JPS63315503A

JPS63315503A - 水素の精製法

Info

Publication number: JPS63315503A
Application number: JP62150186A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kajiyama; 梶山　士郎; Hiromi Nakamura; 弘巳中村; Tadahiro Matsuzawa; 松沢　忠弘; Takehiko Takahashi; 武彦高橋
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1988-12-23
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2848557B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種化学工場より発生するガスから高純度の
水素を効率良く得る方法に関する。

最近エレクトロニクス、ファインセラミックス、ファイ
ンケミカル工業において極めて純度の高い水素が必要と
されている。

（従来の技術）高純度水素は、スチームリホーマ−、エチレンオフガス
、接触改質装置、アンモニアまたはメタノールの分解ガ
ス等を原料とし、一般に吸着カラムクロマトグラフィー
法により分離、精製して製造される。

この吸着カラムクロマトグラフィー法により高純度水素
を得る方法は、吸着剤を充填したカラムを用い、（１）加圧下での不純成分の吸着操作（２）はぼ大気圧への減圧操作（３）原料ガスによる掃気操作（４）精製水素による置換操作（５）原料ガスまたは精製水素による加圧操作の各操作
を１基または並列にならべた複数のカラムで逐次行う方
法が採られる。

これらの操作を行う方法は、そのカラム配置と操作順序
などの組合せにより、多くの特許が公開されており、例
えば特公昭３９−８２０４号、特公昭５５−４６９６２
号および特公昭６２−１７６８号などには、カラムを３
基並列にならべて上記操作を行う方法が記載されており
、また特公昭４５−２００８２号、特公昭５５−１２２
９５号および特公昭５７−２０４６号などには、カラム
を４基以上並列にならべて上記操作を行う方法が記載さ
れている。

更に特公昭５１−４０５５０号および特公昭５５−２８
７２５号には、カラムを２〜４基並列にならべて上記操
作を行う方法が、また特公昭４２−２６１１５号、特開
昭５７−１９４０２６号および特開昭５８−１４６４２
０号には、カラムを２基以上ならべて減圧工程を２段階
にして上記操作を行う方法が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点）これらの吸着カラムクロマトグラフィー法による水素精
製法は、加熱等の操作が不要で、上記操作により容易に
高純度水素が得られるが、次のような問題点が挙げられ
る。

（１）一般に水素の純度を高めようとする程、水素回収
率が極端に低下し、原料ガスの原単位が悪化する。

（２）水素回収率を高めるためには、多量の吸着剤を使
用する必要があり、従って装置コストが増大する。

（３）吸着剤使用量が多いとカラムが大きくなる。

大型のカラムでは、カラム内の局部的な偏流、混合、吸
着されたガスの拡散などの問題があり、吸着カラムクロ
マトグラフィー法の性質上、大型化が非常に困難である
。

（４）このためカラムを多数並列に配置する方法が採ら
れるが、この場合は装置コストが増大すると同時に、制
御が複雑となり運転が困難となる。

（問題点を解決するための手段）発明者等は、上記の如き問題点を有する吸着カラムクロ
マトグラフィー法に関し、吸着剤をできるだけ少なくし
て高純度の水素を回収する方法を検討した結果、水素精
製操作である上記の加圧下での不純ガスの吸着操作を二
段階で行えば、吸着剤が少なくて済み、しかも高純度の
水素を高回収率で得られることを見出し、本発明に至っ
た。

即ち本発明は、水素と少なくとも１種類以上の不純成分
を含む原料ガスを吸着カラムクロマトグラフィー法で精
製するに際し、原料ガスの吸着操作と減圧操作、掃気操
作、加圧操作とに切換えることができる２基以上のカラ
ムを有する粗精製工程と、粗精製工程より得られた粗精
製ガスの最終吸着操作と減圧操作、掃気操作、再生操作
、加圧操作とに切換えることができる２基以上のカラム
を有する精製工程からなる、二段階の精製工程により原
料ガスから高純度の水素を連続的に得ることを特徴とす
る水素の精製法である。

