CN1005458B - 改进的变压吸附方法 - Google Patents

Abstract

将原料气体通入变压吸附系统，在一个循环中，每个床经历如下步骤：（１）增压、（２）在较高吸附压力下并流清洗、（３）逆流减压（在一些实施例中包括抽空至低于大气压的解吸压力）。在并流清洗和逆流减压时释出的气体进行再循环，用于增压和并流清洗步骤，这有利于在获得高纯度和高回收率下来回收原料气中易吸附组分，增浓了的不易吸附组分也以较高的回收率作为付产品被回收。这个方法用于分离和回收空气中的氮气产品十分有利。

Description

改进的变压吸附方法

本发明涉及从气体混合物中回收易吸附组份，特别是用变压吸附法从空气中回收氮气。

许多化工生产过程、炼油、金属冶炼和其它工业部门为提供金属加工环境以及用于其它目的都需要用高纯氮气来进行清洗和复盖。上述这些设备也常用富氧气体来达到各种目的。当然，可以用各种众所周知的空气分离技术来制取氮气和氧气。在许多场合，变压吸附法（PSA）特别适用于多种用途的空气分离，它尤其适用于小规模生产，因为建造规模小的低温空气分离装置在经济上是不可取的。

在变压吸附法中，把含易吸附组分和不易吸附组分的原料气混合物，在较高吸附压力下，通常通入能选择吸附易吸附组分的吸附床。然后，该床减压至较低的解吸压力，以解吸易吸附组分。并在作为循环引入另外的原料气体混合物之前，从床中除去易吸附组分，吸附一解吸操作在吸附床中连续进行循环。本领域的熟练技术人员会很容易了解到变压吸附法通常采用多床系统。在这种系统中，对一个循环来说每个床的处理步骤与系统中的其它床的这样的处理步骤相互交替进行。

为了改进变压吸附过程，特别是为了减少投资费用，增加可靠性和降低操作费用，以及降低生产单位数量产品的能耗，人们已经作了很多尝试。这些总目标中的一个具体目标是在生产高纯度产品的同时，能够生产相对高纯度的副产品，用于空气分离和其它气体分离的Batta专利（美国专利3636679号）公开了将变压吸附法应用于两个或更多个床。其中每个吸附床通过同时把原料气-产品气从床的相反的两端引入使该床从较低的解吸压力部分增压，随后，只用原料气进一步增压到较高吸附压力。此后，该床从卸料端释出不易吸附组分并流减压，从床中释出的气体一部分作为产品气体回收，其余部分用于压力平衡和用作系统中其它床的清洗气。然后，该床在加入另外的原料气使床部分增压之前，通过从床的加料端释放气体，使床逆流降压并清洗。该专利方法已成功地应用于空气分离过程，从空气中制取不易吸附氧气。可是Batta专利不适用于制取空气中易吸附的组份，例如氮气，作为所要求高纯度产品气体。

然而，为了制取易吸附组份作为产品气体，还有其它各种方法。这些方法通常采用真空循环。在循环过程中，易吸附的气体混合物在低于大气压力下，从床中解吸出来。同样，Tamura专利（美国专利3797201号）也公开了一种空气分离方法。该方法在常压下将空气加入到吸附床中。该吸附床能够选择性地吸附其中易吸附的氮气。随后，进行真空解吸把氮气作为所要求的产品回收。为了提高氮气产品的纯度，Tamura提出在吸附阶段开始时，首先从床的卸料端释出富氧直到被吸附气体的吸附带的前缘在该床的卸料端穿透为止，并在较高吸附压力下并流清洗，然后，在逆流真空解吸和增压之前，用氮气进行清洗。虽然，用这个方法能够制得高纯度的氮气产品，但是由于可使用的压力和能量效益方面的原因，使得副产氧气的销路不畅，使这个方法在应用上受到了限制。类似的循环过程也见于Sircar等人的专利（美国专利4013429号和4264340号）。他们采用两个吸附系列，每个系列都由一个预处理床和一个主吸附床组成，与可变体积一起实现了各步骤之间气流的间断流动。

