ガスを精製するための方法および系
本発明は二酸化炭素を精製するための方法および系を提供する。水分、含酸素化合物、芳香族化合物およびいくつかの硫黄種を吸着により二酸化炭素から除去し、不純物の一部をＹゼオライト上への吸着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ガスを精製し分析するための方法および系を提供する。詳細には、本発明は、水分、含酸素化合物および芳香族化合物を含有する不純物から二酸化炭素ガス流を精製するための方法および系を提供する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
二酸化炭素は多くの産業上および家庭での用途に用いられており、その多くの用途において二酸化炭素は種々の不純物を含まないことが要求されている。残念ながら、ガス井、化学プロセス、発酵プロセスなどの天然源から得られる二酸化炭素、または産業界で生産される二酸化炭素、とりわけ炭化水素製品の燃焼により生産される二酸化炭素は、不純物レベルの硫黄化合物、例えば、硫化カルボニル（ＣＯＳ）および硫化水素（Ｈ２Ｓ）、ならびにアセトアルデヒドおよびアルコールなどの含酸素化合物のほか、ベンゼンなどの芳香族化合物をしばしば含有する。二酸化炭素が、高純度の二酸化炭素であることが求められる用途、例えば、食料および飲料の炭酸飽和、医療品、および電子デバイスの製造ならびに洗浄に使用するためのものである場合、ガス流中に含有される硫黄化合物および他の炭化水素不純物を使用前に非常に低いレベルまで除去しなければならない。求められる不純物除去のレベルは二酸化炭素の用途により異なる。例えば、飲料での用途の場合、二酸化炭素（ＣＯ２）中の全硫黄レベルは理想的には０．１ｐｐｍ未満であるべきであり、芳香族炭化水素は０．０２ｐｐｍ未満である必要がある。電子機器洗浄の用途では、０．１ｐｐｍ未満までの重質炭化水素の除去が必要である。
【０００３】
硫黄化合物および炭化水素不純物を二酸化炭素などのガスから除去するためのさまざまな方法が公知である。例えば、Ｌｉｅｄｅｒ ｅｔ ａｌ．に発行された米国特許第４，３３２，７８１号には、ガス流を鉄、バナジウム、銅などの多価金属イオンであることができる再生可能な酸化性反応試剤の水溶液と接触させてＣＯＳ含有ガス流と硫黄および還元された反応試剤を含有する水性混合物とを生成させることにより、最初にＨ２Ｓを炭化水素ガス流から除去することによる、ガス流からのＣＯＳおよびＨ２Ｓの除去が開示されている。続いて、ガス流を水および好適な加水分解触媒、例えば、ニッケル、白金、パラジウムなどと接触させることによりガス流中のＣＯＳを加水分解してＣＯ２およびＨ２Ｓにした後、Ｈ２Ｓおよび必要に応じてＣＯ２を除去する。この段階は、先に記載したＨ２Ｓの除去段階によるか又は吸収により、達成することができる。上記プロセスは、扱いにくく高価な装置および相当な注意を要する液体を基剤とした系の使用を包含し、二酸化炭素製品中への水蒸気など望ましくない化合物の導入をもたらす可能性がある。
【０００４】
米国特許第５，８５８，０６８号および第６，０９９，６１９号には、食品関連での使用を予定した二酸化炭素から硫黄、酸素および他の不純物を除去するために、銀で交換したホージャサイトおよびＭＦＩ型モレキュラーシーブを使用することが記載されている。米国特許第５，６７４，４６３号には、二酸化炭素から硫化カルボニルおよび硫化水素不純物を除去するために、加水分解および酸化第二鉄などの金属酸化物との反応を使用することが記載されている。
【０００５】
ガス流を金属酸化物、例えば酸化銅、酸化亜鉛またはこれらの混合物と接触させることにより、ガス流からＨ２Ｓのような硫黄化合物を直接除去することは知られている。最初に加水分解触媒上でＣＯＳをＨ２Ｓに加水分解した後、金属酸化物との反応によりＨ２Ｓを除去することにより、ＣＯＳのような硫黄不純物を除去することも知られている。これらの材料はＨ２ＳおよびＣＯＳを除去することができるが、発酵源から得られる二酸化炭素中に一般に存在するジメチルスルフィドのような他の硫黄不純物の除去は、従来技術の材料では容易に達成されない。他の不純物、例えば、アセトアルデヒド、アルコール、およびベンゼンなどの芳香族化合物のより効率的な除去も必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
二酸化炭素の最終使用者の多くは、使用する二酸化炭素が実質的に硫黄化合物、炭化水素および他の不純物を含んでいないことを要求し、そして、天然源から入手した二酸化炭素および工業的に製造された二酸化炭素は硫黄および炭化水素化合物を含有することが多いので、二酸化炭素中に他の不純物を導入することなく、二酸化炭素ガス流からの硫黄および炭化水素化合物の実質的に完全に除去するための経済的で効率的な方法が、絶えず求められている。本発明は、これらの目的を達成するための簡単で効率的な方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の一態様は、ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【０００８】
本発明の別の態様は、ガス流を精製するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明の別の態様は、二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、ガス流を精製するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１３】
ゼオライトはＮａＹ形にあってよい。イオン交換形のゼオライトは、ＫＹまたはＫＮａＹであってよい。
該床には、水を除去するための乾燥剤が追加的に入っていてもよい。Ｙゼオライトを含有する床は、ジメチルスルフィドのような硫黄化合物および含酸素化合物を除去することができる。該床には、芳香族化合物および硫黄化合物を除去するための含浸活性炭および／またはＤＡＹゼオライトが追加的に入っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
本明細書の末尾には、出願人らが自らの発明とみなす主題を明瞭に示す特許請求の範囲が存在するが、本発明は、添付の図面を考慮すると一層良く理解されるであろう。
