JPH0579601B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0579601B2 JPH0579601B2 JP61308558A JP30855886A JPH0579601B2 JP H0579601 B2 JPH0579601 B2 JP H0579601B2 JP 61308558 A JP61308558 A JP 61308558A JP 30855886 A JP30855886 A JP 30855886A JP H0579601 B2 JPH0579601 B2 JP H0579601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- gas
- methanol
- inert gas
- catalytic oxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は不活性ガス中の酸素を除去する方法に
関し、詳しくは不活性ガスにメタノールを添加す
ることによつて、酸素を低温で二酸化炭素等に変
換して吸着除去する不活性ガス中の酸素を除去す
る方法に関する。
関し、詳しくは不活性ガスにメタノールを添加す
ることによつて、酸素を低温で二酸化炭素等に変
換して吸着除去する不活性ガス中の酸素を除去す
る方法に関する。
［従来の技術］
従来、不活性ガス中に混入している酸素を除去
する方法として、精留して分離する方法がある
が、不活性ガスと酸素の沸点が非常に近接してい
るので精留塔が大型化するという欠点があつた。
する方法として、精留して分離する方法がある
が、不活性ガスと酸素の沸点が非常に近接してい
るので精留塔が大型化するという欠点があつた。
また、酸素を含有する不活性ガス中に、メタン
ガス等の炭化水素を添加して触媒層で酸化反応さ
せた後、吸着剤によつて一酸化炭素（CO）、二酸
化炭素（CO2）、水（H2O）などの酸化反応生成
物および過剰の炭化水素を除去して精製する方法
が、特開昭61−40807号公報に開示されている。
ガス等の炭化水素を添加して触媒層で酸化反応さ
せた後、吸着剤によつて一酸化炭素（CO）、二酸
化炭素（CO2）、水（H2O）などの酸化反応生成
物および過剰の炭化水素を除去して精製する方法
が、特開昭61−40807号公報に開示されている。
しかしながら、炭化水素ガスと酸素との反応
は、触媒を用いても600℃程度にならないと完全
に反応は終了しない。従つて、僅かの不純物除去
のために大量のガスを高温にしなければならず、
他方、吸着は低温であるほど効率がよいので、高
温のガスを常温まで冷却しなければならないとい
う問題がある。また、炭化水素には、不純物とし
て硫黄化合物等が混在する可能性が多いので接触
酸化触媒に悪影響を与える可能性もある。
は、触媒を用いても600℃程度にならないと完全
に反応は終了しない。従つて、僅かの不純物除去
のために大量のガスを高温にしなければならず、
他方、吸着は低温であるほど効率がよいので、高
温のガスを常温まで冷却しなければならないとい
う問題がある。また、炭化水素には、不純物とし
て硫黄化合物等が混在する可能性が多いので接触
酸化触媒に悪影響を与える可能性もある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされ
たもので、不活性ガス中の酸素を低温で簡便に吸
着分離して除去する方法を提供することを目的と
する。
たもので、不活性ガス中の酸素を低温で簡便に吸
着分離して除去する方法を提供することを目的と
する。
［課題を解決するための手段および作用］
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意
検討した結果、触媒の存在下で、メタノールを添
加して低温で接触酸化反応を起させることによ
り、高純度の不活性ガスが得られることを見い出
し本発明に到達した。
検討した結果、触媒の存在下で、メタノールを添
加して低温で接触酸化反応を起させることによ
り、高純度の不活性ガスが得られることを見い出
し本発明に到達した。
すなわち本発明は、不活性ガス中に混入してい
る酸素を、メタノールを添加して接触酸化反応を
させ、一酸化炭素および／または二酸化炭素等に
変換して吸着除去することを特徴とする不活性ガ
ス中の酸素を除去する方法にある。
る酸素を、メタノールを添加して接触酸化反応を
させ、一酸化炭素および／または二酸化炭素等に
変換して吸着除去することを特徴とする不活性ガ
ス中の酸素を除去する方法にある。
本発明に用いられる不活性ガスとは、アルゴン
ガス、ヘリウムガス、窒素ガス等が挙げられる
が、特にアルゴンガスが好適に用いられる。不活
性ガスは、例えば排ガス中から精製されるが、こ
の精製においては不活性ガス中に含まれる水素等
の可燃成分を酸素により燃焼除去する。この燃焼
除去に際し、不活性ガス中に多量の残留酸素が混
入することとなる。また、不活性ガスの使用時
に、空気中の酸素が混入することも少なくない。
ガス、ヘリウムガス、窒素ガス等が挙げられる
が、特にアルゴンガスが好適に用いられる。不活
性ガスは、例えば排ガス中から精製されるが、こ
の精製においては不活性ガス中に含まれる水素等
の可燃成分を酸素により燃焼除去する。この燃焼
除去に際し、不活性ガス中に多量の残留酸素が混
入することとなる。また、不活性ガスの使用時
に、空気中の酸素が混入することも少なくない。
本発明においては、上述のように、これら不活
性ガス中の残留酸素を除去するのに、メタノール
を添加して接触酸化反応を生起させ、一酸化炭素
および／または二酸化炭素に変換させる。なお、
この場合にはH2Oも生成する。
性ガス中の残留酸素を除去するのに、メタノール
を添加して接触酸化反応を生起させ、一酸化炭素
および／または二酸化炭素に変換させる。なお、
この場合にはH2Oも生成する。
この接触反応に用いられる接触酸化触媒として
は、パラジウム系触媒および白金系触媒等が用い
られる。
