CN1006524B - 用于中间产品回收的变压吸附法 - Google Patents
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Abstract
一种用于实现中间产品回收的变压吸附方法,该方法在用气体进行置换步骤前,同时或随后用气体使多床吸附系统的床之间压力平衡。然后使用并流减压步骤实现中间产品回收。便利地使用从床回收的一部分中间产品气或较易吸附组分气,提供给吸附系统的其它床做置换气使用。
Description
本发明是关于气体的纯化,更具体地说本发明关于提高可吸附原料气混合物的较易吸附组分的回收方法。
变压吸附(PSA)法提供了一种分离和提纯气体如H2的较为满意的方法。包含在原料气混合物中的气体杂质被PSA系统里的几个吸附床选择性地吸附,吸附发生在几个处于较高吸附压力的床中,而选择性地可吸附的杂质通过把压力降低到较低的解吸压力进行解吸,如果需要的话,在加压到较高的吸附压力吸附原料混合物中残留量的杂质之前,这些床可以在上述的较低压力下清洗以便进一步解吸和除去杂质,这样吸附系统中每个床的一个循环周期就完成了。
PSA法一般用于多床系统,美国WAGNER专利3,430,418公开了一种PSA法和系统,其中,为实现一个特殊的PSA处理程序至少安排了四个吸附床,该程序包括:在较高压力下吸附,通过从床的产品端或排出端释放出的空隙空间气,使床并流减压到中间压力,逆流减压到较低的解吸压力和重新加压到较高的吸附压力。WAGNER公开了把释放出的空隙空间气从一个床直接通入另一个处于较低解吸压力的床,由此使这两个床中的压力被均恒到中间压力,从这个床的产品端并流减压释放残留的空隙空间气,在另一个床从它的较低解吸压力加压之前,用这样的空隙空间气提供给PSA系统里的这个床作为清洗气,每一个床通过这样的压力均恒加压到中间压力后,通过把产品物流排出物逆流加到床的产品端使床从中间压力进一步被部分加压。
在这种技术的进一步发展中,FUDERER等的美国专利3,986,849
公开了至少使用七个吸附床的PSA法,在同一个处理循环中PSA法的所有步骤连续都是把原料气混合物至少引入两个吸附床的加料端。在加压到较高的吸附压力之前,每个床依次进行三个压力均衡步骤,这些步骤以特殊的方式进行,得到了较高的产品纯度。
正如这些专利的公开者描述的那样,PSA法是用于净化象H2那样的气体较满意而实用的工业方法。它具有生产很高纯度产品的优点,例如:纯度超过99.9%的H2,该PSA法可以用来处理一个宽范围的可用的气体原料。并且不限用于含氢的气流或其他的原料气流。该法不要求预处理或后处理作为该法的一部分。该法和其它的一般的杂质除去方法相比较,它避免了吸附剂的过度降解。此外,由于原料气流和产品气流之间的压力降很小,因此,如上面表明的那样在一个或几个压力均恒步骤中,在吸附压力下得到的产品气流可以进一步用于PSA系统的下一级,并且,可以把每一个床从较低解吸压力或中间压力加压到上述的吸附压力。
大家也知道在选择吸附法的技术中,例如以上提到PSA法可以从一种气体混合物中把较强地可吸附组分作为所需的产品回收,例如,PSA法可用于从含CO2的气体混合物中回收99%的CO2,该气体混合物中,CO2作为易吸附组分,和CO2一起的其它的例如CH4H2N2等等作为不易吸附组分,当PSA法用于生产不易吸吸附组分的时候,用于这样目的的处理循环过程与上述的应用是基本相同的。
众所周知,当PSA循环过程用于多组分的气体混合物分离时,不易吸附组分和/或易吸附的组分在吸附和/或解吸步骤中可以回收,特别是混合物包含相对于易吸附组分和不易吸附组分的较易吸附组分特征时,这取决于在PSA过程实现时的处理条件。因此,在一个含H2、