本発明の原料ガスには、各種化学工場より発生するガス
が用いられる。このガス中に含まれる不純成分とは、加
圧下で吸着性の高い物質である。

本発明の原料ガスおよびその不純成分の代表例を挙げれ
ば次の如くである。

即ち原料ガスが、スチームリホーマ−ないし部分酸化ガ
スにより発生するガスではＣＤ、　ＣＯ２，ＣＩ＋。

、エチレンオフガスでは、ＣＨ，、Ｎ２．　Ｃ２１１，
、Ｃ，１１，が主な不純成分である。また接触改質装置
よりのガスではＣ，−Ｃ，の炭化水素、アンモニア分解
ガスではＮ２．　Ｎ）１．、メタノール分解ガスではＣ
Ｄ□、ＣＤ、オキソプラントではＣＤ、　ＣＤ、、　Ｃ
Ｈ４、スチレンオフガスでは芳香族ガス、ＣＯ，ＣＯ２
，ＣＨ，、アンモニアパージガスではＮ２．　［：ｔｌ
、、　Ａｒ、メタノールパージガスではＣＯ，Ｃ０２、
ＣＨ３０Ｈ，ブタジェンオフガスでは０１〜Ｃ４炭化水
素、コークス炉ガスではＣ１１４，Ｎ２．芳香族ガス、
ＳＯ□、　ＣＯ，Ｃｏ□、ＮＯ，，０２、転炉ガスでは
Ｃ１，、Ｎ２．　Ｃｏ、　ＣＯ２が主な不純成分である
。

これらの不純成分を吸着するのに使用される吸着剤には
、合成ゼオライト、活性炭、分子篩カーボン、活性アル
ミナ、シリカゲルなど一般に使用されている吸着剤が用
いられる。

これらの吸着剤は一般に、原料ガスに含有されている不
純成分の種類、数および量並びに処理温度などに応じそ
れぞれのカラムの条件に適した吸着剤が使用される。吸
着剤は、各カラムで同じでも、異なっていても良いが、
粗精製工程および精製工程の各工程内で同じものを使用
することが好ましい。

各工程で使用されるカラム数は、それぞれ２基以上であ
れば特に制限が無いが、粗精製工程では１〜１０基、精
製工程では２〜４基とすることが好ましい。

各カラムに充填する吸着剤量は、それぞれのカラムの条
件に適した量が選ばれる。各カラム間の吸着剤重量の割
合は、各工程内で同じであることが好ましく、また粗精
製工程の充填量と精製工程の充填量の比は、実用上１１
０．１〜１０とされる。

吸着カラムの温度および圧力は、各カラムに充填されて
い、る吸着剤の種類、原料ガス中に含有されている不純
成分の種類、成分数及びその量によって異なり、それぞ
れ適した条件を選択される。

温度は通常　１０〜６０℃、好ましくは室温ないし常温
であり、特に加熱、冷却の必要は無いが、加熱、冷却す
ることを妨げない。

吸着操作時のカラム入口の圧力は、通常３〜３０ｋｇ／
ｃｍ”Ｇ　、好ましくは５〜２０ｋｇ／ｃｍ２Ｇである
。

各操作でのガスの見掛けの空筒速度は、特に制限が無い
が、実用上、通常０．１〜５０ｃｍ／ｓｅｃ、好ましく
は１〜２０ｃｍ／ｓｅｃである。

次に図面により本発明を具体的に説明する。

本発明のために使用される精製装置のフローシートの例
を第１図に示す。即ちこの装置は、第１カラム１、第２
カラム２、第３カラム３および第４カラム４０４基のカ
ラムを有する場合であり、各カラムの塔頂にはそれぞれ
第１塔頂管９、第２塔頂管１０、第３塔頂管１１および
第４塔頂管１２がある。これらの塔頂管は第１塔頂管９
から分岐した塔頂連絡管１３によって互いに接続されて
いる。またこれらの塔頂管にはそれぞれ第１塔頂弁３１
、第２塔頂弁３２、第３塔頂弁３３＃よび第４塔頂弁３
４が設けられており、塔頂連絡管１３には第２塔頂管１
０と第３塔頂管１１が接続されている間に塔頂連絡弁３
５が設けられている。