は、パラジウム系触媒および白金系触媒等が用い
られる。
この接触反応は、常温〜200℃で行なわれ、メ
タン等の炭化水素を用いた場合と比較して低温で
反応が行なわれ、しかもメタノールには、メタン
等の炭化水素のように硫黄化合物等の不純物が含
有されることがないので、触媒に悪影響を与える
ことがない。
タン等の炭化水素を用いた場合と比較して低温で
反応が行なわれ、しかもメタノールには、メタン
等の炭化水素のように硫黄化合物等の不純物が含
有されることがないので、触媒に悪影響を与える
ことがない。
この不活性ガス中へのメタノールの好適な添加
量としては、メタノールの酸素に対するモル比で
１／1.5以上であることが好ましい。
量としては、メタノールの酸素に対するモル比で
１／1.5以上であることが好ましい。
これらメタノールの添加、混合方法としては、
不活性ガス中に一度に全量を加えてもよいが、不
活性ガス中にメタノールを微量しか注入しないの
で、不活性ガスの一部に、メタノールを加えた
後、残余不活性ガスを加えて混合してもよく、こ
のように２段階に添加、混合するのみならず、３
段階以上に分けて添加、混合してもよい。
不活性ガス中に一度に全量を加えてもよいが、不
活性ガス中にメタノールを微量しか注入しないの
で、不活性ガスの一部に、メタノールを加えた
後、残余不活性ガスを加えて混合してもよく、こ
のように２段階に添加、混合するのみならず、３
段階以上に分けて添加、混合してもよい。
このようなメタノールの接触酸化反応によつて
得られた一酸化炭素および／または二酸化炭素と
H2Oは、活性炭、ゼオライト等の吸着塔（層）
で除去され、不活性ガスは精製される。また、過
剰のメタノールも吸着塔で併せて吸着される。
得られた一酸化炭素および／または二酸化炭素と
H2Oは、活性炭、ゼオライト等の吸着塔（層）
で除去され、不活性ガスは精製される。また、過
剰のメタノールも吸着塔で併せて吸着される。
なお、不活性ガス中に酸素含有量が多く、温度
上昇が大きい時は、吸着塔との間に冷却器を設け
ることが好ましい。この際、H2Oは凝縮水とし
て分離除去されるので、吸着塔の負担を軽減する
ことができる。
上昇が大きい時は、吸着塔との間に冷却器を設け
ることが好ましい。この際、H2Oは凝縮水とし
て分離除去されるので、吸着塔の負担を軽減する
ことができる。
［実施例］
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を
さらに具体的に説明する。
さらに具体的に説明する。
実施例 １
アルミナ（Al2O3）100g、活性炭150g、合成ゼ
オライト（モレキユラーシーブ5A）70gを充填し
た吸着塔に高純度アルゴンガスを流し、圧力を５
Kg／cm2・Ｇに保持した。
オライト（モレキユラーシーブ5A）70gを充填し
た吸着塔に高純度アルゴンガスを流し、圧力を５
Kg／cm2・Ｇに保持した。
次に、酸素を200ppm含有するアルゴンガスを
用意し、このアルゴンガス200Nl／hrに対してメ
タノール0.1g／hrを添加して混合した後、アルミ
ナにパラジウム0.5重量％担持した触媒60gを充填
した常温の接触酸化塔に流し、これを高純度アル
ゴンガスと切り替えて吸着塔へ供給し、出口ガス
の酸素分析をしたところ40時間経過しても酸素は
検出されなかつた。なお、ここでいうNl／hrと
は、０℃、１気圧の条件での１時間当りのガス
（アルゴンガス）の流量（ｌ）である。また、接
触酸化塔出口ガスをガスクマトグラフイで分析し
たところ、酸素、一酸化炭素は検出されず、二酸
化炭素が130ppm検出された。アルゴンガス中の
酸素の量を考慮すると残余のアルゴンガス中の酸
素は、H2Oとなつて除去されたものと推測した。
用意し、このアルゴンガス200Nl／hrに対してメ
タノール0.1g／hrを添加して混合した後、アルミ
ナにパラジウム0.5重量％担持した触媒60gを充填
した常温の接触酸化塔に流し、これを高純度アル
ゴンガスと切り替えて吸着塔へ供給し、出口ガス
の酸素分析をしたところ40時間経過しても酸素は
検出されなかつた。なお、ここでいうNl／hrと
は、０℃、１気圧の条件での１時間当りのガス
（アルゴンガス）の流量（ｌ）である。また、接
触酸化塔出口ガスをガスクマトグラフイで分析し
たところ、酸素、一酸化炭素は検出されず、二酸
化炭素が130ppm検出された。アルゴンガス中の
酸素の量を考慮すると残余のアルゴンガス中の酸
素は、H2Oとなつて除去されたものと推測した。
比較例 １
実施例１と同様の状態に保持されている吸着塔
に、接触酸化塔を通さずに実施例１と全く同様
の、酸素を200ppm含有するアルゴンガスを用意
し、高純度アルゴンガスに切り替え、このアルゴ
ンガスを200Nl／hrで流し、吸着塔の出口ガスの
酸素分析を行なつたところ14秒後に酸素が
200ppm検出された。
に、接触酸化塔を通さずに実施例１と全く同様
の、酸素を200ppm含有するアルゴンガスを用意
し、高純度アルゴンガスに切り替え、このアルゴ
ンガスを200Nl／hrで流し、吸着塔の出口ガスの
酸素分析を行なつたところ14秒後に酸素が
200ppm検出された。
比較例 ２
メタノール0.1g／hrに代えてノルマルヘキサン
（ｎ−C6H14）0.2g／hrを用いた以外は、実施例
１と同様に行ない、出口ガスについて酸素分析を
したところ14秒後に酸素が200ppm検出された。
（ｎ−C6H14）0.2g／hrを用いた以外は、実施例
１と同様に行ない、出口ガスについて酸素分析を
したところ14秒後に酸素が200ppm検出された。
比較例 ３
接触酸化塔を600℃に加熱した他は、比較例２
と同様に実験したところ、吸着塔出口ガス中の酸
素は40時間経過しても検出されなかつた。接触酸
化塔出口ガスを分析したところ酸素は検出され
ず、二酸化炭素が120ppm検出された（残りの酸
素はH2Oとなつていた）。
と同様に実験したところ、吸着塔出口ガス中の酸
素は40時間経過しても検出されなかつた。接触酸
化塔出口ガスを分析したところ酸素は検出され