Ar、N2和CO的气体混合物分离中,H2是不易吸附组分,而CO2是易吸附组分,高纯度的H2可以被回收。而包括Ar、N2和CO的气体混合物作为易吸附组分从这里分离。同样,高纯度的CO可以作为易吸附的组分被回收,而包含N2、Ar和H2的气体混合物作为不易吸附的组分从这里分离。也可能使用已知的PSA循环过程,以便得到包括不易吸附的组分H2、Ar较轻的产物,也可能得到包括易吸附的N2和CO的较重的产物。
然而在本技术的实际应用中,希望较易吸附组分宁可作为所需纯度的独立产品回收而不是作为:(一)不易吸附组分,(二)易吸附组分,或(三)作为含有上述不易和易吸附组分的部分废气流加以回收。在这里使用的“较易吸附组分”,“中间组分”及“中间产品”术语是用于表示:单一的气体组分,或气体混合物中一种以上的这样的组分,这种气体混合物也包含有易和不易吸附组分。在上面提到的气体混合物中,可以把希望回收的Ar作为较易吸附组分,而回收的H2作为不易吸附组分,CO和N2的混合物作为易吸附的组分。在其他情况下把希望回收的N2作为不易吸附组分,CO与其它的氮的混合物作为易吸附组分,在另一情况下,可以把希望分离和回收的Ar和N2的混合物作为较易吸附组分除H2之外作为轻的不易吸附组分,CO作为重的易吸附组分,迄今还不能使气体混合物的较易吸附组分以适合于一般的便利的PSA过程的方法进行分离和回收。由于,用于中间产品回收的这种便利的处理能力的研究,那些熟悉技术的人将会高兴地发现,改变现在工业上PSA操作,就可能有利于实现所需的中间产品的回收。
接近实现的能用于中间产品回收的这样的研究在欧洲专利说明书0,008,882中已经提出,它是由名字叫做SHAVAR SARCAR的在
1981年12月30日公开的。其中公开了的是一种多组分原料气体混合物的分离,该混合物含有:第一关键组分、第二关键组分和第三关键组分。为此目的的提供了多床对吸附系统,例如二床串联的多床对吸附系统。所用的每对床都按照在上面提供的一般用的PSA处理技术中一个床的方式操作,原料气体混合物先通过床对中的第一个床,然后通过另一个床,由于第三组分吸附带前缘在该床对的第一级床建立,而第二关键组分吸附带前缘在该床对的第二级床建立,然后中断原料气混合物流,并且使床间的气流停止,在再次在床之间建立物流,以实现最终再加压,原料气混合物流开始和处理循环重复之前,这二个床分别进行冲洗,产品还原和清洗以及部分加压这些步骤。虽然可以采用公开的方法来回收中间产品,但是在多级系统中,必须与所使用的吸附床对相联系的复杂的处理步骤,与管线、阀门、控制器等使得系统相当复杂,这就限制了上述方法的适用性。因此在技术上仍需进一步改进PSA法,使其能以既适用又便宜的方式回收中间产品。
本发明的目的是提供一个能够实现中间产品回收的改进的PSA方法。
本发明的另一个目的是提供一个与一般的多床的PSA系统一致的中间产品回收的简化方法。
本发明的第三个目的是提供一个PSA方法,该方法在从多组分原料气混合物回收所需的中间产品时既便利又灵活。
本发明的这些和其它的目的,将在下文中详细说明,其新的特点将在附加权利要求中特别指出。
在PSA处理过程中,把一种原料气体混合物中的较易吸附组分,作为独立的产品回收,首先保证多组分原料气混合物的不易吸附的组
分从一个吸附床中基本完全除去,然后通过并流减压步骤从该床的产品端除去上述的较易吸附组分。在具有四个或者更多床的吸附系统内,在一个循环中,对吸附系统的每一个床来说,用一部分在逆流减压中回收的易吸附组分的气体,或一部分较易吸附组分的产品气作为置换气方便地引入床内。是特别希望采用的处理循环过程。