真空解吸同样见于Miwa等人的专利（美国专利4070164号）。它包括空气的净化干燥预处理。一个处理循环包括（1）用原料空气使床增压至四个大气压;（2）在上述压力下，用氮气进行并流清洗，从床的卸料端除去富氧气体;（3）从床的加料端通过释出富氮气体，使床逆流减压至常压;（4）从床的加料端通过释出另外的富氮气体，使床真空减压至约0.3大气压。虽然用这个方法得到的氮气回收率很低，但是，将两个逆流减压阶段释出的气体合并，可以从系统中以恒流率回收高纯度氮气。在Armond专利（美国专利4，129，424号）中也公开了这四个相同的操作步骤，它还提供了在原料气混合物中氮气分压基本相等的情况下对床进行并流清洗。与在较高的压力下进行清洗的相似方法相比，这大大减少了为使床层饱和所需要的清洗气体量。因此，这就导至在加入原料空气使床层的压力降至吹扫气体本身的压力后，还包括一个并流排气步骤。

尽管在技术上作了这些努力，仍然有必要进一步开发变压吸附法以从空气中制备可选择性吸附的氮气，在制取高纯度和高回收率的所需产品的同时，得到有使用价值的富氧副产品。懂技术的人们也将理解技术上同样需要有这样一个过程，能够在以高的纯度和高的回收率抽取气体混合物中易吸附组份的同时，以较高的回收率获得不易吸附组份作为副产品。

因此，本发明的一个目的是提供了一种改进的变压吸附法。

本发明的第二个目的是提供一种用变压吸附技术从空气中回收氮气的方法。

本发明的第三个目的是通过变压吸附系统，把空气中的氮气作为易吸附组分以高纯度、高回收率来加以回收。

本发明的最后一个目的是提供一个变压吸附法，它能够高纯度高回收率地回收气体混合物中易吸附组份，同时相对地提高作为副产品气体的不易吸附组分的回收率。

本发明的这些和其它一些为目的将在下文详细描述。本发明的一些新的特征将在后面的权利要求中具体指出。

变压吸附法的步骤包括（1）增压;（2）并流清洗;（3）逆流减压至较低的解吸压力，因而提高了气体混合物中易吸附组份的回收率和纯度。为此目的，在并流清洗阶段，在提高压力下，把从床释出的含易吸附组份的一部分副产品排出气流作为不易吸附组份副产品气回收，而把它的另外一部分引入通过引入原料气到床的加料端而增压的床的卸料端。在该床至少部分增压后，把第三部分气流引入到床的加料端。然后，从床的加料端释出的气体，在逆流减压阶段，作为并流清洗气。在不同的实施例中可得到回收率高、纯度高的易吸附组份产品气体，同时还可得到回收率较高的不易吸附组份富集副产气体。

在这里叙述和申请专利权的本发明能够以有利的方式实现它的目的，即希望能够从原料空气中分离和回收高纯度的易吸附组份-氮气。并且也以较高的回收率回收富氧副产气体混合物，即原料空气中不易吸附组份，这进一步提高了本发明在变压吸附过程方面的实用性。下文将指出，本发明除了用于上述的空气分离外，还能够用于多种用途的气体分离，即用变压吸附法把气体混合物中易吸附组份作为所需产品加以回收。不过，为了方便起见，以下只引用以回收氮气作为所需产品的空气分离操作来说明本发明方法的各个步骤以及可允许的改进。

能够实现本发明目的、适用于空气分离、并允许做某些调整的本发明变压吸附循环，包括：（1）增压，使每个吸附床从低于大气压的较低的解吸压力增压至较高的吸附压力;（2）并流清洗，即在上述较高吸附压力下，从床的加料端引入易吸附组份气体，并从床的卸料端释出增浓了的不易吸附组份气体;（3）用从床的加料端释出增浓了的易吸附组份气体逆流减压，在此期间，床被减压至低于大气压的较低的解吸压力。采用此处公开和申请专利权的变压吸附循环、并做某些具体的改进，能制得纯度高，收率高的易吸附组份-氮气，同时可以得到较高回收率的富氧副产气体。

