CN105209151A - 变温吸附系统和使用它提纯流体的方法 - Google Patents

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Abstract

变温吸附系统包含：第一吸附床，其配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流，第二吸附床，其配置用于接收一部分产物料流和冷却料流以降低第二吸附床的温度，第三吸附床，其配置用于接收经加热的产物料流以提高第三吸附床的温度；分离系统，其配置用于将经冷却的产物料流分成第一组分料流和第二组分料流，和第四吸附床，其配置用于接收第一组分料流并增浓第一组分料流的吸附浓度。将经增浓的第一组分料流送入第二吸附床中以提供冷却料流。

Description

变温吸附系统和使用它提纯流体的方法
优先权声明
本申请要求2013年5月06日提交的美国申请No.13/887,837的优先权，通过引用将其内容全部并入本文中。
技术领域
本公开内容一般性地涉及流体分离系统和在流体分离系统中加工流体的方法。更特别地，本公开内容涉及变温吸附系统和使用变温吸附系统提纯流体的方法。
背景技术
变温吸附(TSA)装置在多种工业中用于从流体如液体和气体料流中除去污染物。TSA为由两个基本步骤组成的分批方法：吸附和再生。在吸附步骤中，污染物或其它杂质通过吸附到固体吸附剂材料上而从流体中除去，然后经处理料流以降低的污染物含量离开装置。在再生步骤中，吸附的污染物通过再生料流(通常气体料流)而从固体吸附剂材料中解吸。
再生步骤包括两个主要部分：加热和冷却。在方法的加热部分中，将再生料流加热至升高的温度并使其流过固体吸附剂材料。由于气体的热和固体吸附剂材料上与再生气体料流中的污染物的分压差，污染物从固体材料中解吸并随着再生气体离开装置。然后需要冷却步骤将污染物冷凝。如果再生气体中的经解吸污染物不能通过冷凝除去(例如CO2脱除)，则使用其它分离装置将污染物与再生气体分离，例如膜或溶剂吸收分离。然后可使饱含污染物的经冷却的再生气体以密闭回路模式再循环至进料中以使再生气体的损失最小化。作为选择，以开放回路再生模式，可将流出的再生气体作为燃料气体或者通过排放处置而不是返回进料流中。
因此，TSA工艺装置的最基本形式由两个容器组成，其中一个容器为吸附模式，且另一容器为再生模式。然而，取决于待处理进料的质量以及待从进料流中除去的污染物的量，可能需要几个容器，所述容器以并联模式或者以交替顺序操作。在更复杂的操作形式中，再生步骤也可以以一系列加热和冷却循环分布于两个容器，其中一个容器处于加热步骤，且另一个会处于冷却步骤。
不管系统以密闭回路还是开放回路再生模式操作，理想的总是再生气体中具有浓缩的污染物。该操作可改进通过冷凝或者通过其它分离方法(例如膜或溶剂吸收分离)除去污染物的分离效率。反过来说，污染物更加难以从具有稀污染物的再生气体料流中除去。因此，大部分污染物以密闭回路模式再循环返回进料中。该操作模式要求吸附装置尺寸的提高。因此，较大的吸附装置导致提高的再生流。并且，流过系统的较高再生流进一步稀释污染物浓度，因此使得更加难以将冷再生气体料流中的污染物冷凝或除去。
因此，理想的是提供降低所需再生气体流并因此降低吸附装置尺寸的TSA系统和相关流体提纯方法。此外，本发明主题的其它理想特征和特性从随后对本发明主题的详细描述和所附权利要求书，连同附图和本发明主题的这一背景中获悉。
发明概述
本公开内容提供变温吸附系统和使用变温吸附系统提纯流体的方法的实施方案。在一个实施方案中，示例的变温吸附系统包含：第一吸附床，其配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流，第二吸附床，其配置用于接收一部分产物料流和冷却料流以降低第二吸附床的温度，和加热器，其配置用于接收来自第二吸附床的这部分产物料流并提高这部分产物料流的温度以产生经加热的产物料流。该系统进一步包含：第三吸附床，其配置用于接收经加热的产物料流以提高第三吸附床的温度并将所述污染物解吸，冷却器，其配置用于接收来自第三吸附床的经加热的产物料流并降低经加热的产物料流的温度以产生经冷却的产物料流，和分离系统，其用于将经冷却的产物料流分离成第一组分料流和富含所述污染物的第二组分料流。又进一步，该系统包含：第四吸附床，其配置用于接收第一组分料流并增浓第四吸附床中的吸附浓度。将第四吸附床的产物料流送入第二吸附床中以提供冷却料流。