本发明的PSA方法和一般的PSA处理过程有关,在该处理过程中,吸附系统的每个床在一个操作周期中进行了较高压力吸附,用从床的产品端释放出的空隙空间气并流减压到中间压力,用以床的加料端释放出解吸气逆流减压到较低的解吸压力,床清洗或不清洗,然后加压到较高的吸附压力。本发明的任务由下述方案完成:在含有不易吸附的组分,较易吸附组分和易吸附的组分的原料气混合物的分离中,通过使用一个并流置换步骤,不易吸附的组分从吸附床中基本上完全除去。然后该床利用从床的产品端作为所需纯度产品排出的较易吸附组分被并流减压。对多床吸附系统,本发明是显而易见的,用于每床的置换气,是通过系统中的这个或那个床在并流降压或逆流降压步骤中释放出气体的部分转移而便利地获得。虽然其它适合置换的气体也可应用,但是如果可能的话,就整个PSA处理操作而言,中间产品回收的PSA法是使用的。
专业技术人员懂得该PSA法的高压吸附步骤;它包含把原料气混合物以较高的吸附压力引入吸附床的加料端。因此不易吸附组分通过床并由该床的产品端排出,在床中建立了一个或几个吸附带,而且,上述的吸附带也从加料端通过床沿床的产品端方向移动,当原料气混合物含不易吸附组分,较易吸附组分和易吸附组分的时候,上述较易吸附组分的主要吸附带将建立,并且先于易吸附组分的拖尾吸附带,
通过床并向床的产品端或排出端移动。通过使用没有不易吸附的组分的并流置换气,(其浓度为一克分子的较易吸附组分和/或易吸附组分)保留在吸附床的空隙空间不易吸附组分,可在主要吸附带前沿的前头从床中基本上完全置换出来,这样,较易吸附组分能够由床的并流减压作为所需纯度的产品从床的产品端排出来。正如在下面将要表明的,用于中间产品回收的并流减压步骤,就如愿实现了,此外,习惯上,使用一个或几个并流减压步骤释放空隙空间气,把它用在其他床的压力均衡或提供给这样一类床作清洗气。进行床的逆流减压随后进行中间产品的回收步骤,如同一般的PSA处理过程那样。在一般的并流减压步骤或逆流减压步骤中,从床中除去气体或部分气体时,是把该气体用作置换气引入另一床的加料端,很清楚,这些气体要被充分加压以便能实现从床的空隙空间置换不易吸附的组分。事实上,在一个床中存在的杂质吸附带的前缘或向床的加料端移动或向床的产品端移动,释出的气体被引入另一个床以便从该床便利地置换出不易吸附组分。
尽管本发明也可以用于七个或更多床的较大的吸附系统,但是用于4~6个吸附床系统的优越性是可取的。也很清楚,象一般的操作那样,原料气是在某一给定时间内或引入一个床或至少引入两个床,这取决于本发明某一特定应用所需要的特殊的处理循环过程。
也象一般操作那样,本发明可以使用1、2、3或更多的并流减压步骤,如果需要的话,在这些步骤中从床的产品端释放出的气体可用作压力均衡和提供清洗使用,就象上述表明的那样。因此,本发明在PSA处理循环操作中,回收中间产品具有所需的灵活性,这些操作过程基本上适合于建立的目标,并如在上面提供的专利中提出的那样
有利工业应用,并且为本专业人员所共知。
分离含有不易吸附的组分,较易吸附组分和易吸附组分的任何原料气体混合物都在本发明的范围内。包含在一种或多种气体中的这些组分,对所使用的吸附剂或分离及回收所需的中间产品来说,具有相当相似的吸附特征。用5A分子筛或者其它这样一类普通吸附剂,对一种含有氢、氩、氮和一氧化碳的气体混合物来说,其中氢是最少被吸附的,氩比氢容易被吸附,氮比氩容易被吸附,而在所有组分中一氧化碳最容易被吸附。应用本发明,氩、氮或者两者作为所需要纯度的中间组分来回收是极其可能的,为此目的,把原料气混合物引入处于较高吸附压力的吸附床的加料端,不易吸附的组分,即氢或氢和氩,从床的产品端除去。把基本上不含氢和浓度为1克分子的上述所说的氮和/一氧化碳比原料气混合物中高的气体引入床的加料端,将残留在床的空隙空间及床本身之中的氢置换出来。该床也被并流减压以便从床的产品端将剩余的空隙空间气释放出来。这可在上述并流置换中、步骤前或步骤后进行。熟悉本技术的那些人会发现并流减压步骤和并流置换步骤的进行可以基本上完全从床中置换出氢,基本上完全置换是和某种特殊应用所确定的中间产品的纯度相一致的。然后床进一步并流减压释放出较易吸附组分,即:氢从床的产品端作为所需纯度的产品排出。随后床被逆流减压到较低的解吸压力。在这些步骤中从床的加料端除去的气体中包含易吸附组分,该气的一部分作为并流清洗(CO-PUNGE)气或置换气加入到本系统内该床或其它床的加料端循环操作。然后该床再次加压到较高的吸附压力。在床的并流降压操作中从床的产品端释放出的包含H2气体,在再次加压之前可用去清洗处于较低解吸压力的床,床的清洗也可以不经过上述的单独的逆流减压
