガス類を含有している合成ガス流１０７を、再循環ガス流３０７（後述）と一緒にし、そして一緒にした流れ３０９を合成ガス転化装置３１１へ導入する。この反応装置において、合成ガスを部分的に炭化水素生成物に転化させ、そしてこれは未反応の合成ガスとの混合物でもって反応器流出流３１３として反応装置から出てゆく。この反応器流出物を熱交換器３１５で冷却し且つ部分的に凝縮させて、冷却した２相流を分離器３１９で液体合成製品流３２１と未反応の合成ガス流３２３とに分離する。
【００２１】
合成ガス転化装置３１１は、合成ガスを液体合成製品に転化する既知のいずれの方法を利用してもよい。この合成製品は、例えば、メタノール、パラフィン系炭化水素の混合物、あるいはメタノールとジメチルエーテルの混合物、であることができる。メタノールは、合成ガス流１０７から既知のメタノール合成法により、例えば、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  １９９５，  ｐｏｓｔｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ４，  ２０００の、Ｍｅｔｈａｎｏｌ，  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ４，  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇに記載の方法により、製造することができる。パラフィン系炭化水素は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  １９９５，  ｐｏｓｔｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ４，  ２０００の、Ｆｕｅｌｓ，  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ，  ＬｉｑｕｉｄＦｕｅｌｓ，  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ２，  Ｉｎｄｉｒｅｃｔ  Ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ／Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｔｏ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｕｅｌｓに記載された方法で製造することができる。ジメチルエーテルとメタノールの混合物は、例えば、米国特許第５２１８００３号明細書に記載された方法に従って製造することができる。
【００２２】
図３の態様において、未反応の合成ガス流３２３を再循環流３２５とパージ流３２９とに分割する。再循環流３２５は圧縮機３２７で圧縮し、圧縮した未反応合成ガス流３０７を先に説明したように合成ガス流１０７と一緒にする。この再循環工程の作用により、クリプトンとキセノンはこの合成ループにおいて、また未反応合成ガス３２３中において、ますます濃縮されてくる。パージ流３２９は、周囲空気中でのそれぞれの濃度よりも７〜２０倍高くなり得る濃度のクリプトンとキセノンを含有する。このパージ流はまた、下記の例において示されるように、かなりの濃度の水素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びメタンも含有している。このパージ流はまた、微量濃度の窒素、アルゴン、メタノール、及び水も含有している。
【００２３】
パージ流３２９は、既知のガス分離工程のいずれかの組み合わせを使用する最終的分離のため、クリプトン／キセノン回収装置３３１において処理して更にクリプトンとキセノンを濃縮してもよい。一つの態様において、例えば、モノジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）を使用するアミンを基にした吸収プロセスによりパージ流３２９から二酸化炭素を回収してもよく、この二酸化炭素を含まないパージガスを冷却して水とメタノールを凝縮させて分離してもよく、またパージガス中の残留物の水とメタノールを圧力又は温度スイング吸着により除去してもよい。濃度が高い方の水素、一酸化炭素及びメタンを濃度が低い方の窒素、アルゴン、クリプトン及びキセノンとともにとともに含有する残りのガスは、低温蒸留により更に分離して富化したクリプトン／キセノン製品ガス流１１１と廃棄又はパージ流１１３にすることができる。
【００２４】
別の態様においては、パージ流３２９を酸素富化流１０３からの化学量論的量の酸素と触媒作用下で反応させて水素、一酸化炭素、メタン及びメタノールを二酸化炭素と水に変え、そしてその後、先の態様において概説した追加の分離工程を使用してもよい。この別態様では、分離すべき最終のガス流は流量がはるかに少なく、且つ窒素、アルゴン、クリプトン及びキセノンのみを含有することから、最終の蒸留工程が先の態様のそれよりも簡単である。どちらの態様を使用しても原料空気流３０１からの一般的なクリプトン及びキセノン回収率は、５０〜９５％の範囲に及ぶことができる。
【００２５】