在另一实施方案中，示例的变温吸附方法包括：将进料流接收到第一吸附床中并从进料流中将污染物吸附到吸附床中以产生产物料流，将一部分产物料流和冷却料流接收到第二吸附床中以降低第二吸附床的温度，和将来自第二吸附床的该部分产物料流接收到加热器中以提高该部分产物料流的温度以产生经加热的产物料流。该方法进一步包括：将经加热的产物料流接收到第三吸附床中以提高第三吸附床的温度并将所述污染物解吸，将来自第三吸附床的经加热的产物料流接收到冷却器中以降低经加热的产物料流的温度而产生经冷却的产物料流，和将产物料流在分离系统中分离成第一组分料流和富含污染物的第二组分料流。又进一步，方法包括：将第一组分料流接收到第四吸附床中以增浓第四吸附床的吸附浓度，和将第四吸附床的产物料流送入第二吸附床中以提供冷却料流。
该概述用于以简化形式介绍概念的选择，其在下文中进一步描述于详述中。该概述不意欲确定所主张的主题的关键特征或主要特征，也不意欲用作帮助确定所主张主题的范围。
附图简述
下文连同以下附图描述变温吸附系统和相关方法，其中类似的数字表示类似的元件，且其中：
图1为阐述在现有技术中已知的变温吸附系统上执行的方法的工艺流程图；
图2为阐述在根据本公开内容的各实施方案的变温吸附系统上执行的方法的工艺流程图；和
图3为阐述在根据本公开内容的各可选实施方案的变温吸附系统上执行的另一方法的工艺流程图。
发明详述
以下详细描述在性质上仅为示例的且不意欲限制本发明或者本发明的应用和用途。本文所述变温吸附系统和相关方法的所有实施方案和执行为用于使本领域技术人员构成或使用本发明的示例实施方案且不限制由权利要求书限定的本发明范围。此外，不意欲受先前技术领域、背景、概述或以下详述中呈现的任何表述或暗示理论束缚。
本公开内容的实施方案涉及变温吸附系统和使用变温吸附系统提纯流体的方法。实施方案使用新的TSA“循环”(即操作方法)以降低再生气体流以及因此所需的吸附装置尺寸。所述实施方案特别用于其中污染物通过从再生气体料流中冷凝而除去的系统中，如许多TSA应用，但其它执行是可能的。此外，对于从天然气料流中除去烃以防止液化天然气(LNG)料流运输和加工期间冷冻的特定实例，所述实施方案提供与现有技术TSA循环相比的显著优点，如下文更详细描述的。
特别地，发现流出的再生气体中的污染物浓度可通过在床再生步骤以前提高吸附剂负载而提高。在典型的TSA方法如现有技术中实行的那些中，最大吸附剂负载受污染物的进料浓度限制。因此，对于具有稀污染物的进料流而言，负载会是低的。在TSA方法中，流出的再生料流通常具有关于待除去的污染物组分的最高浓度。在本文所述实施方案中，在冷却和液体分离以后，流出的再生料流再循环至在进料或吸附步骤以后但在热再生步骤(即上文指出的加热部分)以前的吸附装置的入口端，使得可提高吸附装置中的气相浓度。因此，吸附剂负载也提高。提高的吸附剂负载导致随后再生步骤期间污染物的气相浓度进一步提高，由此改进TSA方法的效率。
现在参考图1，其阐述本领域中目前使用的已知TSA系统的工艺图，所述系统为了对比而描述。如其中所示，TSA方法分成三个慎重步骤：步骤10、步骤20和步骤30。该特定现有技术循环使用并流冷却，其后逆流加热方案。
如图1所示，在步骤10中将进料气体4送入第一吸附床1中以从进料气体中除去污染物。进料气体4在优选为15℃至50℃的进料气体温度下供入第一吸附床1中，但其它温度是可能的。第一吸附床1包含用于进行变温吸附方法的吸附剂材料。合适的吸附剂材料是本领域技术人员熟知的并且包括天然和合成沸石、活性碳、硅胶和氧化铝。从床1的产物端取出干净产物料流6。取出基本贫含污染物的干净产物料流6，留下基本吸附在吸附剂材料上的污染物在第一吸附床1中。
将小的干净产物料流转向床再生。在通过压缩机以提高其压力(未显示)以后，将该料流以与进料流4并流的方向送入第二吸附床2中以将第二吸附床2冷却。在加热器(H)中加热以后，将来自第二吸附床2的流出物料流以与进料流4逆流的方向送入第三吸附床3中以加热床3。即，将来自第二吸附床2的流出物料流从其中取出并送入加热器(H)中(加热器流出物温度大于气体料流的温度)，在那里将它加热以形成在热再生气体温度下的热再生气体。热再生气体温度取决于进料气体的性质、进料气体中的污染物和吸附剂材料的类型且通常比进料气体4温度热100℃至300℃，但其它温度是可能的。向加热器(H)提供用于提供热给进入的气体料流的装置。例如，加热器可包括电热器、蒸汽加热器、火焰加热器、热油加热器或本领域中已知的其它类型的加热器。将来自加热器的热再生气体送入第三吸附床3中。热再生气体料流导致污染物在第三吸附床3中从吸附剂材料中解吸并形成再生气体流出物料流5。将再生气体5送入空气冷却器(未显示)中以进一步加工，例如气体-液体分离方法。在密闭回路模式中，该再生流出物气体料流5会返回进料流4中。
如图1中进一步显示，在步骤20中，吸附床1和吸附床2接收进料气体4并经历吸附步骤。取出小的干净产物料流6并送入通过鼓风机(未显示)和加热器中，然后以与进料流逆流的方向送入吸附床3中以加热。
