JPH0620505B2 - コ−クス炉ガスの精製方法 - Google Patents
コ−クス炉ガスの精製方法Info
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- JPH0620505B2 JPH0620505B2 JP59235630A JP23563084A JPH0620505B2 JP H0620505 B2 JPH0620505 B2 JP H0620505B2 JP 59235630 A JP59235630 A JP 59235630A JP 23563084 A JP23563084 A JP 23563084A JP H0620505 B2 JPH0620505 B2 JP H0620505B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はコークス炉ガス（以下、ＣＯＧと略称す
る。）から、これに含まれる水素を回収するＣＯＧの精
製方法に関する。
る。）から、これに含まれる水素を回収するＣＯＧの精
製方法に関する。
ＣＯＧからこれに含まれる水素を回収する方法として、
圧力スイング再生方式によつて運転される吸着精製装置
（以下、ＰＡＳ装置と略称する。）を用いるものがあ
る。ところが、ＣＯＧ中に含まれる重質炭化水素、ＢＴ
Ｘ（ベンゼン、トルエン、キシレン）、硫黄化合物、ア
ンモニアン、シアン化水素等の不純物は、上記ＰＳＡ装
置の吸着像を劣化するため、予め予備精製して除去しお
かねばならない。
圧力スイング再生方式によつて運転される吸着精製装置
（以下、ＰＡＳ装置と略称する。）を用いるものがあ
る。ところが、ＣＯＧ中に含まれる重質炭化水素、ＢＴ
Ｘ（ベンゼン、トルエン、キシレン）、硫黄化合物、ア
ンモニアン、シアン化水素等の不純物は、上記ＰＳＡ装
置の吸着像を劣化するため、予め予備精製して除去しお
かねばならない。
重質炭化水素やＢＴＸなどの除去方法には、冷凍法や油
洗浄法がある。しかし、これらの除去法は、エネルギー
消費が多く、高度に除去しようとすると装置が大型化
し、よつてコストが高くなる欠点がある。また、硫黄化
合物の除去には湿式脱硫法活性炭吸着法、酸化鉄法など
がある。しかし、湿式脱硫法は装置および運転がともに
複雑である。活性炭吸着法は除去能力が小さく、かつ再
生が困難である。また酸化鉄法を硫込水素以外の硫黄化
合物には有効でなく、硫化水素に対しても高除去率で除
去しようとすれば装置が大型化する欠点がある。
洗浄法がある。しかし、これらの除去法は、エネルギー
消費が多く、高度に除去しようとすると装置が大型化
し、よつてコストが高くなる欠点がある。また、硫黄化
合物の除去には湿式脱硫法活性炭吸着法、酸化鉄法など
がある。しかし、湿式脱硫法は装置および運転がともに
複雑である。活性炭吸着法は除去能力が小さく、かつ再
生が困難である。また酸化鉄法を硫込水素以外の硫黄化
合物には有効でなく、硫化水素に対しても高除去率で除
去しようとすれば装置が大型化する欠点がある。
したがつて、上記不純分を個々に除去することはその装
置が大型化し、かつ除去効率も悪く、極めて不経済であ
る。
置が大型化し、かつ除去効率も悪く、極めて不経済であ
る。
そこで、これらの不純物を、吸着法によつて一括除去す
ることが考えられる。吸着法は、不純物を低濃度まで除
去するのに極めて適した方法であり、実質的に不純物を
ゼロとすることもできる。しかし、この吸着法において
も次のような門題がある。(イ)多種の成分を吸着しよう
とすると個々の吸着性能が異るので、一種の吸着剤のみ
では目的を達せられない。(ロ) 吸着剤の再生操作が不
可欠であるので吸着性能のみならず再生が容易であるこ
とも重要な要因となる。(ハ)硫黄化合物を吸着した場
合、反応によつて硫黄が吸着剤に蓄積し、その寿命を低
下させることがある。
ることが考えられる。吸着法は、不純物を低濃度まで除
去するのに極めて適した方法であり、実質的に不純物を
ゼロとすることもできる。しかし、この吸着法において
も次のような門題がある。(イ)多種の成分を吸着しよう
とすると個々の吸着性能が異るので、一種の吸着剤のみ
では目的を達せられない。(ロ) 吸着剤の再生操作が不
可欠であるので吸着性能のみならず再生が容易であるこ
とも重要な要因となる。(ハ)硫黄化合物を吸着した場
合、反応によつて硫黄が吸着剤に蓄積し、その寿命を低
下させることがある。
よつて、吸着剤によつて一括除去する方法においては、
最適に吸着剤の組合せを選ぶことが極めて重要で、プロ