各カラムの塔底にはそれぞれ第１塔底管１８、第２塔底
管１９、第３塔底管２０および第４塔底管２１がある。

これらの塔底管は第１塔底管１８から分岐した塔底連絡
管２２によって互いに接続されている。

これらの塔底管にはそれぞれ第１塔底弁４０、第２塔底
弁４１、第３塔底弁４２および第４塔底弁４３が設けら
れている。また第１塔底管１８および第２塔底管１９に
は各カラムの塔底と各塔底弁との間にそれぞれ第１検出
器５および第２検出器６が設けられている。

塔頂連絡管１３の第３塔頂管１１と第４塔頂管１２が接
続されている間の部分と塔底連絡管２２の第３塔底管２
０と第４塔底管２１が接続されている間の部分とは塔頂
塔底連絡管２７で連絡され、塔頂塔底連絡管２７には塔
頂塔底連絡弁４４および第５検出器２８が設けられてい
る。

第３カラム３および第４カラム４の塔底にはそれぞれ第
１製品管２３および第２製品管２４がある。

これらの製品管にはそれぞれ第１製品弁４５および第２
製品弁４６が設けられている。また第３カラム３および
第４カラム４には各カラムの塔底と各塔底弁との間にそ
れぞれ第３検出器７および第４検出器８が設けられてい
る。

また第１製品管２３は第２製品弁４６の出口の所で第２
製品管２４と合流している。第１製品管２３の第３検出
器７と第１製品弁４５の間の部分から第２再生管２６が
分岐されてい・る。第２製品管２４の第４検出器８と第
２製品弁４６の間の部分から第１再生管２５が分岐され
ている。これらの再生管にはそれぞれ第１再生弁４７お
よび第２再生弁４８が設けられている。また第２再生管
２６は第２再生弁４８の出口の所で第１再生管２５と合
流している。第１再生管２５は第１製品管２３との合流
した所の後に第２製品管２４と合流している。

第３カラム３および第４カラム４の塔頂にはそれぞれ第
１連絡管１４および第２連絡管１５がある。

これらの連絡管にはそれぞれ第１連絡弁３６および第２
連絡弁３７が設けられている。また第２連絡管１５は第
１連絡弁３６の入口の所で第」連絡管１４から分岐され
ている。第１連絡管１４は第１塔底管１８の第１検出器
５と第１塔底弁４０の間の部分で第１塔底管１８から分
岐されている。

第３カラム３および第４カラム４の塔頂にはそれぞれ第
３連絡管１６および第４連絡管１７がある。

これらの連絡管にはそれぞれ第３連絡弁３８および第４
連絡弁３９が設けられている。また第４連絡管１７は第
３連絡弁３８の入口の所で第３連絡管１６から分岐され
ている。第３連絡管１６は第２塔底管１９の第２検出器
６と第２塔底弁４１の間の部分で第２塔底管１９から分
岐されている。

依って第１カラム１および第２カラム２は並列に接続さ
れ、同様に第３カラム３および第４カラム４は並列に接
続され、更に第１カラム１および第２カラム２は第３カ
ラム３および第４カラム４と直列に接続され、二段階の
精製が行われる。

なお各カラムの塔底の検出器としては、例えば熱伝導度
検出器、膜電極検出器および赤外線式ガス分析計などを
それぞれ使用することができる。

またこれらの測定器に代えて、予め実験的に求められた
タイムスケジュールによっても弁を開閉させることがで
きる。

次にこの装置を使用して、粗精製工程および精製工程か
らなる二段階の精製工程により、高純度水素を連続的に
得る方法を説明する。

まず粗精製工程は第１カラムおよび第２カラムを使用し
、次の４操作を連続的に行う。

（１）吸着剤を充填したカラムに加圧状態で原料ガスを
供給し、不純成分を吸着させる吸着操作（２）吸着操作
後、カラム内の圧力をほぼ大気圧まで減圧する減圧操作（３）原料ガスによる掃気操作（４）吸着工程と同じ圧力まで加圧する加圧操作なお第
１カラムが吸着操作にある時は、第２カラムにおいて減
圧操作、掃気操作および加圧操作を逐次行い、第２カラ
ムが吸着操作にある時は、第１カラムにおいて減圧操作
、掃気操作および加圧操作を逐次行なう。

