PSA水素精製

PSA用水素精製

PSA用水素精製分子ふるいソリューション

JALONは、PSA用途向けの高性能水素精製用分子ふるいソリューションを提供し、産業事業者様が主要な不純物を除去し、下流プロセスを保護し、信頼性の高い高純度水素を生産できるよう支援します。

JLWN5 分子ふるい

水素精製用途向けに、高い吸着容量、迅速な吸着・脱着、および高い機械的強度を備えています。

水素を豊富に含む原料ガスを、安定した製品ガスに変換する

改質、製油、および化学プロセスから得られる水素には、通常、炭素酸化物、窒素、メタン、水分、および残留炭化水素が含まれています。PSA精製では、これらの不純物を選択的に除去しつつ、水素を製品ガスとして通過させます。

PSAによる水素精製の仕組み

01 供給ガス

水素を豊富に含む原料

H₂は、プロセス特有の不純物を含んだ状態で装置に流入する。

02 吸着

捕捉された不純物

吸着層は、水素以外の成分を選択的に保持する。

03 再生

ベッドが元に戻った

減圧を行うことで、次のサイクルに向けて不純物が排出されます。

04 製品 H₂

連続出力

複数のベッドが順番に動作し、製品の連続的な流れを確保します。

過酷な条件下の水素含有量の高い原料向けに設計されています

PSAは、水蒸気メタン改質、製油所および石油化学プラントのオフガス、コークス炉ガス、ならびにメタノールやアンモニアのオフガスから得られる水素ストリームに広く適用されている。

水素の品質を低下させる不純物を対象とする

JLWN5は、H₂ PSA吸着層におけるCO、N₂、CH₄の除去を目的として設計されています。水分、CO₂、または重質炭化水素を多く含む供給流の場合、適切な上流側の保護層と組み合わせて使用することができます。

当社のソリューション

JLWN5:PSA法による水素精製に推奨される5A分子ふるい

JLWN5は、0.5nmの細孔径を持ち、よく発達した三次元細孔構造と強い極性を備えた合成結晶性アルミノケイ酸塩である。優れた製造プロセスにより、JLWN5はCO、Nの吸着能力を大幅に高めた。2とCH4 標準的な分子ふるい5Aと比較した吸着容量。 

JLWN5は、大きな吸着容量、速い吸着・脱着速度、高い機械的強度といった特長を兼ね備えており、PSA水素精製プロセスに最適な吸着剤です。

水素の精製に加え、JLWN5は、直鎖パラフィンを分岐炭化水素や環状炭化水素から分離したり、空気乾燥に用いたりすることもできます。

JLWN5の標準仕様

ビーズの直径1.6~2.5 mm
CO吸着*≥28 ml/g
N₂吸着*≥11 ml/g
静的水吸着*≥25 wt%
平均圧縮強度35 N以上
嵩密度0.73~0.78 g/ml

JLWN5 対 従来の 5A 分子ふるい

どちらの材料も5A分子ふるいです。JLWN5は、水素PSA用に特別に設計されており、水素を多く含む流体中の重要な不純物の除去に重点を置いています。

PSA検査結果の背後にある実質的な違いをご覧ください。

比較ポイント従来の5AJLWN5 5A 分子ふるい
吸着の焦点標準的な分離作業におけるGeneral 5Aの吸着性能。PSA水素精製におけるCO、N₂、CH₄の吸着性能を向上させるために開発されました。
水素PSAの役割床の設計によっては、5A吸着層として使用可能です。CO/N₂/CH₄の除去用途に特化した水素用PSA分子ふるい。
サイクル応答選択したグレードおよび使用条件によって異なります。PSAのサイクル運転において、迅速な吸着および脱着が行えるよう設計されています。
平均圧縮強度平均約35 N

標準値:30~40 N

代表的な平均圧縮強度 ≥35 N
COの吸着平均で約28 ml/g

標準値:28~30 ml/g

≥28 ml/g

760 mmHg、25°C、作動中

N₂の吸着平均で約10.4 ml/g

標準値:10~11 ml/g

≥11 ml/g

760 mmHg、25°C、作動中

コア材

水素PSA装置を最高の状態で稼働させ続けるのに役立つ性能

01 選択性

主要な残留不純物を捕捉する。

JLWN5は、水素を豊富に含む流体からのCO除去、およびN₂とCH₄の吸着を目的として設計されており、これらは水素PSA用途における重要な分離作業です。

02 高速サイクリング

PSAの急速な事業展開に歩調を合わせる。

迅速な吸着・脱着特性により、PSAベッドが吸着と再生を交互に行う際、この材料は効率的に反応することができます。

03 機械的強度

繰り返しの圧力変動に耐えるよう設計されています。

高い耐破砕性により、ビードの破損や粉塵の発生を抑制し、過酷な繰り返し使用条件下でも安定した稼働を支えます。

お客様のユニットに最適な製品をお選びください。 フィードガスの組成、運転条件、および目標とする水素の仕様を当社の技術チームにお知らせいただければ、用途に合わせた材料に関するアドバイスをご提供いたします。

