CN102240495A - 吸附方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及吸附方法，特别是涉及用于借助于吸附过程、特别是TSA过程分离气体混合物的方法，该吸附过程在至少两个彼此并联设置的吸附器中实现，所述吸附器在时间上错开地经历吸附阶段和再生阶段，在再生阶段结束时利用待分离的气体混合物的副流将再生后的吸附器冷却到吸附温度，至少在所述再生后的吸附器的冷却期间，所述副流与被引导通过处于吸附阶段的吸附器的气体混合物(主流)合并并且合并流与一种任意的介质进行热交换，其特征在于，所述主流(2)和/或副流(2′)的至少一个部分流至少被短时地取出(7，7′)、被冷却(E1)并且在所述合并流与介质(5，6)进行热交换(E2)之前和/或之后被供应给所述合并流(3，4)。

Description

吸附方法
技术领域
本发明涉及一种用于借助于吸附过程、特别是TSA过程分离气体混合物的方法，其中，该吸附过程在至少两个彼此并联设置的吸附器中实现，所述吸附器在时间上错开地经历吸附阶段和再生阶段，在再生阶段结束时利用待分离的气体混合物的副流将再生后的吸附器冷却到吸附温度，至少在所述再生后的吸附器的冷却期间，所述副流与被引导通过处于吸附阶段的吸附器的气体混合物(主流)合并并且合并流与一种任意的介质进行热交换。
背景技术
由现有技术已经充分公开了所述类型的用于借助于吸附过程、特别是TSA(变压吸附)过程分离气体混合物的方法。这种吸附过程在两个或更多彼此并联设置的吸附器中实现，所述吸附器在时间上错开地经历吸附和再生阶段。
加载后的吸附器的再生通常通过以下方式进行，即，借助于热的气体流、例如富氮或富氢的气体对该吸附器进行加热。新再生的吸附器接着通常通过以下方式又置于吸附阶段中，其方式是，利用待分离的气体混合物的副流对该吸附器首先加压并且接着将其冷却到吸附温度。待分离的气体混合物的剩下的主流在这期间被引导通过所述或一个并联设置的处于吸附阶段中的吸附器。在该并联运行期间逐渐提高用于冷却的副流的量。
除了来自再生阶段的剩留在吸附器内部的热之外，在再加压期间并且特别是在冷却期间通过吸附也产生热。其结果是，新再生的吸附器的排出温度始终高于处于吸附阶段中的吸附器的排出温度。因为从吸附器取出的流在冷却期间合并，所以该合并流具有不期望地高的混合温度。
所述类型的吸附过程常常与大型设备例如低温甲醇洗设备结合使用。在这种情况下，从吸附器取出的气体流与该设备的处于合适温度水平的方法流进行热交换。如果将所述类型的吸附过程例如与低温甲醇洗设备结合使用，则可将从吸附器取出的、合并后的流用于冷却供应给该低温甲醇洗过程的原料气体。如果所述从吸附器取出的气体流现在导致不期望的高的温度上升，则特别是不再能确保前述低温甲醇洗原料气体的足够冷却。因此至少暂时地需要附加的外冷，由此导致外能源需求的提高。
发明内容
因此本发明的任务是，给出一种所述类型的用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法，该方法避免前述缺点并且特别是允许影响或调节从吸附器取出的、合并后的流的温度。
为了解决所述任务提出了一种用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法，其特征是，所述主流和/或副流的至少一个部分流至少被短时地取出、被冷却并且在所述合并流与介质进行热交换之前和/或之后被供应给所述合并流。
本发明所述的用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法另外的有利的构型的特征是，
-如果将该吸附过程与低温甲醇洗过程结合使用，则将所述合并流用于冷却供应给所述低温甲醇洗过程的原料气体，并且
-所述副流和/或主流的这个或这些被取出的部分流优选逆着空气或水冷却。
附图说明
借助于附图中所示的实施例详细阐述本发明的用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法以及该方法的另外的有利的构型。
具体实施方式