セスの成否を決定することになる。
最適に吸着剤の組合せを選ぶことが極めて重要で、プロ
セスの成否を決定することになる。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、吸着筒
でＣＯＧ中の多種の不純物を一括除去でき装置の簡素化
が計れ、かつ吸着筒の再生を容易に行うことのできるＣ
ＯＧの精製方法を提供することを目的とするものであ
る。
でＣＯＧ中の多種の不純物を一括除去でき装置の簡素化
が計れ、かつ吸着筒の再生を容易に行うことのできるＣ
ＯＧの精製方法を提供することを目的とするものであ
る。
以下図面を参照して、この発明を詳しく説明する。
第１図は、この発明の精製方法に用いられる装置の構成
を一例を示すものである。原料ＣＯＧは管１からまずタ
ール除去器２に導入され、ＣＯＧ中のタール分が除去さ
れる。タール分が除去されたＣＯＧは圧縮機３に送ら
れ、ここで５〜１０kg／cm2Ｇ程度に加圧されたのち、
弁４ａを経て２基の吸着筒５ａ，５ｂのうち吸着工程に
ある一方の吸着筒５ａに送られる。吸着筒５ａ，５ｂ
は、互いに吸着工程および再生工程を切換えて運転さ
れ、一方が吸着工程にあるときは他方が再生工程にある
ようになつている。また、吸着筒５ａ，５ｂ内には、い
ずれも吸着剤としてシリカゲルおよび合成ゼオライト
（商品名：ゼオライトＭＳ１３Ｘ）がＣＯＧの流入側
（上流側）からこの順序で、所定の量比でもつて充填さ
れている。そして、吸着筒５ａ，５ｂ内のＣＯＧの流速
は、８cm／秒以下、好ましくは３〜５cm／秒程度となる
ように調節される。流速が８cm／秒を越えると、不純物
の吸着除去が十分に行われず、予備精製がなされなくな
る。
を一例を示すものである。原料ＣＯＧは管１からまずタ
ール除去器２に導入され、ＣＯＧ中のタール分が除去さ
れる。タール分が除去されたＣＯＧは圧縮機３に送ら
れ、ここで５〜１０kg／cm2Ｇ程度に加圧されたのち、
弁４ａを経て２基の吸着筒５ａ，５ｂのうち吸着工程に
ある一方の吸着筒５ａに送られる。吸着筒５ａ，５ｂ
は、互いに吸着工程および再生工程を切換えて運転さ
れ、一方が吸着工程にあるときは他方が再生工程にある
ようになつている。また、吸着筒５ａ，５ｂ内には、い
ずれも吸着剤としてシリカゲルおよび合成ゼオライト
（商品名：ゼオライトＭＳ１３Ｘ）がＣＯＧの流入側
（上流側）からこの順序で、所定の量比でもつて充填さ
れている。そして、吸着筒５ａ，５ｂ内のＣＯＧの流速
は、８cm／秒以下、好ましくは３〜５cm／秒程度となる
ように調節される。流速が８cm／秒を越えると、不純物
の吸着除去が十分に行われず、予備精製がなされなくな
る。
吸着筒５ａを流れるＣＯＧは、まずシリガゲル層Ｓを通
過し、ここで、ＢＴＸ、重質炭化水素、アンモニア、シ
アン化水素の全部と極くわずかの硫黄化合物が吸着、除
去される。ついで合成ゼオライト層Ｇにおいて硫化水素
の一部がこのままの形で吸着され、残余の硫化水表は共
存する炭酸ガスと反応して硫化カルボニルに変化し、こ
の形で吸着除去され、他の硫黄化合物も吸着除去され
る。
過し、ここで、ＢＴＸ、重質炭化水素、アンモニア、シ
アン化水素の全部と極くわずかの硫黄化合物が吸着、除
去される。ついで合成ゼオライト層Ｇにおいて硫化水素
の一部がこのままの形で吸着され、残余の硫化水表は共
存する炭酸ガスと反応して硫化カルボニルに変化し、こ
の形で吸着除去され、他の硫黄化合物も吸着除去され
る。
H2S＋CO2→ＣＯＳ＋H2O また、ＣＯＧ中の不純物の濃度によつては、重質炭化水
素およびＢＴＸの全量とアンモニアおよびシアン化水素
の一部をシリガゲル層Ｓで吸着除去し、残余のアンモニ
アおよびシアン化水素と硫化水素をゼオライト層Ｇで吸
着するように、各吸着剤の充填量または吸着工程時間を
設計してもよい。
素およびＢＴＸの全量とアンモニアおよびシアン化水素
の一部をシリガゲル層Ｓで吸着除去し、残余のアンモニ
アおよびシアン化水素と硫化水素をゼオライト層Ｇで吸
着するように、各吸着剤の充填量または吸着工程時間を
設計してもよい。
吸着筒５ａで上述のごとく予備精製されたＣＯＧは弁６
ｂを経て、ＰＳＡ装置７に送り込まれる。ＰＳＡ装置７
は、活性炭、モレキュラーシーブスなどの吸着剤が充填
された複数の吸着筒からなり、ここでＣＯＧ中の残余の
水分、軽質炭化水素、炭酸ガス、窒素、一酸化炭素等が
吸着除去され、製品水素が管８から導出される。
ｂを経て、ＰＳＡ装置７に送り込まれる。ＰＳＡ装置７