又进一步，如图1所示，在步骤30中，吸附床2在吸附步骤中连续接收进料气体。取出小的干净产物料流6用于床再生。在加热器(H)以后，该料流分成两个料流。以与进料流逆流的方向，将一个送入床3中，另一个送入床1中以加热两个床。该常规变温吸附系统的操作在系统分批操作期间在步骤10、20和30之间“循环”。因此，吸附床1、2和3取决于在加工循环中的特定点进行的特定操作步骤(10、20或30)各自执行不同的功能。
图1所示根据现有技术系统配置的TSA系统遭遇几个缺点。例如，大部分污染物以密闭回路模式再循环返回进料中。该操作模式要求提高吸附装置的尺寸。因此，较大的吸附装置导致提高的再生流。并且，通过系统的较高再生流进一步稀释污染物浓度，因此使得更加难以将经冷却的再生气体料流中的污染物冷凝或除去。因此，显然需要更有效的操作系统。
现在参考图2，阐述了根据本公开内容的实施方案提供的TSA系统100的示例工艺图。TSA系统包括第一、第二、第三和第四吸附床101、102、103和104，所述吸附床以上文关于图1(即床1-3)所述方式提供吸附剂材料。系统100进一步包含加热器(H)、冷却器(C)、分离系统110和鼓风机115。分离系统110可包括本领域中已知的任何类型的气体/气体、液体/气体、膜、冷凝或其它分离系统。加热器(H)、冷却器(C)和鼓风机115可选自任何常规设计，如本领域技术人员所理解，其尺寸和结构取决于系统100的尺寸和操作。在一些实施方案中，鼓风机115可位于如图2所示料流109上，或者可位于料流114上或在分离系统110以前。
现在参考如图2所述系统100的操作，并且进一步参考下文提供的表1的第一子循环栏，所述表1描述TSA方法中所用各子循环的顺序。提及图2中的吸附床101(其在表1中称为”吸附器1”)，进料气体105首先通过吸附步骤(“A”)并产生产物料流106。用于再生料流的小“补充”料流111也由料流106提供。
吸附床102(在表1中称为”吸附器2”)在冷却步骤(“C”)中通过经历如下文所述冲洗步骤的来自吸附床104的流出气体109冷却。在随后的加热步骤(“H”)中，吸附床103(在表1中称为”吸附器3”)通过经历冷却步骤(“C”)的来自吸附床102的流出气体112加热，如图2所示。热借助加热器(H)供给料流112。
将来自吸附床103的流出物料流113在冷却器(C)中冷却，然后供入分离系统110中。将取决于所用分离系统的类型可以为冷凝物、渗透物等的分离料流108从系统中取出。然后将可以为顶部产物、残余物等的来自分离系统110的其余料流114供入吸附床104中。
在冲洗步骤(R)中，提及吸附床104(在表1中称为”吸附器4”)，将在分离系统110以后的料流114送入吸附床104的入口端以增浓吸附浓度。在冲洗步骤中来自吸附器104的出口的气体料流109再循环返回并用于在冷却步骤(C)中将吸附床102冷却。鼓风机115用于提高压力使得气体循环是可行的。
吸附床101、102、103和104在吸附步骤(“A”)、冷却步骤(“C”)、加热步骤(“H”)和冲洗步骤(“R”)之间循环，如表1所述。表1显示关于用于各子循环的各吸附床的TSA步骤顺序。在表1中的“吸附器1”(现在指表1的行1)以后，进料气体首先通过吸附步骤(“A”)并产生产物料流。在第二步骤或冲洗步骤(“R”)中，将在分离系统110以后的经冷却的再生气体送入吸附器的入口端以增浓吸附浓度。在冲洗步骤中来自吸附器的出口的气体用于将恰好完成热再生步骤的吸附器或者表中的”吸附器3”冷却。在第三步骤(“H”)中，吸附器通过来自冷却吸附器(“吸附器4”)的流出气体加热。在第四步骤(“C”)中，吸附器通过来自经历冲洗步骤的”吸附器3”的流出气体冷却。这完成循环并重复该顺序本身。
表1
A：吸附，H：加热，C：冷却，R：冲洗
在现有技术系统中，当再生气体返回进料中时，吸附器的总进料提高。此外，如果仅有限量的进料污染物在冷却和气体-液体分离以后除去，则进料污染物浓度可提高至超过原始进料。这是TSA方法用于从天然气料流中除去烃以制备<0.1％的C5+的情况，因为C5、C6或者甚至C7难以在水合物形成温度以上的温度下冷凝。相反，根据所述实施方案，在冷却器和分离器中除去液体以后，再生流出物气体用于冲洗另一吸附器以提高它的吸附负载。该吸附器的出口用于提供冷却/加热或者再生气体。冲洗步骤期间提高的吸附负载产生较高的再生气体流出物污染物浓度。这容许从再生流出气体中更有效地除去污染物，其可导致吸附器尺寸明显降低。