【００１５】
典型的には工業プロセスの実施のために生産される二酸化炭素は、その中に多くの不純物が存在している。これら不純物は、しばしは二酸化炭素の使用に関し問題となるが、炭酸飲料などヒトが摂取することを予定した製品の生産および電子機器製造において、二酸化炭素の純度は最も重要であり、完成品の味、品質および法令適合性に影響を及ぼす可能性がある。
【００１６】
あらゆる利用可能な二酸化炭素源から得ることができる不純な二酸化炭素は、典型的には不純物として、硫黄化合物、例えば、硫化カルボニル、硫化水素、ジメチルスルフィド、二酸化硫黄およびメルカプタン、炭化水素不純物、例えば、アルデヒド、アルコール、芳香族化合物、プロパン、エチレン、ならびに他の不純物、例えば水を含有する。硫化カルボニルおよび硫化水素は従来技術の材料により除去することができるが、ジメチルスルフィドを除去するためのより効率的な材料が必要とされている。含酸素化合物を除去するためのより効率的な材料も必要とされている。
【００１７】
本発明は、具体的には、水分、炭化水素不純物、例えば、アセトアルデヒド、アルコール、アセテートおよび芳香族化合物、ならびに硫黄不純物、例えば、二酸化硫黄、ジメチルスルフィド、およびメルカプタンの除去に対処する。硫化水素および硫化カルボニルの大部分が本発明の床より前で既に除去されていると仮定すると、これらの微量の不純物を除去することができる。
【００１８】
周囲温度付近にある流れを、水および他の不純物の除去のための吸着剤床に送る。用いる吸着剤は供給物中の不純物に依存する。典型的には、活性アルミナ（ＡＡ）；ゼオライト、例えば、４Ａ、５Ａ、１３ＸもしくはＮａＹ；またはシリカゲルなどの吸着剤を、水分除去のために用いる。これに加えて、本発明の目的にしたがい、吸着剤床には、アルデヒド；メタノールおよびエタノールなどのアルコール；酢酸メチルおよび酢酸エチルなどのアセテート；ならびにジメチルスルフィドなどいくつかの微量硫黄化合物を除去するために、ＮａＹなどのゼオライトまたはそのイオン交換形、例えばＫＹもしくはＫＮａＹが入っている。これらの不純物に関しては、Ｙゼオライトが他のゼオライトおよび非ゼオライト材料に比べ著しく高い能力を有する。ベンゼンおよびトルエンなどの芳香族化合物の場合、他の吸着剤、例えば活性炭または脱アルミニウム処理したＹ（ＤＡＹ）ゼオライトを用いる。
【００１９】
通常、本発明のプロセスは二酸化炭素生産プラントで用いられる。これらの流量は、５００〜１５０００ｓｔｄ ｍ３／ｈｒの範囲であってよい。二酸化炭素は典型的には約１２ｂａｒａ〜約２１．５ｂａｒａの範囲の圧力にあり、約１６〜約１９ｂａｒａが典型的である。吸着装置床への温度は５〜５０℃の範囲であってよい。
【００２０】
本発明の幅広い態様において、不純物を含有する二酸化炭素ガス流を、二酸化炭素流から不純物を優先的に吸着する吸着剤床に通す。吸着プロセスは、ＴＳＡ（温度スイング吸着）サイクルで操作する。本発明の本態様は、図１に例示する装置で実施することができる。図１に例示する吸着系は、２つの平行に配置された床を含むものとして描かれている；しかしながら、本発明は二床系に限定されない。単一床の吸着系を用いてもよく、または、系は２個を上回る平行に配置された吸着床を含んでいてもよい。系中の吸着床の数は本発明の操作にとって重要ではない。二床系では、一方の床が吸着モードにあり、他方の床は再生モードにある。
【００２１】
吸着装置ＡおよびＢは同一であり、種々の不純物を吸着する吸着剤床がそれぞれ充填されている。複数の不純物に対しては、床中の吸着剤は層状である必要がある。底部からの供給物のための典型的な床配置では、底部に水除去用の吸着剤があり（層２０または３０）、これに続いて中央部に含酸素化合物、ＤＭＳおよびＳＯ２を除去するためのＹゼオライト（層２２および３２）ならびに上部に芳香族化合物および微量の硫黄類を除去するための活性炭／ＤＡＹ吸着剤（層２４および３４）がある。含浸活性炭（ナトリウムもしくはカリウムの水酸化物および炭酸塩、または銅の酸化物もしくは塩化物を含浸させたもの）を最終層として用いる場合、芳香族不純物に加えさまざまな残存硫黄類がこれにより除去されることになる。非含浸活性炭を用いる場合、芳香族不純物のほか、メルカプタンおよびいくつかの含酸素化合物がこれにより除去されることになる。層２０および３０中の吸着剤は典型的には活性アルミナ、シリカゲルまたはゼオライト（ゼオライトＹを含む）であり、層２２および３２中の吸着剤はＮａＹゼオライトまたはそのイオン交換形である。通常、層２４および３４中の吸着剤は、活性炭またはＤＡＹゼオライトのどちらか一方である。しかしながら、ＣＯＳおよびＨ２Ｓのような微量硫黄類の除去が必要な場合、銅の酸化物／塩化物またはナトリウムおよびカリウムの水酸化物／炭酸塩を含有する含浸活性炭を、芳香族化合物および硫黄類の両方を除去するために用いることができる。
【００２２】
図１に例示する吸着系において、弁１０および１２は、床ＡおよびＢへの供給ガスの流れをそれぞれ制御し；弁６および８は、吸着装置ＡおよびＢからのパージガスおよび脱着されたガスの流れをそれぞれ制御し；弁４４および４６は、吸着装置ＡおよびＢへのパージガスの流れをそれぞれ制御し；そして、弁５０および５２は、吸着装置ＡおよびＢからの精製された二酸化炭素生成物の流れをそれぞれ制御する。
【００２３】
吸着系の操作を、最初に吸着モードにある床Ａと再生モードにある床Ｂで説明する。サイクルのこの半分において、弁８、１０、４６および５０は開いており、弁６、１２、４４および５２は閉じている。供給ガスをライン２に通して吸着系に入れ、弁１０に通して吸着装置Ａに入れる。ガスが吸着装置Ａを通ると、該ガスから不純物が優先的に吸着される。精製された二酸化炭素流を弁５０に通し、ライン５４によって吸着系から出す。図１に例示した態様では、精製された二酸化炭素を、下流プロセスを表すユニット５６に送る。
【００２４】
高純度の二酸化炭素を吸着装置Ａで生産する間に、吸着装置Ｂ中の吸着剤床を再生する。再生中、温かいパージガスをライン４８および開放弁４６に通して吸着装置Ｂに導入する。高純度の二酸化炭素をパージガスとして用いて、吸着床の汚染を回避することが好ましい。好ましい再生方向は、吸着方向に対し向流である。ライン５４に通して系から出た生成物の一部を、再生用パージガスとして用いることができる。温かいパージガスを床Ｂに通し、これにより該ガスから不純物を脱着し、掃引する。脱着された不純物を開放弁８およびライン４に通して系から除去し、排出する。