由于吸附床开始处于低于大气压的较低的解吸压力，把易吸附组份氮气产品回收后，用原料空气和释出的副产气体将床由较低的解吸压力增至较高的吸附压力。从床的卸料端和加料端同时或先后将气体加入正待增压的床，使床从低于大气压的较低的解吸压力增至较高吸附压力，在该压力下进行氮气并流清洗步骤。在一个实施例中，原料空气通入床的加料端，使床增压，同时将副产排出气流通入上述床的卸料端，有时称之为“氧气回填”。在一个希望的实施例中，通过把并流排出气流引入床的卸料端，首先使床部分增压，例如增压至总压的20%或低于20%，然后同时从床的加料端和卸料端继续使床增压。通过上述“氧气回填”方法，使床增压至中间压力也是可能的。然后通过加入原料空气，使床进一步增压至所需要的较高的吸附压力。另外，将按下文所述把得到的富氮循环气流通入在中间至最高吸附压力的范围内进行吸附。床的原加料端在加入循环气体期间，可以停止将原料空气加入床。

在逆流减压和从床的加料端释出氮气之前，把氮气并流清洗气引入处于较高吸附压力的床的加料端，使之从床的卸料端置换出副产品排出气流。不过，这种副产气体中的一部分不从系统中排除，而是按上述方法，从床的卸料端引入正在增压的床。由于把氮气并流清洗气加入处于较高吸附压力的床的加料端，由于副产品气流从床的卸料端排出，将增加排出的副产气体中的氮含量，这是十分有益的。当氮气并流清洗步骤继续进行时，在排出的副产气体中氮的浓度将达到预先给定的值。这种氮气的浓度可以是任何需要的浓度或适合于一特定的应用的浓度，这将是十分有益的。这个浓度值最好是这样的，即排出的副产气体中的氧浓度约小于上述副产气体中的氧浓度的30%，最好小于或等于空气中的氧浓度。

当副产排出气流中氮的浓度达到预先给定的浓度后，附加的氮气并流清洗气继续引入床的加料端，使床基本上仍处于上述的较高的吸附压力下。从床的卸料端置换出较富氮的气流没有使用，因为它是易得的。而较富氧的气流，作为副产品气体，用作副产品回收或为了增压的目的，把它通入床的卸料端。相反，将另一部分含氮浓度高于预定值的被置换出来的气流循环到吸附系统中的另一个床层的加料端，使该床从中间压力增压至较高吸附压力。待完成并流清洗步骤后，即在并流清洗期间排出的气体浓度达到所需要的终值时，例如氮浓度达到约95%或99%时，通过从床的加料端卸出富的气体使床从较高的吸附压力逆流减压至较低的压力。这种富氮气体包括氮气并流清洗气和（或）产品气体。在实施本发明中，然后，通过抽真空从在各个步骤达到的较低压力到低于大气压的解吸压力，使床逆流减压。在此期间，从床的加料端卸出已解吸了的高纯度气体。在本发明的一些特殊实施例中，包括氮气产品气和（或）并流清洗的这种气体是需要。由于从床中卸出氮气并抽真空减压至低于大气压，床处于补充对加料状态此时可分别从气体卸料端和加料端加入附加量的副产气体和原料空气。对一个循环来说，如果上述操作步骤不断重复，吸附系统中各处理步骤就可连续进行。

在本发明实施中，在并流清洗阶段排出的氮气浓度高于预定值的附加气体，可以在床增压阶段或在较高的吸附压力下，在开始用氮气进行并流清洗之前，进入系统另一床的加料端进行循环。例如，在一个实施例中，将氮气浓度高于预定值的上述附加气体循环，与原料空气一起或在加入原料空气后从床的加料端引入床，使床增压至较高的吸附压力。在另一个实施例中，在往床引入并流清洗氮气前，在较高的吸附压力下，从床的加料端加入上述附加气体进行循环。