第１カラムを吸着操作とするには、第１塔頂弁３１を開
け、第２塔頂弁３２、塔頂連絡弁３５および第１塔底弁
４０を閉め、原料ガスを第１塔頂管９から第１カラム１
に供給する。粗精製されたガスは、第１連絡弁３６また
は第２連絡弁３７を開けることにより第１連絡管１４か
ら精製工程の第３カラム３または第４カラム４に供給さ
れる。

一方吸着操作が終了して加圧状態にある第２カラム２で
は、まず第３連絡弁３８および第４連絡弁３９を閉め、
第２塔底弁４１を開け、第２塔底管１９、塔底連絡管２
２及び第１塔底管１８へと、加圧状態のガスをほぼ大気
圧まで減圧する減圧操作を行う。

次に第２塔頂弁３２を開け、第２塔頂管１０より原料ガ
スを供給し、掃気操作を行う。

第２検出器６で原料ガスと同じ組成になった時点で、直
ちに第２塔底弁４１を閉め、吸着操作と同じ圧まで加圧
する加圧操作を行う。これで第２カラム２での吸着操作
の串備が完了する。

第１カラム１での吸着操作において、時間の経過と共に
不純成分の吸着が蓄積し、第１検出器５で不純成分が検
出され始めた時、速やかに第１連絡弁３６または第２連
絡弁３７を閉め、更に第１塔頂弁３１を閉める。上記方
法により第１カラム１で、減圧操作、掃気操作および加
圧操作を逐次行い、第２カラム２では第２塔項弁３２を
開のままで吸着操作を行う。

次に精製工程について説明する。精製工程は、第３カラ
ム３および第４カラム４を使用し、次の５つの操作を連
続的に行う。

（１）吸着剤を充填したカラムに加圧状態で粗精製工程
よりのガスを供給し、不純成分を吸着させる最終吸着操
作（２）最終吸着操作の後、カラム内の圧力をほぼ大気圧
まで減圧する減圧操作（３）原料ガスによる掃気操作（４）精製された水素による再生操作（５）精製された水素により最終吸着操作と同じ圧力ま
で加圧する加圧操作なお第３カラム３が最終吸着操作である時は、第４カラ
ム４において減圧操作、掃気操作、再生操作および加圧
操作を逐次行い、第４カラム４が最終吸着操作である時
は、第３カラム３において減圧操作、掃気操作、再生操
作および加圧操作をを逐次行う。

ここで粗精製工程は、第１カラム１で吸着操作、第２カ
ラム２で減圧操作、掃気操作あるいは加圧操作を行い、
精製工程は、第３カラム３で最終吸着操作、第４カラム
４で減圧操作、掃気操作、再生操作および加圧操作を行
う場合について説明する。

第３カラム３でのＲ終吸着操作は、第１連絡弁３６およ
び第１製品弁４５を開け、第３塔頂弁３３、第３連絡弁
３８、第３塔底弁４２および第１再生弁４７を閉め、第
１カラム１で粗精製された粗精製ガスを第１連絡管１４
から第３カラム３に供給する。精製された水素ガスは、
第１製品管２３および第２製品管２４を通り系外に出さ
れる。

一方最終吸着操作終了後加圧状態にある第４カラム４で
は、まず第４塔底弁４３を開け、第４塔頂弁３４、第２
連絡弁３７、第４連絡弁３９、第２製品弁４６および第
２再生弁４８を閉め、第４塔底管２１、塔底連絡管２２
および第１塔底管１８へと加圧状態のガスをほぼ大気圧
まで減圧する減圧操作を行う。次に塔頂塔底連絡弁４４
を閉め、第４塔頂弁３４および塔頂連絡弁３５を開け、
塔頂連絡管１３および第４塔頂管１２を通し原料ガスを
供給し掃気操作を行う。