步骤。当以本发明的这种实施方案进行时,较易吸附组分例如氩、氮或者它们的混合物就可按其所要求的纯度从原来的原料气体混合物中回收。
下面描述本发明的另一个例子,希望通过使用本发明的PSA方法获得中等纯度的产品。即从压力为12~13巴和组成为(mol%)H2:62%,CO:31%,CH4:1.5%,CO2:3.5%和其它(包括N2和Ar)2%,部分氧化气中得到氢的含量不超过7%,一氧化碳的含量不低于75%的中等纯度产品气。这种含CO的产品气可用来生产化学中间产品,其方法就是把CO燃烧使之生成CO2。含CO和富集了CO2的气体通过反应产生的化学中间产物从反应物中清洗出来。这种清洗气含有CO大约55%,CO2大约20~25%。基本上不含氢,而且较易吸附组分和易吸附的组分的摩尔浓度都高于原来加入PSA系统的原料气中的中间相应组分浓度。因此就可以作为置换气从吸附系统内的床中置换出不易吸附的组分氢。为了实现这种分离,一般采用四个吸附床的吸附系统,把含氢62%的原料气在12~13巴按顺序引入每个吸附床的加料端。本发明的实施例中在初始的原料吸附步骤后,进行并流置换和并流减压步骤以实现压力均衡和在所说的置换步骤后进行清洗。在并流减压步骤中压力降低到大约4.5巴。在这个步骤中用从床的产品端回收的所需的富集了CO的中间产品气,使床进一步以4.5巴并流减压到1.5巴。床在加压到较高的吸附压力之前,逆流减压到1巴并进行清洗,除去残留的处理原料气混合物,以便在上述的床中进行连续循环操作。
本发明的实施,在下面可以通过表1说明,以本发明的四床系统为具体例子。
表Ⅰ
床号 循环
1. A/C A E BD DP A R
2. A R A/C A E BD DP
3. BD DP A R A/C A E BD
4. A E BD DP A R A/C
在这个表中,A代表在较高吸附压力下的吸附步骤,把原料气混合物引入床的加料端,不易吸附的组分从床的产品端排出;C代表并流置换步骤,把基本上不含不易吸附组分的气体引入床的加料端,以便从床中基本完全置换出不易吸附的组分;L代表床之间并流减压-压力均衡步骤,压力均衡步骤是指:在已完成其并流量置换步骤的床和已经在较低解吸压力下清洗了的床之间的压力均衡;E代表并流减压步骤,该步骤是释放出残留的不易吸附组分的气体并把它通入一个外面的贮罐,用来为本系统床的清洗气,BD代表并流减压步骤用从产品端排出的较易吸附组分气,作为符合纯度要求的富集了CO的产品从床的产品端获得,D代表逆流减压步骤;P代表清洗步骤,使用以外面贮罐中排出的气体;R代表再次加压到较高的吸附压力。在本说明例子的处理过程中,系统中的仅有一个床在整个循环操作过程中的某一给定时间进行吸附-并流置换处理步骤。在本例中,可以得到中等纯度的氢气产品,即纯度为90~94%,它可以返回到主气流和部分氧化装置中。是易吸附的组分的CO2在步骤D和P中从床中除去,而在步骤BD中,部分甲烷和CO没有作为中间产品回收。
从表中可以看出本发明这个实施方案的PSA循环过程是类似于一般的PSA循环过程,即只加入步骤C和BD完全适合于一般的处理过程。在有实际产品说明的中间组分CO的生产中,上面所描述的方法是非常有益的,正如上面所述从多组分原料气体混合物中生产中间组分CO的实际生产说明那样。