本发明能有利地应用于吸附系统中，从空气中选择性地吸附氮气或从气体混合物中选择性地吸附其它易吸附组份。其中至少要采用两个吸附床，每个床都应经历本说明书公开的和权利要求中所提出的循环过程，并以适当的顺序与系统中的其它床层相连接，以保证这种系统能够进行连续的气体分离操作。在本发明通常较佳实施例中，采用三个或四个吸附床。不言而喻，为了强化已选用的具体系统的操作，在实施本发明的过程中允许作一些修改。例如，在一个实施例中，在给定的时间内，原料气体不是进入一个床，而是进入几个床以利于操作。

下表说明本发明用于空气分离和氮气产品回收的循环过程，它表示本发明的一个具体的实施例一三床吸附体系操作过程。

表

床层号 操作步骤（循环）

1 增压 并流清洗 两步逆流减压

2 并流清洗 两步逆流减压 增压

3 两步逆流减压 增压 并流清洗

在表中，对每个床层，Pr表示增压步骤，其中把原料空气通入床的加料端，而从系统中另一个床的卸料端排出的部分富氧副产气体，使床增至中间压力。此后把附加的原料空气通入这个床的加料端进一步提高床的压力，然后用从上述的另一个床排出的循环气体完成床的增压，达到较高的吸附压力，或将上述循环气体引入处于较高吸附压力的床，在此，并流清洗步骤就完成了。CO-P表示在较高的吸附压力下进行的并流清洗步骤。这里，在采用逆流减压步骤期间回收的氮气被用作并流清洗气体，引入床的加料端，从床的卸料端置换出富氧副产气体。把一部分上述副产气流从床的卸料端加入一个被增压的床，而取出另一部分则作为副产气体或废气直到达到预先给定的氮气浓度为止。然后，用含氮浓度高于预定值的被置换出的和循环到增压床的加料端的氮气继续进行上述的并流清洗步骤，其增压床是（1）在用原料空气使床增压至较高的吸附压力，和（或）（2）为了完成上述的增压步骤而停止加入原料空气，和（或）（3）在进行上述并流清洗步骤前或开始时。BD/Evac表示两步逆流减压步骤，第一步使床减压至低于上述的较高的吸附压力，第二步进一步使床减压至低于大气压力，从床的加料端排出高纯度氮气和并流清洗气体。可见，在本发明的这种三床系统实施例中，其中一个床用原料空气和如上述方法引入的副产气体增压，而第二个床处于并流清洗步骤，第三个床则处于逆流减压步骤。首先用排气方法使床降至较低的压力，然后，抽真空使床进一步降至低于大气压的解吸压力。如果较高的吸附压力为大气压，那么两步减压步骤将包括抽真空步骤。在本发明类似的四床系统实施例中，每个床类似地经过这样一系列步骤。其中第三个床逆流减压至低于较高的吸附压力，从床的加料端排出的由氮气组成的排放气体，虽然常被用作并流清洗气体，但是这种气体或其中的一部分也可以作为高纯度的氮气产品回收。与此同时，第四个床通过抽真空进一步逆流减压至低于大气压的解吸压力，由于从该床加料端排出的附加气体由高纯度的，可作为产品氮气回收的氮气组成，同时它或其中的一部分可用作并流清洗气体。

在逆流减压或排气时，从较高的吸附压力降至较低的压力，用释出的富氮气体作为并流清洗氮气来置换处于较高吸附压力的床层中的氧副产品是适宜的，因为如果随后采用减压气体，它就不需要再增压以达到较高的吸附压力。在这种情形下，在通过抽真空进一步逆流减压至低于大气压力的解吸压力时，释出的高纯度氮气可作为所需氮气产品回收。然而，如上所述，释出的氮气在后面步骤可用于并流清洗气，而在最初的逆流减压步骤中上述氮气可作为产品气体回收，或者将上述每步逆流减压步骤中释出的一部分气体作为产品气体回收，而将其余部分作为并流清洗气体。