【００２５】
吸着段階の進行中、吸着装置Ａ中の吸着されたガスの最前部はこのユニットの出口末端に向かって進む。最前部が床中の予め決定した点に達した時、または予め決定した時間の後、サイクルの前半を終了させ、後半を開始する。
【００２６】
吸着サイクルの後半の期間中は、吸着装置Ｂに吸着処理をさせて、吸着装置Ａ中の床を再生する。サイクルのこの半分の期間中、弁６、１２、４４および５２は開いており、弁８、１０、４６および５０は閉じている。今度は、供給ガスをライン２に通して吸着系に入れ、弁１２および５２ならびにライン５４に通して吸着装置Ｂに通す。その間、吸着装置Ａ中の床は再生されている。吸着装置Ａ中の床の再生中、温かいパージガスをライン４８、弁４４、弁６およびライン４によって吸着装置Ａに通す。吸着装置Ｂ中の床中の吸着最前部がこの床の予め決定した点に達した時、または予め決定した時間の後、サイクルの後半を終了させ、該サイクルを繰り返す。典型的なサイクルの順序を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本発明を用いた二酸化炭素生産プラントでの二酸化炭素の精製を図２に示す。供給源１００からの二酸化炭素を圧縮機１１０に送ってその圧力を１６〜２１ｂａｒａに上昇させ、圧縮された流れに酸素（図示していない）を必要に応じて添加する。最終圧縮段階から出てきた流れは７０°〜９５℃の温度にあり、これをオプションの硫黄除去ユニット１２５に送り、ここで、硫黄不純物、例えば、硫化水素、硫化カルボニルおよびメルカプタンを、金属の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩、または銅で交換したゼオライトとの反応により除去する。
【００２９】
オプションの硫黄除去ユニット１２５から出てきた流れをオプションの熱交換器１３０およびオプションのヒーター１３５でさらに加熱し、オプションの触媒反応器１４０に入れる。触媒反応器には、担持貴金属触媒、例えば、ペレット化した形またはモノリス形でのパラジウムまたは白金が入っている。触媒反応器は、供給流中の不純物に応じて１５０〜４５０℃の温度で操作する。炭化水素不純物をこの反応器で水と二酸化炭素に酸化する。反応器１４０から出てきた流れを熱交換器１３０で冷却し、水冷式後段冷却器１４５で周囲温度付近の温度までさらに冷却する。
【００３０】
後段冷却器１４５から出てきた流れを、水分および他の不純物を除去するための吸着系１５０に送る。この吸着系の詳細および床に入っている吸着剤は、図１の考察の中で説明した。吸着床のサイズは、供給流１００中の不純物および反応器１４０を使用するか否かに依存する。先に考察したように、吸着系１５０中の吸着床は、水分除去のための吸着剤、含酸素化合物、例えばアルデヒド、アルコール、アセテートおよびＤＭＳの除去のための吸着剤、残存硫黄不純物および芳香族化合物、例えばトルエンおよびベンゼンのための吸着剤を有する。吸着系１５０から出てきた精製二酸化炭素を液化し、必要に応じてユニット１６０で蒸留し、ライン１７０に通して生成物貯蔵部に送る。非凝縮性不純物はライン１８０によって除去する。
【実施例】
【００３１】
実施例１
１４．６ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に１４５ｐｐｍのメタノールを含有する供給物を、０．２９５ｋｇのサイズ３ｍｍのＮａＹゼオライトが入っている床に１９．８ｓｔｄリットル／ｍｉｎの流量で通した。１７０時間にわたりメタノールの漏出は見られず（生成物中に１ｐｐｍ未満のメタノール）、１６．４重量％の平衡メタノール能力が得られた。
【００３２】
同じ供給物を、ＣＯ２からメタノールを除去するために慣用の吸着剤であるサイズ３ｍｍの活性アルミナが０．３４５ｋｇ入っている床に通した。漏出時間は６３時間未満に短くなり、５．８重量％のメタノールに関する平衡能力が得られた。
【００３３】
本発明の教示のとおりメタノール除去にＮａＹゼオライトを用いると、メタノール除去能力には１８０％を超える増大がもたらされる。
実施例２
１４．６ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に５０ｐｐｍのアセトアルデヒドを含有する供給物を、それぞれ０．０５４ｋｇのＡｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤ、Ａｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトが入っている異なる床に１９．８ｓｔｄリットル／分の流量で通した。すべての場合において吸着剤のサイズは約３ｍｍであった。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤおよびＳｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸは、二酸化炭素からアセトアルデヒドを除去するための一般に用いられる吸着剤である。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤ、Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトに関する平衡アセトアルデヒド能力は、それぞれ１．８、４．０および９重量％であった。本発明の教示に従ってＮａＹゼオライトを使用すると、アセトアルデヒドの除去性能が著しく改善される。
【００３４】
実施例３
本発明の教示に従って多層床を組み立てた。該床には、０．１３３ｋｇのサイズ３ｍｍのＵＯＰ ＮａＹゼオライトの第１層、酸化銅を含浸させた０．１２３ｋｇの活性炭の第２層、および０．１１２ｋｇのＮｏｒｉｔ ＲＢ４活性炭の第３層が含まれていた。容器の内径は０．０７５メートルであった。
【００３５】