本公开内容的可选实施方案连同图3所述示例TSA系统图200显示。如其中所示，TSA系统200包含第一、第二和第三(但不是第四)吸附床201、202和203，所述吸附床以与上文关于图2所示TSA系统100所述方式具有吸附剂材料。系统200像系统100一样，进一步包含加热器(H)、冷却器(C)、分离系统210和鼓风机215。分离系统210可包含本领域中已知的任何类型的气体/气体、液体/气体、膜、冷凝或其它分离系统。加热器(H)、冷却器(C)和鼓风机215可选自任何常规设计，如本领域技术人员所理解，其尺寸和结构取决于系统200的尺寸和操作。在一些实施方案中，鼓风机215可位于如图3所示料流212上，或者可位于料流209中或在分离系统210以前。料流207和211用于再生冷却目的。为了方便，应当指出料流211-214在图3中与图2中类似地标记，其中料流编号增加100。因而，此处无须重复各料流的组成。
吸附床201、202和203在吸附步骤(“A”)、冷却步骤(“C”)、加热步骤(“H”)和冲洗步骤(“R”)之间循环，如表2所述。由于在三个吸附床上进行4个步骤，步骤分成三个子循环(“子循环1”、“子循环2”和“子循环3”)，其中各个子循环包括待进行的三个步骤。表2显示关于用于各子循环的各吸附床的TSA步骤的顺序。在表1中的“吸附器1”(现在指表1的行1)以后，进料气体首先通过吸附步骤(“A”)并产生产物料流。在第二步骤或冲洗步骤(“R”)中，将在分离系统210以后的经冷却的再生气体送入吸附器的入口端以增浓吸附浓度。在冲洗步骤中来自吸附器出口的气体用于加热经历热再生步骤的吸附器或表中的“吸附器2”。在该子步骤以后，在冲洗步骤中来自吸附器出口的气体用于冷却恰好完成热再生步骤的相同吸附器或表中的“吸附器2”。在第三步骤(“H”)中，吸附器首先通过来自冷却吸附器或“吸附器2”的流出气体，然后通过来自冲洗步骤或“吸附器3”的流出气体加热。在第四步骤(“C”)中，吸附器首先通过来自经历冲洗步骤的“吸附器3”的流出气体，其后通过由表中的“吸附器2”产生的一部分产物气体冷却。方法继续通过如表2所示各子循环1、2、3，其中四个步骤“A”、“R”、“H”和“C”各自在也使所述顺序的三个吸附器的每一个上进行。
表2
A：吸附，H：加热，C：冷却，R：冲洗
说明性实施例
现在通过以下非限定性实施例阐述本公开内容。应当指出可不偏离所附权利要求书中所限定的本发明范围而对以下实施例和方法施以各种变化和改进。因此，应当指出以下实施例应当仅解释为说明性的且绝不是限定性的。
表3
实施例1：
将在65巴(6.5×106Pa)和38℃下以236MMSCFD的流速且具有表3所示组成的天然气料流除去烃至同一表中所示的产物规格。在顶部填充有33％硅胶吸附剂且在底部填充有67％NaX的层状床吸附器用于使用TSA方法除去水和烃。使用工艺模拟器AspenAdsimTM对比图1所示现有技术循环和图2所示根据本公开内容的循环。结果汇总于表4中。
实施例2：
将在59巴(5.9×106Pa)和27℃下以239百万标准立方英尺/天(MMSCFD)的流速且具有表3所示组成的天然气料流除去烃至同一表中所示的产物规格。在顶部填充有32％硅胶吸附剂且在底部填充有68％NaX的层状床吸附器用于使用TSA方法除去水和烃。使用工艺模拟器AspenAdsimTM对比图1所示现有技术循环和图2所示根据本公开内容的循环。结果汇总于表4中。
实施例3：
将在59巴(5.9×106Pa)和33℃下以300MMSCFD的流速且具有表3所示组成的天然气料流除去烃至同一表中所示的产物规格。在顶部填充有97％硅胶吸附剂且在底部填充有3％NaX的层状床吸附器用于使用TSA方法除去水和烃。使用工艺模拟器AspenAdsimTM对比图1所示现有技术循环和图2所示根据本公开内容的循环。结果汇总于表4中。
表4
如从表3中可以看出，各个吸附器尺寸基于本文所述现有实施方案相当明显地降低。吸附剂的总量实际上降低。吸附器尺寸也因此降低。由于各吸附器尺寸降低，所需再生流降低，这显著贡献于再生设备尺寸的降低。净结果是总资金成本降低。较小的再生流降低加热、冷却和鼓风机负荷，这与较低的吸附剂置换成本组合降低年操作成本。
因而，本公开内容的实施方案提供改进的变温吸附系统和操作它的方法。所述实施方案容许吸附剂总负载的提高、再生气体中强吸附性组分浓度的提高、从再生气体料流如液体冷凝物中除去污染物化合物的脱除效率的提高、吸附剂床尺寸的降低和再生流的降低。
具体实施方案
尽管连同具体实施方案描述了下文，应当理解该描述意欲阐述且不限制前述说明和所附权利要求书的范围。