は、活性炭、モレキュラーシーブスなどの吸着剤が充填
された複数の吸着筒からなり、ここでＣＯＧ中の残余の
水分、軽質炭化水素、炭酸ガス、窒素、一酸化炭素等が
吸着除去され、製品水素が管８から導出される。
吸着筒５ａが破過したならば、ＣＯＧを弁４Ｃを経て吸
着筒５ｂに導入し、吸着筒５ａを再生工程とする。吸着
筒５ａの再生はＰＡＳ装置７から排出される低圧（０．
５kg／cm2Ｇ、程度）の排ガスを管９から導き、弁６ａ
から吸着筒５ａに導入することによつて行われる。ゼオ
ライト層Ｇからは、硫化水素、硫化カルボニル、その他
の硫黄化合物および場合によつてはアンモニア、シアン
化水素が脱着する。また、シリカゲル層Ｓからは重質炭
化水素、ＢＴＸ、アンモニア、シアン化水素が脱着す
る。脱着したこれらの不純物は排ガスに含まれて、弁４
ｂから外部に排出される。
着筒５ｂに導入し、吸着筒５ａを再生工程とする。吸着
筒５ａの再生はＰＡＳ装置７から排出される低圧（０．
５kg／cm2Ｇ、程度）の排ガスを管９から導き、弁６ａ
から吸着筒５ａに導入することによつて行われる。ゼオ
ライト層Ｇからは、硫化水素、硫化カルボニル、その他
の硫黄化合物および場合によつてはアンモニア、シアン
化水素が脱着する。また、シリカゲル層Ｓからは重質炭
化水素、ＢＴＸ、アンモニア、シアン化水素が脱着す
る。脱着したこれらの不純物は排ガスに含まれて、弁４
ｂから外部に排出される。
このようなＣＯＧの精製方法によれば、吸着筒５ａ，５
ｂにシリカゲルとゼオライトＭＳ１３Ｘを充填したの
で、ＣＯＧ中の不純物の大部分がここで一括して吸着除
去でき、予備精製を極めてコンパクトな装置で行うこと
ができる。また、上記の吸着剤を組み合せたことによ
り、その再生も常温でほぼ完全な行われ、硫黄が蓄積す
ることもない。
ｂにシリカゲルとゼオライトＭＳ１３Ｘを充填したの
で、ＣＯＧ中の不純物の大部分がここで一括して吸着除
去でき、予備精製を極めてコンパクトな装置で行うこと
ができる。また、上記の吸着剤を組み合せたことによ
り、その再生も常温でほぼ完全な行われ、硫黄が蓄積す
ることもない。
第２図はこの発明の精製方法に用いられる装置構成の他
の例を示すものである。吸着筒を第１図のように２筒式
とした場合には、切換運転の都合上どうしても再生時間
と吸着時間とを同じくせざるを得ない。このような場
合、再生時若干の不純物が脱着しきれず、残留する場合
が生じる。そこで、第２図に示すように、ＰＳＡ装置７
からの再生用の排ガスを加温器１０に導き、ここで蒸気
等により４０〜８０℃に加温したうえ吸着筒５ａ，５ｂ
に送り込んでやれば、限られた時間内でも完全に吸着剤
を再生できる。
の例を示すものである。吸着筒を第１図のように２筒式
とした場合には、切換運転の都合上どうしても再生時間
と吸着時間とを同じくせざるを得ない。このような場
合、再生時若干の不純物が脱着しきれず、残留する場合
が生じる。そこで、第２図に示すように、ＰＳＡ装置７
からの再生用の排ガスを加温器１０に導き、ここで蒸気
等により４０〜８０℃に加温したうえ吸着筒５ａ，５ｂ
に送り込んでやれば、限られた時間内でも完全に吸着剤
を再生できる。
また、他の再生方法として、通常は再生用ガスを加熱し
ないで再生し、一定サイクル後不純物が蓄積して吸着性
能が低下した時にのみ再生用ガスを加熱する方法、吸着
筒を３筒とし、１筒を吸着工程に、２筒を直列に配設し
て再生工程にし、再生ガスを室温のまま再生時間を２倍
とする方法、吸着筒を３筒とし、１筒を吸着工程に、１
筒を加熱再生ガス導入工程、１筒を冷却工程にする方法
などを採ることもできる。
ないで再生し、一定サイクル後不純物が蓄積して吸着性
能が低下した時にのみ再生用ガスを加熱する方法、吸着
筒を３筒とし、１筒を吸着工程に、２筒を直列に配設し
て再生工程にし、再生ガスを室温のまま再生時間を２倍
とする方法、吸着筒を３筒とし、１筒を吸着工程に、１
筒を加熱再生ガス導入工程、１筒を冷却工程にする方法
などを採ることもできる。
以下、実施例を示して具体的に示す。
入口側から２４kgのシリカゲルと２０kgのゼオライトＭ
Ｓ１３Ｘをこの順序で充填した吸着筒５ａ，５ｂを２筒
用意し、交互に切換運転するようにした。いずれか一方
の吸着筒５ａにタール分が除去された８kg／cm２ＧのＣ
ＯＧを３０Ｎm3／ｈｒ流した。。６時間後に吸着筒を切
換えて他方の吸着筒５ｂに流した。吸着筒で予備精製し
たＣＯＧはＰＳＡ装置７に導かれ、ここで１１Ｎm3／ｈ
ｒの製品水素と１９Ｎm3／ｈｒの排ガスとに分離され