在本发明的PSA法的各个步骤中所使用的压力随所需的分离程度、所使用的具体吸附剂及与有关的给定的气体分离操作的其它情况的变化而变化，当然，也包括通过抽真空步骤逆流减压，使床的压力减至低于大气的压力，以便有效地解吸或回收高纯度的氮气或原料气混合物中的其它的易吸附组分。在本发明的各种实用实施例中，较高的吸附压力都高于大气压，应该指出，选用的较高的吸附压力接近大气压也属于本发明的范畴。在这些情况下，虽然在进一步逆流减压步骤中达到了低于大气压力的解吸压力之上的压力，但是，对处于较低压力每个床进行初始地逆流减压，随后的并流清洗，必须是低于大气压力。在某些实施例中，对处于中间压力的床，通过使用原料空气和/或循环的富氧副产气体使床最初增压，其值可能大于或等于大气压，虽然，在某些实施例中，它可能低于大气压，因为在这些实施例中，较高的吸附压力约等于大气压。在各种实用的实施例中，所采用的较高的吸附压力将达到约2.2大气压，最好为约2大气压，尽管也可采用更高的压力，例如4大气压或更高。低于大气压的解吸压力，可以是象约2帕斯卡或更低的压力那么低，通常的范围约2-3.5帕斯卡，在初步增压通常高于大气压期间，在大气压力和中间压力便利地进行逆流减压时，就达到了较低压力和中间压力。

以下例子将表明实施本发明可能得到的好处，但是这些例子并未限定权利要求中所确认的本发明的范围。例如在上表中所说明的那种三床系统，床高8英尺，直径2英尺，每个床层中装有8英磅13X分子筛。这种分子筛能够选择性地吸附空气中的氮气。总循环时间为6分钟，包括增压、并流清洗和逆流减压（即排气和抽真空）步骤，每一步骤为2分钟。在增压步骤中，用100秒的时间连续加入原料空气，同时从床的卸料端引入副产气体进行“氧气回填”，而后，用20秒时间继续引入原料空气。在此20秒内，在并流清洗时排出的氮浓度高于预先给定值的副产气体也与原料空气一起引入床。在减压步骤中，最初15秒进行逆流减压或者排气，从床加料端排出的富氮气体一部分用作并流清洗气体，其余部分作为产品气体回收。接着，用105秒时间进行真空减压，使床压力降至低于大气压强的解吸压力。所采用的压力范围为0.22大气压（即上述的解吸压力）至2.2大气压（即上述的较高的吸附压力）。在上述压力范围内进行并流清洗，而排气步骤一直进行到床压力达到大气压力时为止。所用的原料空气为实验室用的空气，即纯氧和纯氮的混合物。采用上述过程可得到纯度为99.9%、原料气中氮的回收率大于98%的产品氮气，所得到的副产气体为纯度达90%的富氧气体，在另一个实施例中，操作条件类似于上述的三床系统，可得到纯度为99.8%、回收率大于99%的氮气产品，副产气体为纯度达93.6%的氧气。

本领域的熟炼技术人员将会理解，本发明能够使用任何一种作为端口出售的吸附剂，只要这些吸附剂能够从由易吸附组份与不易吸附组份组成的气体混合物中选择性地吸附其中的易吸附组份即可。在这些吸附剂中有代表性的例子是众所周知的分子筛、例如13X，5A，10X和沸石。为了进行气体分离，在实施本发明时可以很方便地选用这些吸附剂。不言而喻，除了上述的以高回收率从空气中分离出高纯度氮气外，本发明还可以很有利地用以分离其他许多气体，只要在吸附系统中含有能够从其它不易吸附组份中选择性地吸附易吸附组份的吸附剂成份即可。因此，本发明可用于其它有用的气体分离场合以获得高纯度、高回收率的易吸附组份产品。典型的例子有一氧化碳和氮、二氧化碳和甲烷、甲烷和氮以及乙烷和乙烯。还应指出，对于空气分离，实施本发明时得到的富氧副产气体含有90%以上的纯氧，而无须把吸附剂换成对氧有选择性的吸附剂。与传统的变压吸附制氧过程相比，这是实施本发明时获得的一个附带的好处。