１００ｐｐｍのメタノール、１ｐｐｍの硫化カルボニル、１ｐｐｍの硫化水素、２ｐｐｍのアセトアルデヒド、および０．２ｐｐｍのベンゼンを含有する供給物を、２０ｓｔｄリットル／分の流量、７ｂａｒａの圧力、および２５℃の温度でこの床に通した。試験は１８日間実施した。試験中、ベンゼンおよび硫化水素の漏出は見られなかった。メタノール、アセトアルデヒドおよび硫化カルボニルは数日後に漏出したが、これらの不純物のそれぞれについて高い能力が得られた。メタノールおよびアセトアルデヒドの能力は、実施例１および２の場合と同様であった。
【００３６】
実施例４
１４．６ｂａｒａの圧力および２０℃の温度において二酸化炭素中に２ｐｐｍのベンゼンを含有する供給物を、Ｄｅｇｕｓｓａから入手した６×８メッシュのＤＡＹゼオライトが０．２３ｋｇ入っている床に２００ｓｔｄリットル／分の流量で通した。０．１重量％のベンゼン吸着能力が得られた。同じ条件の場合、Ｎｏｒｉｔ活性炭が入っている床でのベンゼン吸着能力は約０．５重量％であった。二酸化炭素を再生に利用することができる場合、活性炭をベンゼン除去に利用する。しかしながら、空気を再生に用いる場合は、安全上の理由のため活性炭を用いることができず、この場合はＤＡＹゼオライトを用いることができる。
【００３７】
実施例５
１８ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に３ｐｐｍのジメチルスルフィドを含有する供給物を、それぞれ０．０２３ｋｇのＡｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＵＯＰからのＮａＹゼオライトが入っている異なる床に２０ｓｔｄリットル／分の流量で通した。すべての場合において吸着剤のサイズは約３ｍｍであった。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトに関する平衡ジメチルスルフィド能力は、それぞれ０．３および１．２重量％であった。本発明の教示に従ってＮａＹゼオライトを使用すると、ジメチルスルフィドの除去性能が著しく改善される。
【００３８】
本発明をいくつかの態様および実施例に関連して記載してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者が考えつくような多くの変更、追加および省略を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】二酸化炭素を精製し分析するための全体的プロセスの概略図である。
【図２】二酸化炭素生産プラントにおける二酸化炭素の精製の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ガスを精製し分析するための方法および系を提供する。詳細には、本発明は、水分、含酸素化合物および芳香族化合物を含有する不純物から二酸化炭素ガス流を精製するための方法および系を提供する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
二酸化炭素は多くの産業上および家庭での用途に用いられており、その多くの用途において二酸化炭素は種々の不純物を含まないことが要求されている。残念ながら、ガス井、化学プロセス、発酵プロセスなどの天然源から得られる二酸化炭素、または産業界で生産される二酸化炭素、とりわけ炭化水素製品の燃焼により生産される二酸化炭素は、不純物レベルの硫黄化合物、例えば、硫化カルボニル（ＣＯＳ）および硫化水素（Ｈ２Ｓ）、ならびにアセトアルデヒドおよびアルコールなどの含酸素化合物のほか、ベンゼンなどの芳香族化合物をしばしば含有する。二酸化炭素が、高純度の二酸化炭素であることが求められる用途、例えば、食料および飲料の炭酸飽和、医療品、および電子デバイスの製造ならびに洗浄に使用するためのものである場合、ガス流中に含有される硫黄化合物および他の炭化水素不純物を使用前に非常に低いレベルまで除去しなければならない。求められる不純物除去のレベルは二酸化炭素の用途により異なる。例えば、飲料での用途の場合、二酸化炭素（ＣＯ２）中の全硫黄レベルは理想的には０．１ｐｐｍ未満であるべきであり、芳香族炭化水素は０．０２ｐｐｍ未満である必要がある。電子機器洗浄の用途では、０．１ｐｐｍ未満までの重質炭化水素の除去が必要である。
【０００３】
硫黄化合物および炭化水素不純物を二酸化炭素などのガスから除去するためのさまざまな方法が公知である。例えば、Ｌｉｅｄｅｒ ｅｔ ａｌ．に発行された米国特許第４，３３２，７８１号には、ガス流を鉄、バナジウム、銅などの多価金属イオンであることができる再生可能な酸化性反応試剤の水溶液と接触させてＣＯＳ含有ガス流と硫黄および還元された反応試剤を含有する水性混合物とを生成させることにより、最初にＨ２Ｓを炭化水素ガス流から除去することによる、ガス流からのＣＯＳおよびＨ２Ｓの除去が開示されている。続いて、ガス流を水および好適な加水分解触媒、例えば、ニッケル、白金、パラジウムなどと接触させることによりガス流中のＣＯＳを加水分解してＣＯ２およびＨ２Ｓにした後、Ｈ２Ｓおよび必要に応じてＣＯ２を除去する。この段階は、先に記載したＨ２Ｓの除去段階によるか又は吸収により、達成することができる。上記プロセスは、扱いにくく高価な装置および相当な注意を要する液体を基剤とした系の使用を包含し、二酸化炭素製品中への水蒸気など望ましくない化合物の導入をもたらす可能性がある。
【０００４】
米国特許第５，８５８，０６８号および第６，０９９，６１９号には、食品関連での使用を予定した二酸化炭素から硫黄、酸素および他の不純物を除去するために、銀で交換したホージャサイトおよびＭＦＩ型モレキュラーシーブを使用することが記載されている。米国特許第５，６７４，４６３号には、二酸化炭素から硫化カルボニルおよび硫化水素不純物を除去するために、加水分解および酸化第二鉄などの金属酸化物との反応を使用することが記載されている。
【０００５】
ガス流を金属酸化物、例えば酸化銅、酸化亜鉛またはこれらの混合物と接触させることにより、ガス流からＨ２Ｓのような硫黄化合物を直接除去することは知られている。最初に加水分解触媒上でＣＯＳをＨ２Ｓに加水分解した後、金属酸化物との反応によりＨ２Ｓを除去することにより、ＣＯＳのような硫黄不純物を除去することも知られている。これらの材料はＨ２ＳおよびＣＯＳを除去することができるが、発酵源から得られる二酸化炭素中に一般に存在するジメチルスルフィドのような他の硫黄不純物の除去は、従来技術の材料では容易に達成されない。他の不純物、例えば、アセトアルデヒド、アルコール、およびベンゼンなどの芳香族化合物のより効率的な除去も必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