下面一个例子说明本发明的在实用中灵活性。上面例子所介绍的气体分离和中间产品的回收在五个床吸附系统中也能方便的进行,在这个系统中仅一个床吸附,而把一部分较易吸附组分作为置换气再循环到床的加料端。在此实施方案中应用的处循环过程在表Ⅱ说明如下:
表Ⅱ
序号 循环
1. A C A E BD A R
2. A R A C A E BD
3. BD A R A C A BD
4. A E BD A R A C
5. C A E BD A R A
在表Ⅱ中,A、C、L、E、BD、P、R与上面表Ⅰ例举的意义相同。可以看到,每个床依次进行:吸附;并流置换;并流减压-用更高编号的第三级床进行压力均衡,下一级床从较低的解吸压力加压;用释放出的剩余的不易吸附组分的气体进一步并流减压,并且把该气体通入到外面的贮罐中以便用作本系统床的清洗气;用从床的产
品端排出的较易吸附组分气并流减压,从外面的贮罐把清洗气引入到床的产品端,在清洗步骤中,床降低到较低的吸附压力,床在清洗之前,不包括一个单独的逆流减压步骤,在起始压力较高的系统中,把气体从另一个床引入上述床,进行压力平衡;并且把床加压到较高的吸附压力。由于在步骤C中使用了置换气,可以方便地把一部分在BD步骤中从床产品端排出的较易吸附组分气输送或循环,用于再加压和作为步骤C的置换气引入床内。
再举一个本发明操作的实例,炼钢炉废气,其主要成分为:氮、一氧化碳、二氧化碳,可以经处理把CO作为所需的中间产品加以回收,该废气以一克分子为基准计算,(含15%氮、69%CO、16%CO2),将其通入由6个床组成的吸附系统,每床装入45%(体积)活性炭和55%(体积)13X型分子筛吸附剂。在较高吸附压力下,一个主要的CO吸附带就形成了,这个吸附在拖尾CO2吸附带的前头沿每个床的产品端方向移动,而含有一些CO的不易吸附的组分氮,在床的产品端排出,排出的气体或者其中的一部分用作另一床加压,然后该床由释放出的不易吸附组分气即氮气并流减压,并通入起始压力较低的另一床并进行加压,以使床之间压力均衡,然后该床用释放的剩余的不易吸附组分气进一步并流减压,把上述的该气体引入到外面的贮气罐中,以便提供本系统中的床做清洗气使用。与上述表明的并流减压步骤的同时,把基本上不含不易吸附组分的气体引入床的进料端,进行并流置换步骤。接着,用从床的产品端排出所需的CO较易吸附组分进行进一步的并流减压,然后床逆流减压,以除去最易吸附的组分,即从床的加料端除出CO2,在此实施例中,在下面的表Ⅵ作了说明,把一部分逆流减压气转用来加压和用作本系统内另一床的置换气。然后,
床由外面的贮罐内的清洗气清洗,之后,床加压到较高的吸附压力。
表Ⅲ
序号 循环
1. A ACE BD D P AR
2. AR A ACE BD D P
3. P AR A ACE BD D
4. D P VR A ACE BD
5. BD D P AR A ACE
6. ACE BD D P AR A
表中,A、C、L、E、BD、D、P与表Ⅰ意义相同。
在本发明的这个实施例中,可以看到在某个给定时间内仅包括一个床的吸附步骤的处理循环过程。原料气混合物引入到压力为9巴的床内,在并流置换中,床压减少到4巴并流减压-压力均衡和提供在步骤L、C、E中的清洗气。在并流减压步骤BD中,压力进一步降到1~2巴,较易吸附组分CO被回收,99%CO从床的产品端取出。因此逆流减压步骤D,是用从床的加料端释放出的大约含42%CO2和5%CO的气体逆流降压到0.4巴完成的。这种气体可以方便地加压和引入到本系统的另一床中,作为步骤C用的置换气。如表所示,在步骤D中获得的气体可以方便地用作本系统中更高的第二级床的置换气。例如,床5的步骤D的气体可引入到床1的步骤C中,而床1的步骤D的气体,可用作床3的置换气。至于把并流减压气体引入到外面的贮气罐,那些熟悉本工艺的人将会高兴地发现,这种气体以间接压力