本发明第一实施方案为变温吸附系统，其包含：第一吸附床，其配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；第二吸附床，其配置用于接收冷却料流以降低第二吸附床的温度；加热器，其配置用于接收来自第二吸附床的该部分产物料流并提高该部分产物料流的温度以产生经加热的产物料流；第三吸附床，其配置用于接收经加热的产物料流以提高第三吸附床的温度；冷却器，其配置用于接收来自第三吸附床的经加热的产物料流并降低经加热的产物料流的温度以产生经冷却的产物料流；分离系统，其配置用于将经冷却的产物料流分成第一组分料流和第二组分料流；和第四吸附床，其配置用于接收第一组分料流，其中将第四吸附床的产物料流送入第二吸附床中以提供冷却料流。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中第二吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；第三吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第三吸附床的温度；第四吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第四吸附床的温度；和第一吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第一吸附床的吸附浓度。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中第三吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；第四吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第四吸附床的温度；第一吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第一吸附床的温度；和第二吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第二吸附床的吸附浓度。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中第四吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；第一吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第一吸附床的温度；第二吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第二吸附床的温度；和第三吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第三吸附床的吸附浓度。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其进一步包含配置用于提高经增浓的第一组分料流的压力的鼓风机。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中分离系统配置用于产生顶部料流和冷凝物料流。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中分离系统配置用于产生渗透物料流和残余物料流。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中至少一个吸附床中的吸附剂为硅胶、分子筛、氧化铝、活性碳、混合氧化物吸附剂或其组合。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中至少一个吸附床中的的吸附剂为硅胶。本发明一个实施方案为从该段中第一实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中第一吸附床配置用于接收天然气进料流。
本发明第二实施方案为变温吸附方法，其包括以下步骤：(a)将进料流送入吸附床中并从进料流中将污染物吸附到吸附床中以产生产物料流；(b)(1)将经处理的再生气体料流送入吸附床中以增浓吸附床中的吸附浓度；和(2)任选由吸附床的产物料流提供再生气体料流以在随后步骤(c)(1)中用于提高另一吸附床的温度；和(3)任选由吸附床的产物料流提供再生冷却料流以在随后步骤(d)中用于冷却另一吸附床，其中进行步骤(b)(2)和(b)(3)中的一个或两个；(c)(1)将经加热的再生气体料流送入吸附床中以提高吸附床的温度并产生经加热的产物料流；(2)将来自吸附床的经加热的产物料流送入冷却器中以降低经加热的产物料流的温度而产生经冷却的产物料流；和(3)将经冷却的产物料流在分离系统中分离成经处理的再生气体料流和富污染物料流，其中经处理的再生气体料流提供步骤(b)(1)的经处理的再生气体料流；和(d)将再生冷却气体料流送入另一吸附床中以降低另一吸附床的温度。本发明一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中从进料流中吸附污染物包括将污染物吸附到硅胶吸附剂中。