二酸化炭素の最終使用者の多くは、使用する二酸化炭素が実質的に硫黄化合物、炭化水素および他の不純物を含んでいないことを要求し、そして、天然源から入手した二酸化炭素および工業的に製造された二酸化炭素は硫黄および炭化水素化合物を含有することが多いので、二酸化炭素中に他の不純物を導入することなく、二酸化炭素ガス流からの硫黄および炭化水素化合物の実質的に完全に除去するための経済的で効率的な方法が、絶えず求められている。本発明は、これらの目的を達成するための簡単で効率的な方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明の一態様は、ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【０００８】
本発明の別の態様は、ガス流を精製するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明の別の態様は、二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む方法を提供する。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、ガス流を精製するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１２】
本発明のさらに別の態様は、二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む系を提供する。
【００１３】
ゼオライトはＮａＹ形にあってよい。イオン交換形のゼオライトは、ＫＹまたはＫＮａＹであってよい。
該床には、水を除去するための乾燥剤が追加的に入っていてもよい。Ｙゼオライトを含有する床は、ジメチルスルフィドのような硫黄化合物および含酸素化合物を除去することができる。該床には、芳香族化合物および硫黄化合物を除去するための含浸活性炭および／またはＤＡＹゼオライトが追加的に入っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
本明細書の末尾には、出願人らが自らの発明とみなす主題を明瞭に示す特許請求の範囲が存在するが、本発明は、添付の図面を考慮すると一層良く理解されるであろう。
【００１５】
典型的には工業プロセスの実施のために生産される二酸化炭素は、その中に多くの不純物が存在している。これら不純物は、しばしは二酸化炭素の使用に関し問題となるが、炭酸飲料などヒトが摂取することを予定した製品の生産および電子機器製造において、二酸化炭素の純度は最も重要であり、完成品の味、品質および法令適合性に影響を及ぼす可能性がある。
【００１６】
あらゆる利用可能な二酸化炭素源から得ることができる不純な二酸化炭素は、典型的には不純物として、硫黄化合物、例えば、硫化カルボニル、硫化水素、ジメチルスルフィド、二酸化硫黄およびメルカプタン、炭化水素不純物、例えば、アルデヒド、アルコール、芳香族化合物、プロパン、エチレン、ならびに他の不純物、例えば水を含有する。硫化カルボニルおよび硫化水素は従来技術の材料により除去することができるが、ジメチルスルフィドを除去するためのより効率的な材料が必要とされている。含酸素化合物を除去するためのより効率的な材料も必要とされている。
【００１７】
本発明は、具体的には、水分、炭化水素不純物、例えば、アセトアルデヒド、アルコール、アセテートおよび芳香族化合物、ならびに硫黄不純物、例えば、二酸化硫黄、ジメチルスルフィド、およびメルカプタンの除去に対処する。硫化水素および硫化カルボニルの大部分が本発明の床より前で既に除去されていると仮定すると、これらの微量の不純物を除去することができる。
【００１８】
周囲温度付近にある流れを、水および他の不純物の除去のための吸着剤床に送る。用いる吸着剤は供給物中の不純物に依存する。典型的には、活性アルミナ（ＡＡ）；ゼオライト、例えば、４Ａ、５Ａ、１３ＸもしくはＮａＹ；またはシリカゲルなどの吸着剤を、水分除去のために用いる。これに加えて、本発明の目的にしたがい、吸着剤床には、アルデヒド；メタノールおよびエタノールなどのアルコール；酢酸メチルおよび酢酸エチルなどのアセテート；ならびにジメチルスルフィドなどいくつかの微量硫黄化合物を除去するために、ＮａＹなどのゼオライトまたはそのイオン交換形、例えばＫＹもしくはＫＮａＹが入っている。これらの不純物に関しては、Ｙゼオライトが他のゼオライトおよび非ゼオライト材料に比べ著しく高い能力を有する。ベンゼンおよびトルエンなどの芳香族化合物の場合、他の吸着剤、例えば活性炭または脱アルミニウム処理したＹ（ＤＡＹ）ゼオライトを用いる。
【００１９】
通常、本発明のプロセスは二酸化炭素生産プラントで用いられる。これらの流量は、５００〜１５０００ｓｔｄ ｍ３／ｈｒの範囲であってよい。二酸化炭素は典型的には約１２ｂａｒａ〜約２１．５ｂａｒａの範囲の圧力にあり、約１６〜約１９ｂａｒａが典型的である。吸着装置床への温度は５〜５０℃の範囲であってよい。
【００２０】
本発明の幅広い態様において、不純物を含有する二酸化炭素ガス流を、二酸化炭素流から不純物を優先的に吸着する吸着剤床に通す。吸着プロセスは、ＴＳＡ（温度スイング吸着）サイクルで操作する。本発明の本態様は、図１に例示する装置で実施することができる。図１に例示する吸着系は、２つの平行に配置された床を含むものとして描かれている；しかしながら、本発明は二床系に限定されない。単一床の吸着系を用いてもよく、または、系は２個を上回る平行に配置された吸着床を含んでいてもよい。系中の吸着床の数は本発明の操作にとって重要ではない。二床系では、一方の床が吸着モードにあり、他方の床は再生モードにある。
【００２１】