附图中所示的吸附过程在两个彼此并联设置的吸附器A和B中实现。下面阐述当在吸附器B中结束再生之后(吸附器A仍处于吸附阶段)的方法流程。
将需分离的气体混合物的主流经由管路1供应给处于吸附阶段中的吸附器A。在此涉及的例如是富二氧化碳的气体混合物，其中，吸附过程这样设计或吸附介质这样选择，使得吸附介质能够与二氧化碳结合。经由管路2将很大程度上去除了二氧化碳的流从吸附器A中取出，在所述管路2中优选设置一调节阀a。
经由管路1′将所述需分离的气体混合物1的副流为了冷却的目的供应给吸附器B。所述副流在通过吸附器B后经由管路2′取出，在该管路2′中优选也设置一调节阀a′。所述主流2的排出温度例如为-40℃，而所述副流2′的排出温度为70℃。
主流和副流合并为一个总流3。该总流被供应给热交换器E2、完成热交换后经由管路4取出并且供应给其另外的应用。经由管路5将需通过所述流3冷却的介质供应给热交换器E2，所述介质在通过所述热交换器E2之后经由管路6被取出并且同样供应给其另外的应用。
如已经提到的那样，在本发明的用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法与低温甲醇洗过程结合使用时，合并后的流3用于冷却供应给低温甲醇洗过程的原料气体。经由管路5供应给热交换器E2的低温甲醇洗原料气体通常具有30℃的温度并且应该在热交换器E2中被冷却到约-20℃的温度。但是只有当所述流3的温度足够低时才能实现这一点。
按照本发明，从现在起至少短时地将所述主流2和/或所述副流2′的至少一个部分流经由管路7或7′取出、在热交换器E1中冷却并且接着经由管路8和/或8′在流3或4的热交换器E2之前和/或之后又供应给所述流3或4。在一般情况下实际上仅仅取出副流的一个部分流。在管路区段7和7′中分别设置调节阀b或b′以调节这个或这些待取出的部分流的量。
这个或这些取出的部分流在热交换器E1中的冷却例如逆着周围环境空气或冷却水进行。如已经提到的那样，副流2′的排出温度例如为70℃，而热交换器E1的排出温度例如为30℃。被这样冷却的部分流接着经由管路8和/或8′与管路区段3和/或4中的所述合并流混合并且由此降低该合并流的温度。
本发明的用于借助于吸附过程分离气体混合物的方法允许解决本文开头所提出的任务，其中，调节技术的耗费以及附加需要的装备过度补偿所实现的成果。特别是可显著降低、在最好情况下甚至可完全避免迄今为止所需的外冷需求。
迄今为止已经尝试通过以下方式限制所述合并流的排出温度的上升，即，相应少地保持副流量。但是这导致需要将新再生的吸附器冷却到期望的吸附时间所需的持续时间不成比例地长。借助于本发明的做法也可解决该问题，从而缩短吸附阶段/再生阶段顺序的总期限。其结果是，要么可使得吸附器较小地构成或选择较少的吸附介质量，要么可实现吸附过程的较高的生产能力。

Claims (3)

1.一种用于借助于吸附过程、特别是TSA过程分离气体混合物(1)的方法，其中，该吸附过程在至少两个彼此并联设置的吸附器(A，B)中实现，所述吸附器在时间上错开地经历吸附阶段和再生阶段，在再生阶段结束时利用待分离的气体混合物(1)的副流(1′，2′)将再生后的吸附器冷却到吸附温度，至少在所述再生后的吸附器的冷却期间，所述副流(1′，2′)与被引导通过处于吸附阶段中的吸附器的气体混合物(主流)(1，2)合并并且合并流(3，4)与一种任意的介质(5，6)进行热交换(E2)，其特征在于，所述主流(2)和/或副流(2′)的至少一个部分流至少被短时地取出(7，7′)、被冷却(E1)并且在所述合并流(3，4)与介质(5，6)进行热交换(E2)之前和/或之后被供应给所述合并流(3，4)。
2.按权利要求1所述的方法，其中，将所述吸附过程与低温甲醇洗过程结合，其特征在于，所述合并流(3)用于冷却(E2)供应给所述低温甲醇洗过程的原料气体(5，6)。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述副流和/或主流的这个或这些被取出的部分流(7，7′)优选逆着空气或水冷却(E1)。
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