均衡的方式加入到外面贮罐正好和直接压力平衡中气体直接从一床通到另一床的压力均衡方式相反,它是以柱塞流的方式加入到外面贮罐,以便保持组分气体断面的组成与从床中除去时相同。通过间接压力均衡方法,首先把加入到外面的贮罐的纯度最高的清洗气和加入到该容器中的纯度较低的气体分开地保留,接着,让上述贮罐释放出的气体通过气体加入端排出,先用纯度较低的气体,然后用纯度较高的气体,从而使得在所说的洗涤步骤的最后部分,能够用最纯的清洗气洗涤。排放的洗涤气的组成为36.6%(摩尔)氮,24.4%(摩尔)CO和39.0%(摩尔)CO2,它可用作燃烧气,提高整个气体分离操作的效果。
要知道,在此处和前述说明的有中间产品回收的PSA过程中,细节上能作各种变化和改进,如从属权项中所提出的,均没有超出本发明的范围。例如:使用的床数,使用的并流减压-压力均衡步骤的数目,这种压力平衡是否是直接的或通过外面的贮罐间接实现的,使用的置换气是外部气源供给的还是由部分中间产品转化而得的或是逆流减压气体,如同前面已有描述的各种实例,可根据情况及特定用途所需的产物而改变。同样,多组分气体的分离,需回收的较易吸附的回收及其所需的纯度,逆流减压的应用,有或没有清洗,或用不用清洗步骤,有或没有逆流清洗,用没用外面的气体贮罐提供清洗气或轮换应用,以及按照一般的操作方法,并流减压-直接向另一床提供清洗气,都在本发明范围之内。要意识到,PSA系统包括各种必需的管道,阀及其他控制元件,以实现象一般的PSA操作中,在适当的时候吸附床从一级到另一级的切换。也要意识到,只要使用了任何合适的吸附剂,它对原料气混合物中所含的各种成分的某些成分具有选择
性,原料气混合物中含有不易吸附组分,较易吸附组分及易吸附组分,就能实施本发明。已知本方法和工业上能得到的合适的吸附剂包括沸石分子筛,活性炭,硅胶,活化氧化铝等。若要进一步了解在PSA操作中所采用的及适合本发明操作应用的各种已知的吸附剂,可参阅KIYONAGE的美国专利3,176,444及上述提及的各种专利。
从以上描述实例可以看出,本发明提供了一种从原料气混合物中分离和回收较易吸附组分的高度实用的方法,用本发明的工艺方法能使一般的多床PSA过程更好地回收中间产品。即:避免了回收所需的中间组分而带来的工艺过程复杂和应用成对的床的机械上的复杂性,因此只需对现有的PSA处理过程作一些相当小的改进,即可实施本发明。最好的实施方案是,逆流减压气体或一部分中间产品顺利地循环,以用作并流减压中的置换气,这样就可使床在进一步逆流减压中回收所需的中间产品。
至此,许多我们所希望的气体分离,如从碱性氧炉气体中回收CO,就可可能进入实际的工业操作,这些应用,对于PSA技术的发展,朝着工业上可行的途径,以满足工业界日益增长的气体分离或回收的需要,起了很大的推动作用。
Claims (42)
1、一种用于分离含不易吸附组分,较易吸附组分,易吸附组分的原料气混合物并把中间组分作为所需的产品回收的变压吸附方法,在一个至少含有四个吸附床的吸附系统中,在一个循环中,其中的每个床都经历如下处理步骤:
A)在较高的吸附压力下把原料气混合物引入吸附床的加料端,不易吸附组分从该床的产品端排出,在床中,易吸附组分的拖尾吸附带的前沿,建立上述较易吸附组分的主吸附带,
B)把基本上不含不易吸附组分的置换气导入到床的加料端,所说的较易吸附组分和/或易吸附组分在所说置换气体中的摩尔浓度要大于在原料混合气体中浓度,由于引入了上述的置换气体使不易吸附组分在较易吸附组分回收开始之前就从床里基本上完全被置换了,
C)用从床的产品端排出的较易吸附组分作为所需纯度的产品使床并流降压,
D)逆流减压和/或清洗床以除去床中易吸附的组分,
E)把床再加压到较高的吸附压力,
因而,较易吸附组分是可以作为所需纯度的独立的产品被回收,而不是和不易吸附组分一起,或和易吸附的组分一起被回收,也不易与不易吸附组分或易吸附组分一起作为废气流回收。