第７検出器３０で原料ガスと同じ組成になった時点で直
ちに塔頂連絡弁３５および第４塔底弁４３を閉め、塔頂
塔底連絡弁４４および第２再生弁４８を開け、第１再生
管２５および第２製品管２４を通る精製された水素を供
給し再生操作を行う。第４カラム４に供給された水素は
カラムに残存している不純成分と共に第４塔頂管１２、
塔頂連絡管１３、塔頂塔底連絡管２７、塔底連絡管２２
および第１塔底管１８を通り系外に出される。第５検出
器２８で不純成分が検出されなくなった時点で直ちに第
４塔頂弁３４および塔頂塔底連絡弁４４を閉め、最終吸
着操作と同じ圧力まで加圧する加圧操作を行う。加圧操
作終了後第２再生弁４８を閉め、これで第４カラム４で
の最終吸着操作の準備が完了する。

第３カラム３の最終吸着工程において時間の経過と共に
第３検出器７で不純成分が検出され始めた時、速やかに
第１連絡弁３６および第１製品弁４５を閉める。続いて
第３カラム３で減圧操作、掃気操作、再生操作および加
圧操作を逐次行い、第４カラム４では最終吸着操作を行
う。

（実施例）次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。しか
しながら本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のでは無い。

実施例 ■２９０％、ＣＤ９．５％、Ｃ）１．０．４５％、ＣＯ
２０，０５％からなる原料ガスを第１図に示した装置を
用いて精製し７た。４基の竪型円筒カラム（径３０ｍｍ
、高さ２０００ｍｍ）に、吸着剤として合成ゼオライト
　（和光純薬工業■製）を１０２７ｇずつ各カラムに充
填した。

装置全体の温度は３０℃であった。検出器は全て赤外線
式ガス分析計（品性製作所製）を使用した。

まず粗精製工程では、原料ガスを第１塔頂管９より第１
カラム１に供給し、吸着操作を行った。

原料ガスの供給量は、１．７７８Ｎｍ３／ｌｌｒ　、供
給圧力は、１５ｋｇ／ｃｍ２Ｇであり、第１カラム１で
の見掛けの空塔速度は約０．０５ｍ／ｓｅｃであった。

第１カラム１の塔底からの粗精製ガスは、第１連絡管１
４より第３カラム３に供給した。

一方第１カラム１で吸着操作を行っている間に第２カラ
ム２では、既に吸着操作終了後の加圧状態のガスを約０
．１ｋｇ／ｃｍ”Ｇまで減圧する減圧操作を第２塔底管
１９、塔底連絡管２２および第１塔底管１８を使用して
行った。これに要した時間は約２．５分であった。次に
第２塔頂弁３２を開は原料ガスを供給し、掃気操作を行
った。第２検出器６での検出により、掃気操作開始後約
３分で第２塔底弁４１を閉め掃気操作を終了とし、加圧
操作へ移行した。

加圧操作の所要時間は約１分であった。これで第２カラ
ム２での吸着操作の準備が完了した。

吸着操作を行っている第１カラム１では、第１検出器５
の検出により、吸着操作開始後的１０．２分で吸着操作
を終了とし第１塔頂弁３１および第１連絡弁３６を閉め
、更に第２塔頂弁３２を開け、第２カラム２での吸着操
作を開始した。なお第１カラム１では、減圧、掃気及び
加圧操作を逐次行った。

次に精製工程について説明する。粗精製ガスは第１連絡
管１４より第３カラム３に供給し、最終吸着操作を行っ
た。第３カラム３での見掛けの空塔速度は約０．０４ｍ
／ｓｅｃであった。第３カラム３の塔底よりの精製水素
は、第１製品管２３′Ｊ６よび第２製品管２４を通り系
外に出した。この精製水素量は、平均１．３６Ｎｍ’／
Ｈｒであり、その純度は９９．９９９９％以上であった
。この結果水素の回収率は８５．０％であり、単位時間
に精製された水素量当りの吸着剤全使用量は、３０２１
ｇ−吸着剤、　Ｈｒ／Ｎｍ３となる。