在不超越在权利要求中规定的本发明的范围的情况下，可以对过程的具体细节进行各种修改和调整。在本发明的某个特定的应用场合中，在完成“氧气回填”步骤后，从床的加料端引入循环的排出气流，直到上述流出气体达到一定的所需要的氮浓度为止。在这种情况下，可以将在这段时间内排出的气体从系统中排放掉，例如，把它作为废气或者按需要进行处理。在另一个实施例中，（它未必作为上述实施例的对比方案）当加入循环气体时暂时停止将原料空气加入增压的床，直到从床中基本上置换出所有的滞留氧气为止。在系统中可装入一个干燥器，从而得到干燥的氮气或其它需要的产品，这也属于本发明的范畴。例如，可以将氮气产品加压到需要的最终压强和用传统的方法进行干燥。还应指出，原料空气在加入系统之前也可进行预干燥，而不是干燥氮气产品本身。这样在系统中的任何气流，例如产品氮气、原料空气或并流清洗气，均可作为干燥器的清洗气体。如果在气体分离后再进行干燥，那么，进入吸附剂床的原料气将是含有水分的，床的前部区域将只起干燥区的作用而不起气体分离的作用。因此，在这种情况下，有效的分离区多少要小于整个床。床内的干燥区一般小于全床的50%。在减压时，原来被吸附的水份也将解吸出来，并与产品氮气一起离开系统。

在开发变压吸附技术用以回收空气中的氮气和分离其它气体方面，本发明取得了人们所希望的、明显的进展，其中包括高纯度、高回收率地从气体混合物中制取所需的易吸附组份。能以较高的回收率制取富集副产气体，例如氧气，是实施本发明的另一个优点。将此处公开和申请专利权的过程的各个步骤进行新的组合，包括上述的“氧气回填”和并流清洗气体循环使得产品的纯度和回收率均可大大提高。在生产各种工业用途的高纯度氮气和满足工业界需要的重要的气体分离方面，本发明以突出的优点为开发人们所需要的变压吸附技术作出了贡献。

Claims (65)

1、从空气中选择性地吸附氮气并以高纯度回收氮气产品的绝热变压吸附方法，在该方法中至少含有两个吸附床，在一个循环中，每个床经过如下的处理步骤，包括：

a）在把原料气混合物通入吸附床之前和/或同时把从系统中另一个床的气体卸料端排出的付产气流引入上述吸附床的加料端，由此，使吸附床的压力从低于大气压的解吸压力提高到中间压力;

b）把原料空气通入上述吸附床的加料端，同时从上述床的卸料端加入或不加入副产品气流，使吸附床的压力从中间压力提高到较高的吸附压力;

c）在上述较高吸附压力下，把N₂并流清洗气引入吸附床的加料端，以从吸附床的卸料端置换副产品气体，把上述的一部分副产品气流引入从解吸压力增压的吸附床的卸料端，在并流清洗期间，提高上述付产品气流中的N₂的浓度，连续进行直到当上述副产品气流中氮气的浓度达到预先给定的值时为止;

d）在上述副产品气流中氮气的浓度达到上述给定值后，在上述较高吸附压力下从吸附床的加料端引入附加的并流清洗氮气，这种附加的置换的含氮气浓度高于预定值的排出气流，被循环到系统中一个正在从中间压力增压至较高的吸附压力的和（或）处于较高的吸附压力的吸附床的加料端;

e）用从床的加料端排出的富集的N₂使上述吸附床从较高的吸附压力减至较低的压力，进行逆流减压，上述排出的富集的N₂包括N₂并流清洗气和/或N₂产品气;

f）通过抽空使吸附床从较低压力降到低于大气压的解吸压力，进一步逆流减压，解吸排出的高纯度气体包括N₂产品气和/或来自吸附床的加料端的并流清洗气;

g）在一个循环内，重复步骤A-F，在步骤B或步骤A和B期间将附加的原料空气加入增压的吸附床;