2、按照权利要求1的方法,其特征是在把并流置换气引入床的加料端之前使该床并流减压,从床的产品端除去不易吸附组分。
3、按照权利要求1的方法,床并流减压从床的产品端除去不易吸附组分气同时把并流置换气引入床的加料端。
4、按照权利要求1的方法,其特征是床并流减压,从床的产品端除去残留的不易吸附组分气,随后把并流置换气引入床的加料端。
5、按照权利要求1的方法,其特征是床被逆流减压到较低的解吸压力,以从中除去易吸附组分。
6、按照权利要求1的方法,其特征是清洗床从中除去易吸附组分。
7、按照权利要求1的方法,其特征是床被逆流减压到较低的解吸压力和在这个较低压力下进行清洗,从中除去易吸附组分。
8、按照权利要求1的方法,其特征是把从一个床的产品端排出来的一部分较易吸附组分气,作为置换气体输送到吸附系统中另一个床。
9、按照权利要求1中的方法,其特征是把从一个床的加料端排出的易吸附组分气或其一部分,作为吸附系统中的置换气引入另一个床的加料端。
10、按照权利要求9的方法,其特征是把从床的加料端排出的易吸附组分气的一部分从系统中除去。
11、按照权利要求1的方法,其特征是在并流减压步骤(b)中从床的产品端释放出的不易吸附组分气被引入另一个床用于压力均衡。
12、按照权利要求2的方法,其特征是在并流减压中把从床的产物端被释放出的不易吸附组分气通入外面的贮罐中,在系统中做床的清洗气使用。
13、按照权利要求1的方法,其特征是吸附系统包括四个吸附床,在一个循环中,每个床依次进行下列处理步骤:
A)在较高压力下吸附;
B)用基本上不含不易吸附组分的气体并流置换,仅一个床在给定的时间进行吸附-并流置换步骤;
C)用释放出的不易吸附组分气并流减压和把这种气体通入到另一个床进行再加压的使压力均衡;
D)用释放出的不易吸附组分气并流减压和把这种气体通入外面的贮罐,用于本系统床的清洗;
E)用从床的产品端的排出的较易吸附组分给床并流减压;
F)逆流减压,从床中除去易吸附组分;
G)对床提供清洗气;
H)在较高压力下与另一床进行压力均衡;
I)再加压到较高的吸附压力。
14、按照权利要求1的方法,其特征是吸附系统有五个床,在整个处理过程的全部步骤中其中一个用于吸附,另外的床用于并流置换步骤。每个床进行下列处理步骤:
A)在较高压力下的吸附;
B)并流置换;
C)用释放出的不易吸附组分气并流减压,以便通入另外的床进行再加压,使压力均恒;
D)用从床的产品端排出的较易吸附组分气并流减压;
E)清洗或真空解吸以从床中除去易吸附组分;
F)通过从另一个并流减压床来的气使压力均衡;
G)再加压到较高的吸附压力。
15、按照权利要求1的方法,其特征是在一个循环中每个床都依次进行下列处理步骤:
A)在较高压力下吸附;
B)通过把基本上不含不易吸收组分的气引入到床的加料端来并流置换;
C)用释放出的不易吸附组分的气并流减压并把上述气体通入本系统里另外的床进行再加压,使床之间压力均衡;
D)用从床的产品端排出较易吸附组分气并流降压;
E)逆流减压从床的加料端除去易吸附的组分;
F)在较高压力下开始从系统里另一个床把气体通入该床,来使压力达到均衡;
G)把该床加压到较高的吸附压力。
16、按照权利要求15的方法,其特征是在步骤(C)后用释放的不易吸附组分残留气使床进一步并流减压和把这种气体通入到外面的贮罐,以提供本系统做为床的清洗气,还包括用外面贮罐的清洗气对床继续进行逆流减压。
17、按照权利要求15的方法,其特征是不易吸附组分包括氢气,较易吸附组分包含CO,易吸附组分为富集的二氧化碳的气流。
18、按照权利要求15的方法,其特征是不易吸附组分包含氮,较易吸附组分为CO,易吸附组分包含CO2。
19、按照权利要求15的方法,其特征是不易吸附组分为氢气,较易吸附组分为氩,易吸附组分为CO。
20、按照权利要求19的方法,其特征是较易吸附组分也包含氮。