吸着装置ＡおよびＢは同一であり、種々の不純物を吸着する吸着剤床がそれぞれ充填されている。複数の不純物に対しては、床中の吸着剤は層状である必要がある。底部からの供給物のための典型的な床配置では、底部に水除去用の吸着剤があり（層２０または３０）、これに続いて中央部に含酸素化合物、ＤＭＳおよびＳＯ２を除去するためのＹゼオライト（層２２および３２）ならびに上部に芳香族化合物および微量の硫黄類を除去するための活性炭／ＤＡＹ吸着剤（層２４および３４）がある。含浸活性炭（ナトリウムもしくはカリウムの水酸化物および炭酸塩、または銅の酸化物もしくは塩化物を含浸させたもの）を最終層として用いる場合、芳香族不純物に加えさまざまな残存硫黄類がこれにより除去されることになる。非含浸活性炭を用いる場合、芳香族不純物のほか、メルカプタンおよびいくつかの含酸素化合物がこれにより除去されることになる。層２０および３０中の吸着剤は典型的には活性アルミナ、シリカゲルまたはゼオライト（ゼオライトＹを含む）であり、層２２および３２中の吸着剤はＮａＹゼオライトまたはそのイオン交換形である。通常、層２４および３４中の吸着剤は、活性炭またはＤＡＹゼオライトのどちらか一方である。しかしながら、ＣＯＳおよびＨ２Ｓのような微量硫黄類の除去が必要な場合、銅の酸化物／塩化物またはナトリウムおよびカリウムの水酸化物／炭酸塩を含有する含浸活性炭を、芳香族化合物および硫黄類の両方を除去するために用いることができる。
【００２２】
図１に例示する吸着系において、弁１０および１２は、床ＡおよびＢへの供給ガスの流れをそれぞれ制御し；弁６および８は、吸着装置ＡおよびＢからのパージガスおよび脱着されたガスの流れをそれぞれ制御し；弁４４および４６は、吸着装置ＡおよびＢへのパージガスの流れをそれぞれ制御し；そして、弁５０および５２は、吸着装置ＡおよびＢからの精製された二酸化炭素生成物の流れをそれぞれ制御する。
【００２３】
吸着系の操作を、最初に吸着モードにある床Ａと再生モードにある床Ｂで説明する。サイクルのこの半分において、弁８、１０、４６および５０は開いており、弁６、１２、４４および５２は閉じている。供給ガスをライン２に通して吸着系に入れ、弁１０に通して吸着装置Ａに入れる。ガスが吸着装置Ａを通ると、該ガスから不純物が優先的に吸着される。精製された二酸化炭素流を弁５０に通し、ライン５４によって吸着系から出す。図１に例示した態様では、精製された二酸化炭素を、下流プロセスを表すユニット５６に送る。
【００２４】
高純度の二酸化炭素を吸着装置Ａで生産する間に、吸着装置Ｂ中の吸着剤床を再生する。再生中、温かいパージガスをライン４８および開放弁４６に通して吸着装置Ｂに導入する。高純度の二酸化炭素をパージガスとして用いて、吸着床の汚染を回避することが好ましい。好ましい再生方向は、吸着方向に対し向流である。ライン５４に通して系から出た生成物の一部を、再生用パージガスとして用いることができる。温かいパージガスを床Ｂに通し、これにより該ガスから不純物を脱着し、掃引する。脱着された不純物を開放弁８およびライン４に通して系から除去し、排出する。
【００２５】
吸着段階の進行中、吸着装置Ａ中の吸着されたガスの最前部はこのユニットの出口末端に向かって進む。最前部が床中の予め決定した点に達した時、または予め決定した時間の後、サイクルの前半を終了させ、後半を開始する。
【００２６】
吸着サイクルの後半の期間中は、吸着装置Ｂに吸着処理をさせて、吸着装置Ａ中の床を再生する。サイクルのこの半分の期間中、弁６、１２、４４および５２は開いており、弁８、１０、４６および５０は閉じている。今度は、供給ガスをライン２に通して吸着系に入れ、弁１２および５２ならびにライン５４に通して吸着装置Ｂに通す。その間、吸着装置Ａ中の床は再生されている。吸着装置Ａ中の床の再生中、温かいパージガスをライン４８、弁４４、弁６およびライン４によって吸着装置Ａに通す。吸着装置Ｂ中の床中の吸着最前部がこの床の予め決定した点に達した時、または予め決定した時間の後、サイクルの後半を終了させ、該サイクルを繰り返す。典型的なサイクルの順序を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
本発明を用いた二酸化炭素生産プラントでの二酸化炭素の精製を図２に示す。供給源１００からの二酸化炭素を圧縮機１１０に送ってその圧力を１６〜２１ｂａｒａに上昇させ、圧縮された流れに酸素（図示していない）を必要に応じて添加する。最終圧縮段階から出てきた流れは７０°〜９５℃の温度にあり、これをオプションの硫黄除去ユニット１２５に送り、ここで、硫黄不純物、例えば、硫化水素、硫化カルボニルおよびメルカプタンを、金属の酸化物、水酸化物もしくは炭酸塩、または銅で交換したゼオライトとの反応により除去する。
【００２９】
オプションの硫黄除去ユニット１２５から出てきた流れをオプションの熱交換器１３０およびオプションのヒーター１３５でさらに加熱し、オプションの触媒反応器１４０に入れる。触媒反応器には、担持貴金属触媒、例えば、ペレット化した形またはモノリス形でのパラジウムまたは白金が入っている。触媒反応器は、供給流中の不純物に応じて１５０〜４５０℃の温度で操作する。炭化水素不純物をこの反応器で水と二酸化炭素に酸化する。反応器１４０から出てきた流れを熱交換器１３０で冷却し、水冷式後段冷却器１４５で周囲温度付近の温度までさらに冷却する。
【００３０】
後段冷却器１４５から出てきた流れを、水分および他の不純物を除去するための吸着系１５０に送る。この吸着系の詳細および床に入っている吸着剤は、図１の考察の中で説明した。吸着床のサイズは、供給流１００中の不純物および反応器１４０を使用するか否かに依存する。先に考察したように、吸着系１５０中の吸着床は、水分除去のための吸着剤、含酸素化合物、例えばアルデヒド、アルコール、アセテートおよびＤＭＳの除去のための吸着剤、残存硫黄不純物および芳香族化合物、例えばトルエンおよびベンゼンのための吸着剤を有する。吸着系１５０から出てきた精製二酸化炭素を液化し、必要に応じてユニット１６０で蒸留し、ライン１７０に通して生成物貯蔵部に送る。非凝縮性不純物はライン１８０によって除去する。
【実施例】
【００３１】
実施例１
１４．６ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に１４５ｐｐｍのメタノールを含有する供給物を、０．２９５ｋｇのサイズ３ｍｍのＮａＹゼオライトが入っている床に１９．８ｓｔｄリットル／ｍｉｎの流量で通した。１７０時間にわたりメタノールの漏出は見られず（生成物中に１ｐｐｍ未満のメタノール）、１６．４重量％の平衡メタノール能力が得られた。
【００３２】
同じ供給物を、ＣＯ２からメタノールを除去するために慣用の吸着剤であるサイズ３ｍｍの活性アルミナが０．３４５ｋｇ入っている床に通した。漏出時間は６３時間未満に短くなり、５．８重量％のメタノールに関する平衡能力が得られた。