た。１９Ｎm3／ｈｒの排ガスはその全量が室温で再生工
程にある吸着筒に送られた。
Ｓ１３Ｘをこの順序で充填した吸着筒５ａ，５ｂを２筒
用意し、交互に切換運転するようにした。いずれか一方
の吸着筒５ａにタール分が除去された８kg／cm２ＧのＣ
ＯＧを３０Ｎm3／ｈｒ流した。。６時間後に吸着筒を切
換えて他方の吸着筒５ｂに流した。吸着筒で予備精製し
たＣＯＧはＰＳＡ装置７に導かれ、ここで１１Ｎm3／ｈ
ｒの製品水素と１９Ｎm3／ｈｒの排ガスとに分離され
た。１９Ｎm3／ｈｒの排ガスはその全量が室温で再生工
程にある吸着筒に送られた。
この状態で運転を続けたところ、２〜３週間後に若干の
不純物がＰＳＡ装置７に流入することが認められ、再生
が不完全であることがわかつた。そこで、第２図によう
にＰＳＡ装置７からの排ガスを加温器１０で５０〜６０
℃に加熱したうえ、再生工程中の吸着筒に送り込むよう
にしたところ、１年以上にわたつて不純分がＰＳＡ装置
に流入することはなかつた。
不純物がＰＳＡ装置７に流入することが認められ、再生
が不完全であることがわかつた。そこで、第２図によう
にＰＳＡ装置７からの排ガスを加温器１０で５０〜６０
℃に加熱したうえ、再生工程中の吸着筒に送り込むよう
にしたところ、１年以上にわたつて不純分がＰＳＡ装置
に流入することはなかつた。
以上説明したように、この発明のＣＯＧの精製方法は、
シリカゲルとゼオライトとを流入口側からこの順序で充
填した吸着筒にＣＯＧを導入して予備精製したうえＰＳ
Ａ装置に送り込むものである。よつて、この吸着筒にお
いてＣＯＧ中の重質炭化水素、ＢＴＸ、硫黄化合物、ア
ンモニア等の大部分が不純分を一括して吸着除去するこ
とができ、予備精製を極めてコンパクトな装置で行え
る。また、再生も常温またはわずかに加温した再生用ガ
スを流すことによつて完全に行われ、不純物の蓄積もな
く、吸着剤を長期間使用することができ、予備精製のコ
ストを低く抑えることができる。
シリカゲルとゼオライトとを流入口側からこの順序で充
填した吸着筒にＣＯＧを導入して予備精製したうえＰＳ
Ａ装置に送り込むものである。よつて、この吸着筒にお
いてＣＯＧ中の重質炭化水素、ＢＴＸ、硫黄化合物、ア
ンモニア等の大部分が不純分を一括して吸着除去するこ
とができ、予備精製を極めてコンパクトな装置で行え
る。また、再生も常温またはわずかに加温した再生用ガ
スを流すことによつて完全に行われ、不純物の蓄積もな
く、吸着剤を長期間使用することができ、予備精製のコ
ストを低く抑えることができる。
第１図および第２図はいずれもこの発明の精製方法に用
いられる装置の例を示す概略構成図である。 ５ａ，５ｂ……吸着筒、７……ＰＳＡ装置、Ｓ……シリ
カゲル層、Ｇ……ゼオライト層。
いられる装置の例を示す概略構成図である。 ５ａ，５ｂ……吸着筒、７……ＰＳＡ装置、Ｓ……シリ
カゲル層、Ｇ……ゼオライト層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若泉 章 東京都大田区西蒲田４−27―14 (72)発明者 岡本 宏 神奈川県横浜市磯子区氷取沢150―４ (72)発明者 田中 通 神奈川県横浜市戸塚区原宿町1080―11 (72)発明者 菱沼 一弘 東京都大田区池上８−21―５
Claims (1)
- 【請求項１】圧力スイング再生方式で運転される吸着精
製装置にコークス炉ガスを導入してコークス炉ガス中の
水素を回収するに際して、コークス炉ガスの流入側から
シリカゲル、ゼオライトの順序で充填した吸着筒にコー
クス炉ガスを流して予備精製したのち上記吸着精製装置
を導入することを特徴とするコークス炉ガスの精製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235630A JPH0620505B2 (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | コ−クス炉ガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235630A JPH0620505B2 (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | コ−クス炉ガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61113689A JPS61113689A (ja) | 1986-05-31 |