ず、二酸化炭素が120ppm検出された（残りの酸
素はH2Oとなつていた）。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明においては、下記
に示す効果を奏する。
に示す効果を奏する。
不活性ガスと酸素とを吸着剤で分離するのは
困難であるが、本発明によれば不活性ガス中の
酸素は一酸化炭素および／または二酸化炭素と
H2Oになつているので吸着分離が容易となる。
困難であるが、本発明によれば不活性ガス中の
酸素は一酸化炭素および／または二酸化炭素と
H2Oになつているので吸着分離が容易となる。
炭化水素ガスを用いて酸素を一酸化炭素およ
び／または二酸化炭素とH2Oにする場合に比
べて、低温で反応できるので反応前の予熱や吸
着前の過度の冷却が不要になる。また、メタノ
ールには、硫黄化合物等が含有されていないの
で、接触酸化触媒に悪影響を与えることがな
い。
び／または二酸化炭素とH2Oにする場合に比
べて、低温で反応できるので反応前の予熱や吸
着前の過度の冷却が不要になる。また、メタノ
ールには、硫黄化合物等が含有されていないの
で、接触酸化触媒に悪影響を与えることがな
い。
従つて、本発明の方法は、不活性ガス中の酸素
の除去方法として好適である。
の除去方法として好適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不活性ガス中に混入している酸素を、メタノ
ールを添加して接触酸化反応をさせ、一酸化炭素
および／または二酸化炭素に変換して吸着除去す
ることを特徴とする不活性ガス中の酸素を除去す
る方法。 ２ 前記酸素とメタノールの接触酸化反応が、常
温〜200℃で行なわれる特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 ３ 前記酸素とメタノールの接触反応が、パラジ
ウム系触媒または白金系触媒の存在下で行なわれ
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方
法。 ４ 前記メタノールの添加量がメタノールの酸素
に対するモル比で１／1.5以上である特許請求の
範囲第１項、第２項または第３項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61308558A JPS63162509A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 不活性ガス中の酸素を除去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61308558A JPS63162509A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 不活性ガス中の酸素を除去する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63162509A JPS63162509A (ja) | 1988-07-06 |
| JPH0579601B2 true JPH0579601B2 (ja) | 1993-11-04 |
Family
ID=17982476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61308558A Granted JPS63162509A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 不活性ガス中の酸素を除去する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63162509A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05116915A (ja) * | 1991-10-30 | 1993-05-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 窒素ガスの製造方法 |
| CN1069550C (zh) * | 1995-03-07 | 2001-08-15 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 惰性气体脱氧方法 |
| JP5470011B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2014-04-16 | 株式会社ブリヂストン | 不活性ガスの製造方法、およびタイヤの製造方法 |
| JP5403685B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-01-29 | 住友精化株式会社 | アルゴンガスの精製方法および精製装置 |
| JP2012106904A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-06-07 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | アルゴンガスの精製方法および精製装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122709A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Ltd | アルゴンの回収方法 |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61308558A patent/JPS63162509A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63162509A (ja) | 1988-07-06 |
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