【００３３】
本発明の教示のとおりメタノール除去にＮａＹゼオライトを用いると、メタノール除去能力には１８０％を超える増大がもたらされる。
実施例２
１４．６ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に５０ｐｐｍのアセトアルデヒドを含有する供給物を、それぞれ０．０５４ｋｇのＡｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤ、Ａｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトが入っている異なる床に１９．８ｓｔｄリットル／分の流量で通した。すべての場合において吸着剤のサイズは約３ｍｍであった。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤおよびＳｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸは、二酸化炭素からアセトアルデヒドを除去するための一般に用いられる吸着剤である。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤ、Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトに関する平衡アセトアルデヒド能力は、それぞれ１．８、４．０および９重量％であった。本発明の教示に従ってＮａＹゼオライトを使用すると、アセトアルデヒドの除去性能が著しく改善される。
【００３４】
実施例３
本発明の教示に従って多層床を組み立てた。該床には、０．１３３ｋｇのサイズ３ｍｍのＵＯＰ ＮａＹゼオライトの第１層、酸化銅を含浸させた０．１２３ｋｇの活性炭の第２層、および０．１１２ｋｇのＮｏｒｉｔ ＲＢ４活性炭の第３層が含まれていた。容器の内径は０．０７５メートルであった。
【００３５】
１００ｐｐｍのメタノール、１ｐｐｍの硫化カルボニル、１ｐｐｍの硫化水素、２ｐｐｍのアセトアルデヒド、および０．２ｐｐｍのベンゼンを含有する供給物を、２０ｓｔｄリットル／分の流量、７ｂａｒａの圧力、および２５℃の温度でこの床に通した。試験は１８日間実施した。試験中、ベンゼンおよび硫化水素の漏出は見られなかった。メタノール、アセトアルデヒドおよび硫化カルボニルは数日後に漏出したが、これらの不純物のそれぞれについて高い能力が得られた。メタノールおよびアセトアルデヒドの能力は、実施例１および２の場合と同様であった。
【００３６】
実施例４
１４．６ｂａｒａの圧力および２０℃の温度において二酸化炭素中に２ｐｐｍのベンゼンを含有する供給物を、Ｄｅｇｕｓｓａから入手した６×８メッシュのＤＡＹゼオライトが０．２３ｋｇ入っている床に２００ｓｔｄリットル／分の流量で通した。０．１重量％のベンゼン吸着能力が得られた。同じ条件の場合、Ｎｏｒｉｔ活性炭が入っている床でのベンゼン吸着能力は約０．５重量％であった。二酸化炭素を再生に利用することができる場合、活性炭をベンゼン除去に利用する。しかしながら、空気を再生に用いる場合は、安全上の理由のため活性炭を用いることができず、この場合はＤＡＹゼオライトを用いることができる。
【００３７】
実施例５
１８ｂａｒａの圧力および２５℃の温度において二酸化炭素中に３ｐｐｍのジメチルスルフィドを含有する供給物を、それぞれ０．０２３ｋｇのＡｌｃｏａ Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＵＯＰからのＮａＹゼオライトが入っている異なる床に２０ｓｔｄリットル／分の流量で通した。すべての場合において吸着剤のサイズは約３ｍｍであった。Ｓｅｌｅｘｓｏｒｂ ＣＤＸおよびＮａＹゼオライトに関する平衡ジメチルスルフィド能力は、それぞれ０．３および１．２重量％であった。本発明の教示に従ってＮａＹゼオライトを使用すると、ジメチルスルフィドの除去性能が著しく改善される。
【００３８】
本発明をいくつかの態様および実施例に関連して記載してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者が考えつくような多くの変更、追加および省略を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】二酸化炭素を精製し分析するための全体的プロセスの概略図である。
【図２】二酸化炭素生産プラントにおける二酸化炭素の精製の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項２】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹ形からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
硫黄化合物がジメチルスルフィドを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ガス流を精製するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項１０】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
硫黄化合物がジメチルスルフィドを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項１９】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項２５】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項２４に記載の系。
【請求項２６】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項２４に記載の系。
【請求項２７】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項２４に記載の系。
【請求項２８】
さらに、吸着床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項２４に記載の系。
【請求項２９】