由此，上述系统可方便地制得高纯度、高回收率的氮气产品和较高回收率的富氧气体副产品。

2、按照权利要求1的方法，其特征是上述的较高吸附压力高于大气压力。

3、按照权利要求2的方法，其特征是上述较低压力接近大气压力。

4、按照权利要求2的方法，其特征是上述较高吸附压力高达约4.2大气压，上述低于大气压力的解吸压力约为0.035大气压。

5、按照权利要求4的方法，其特征是上述较高吸附压力约为2.1大气压，上述低于大气压力的解吸压力约为0.14大气压。

6、按照权利要求5的方法，其特征是上述较低压力接近大气压力。

7、按照权利要求1的方法，其特征是上述较高吸附压力约为大气压力。

8、按照权利要求1的方法，其特征是把氮气浓度比预先给定值高的附加的副产气流循环到吸附床的加料端，与原料空气一起用作使吸附床从上述中间压力提高到较高的吸附压力。

9、按照权利要求8的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压力，上述较低压力接近大气压力。

10、按照权利要求9的方法，其特征是上述较高吸附压力约为2.1～2.2大气压，上述低于大气压的较低压力约为0.4～0.24大气压。

11、按照权利要求8的方法，其特征是上述较高吸附压力约为大气压力。

12、按照权利要求1的方法，在把共清洗N₂气引入处于较高吸附压力的吸附床的加料端之前把氮气浓度高于预先给定值的附加的副产品气流，循环并引入上述吸附床的加料端。

13、按照权利要求12的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压，上述较低压力接近大气压。

14、按照权利要求13的方法，其特征是上述较高吸附压力约为2.1～2.2大气压，上述的低于大气压的较低压力为0.14～0.24大气压。

15、按照权利要求12的方法，其特征是上述较高吸附压力约为大气压。

16、按照权利要求1的方法，其特征是在把原料空气引入吸附床的卸料端之前和同时，进行把富集O₂的副产品气引入处于初始解吸压力的吸附床的卸料端。

17、按照权利要求16的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压。

18、按照权利要求17的方法，其特征是上述较低压力接近大气压。

19、按照权利要求16的方法，其特征是上述较高吸附压力约为大气压。

20、按照权利要求1的方法，其特征是上述的吸附系统包括三个吸附床。

21、按照权利要求1的方法，其特征是上述的吸附系统包括四个吸附床。

22、按照权利要求20的方法，当上述三床系统的本发明的方法的循环操作按步骤G连续操作时，其特征是一个床按步骤A和B，通过引入原料空气和副产品气进行增压，而第二个床按步骤C和D进行并流清洗，第三个床按步骤E和F进行逆流减压。

23、按照权利要求22的方法，其特征是上述较高吸附压力大于大气压。

24、按照权利要求22的方法，其特征是上述较高吸附压力接近大气压。

25、按照权利要求22的方法，其特征是把富O₂副产品气引入处于初始解吸压力的吸附床的卸料端时，同时把原料空气通入上述吸附床的加料端。

26、按照权利要求25的方法，其特征是循环含氮浓度高于预先给定值的上述副产品气，与原料空气一起加入吸附床的加料端，使吸附床从中间压力提高到较高吸附压力。

27、按照权利要求21的方法，当上述四床系统按步骤G连续操作时，其中一个床按步骤A和B，用原料空气和副产品气进行增压，而第二个床按照步骤C和D进行并流清洗，第三个床按步骤E进行逆流减压，第四个床层按步骤F，抽空进一步进行逆流减压。然后将原料空气通入抽空后的第四个床使其增压，而第一个床进行并流清洗，第二个床进行逆流减压，第三个床抽真空进一步进行逆流减压。