一方第３カラム３で最終吸着操作を行っている間に第４
カラム４では、既に最終吸着操作終了後の加圧状態のガ
スを約０．１ｋｇ／ｃｍ”Ｇまで減圧する減圧操作を第
４塔底管２１、塔底連絡管２２および第１塔底管１８を
使用して行った。これに要した時間は約２．５分であっ
た。次に第４塔頂弁３４および塔頂連絡弁３５を開は原
料ガスを供給し、掃気操作を行った。第７検出器３０で
の検出により、掃気操作開始後約３分で掃気操作を終了
した。次に塔頂連絡弁３５および第４塔底弁４３を閉め
、塔頂塔底連絡弁４４および第２再生弁４８を開け、第
１再生管２５および第２製品管２４より精製水素を供給
し、再生操作を行った。第４カラム４に供給された水素
は、カラムに残存している不純成分と共に塔頂連絡管１
３、塔頂塔底連絡管２７、塔底連絡管２２フよび第１塔
底管１８を通り系外に出された。再生操作開始後約３分
で第５検出器２８の検出により再生操作を終了した。次
に第４塔頂弁３４右よび塔頂塔底連絡弁４４を閉め、加
圧操作へ移行した。加圧操作の所要時間は約１分であっ
た。これで第４カラム４での最終吸着操作の準備が完了
した。

最終吸着操作を行っている第３カラム３では、第３検出
器７の検出により、吸着操作開始後約２００分で吸着操
作を終了とし第１連絡弁３６および第１製品弁４５を閉
め、更に第２連絡弁３７を開け、第４カラム４での最終
吸着操作を開始した。なお第３カラム３では、減圧操作
、掃気操作、再生操作及び加圧操作を逐次行った。

比較例カラムを４基並列にならべた第２図に示す装置を用いて
、実施例と同じガスを精製した。

この装置は、第１カラム１、第２カラム２、第３カラム
３および第４カラム４の４基のカラムを有しており、各
カラムの吸着剤とその充填量およびそれらの操作条件は
、実施例と同一とした。

この装置においては、各カラムの塔頂にそれぞれ第１塔
頂管１４、第２堪頂管１５、第３塔頂管１６および第４
塔頂管１７があり、これらの塔頂管は第１塔頂管１４か
ら分岐した塔頂連絡管１８によって互いに接続されてい
る。またこれらの塔頂管にはそれぞれ第１塔頂弁４０、
第２塔頂弁４１、第３塔頂弁４２および第４塔頂弁４３
が設けられている。

各カラムの塔底にはそれぞれ第１塔底管１９、第２塔底
管２０、第３塔底管２１および第４塔底管２２がある。

これらの塔底管は第１塔底管、１９から分岐した塔底連
絡管２３によって互いに接続されている。

またこれらの塔底管にはそれぞれ第１堪底弁４４、第２
塔底弁４５、第３塔底弁４６および第４塔底弁４７が設
けられている。また各カラムの塔底と各塔底弁との間に
それぞれそれぞれ第１検出器５、第２検出器６、第３検
出器７および第４検出器８が設けられている。

また各カラムの塔底にはそれぞれ第１製品管２４、第２
製品管２５、第３製品管２６および第４製品管２７があ
る。これらの製品管は製品連絡弁２８によって互いに接
続され、第４製品管２７に合流される。

これらの製品管にはそれぞれ第１製品弁４８、第２製品
弁４９、第３製品弁５０および第４製品弁５１が設けら
れている。また各カラムの塔底と各製品弁との間にそれ
ぞれそれぞれ第５検出器９、第６検出器１０、第７検出
器１１および第８検出器１２が設けられている。

各製品管の検出器と製品弁の間の所から第１再生管２９
、第２再生管３０、第３再生管３１および第４再生管３
２が分岐されている。これらの再生管は再生連絡管３３
によって互いに接続され、第４再生管３２に合流される
。これらの再生管にはそれぞれ第１再生弁５２、第２再
生弁５３、第３再生弁５４および第４再生弁５５が設け
られている。また第４再生管３２は第４製品管２７に合
流される。