ガス流を精製するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項３０】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項２９に記載の系。
【請求項３１】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項２９に記載の系。
【請求項３２】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３３】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３４】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３５】
二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項３６】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項３５に記載の系。
【請求項３７】
ゼオライトがＮａＹである、請求項３５に記載の系。
【請求項１】
ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項２】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹ形からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
硫黄化合物がジメチルスルフィドを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ガス流を精製するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項１０】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
硫黄化合物がジメチルスルフィドを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための方法であって、ガス流を、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床に通すことを含む前記方法。
【請求項１９】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
不純物が硫黄化合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
不純物が含酸素化合物を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項２５】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項２４に記載の系。
【請求項２６】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項２４に記載の系。
【請求項２７】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項２４に記載の系。
【請求項２８】
さらに、吸着床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項２４に記載の系。
【請求項２９】
ガス流を精製するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項３０】
ガス流が二酸化炭素ガス流である、請求項２９に記載の系。
【請求項３１】
ゼオライトがＮａＹ、ＫＹおよびＫＮａＹからなる群より選択される、請求項２９に記載の系。
【請求項３２】
吸着剤床に水分を除去するための乾燥剤が追加的に入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３３】
さらに、吸着剤床に芳香族化合物および硫黄類を除去するための活性炭またはＤＡＹゼオライトが入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３４】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項２９に記載の系。
【請求項３５】
二酸化炭素ガス流から不純物を除去するための系であって、Ｙゼオライトまたはそのイオン交換形からなる群より選択される少なくとも１つの吸着剤床を含む前記系。
【請求項３６】
吸着剤床が単一容器に入っている、請求項３５に記載の系。
【請求項３７】
ゼオライトがＮａＹである、請求項３５に記載の系。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００９−５０６９６７（Ｐ２００９−５０６９６７Ａ）
【公表日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２６１２７（Ｐ２００８−５２６１２７）
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３０８６０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１９４９０
【国際公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（５０８０４０９６８）リンデ・インコーポレーテッド (10)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月８日（２００６．８．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３０８６０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１９４９０
【国際公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（５０８０４０９６８）リンデ・インコーポレーテッド (10)
【Ｆターム（参考）】
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