プロジェクト事例

実際の産業現場におけるPSAの導入事例

JALON分子ふるいが、水素精製プロセスの改良からCO分離に至るまで、産業用PSAプロセスにおいてどのように活用されてきたかをご覧ください。以下の成果は、個々のプロジェクトおよび運転条件に固有のものです。

コールタール水素化プラントにおけるPSA法による水素精製設備の改修

技術アップグレードの際、同サイトではPSA水素製造装置の分子ふるいを、JALON製の水素精製用分子ふるいに交換した。同装置は、1回の試運転で試運転を完了した。

+7%

水素の生産量の増加

23,000 m³/h

水素の製造に成功

<1 ppm

アップグレード後の水素中のCO含有量

玉林石炭化学におけるPSAによるCO分離。

CO製造のための第1段階のPSA工程において、JALON JLCOS吸着剤が採用された。

104 t

吸着剤の総充填量

22

吸着塔

18,000 m³/h

第2段階の処理量

JLCOS

吸着剤を塗布

プロジェクトの範囲
JALONを選ぶ理由

材料の認定から世界中への納品まで、信頼できるパートナー

JALONは、産業用ガス分離用途向けに、分子篩の専門的な開発、品質管理の行き届いた製造、そして迅速な技術サポートを組み合わせて提供しています。

28+

長年にわたる分子ふるい技術と製造の経験。

68,000トン

分子ふるいの年間生産能力。

86+

各産業市場における事業展開地域および国。

200g

すべてのロットからサンプルを採取し、3年間のトレーサビリティを確保しています。

一貫した品質を支える認証

ISO認証を取得したマネジメントシステムは、責任ある製造、文書化された品質管理、そして安定した供給の確保に貢献します。

よくある質問

JALONは、分子ふるい吸着剤および用途に特化した技術サポートを提供しています。当社は、PSA水素精製スキッド一式、吸着槽、バルブ、制御システム、およびパッケージ型吸着装置の製造・供給は行っておりません。当社は、プラントオーナー、EPC事業者、およびPSA装置パートナーに対し、原料組成、運転条件、充填層構成、および目標水素仕様に基づき、材料の選定、適格性評価、および供給に関するサポートを行っています。

水素PSAで使用される吸着剤は5Aだけではありません。層状充填層では、供給ガスに応じて、脱水、CO₂管理、または炭化水素の遮断のために、3A、4A、13X、活性アルミナ、あるいは活性炭が使用されることもあります。COおよびN₂の除去段階では、一般的に5Aが選択されます。JLWN5は、CO、N₂、CH₄の吸着性能の向上、高速サイクル、および高い機械的強度を実現するよう設計された、バインダーフリーの5A構造を採用することで、この役割をさらに強化しています。
水素を豊富に含む原料ガスには、CO、CO₂、N₂、CH₄、水蒸気、および残留炭化水素が含まれている場合があります。PSAでは、これらの不純物を吸着させるために親和性の異なる吸着剤を使用し、水素のみを製品ガスとして通過させます。
PSAは、通常、蒸気メタン改質工程の後段や、製油所、石油化学プラント、コークス炉、メタノール、アンモニアのオフガス処理に用いられます。その適性は、ガスの組成、運転圧力、および求められる水素の純度と回収率によって異なります。
供給ガスの分析結果、ビーズの粒径、充填層の配置、充填方法、運転圧力および温度、サイクル時間、現在適用されている水素の仕様、ならびに充填層の摩耗や汚染の兆候がないかを確認してください。
原料組成の変化、水分や重質炭化水素の混入、吸着剤の摩耗、充填層の沈降、およびプロセスサイクルの変更は、いずれも性能に影響を及ぼす可能性があります。

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洛陽佳龙微能新材料有限公司のモレキュラーシーブJLOED 3.0-5.0MM製品を、Liイオン電池用電解液製造のための有機溶剤の乾燥用に評価したことをお知らせいたします。このモレキュラーシーブJLOED 3.0-5.0MMを使用し、米国カリフォルニア州チコにある当社のR/Dおよび生産設備で処理した有機溶剤は、10ppm以下の極めて低い水分含有量を示す当社の仕様に合格しました。このモレキュラーシーブ製品は当社の品質要求を満たしており、有機溶剤の乾燥用としてリチウムイオン電池産業での使用を強く推奨します。また、同社の技術サポートにも感謝しています。

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