別の典型的な態様を図４に例示する。この別態様では、液体合成製品流３２１の圧力を弁４０１により下げて溶解ガス（クリプトンとキセノンを含む）を放出させ、そして減圧した２相流４０３を分離器４０５で分離する。最終の液体合成製品流４０９と放出ガスの流れ４０７をそこから抜き出して、放出ガス流４０７はクリプトン／キセノン回収装置３３１で処理する。随意に、未反応合成ガス流３２３の一部３２９を弁４１１により減圧し、放出ガス流４０７と一緒にしてもよい。次いで、この一緒にした流れをクリプトン／キセノン回収装置３３１で上述のように処理してもよい。
【００２６】
クリプトン／キセノン回収装置３３１からのパージガス１１３の一部を流れ５０１として空気分離装置３０３へ再循環させてクリプトンとキセノンの回収率を上昇させる任意的な態様を、図５に例示する。流れ５０１は残留炭化水素を含有していることがあるので、空気分離装置３０３の前に炭化水素除去工程（図示せず）が必要になることがある。もう一つの任意的な態様を図６に示す。この任意的態様では、クリプトン／キセノン回収装置３３１からのパージガス１１３の一部を、流れ６０１により、流れ６０３として合成ガス生成装置１０５かあるいは流れ６０５として合成ガス転化装置３１１のいずれかへ、再循環させることができる。あるいはまた、パージガス１１３の一部を、流れ６０３として合成ガス生成装置１０５へ再循環させ、且つ流れ６０５として合成ガス転化装置３１１へ再循環させてもよい。
【００２７】
【実施例】
本発明を以下の例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図４の態様を、本発明を説明するため熱及び物質収支によりシミュレーションした。この態様では、酸素流１０３は空気分離装置により供給され、９９．５１体積％の酸素を含有している。この酸素を部分酸化反応装置１０５で天然ガス流１０１及びスチーム３０６と反応させて、水素対一酸化炭素のモル比が約２である合成ガス流１０７を得る。この合成ガスを再循環流３０７と一緒にし、そしてメタノール反応装置３１１で部分的にメタノールへ転化させる。この反応から反応器生成物流３１３が得られ、それを冷却し分離器３１９で分離して、メタノールに富む昇圧した液体流３２１と未反応の合成ガス流３２３を生じさせる。
【００２８】
メタノールに富む昇圧した液体流３２１を弁４０１により減圧し、得られた２相流４０３をメタノール液体生成物流４０９とクリプトン及びキセノンを富化したガス流４０７とに分離する。未反応の合成ガス流３２３の一部を流れ３２９として抜き出し、そしてこれを弁４１１を通して減圧する。減圧したガスをガス流４０７と一緒にし、その結果得られたクリプトンとキセノンを富化した一緒にした流れ４０８をクリプトン及びキセノン回収装置３３１へ導入する。未反応合成ガス流３２３の残りの部分を流れ３２５として圧縮機３２７へ再循環させ、そして流れ３０９をメタノール反応装置３１１へ戻す。
【００２９】
クリプトンとキセノンを富化した流れ４０８を、先に説明した別態様によりクリプトン及びキセノン回収装置３３１で更に富化させる。最終の富化製品流１１１を抜き出し、これは７３．９体積％のクリプトンと６．３３体積％のキセノンを含有している。最終の低温蒸留工程により個別のクリプトン製品とキセノン製品を回収してもよい。
【００３０】
この例についての流れの熱及び物質収支の概要を次の表１と表２に示す。原料空気流３０１中のクリプトンの６４．９％とキセノンの７８．９％が製品流１１１に回収されることが分かる。
【００３１】
【表１】
0004065413.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004065413.tif 000003
【００３３】
このように、本発明は、クリプトン−キセノン回収プロセスにおいて可燃性の炭化水素−酸素混合物を形成する可能性なしに空気からクリプトンとキセノンを回収するための別法を提供する。この方法は、炭化水素の酸素での部分酸化により合成ガスを製造する、合成ガスの製造と液体合成ガス製品への転化のための方法と統合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明する簡略化したフローダイヤグラムである。
【図２】水素、酸素及び不活性種の混合物について可燃性の一般的範囲を示す燃焼特性図である。
【図３】本発明の典型的な態様の概略フローダイヤグラムである。
【図４】本発明のもう一つの典型的な態様の概略フローダイヤグラムである。
【図５】本発明の別の典型的態様の概略フローダイヤグラムである。
【図６】本発明のもう一つ別の典型的態様の概略フローダイヤグラムである。
【符号の説明】
１０５…合成ガス生成装置
１０９…クリプトン−キセノン回収区画
３０３…空気分離装置
３１１…合成ガス転化装置
３１９、４０５…分離器
３３１…クリプトン／キセノン回収装置
【図１】
0004065413.tif 000004
【図２】
0004065413.tif 000005
【図３】
0004065413.tif 000006
【図４】
0004065413.tif 000007
【図５】
0004065413.tif 000008
【図６】
0004065413.tif 000009