| JPH0620505B2 true JPH0620505B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=16988858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59235630A Expired - Lifetime JPH0620505B2 (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | コ−クス炉ガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620505B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6483001B2 (en) | 2000-12-22 | 2002-11-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Layered adsorption zone for hydrogen production swing adsorption |
| JP4573650B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2010-11-04 | 財団法人電力中央研究所 | 燃料ガス精製設備 |
| US7621987B2 (en) | 2006-04-13 | 2009-11-24 | Siemens Energy, Inc. | Self regenerating desulfurizer for gaseous fuels |
| JP5074116B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2012-11-14 | 株式会社日立製作所 | 再生式脱硫装置及び脱硫システム |
| US9970071B2 (en) * | 2014-09-23 | 2018-05-15 | Midrex Technologies, Inc. | Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580701A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-18 | Jgc Corp | Recovering method for hydrogen from coke oven gas |
| JPS55152517A (en) * | 1979-05-18 | 1980-11-27 | Hitachi Ltd | Removing method for carbonic acid gas in gas by pressure variation type adsorption method |
| JPS58168877A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 日本酸素株式会社 | ガス精製方法 |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP59235630A patent/JPH0620505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580701A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-18 | Jgc Corp | Recovering method for hydrogen from coke oven gas |
| JPS55152517A (en) * | 1979-05-18 | 1980-11-27 | Hitachi Ltd | Removing method for carbonic acid gas in gas by pressure variation type adsorption method |
| JPS58168877A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-05 | 日本酸素株式会社 | ガス精製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61113689A (ja) | 1986-05-31 |
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