各カラムの塔頂にはそれぞれ第１回収管３４、第２回収
管３５、第３回収管３６および第４回収管３７がある。

これらの回収管は回収連絡管３８によって互いに接続さ
れて第１回収管３４に合流され、また第１回収管３４は
第１塔底管１９に合流される。これらの回収管にはそれ
ぞれ第１回収弁５６、第２回収弁５７、第３回収弁５８
および第４回収弁５９が設けられている。また第１回収
管３４には第９検出器１３が設けられている。

この装置では、一段階のみの精製であるため、実施例の
精製工程のみを実施例に準じて行った。

即ち第１カラム１が最終吸着操作にある時は、第２カラ
ム２では減圧操作、第３カラム３では掃気操作、第４カ
ラム４では再生および加圧操作を行った。また第１カラ
ム１で最終吸着操作終了後は減圧操作、掃気操作、再生
操作および加圧操作を逐次行い、第２カラム２、第３カ
ラム３および第４カラム４でも同様とした。

この結果、精製水素量は平均１．１２Ｎｍ’／Ｈｒ　、
水素純度９９．９９％以上であった。水素の回収率は７
０．０％、単位時間に精製された水素量当りの吸着剤全
使用量は　３６６８ｇ−吸着剤、　Ｈｒ／Ｎｍ３となる
。

このように本比較例では、実施例に比較して、水素純度
および回収率が著しく低下しており、単位時間に精製さ
れた水素量当りの吸着剤全使用量も多くなっている。

（発明の効果）本発明においては、水素精製工程が二段階で行われるの
で、充填されている吸着剤が有効に使用されることにな
り、少ない吸着剤の使用量で、水素回収率が向上し、ま
た水素純度も著しく向上する。これにより水素精製コス
トが著しく低減されると共に、今まで困難であった吸着
カラムクロマトグラフ法の大型化が促進されるようにな
り、本発明の工業的意義が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法において使用される水素精製装置
のフローシートの一例を示し、また第２図は本発明の比
較例において使用された水素精製装置のフローシートを
示す。（第１図）１〜４：第１〜４カラム　　　１３：塔頂連絡管５〜８
：第１〜４検出器　　１４〜１７：第１〜４連絡管９〜
１２：第１〜４塔項管　　１８〜２１：第１〜４塔底管
２２：塔底連絡管　　　　　３５：塔頂連絡弁２３〜２
４：第１〜２製品管　　３６〜３９：第１〜４連絡弁２
５〜２６：第１〜２再生管　　４０〜４３：第１〜４塔
底弁２７：塔頂塔底連絡管　　　４４：塔頂塔底連絡弁
２８〜３０：第５〜７検出器　　４５〜４６：第１〜２
製品弁３１〜３４：第１〜４塔頂弁　　４７〜４８：第
１〜２再生弁（第２図）１〜４：第１〜４カラム　　　３３：再生連絡管５〜１
３：第１〜９検出器　　３４〜３７：第１〜４回収管１
４〜１７：第１〜４塔項管　　　３８：回収連絡管１８
：塔頂連絡管　　　　４０〜４３：第１〜４塔頂弁１９
〜２２：第１〜４塔底管　　４４〜４７：第１〜４塔底
弁２３：塔底連絡管　　　　４８〜５１：第１〜４製品
介２４〜２７：第１〜４製品管　　５２〜５５二第１〜
４再生方２８：製品連絡管　　　　５６〜５９：第１〜
４カラム［２９〜３２：第１〜４再生管特許出願人　三菱瓦斯化学株式会社代理人　弁理士　小　堀　貞　文手続ネ甫正書（自発）　　　　　　　　らづ昭和６２年
（０月　５日

Claims

【特許請求の範囲】

水素と少なくとも１種類以上の不純成分を含む原料ガス
を吸着カラムクロマトグラフィー法で精製するに際し、
原料ガスの吸着操作と減圧操作、掃気操作、加圧操作と
に切換えることができる２基以上のカラムを有する粗精
製工程と、粗精製工程より得られた粗精製ガスの最終吸
着操作と減圧操作、掃気操作、再生操作、加圧操作とに
切換えることができる２基以上のカラムを有する精製工
程からなる、二段階の精製工程により原料ガスから高純
度の水素を連続的に得ることを特徴とする水素の精製法