21、按照权利要求16的方法,其特征是吸附系统至少由四个床组成。
22、按照权利要求15的方法,其特征是并流置换步骤(b)和并流减压步骤(C)同时进行。
23、按照权利要求22的方法,其特征是在同时进行的步骤(b)和(C)之后,用从床的产品端释放出的残留气进行并流减压和把这种气体通入到一个外面的贮罐,作为本系统床的清洗气,并对正在进行减压的床进行清洗。
24、按照权利要求23的方法,其特征是不易吸附组分为氢气,较易吸附组分为CO,易吸附组分为二氧化碳和甲烷。
25、按照权利要求15的方法,其特征是每个床在一个循环中依次进行下列处理步骤;
A)在较高压力下的吸附,任何给定的时间本系统仅仅只有一个床处在它的吸附步骤上;
B)通过把基本上不含不易吸附组分的气引入床的加料端并流置换;
C)用释放的不易吸附组分气并流减压和把这种气体通入本系统的另一个床用于床间的压力均衡,;
D)用释放出的不易吸附组分的残留气使床进一步并流减压和把这种气体通入到外面贮罐作为本系统床的清洗气;
E)用从床的产品端排出的较易吸附组分气并流减压;
F)在清洗步骤中,把清洗气从外面的贮罐通入床减压到较低的解吸压力。
G)把从本系统中处于较高压力下的另一个床的气通入到压力较低的床使压力均衡;
H)使床再加压到较高的吸附压力。
26、按照权利要求25的方法,其特征是吸附系统至少包含五个床;
27、按照权利要求25的方法,其特征是把一部分并流减压步骤(E)中排出的较易吸附组分气作为步骤(B)的并流置换气。
28、按照权利要求27的方法,其特征是吸附系统至少包括五个床。
29、按照权利要求27的方法,其特征是不易吸附组分为氢,较易吸附组分为CO,易吸附组分为二氧化碳和甲烷。
30、按照权利要求27的方法,不易吸附组分为氢,较易吸附组分气为氩,和易吸附组分气为CO。
31、按照权利要求30的方法,其特征是较易吸附组分气也包含氮气。
32、按照权利要求1的方法,其特征是在一个循环中每个床都依次进行下列处理步骤:
A)在较高压力下的吸附;
B)用释放的不易吸附组分气并流减压,和把这种气体通入本系统处于较低压力正在进行再加压的另一床,然后进行加压,以使床间压力均衡;
C)通过把基本上不含不易吸附组分的气引入到床的加料端进行并流置换;
D)用从床的产品端排出的较易吸附组分气并流减压;
E)逆流减压从床的加料端除去易吸附组分气;
F)把从本系统中处于较高压力下的另一个床的气体通入到压力较低的床,使压力均衡;
G)把床再加压到较高的压力。
33、按照权利要求32的方法,其特征是在步骤(C)后用释放出的不易吸附组分残留气使床进一步并流减压,和把这种气通入一个外面的贮罐,供本系统的床清洗用,然后从外面的贮罐把清洗气通入床进行逆流置换。
34、按照权利要求32的方法,其特征是把在步骤(E)中,回收的一部分逆流减压气,用作置换气输送到本系统其它床。
35、按照权利要求32的方法,其特征是在步骤(C)后用释放出的残留的不易吸附组分气,使床进一步并流减压和把这种气通入到外面的贮罐提供本系统的床做清洗气,并在完成并流减压步骤(D)后的整个逆流减压步骤(E)中从外面贮罐向在逆流减压步骤(E)中的床的产品端供给清洗气。
36、按照权利要求33的方法,其特征是吸附系统至少包含六个床。
37、按照权利要求32的方法,其特征是不易吸附组分为氢气,较易吸附组分为CO,所说的易吸附组分为二氧化碳。
38、按照权利要求32的方法,其特征是不易吸附组分为氮气,较易吸附组分为CO,易吸附组分为二氧化碳。
39、按照权利要求32的方法,其特征是不易吸附组分为氢气,较易吸附组分为氩,易吸附组分为CO。
40、按照权利要求39的方法,其特征是较易吸附组分为氮。
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