28、按照权利要求27的方法，其特征是上述较高吸附压力大于大气压。

29、按照权利要求27的方法，其特征是上述较高吸附压力接近大气压。

30、按照权利要求27的方法，其特征是把富氧气体引入处于最初解吸压力的床的卸料端，同时，把原料空气通入上述床的加料端。

31、按照权利要求27的方法，其特征是循环含氮浓度大于预先给定值的副产品气，与原料空气一起通入吸附床的加料端，使床从上述的中间压力提高到较高吸附压力。

32、按照权利要求27的方法，其特征是在加入并流清洗氮气之前，氮浓度大于预先给定值的副产品气循环到处于较高吸附压力的床的加料端。

33、按照权利要求1的方法，还包括在开始从床的加料端进行再循环之前，从系统中排放出上述副产品气体，直到达到所需的氮浓度时为止。

34、按照权利要求1的方法，还包括暂时停止把原料空气通入床内，而把附加的副产品气循环到该床的加料端。

35、按照权利要求34的方法，其特征是上述副产品气被用来完成床的增压，以达到上述较高吸附压力，而不必进一步将原料空气引入该床。

36、用于选择性地吸附气体混合物中易吸附组分，并把上述组分作为高纯度产品回收的绝热变压吸附方法，在吸附方法中至少有两个吸附床，在一个循环内每个床经历一系列操作步骤，包括：

a）在把原料气混合物通入吸附床的加料端之前和（或）同时把系统中从另一个床的卸料端排出的富集的难吸附组分副产品气，引入上述床的卸料端，使床的压力从解吸压力提高到中间压力;

b）把原料气混合物通入吸附床的加料端，而把副产品气流加入或不加入床的卸料端，使床中间压力提高到较高的吸附压力;

c）把易吸附组分的并流清洗气引入处于较高吸附压力的床的加料端，以把富集的不易吸附组分气从床的卸料端置换出来，把一部分上述不易吸附的副产品气流引入从解吸压力增压的床的卸料端，在并流清洗期间，提高存在在不易吸附组分中的易吸附组分的浓度，继续进行直到易吸附组分在副产品气流中的浓度达到预定值为止;

d）把附加的并流清洗气引入处于较高吸附压力的床的加料端，在易吸附组分的浓度达到排出气流中的预定值后，把含比易吸附组分浓度预定值高的附加的置换气流循环到床的加料端，使床从中间压力提高到较高的吸附压力;

e）使上述床从较高吸附压力逆流减压至较低压力，从床的加料端排出高纯度的易吸附组分，它可用作易吸附组分并流清洗气和（或）易吸附组分产品气体;

f）进一步使床从上述较低压力逆流减压至更低的解吸压力，从床的加料端解吸排出高纯度易吸附组分产品气和/或并流清洗气;

g）对一个循环来说，重复步骤A-F，在步骤B或步骤A和B，把附加的原料气混合物加入增压的吸附床;

由此，可获得高纯度，高回收率的易吸附组分产品气，以及较高回收率的富集的难吸附组分气体。

37、按照权利要求36的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压。

38、按照权利要求36的方法，其特征是上述较高吸附压力接近大气压。

39、按照权利要求36的方法，其特征是在把原料空气引入吸附床的加料端之前和同时，把含不易吸附组分的气流引入处于初始解吸压力的吸附床的卸料端。

40、按照权利要求36的方法，其特征是原料气混合物包括一氧化碳和氮。

41、按照权利要求36的方法，其特征是原料气混合物包括二氧化碳和甲烷。

42、按照权利要求36的方法，其特征是原料气混合物包括甲烷和氮。

43、按照权利要求36的方法，其特征是原料气混合物包括乙烷和乙烯。

44、按照权利要求36的方法，其特征是循环含易吸附组分的浓度高于预先给定值的附加的副产品排出气流，以便把它与原料气混合物一起加入吸附床的加料端，使吸附床从中间压力提高到较高的吸附压力。

45、按照权利要求44的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压，上述较低压力接近大气压力。

46、按照权利要求44的方法，其特征是上述较高吸附压力约为大气压。

47、按照权利要求36的方法，其特征是在把含易吸附组分并流清洗气引入吸附床之前，循环含易吸附组分浓度高于预定值大的附加的副产品排出气流，以便把它引入处于较高吸附压力的床的加料端。

48、按照权利要求47的方法，其特征是上述较高吸附压力高于大气压，上述较低压力接近大气压。

49、按照权利要求47的方法，其特征是较高吸附压力约为大气压。