本发明一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其进一步包括提高富污染物料流的压力。本发明一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中分离经冷却的产物料流包括将经冷却的产物料流分离成顶部料流和冷凝物料流。本发明一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中分离经冷却的产物料流包括将经冷却的产物料流分离成渗透物料流和残余物料流。本发明一个实施方案为从该段中第二实施方案开始的该段中先前实施方案中的一个、任何或者所有，其中接收进料流包括接收天然气料流。
本发明第三实施方案为变温吸附系统，其包含：第一吸附床，其配置用于接收天然气进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；第二吸附床，其配置用于接收冷却料流以降低第二吸附床的温度；加热器，其配置用于接收来自第二吸附床的该部分产物料流并提高该部分产物料流的温度以产生经加热的产物料流；第三吸附床，其配置用于接收经加热的产物料流以提高第三吸附床的温度；冷却器，其配置用于接收来自第三吸附床的经加热的产物料流并且进一步配置用于降低经加热的产物料流的温度以产生经冷却的产物料流；液体/气体分离系统，其用于将经冷却的产物料流分离成包含顶部料流的第一组分料流和包含冷凝物料流的第二组分料流；第四吸附床，其配置用于接收第一组分料流并增浓第四吸附床的吸附浓度；和鼓风机，其配置用于提高经增浓的第一组分的压力，其中将经增浓的第一组分料流送入第二吸附床中以提供冷却料流，且其中第一、第二、第三和第四吸附床各自包含硅胶吸附剂。根据权利要求17的变温吸附系统，其中气体进料流在15℃至50℃的温度下接受。根据权利要求17的变温吸附系统，其中产物料流包含小于0.1％分子物种C5+烃。根据权利要求17的变温吸附系统，其中加热器选自电热器、蒸汽加热器、火焰加热器和热油加热器。
尽管在先前详细说明中提出了至少一个示例实施方案，但应当理解存在大量变化方案。还应当理解本文所述一个或多个示例实施方案不意欲以任何方式限制本发明的范围、应用或构型。而是，先前详细说明提供给本领域技术人员执行所述示例实施方案的方便路线图。应当理解可不偏离权利要求书，包括在该公开时的已知等效物和可预见等效物所限定的范围而做出对方法的各种改变。

Claims (10)

1.变温吸附系统，其包含：
第一吸附床，其配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；
第二吸附床，其配置用于接收冷却料流以降低第二吸附床的温度；
加热器，其配置用于接收来自第二吸附床的一部分产物料流并提高该部分产物料流的温度以产生经加热的产物料流；
第三吸附床，其配置用于接收经加热的产物料流以提高第三吸附床的温度；
冷却器，其配置用于接收来自第三吸附床的经加热的产物料流并降低经加热的产物料流的温度以产生经冷却的产物料流；
分离系统，其配置用于将经冷却的产物料流分成第一组分料流和第二组分料流；和
第四吸附床，其配置用于接收第一组分料流，其中将第四吸附床的产物料流送入第二吸附床中以提供冷却料流。
2.根据权利要求1的变温吸附系统，其中：
第二吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；
第三吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第三吸附床的温度；
第四吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第四吸附床的温度；和
第一吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第一吸附床的吸附浓度。
3.根据权利要求1的变温吸附系统，其中：
第三吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；
第四吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第四吸附床的温度；
第一吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第一吸附床的温度；和
第二吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第二吸附床的吸附浓度。
4.根据权利要求1的变温吸附系统，其中：
第四吸附床进一步配置用于接收进料流并从进料流中吸附污染物以产生产物料流；
第一吸附床进一步配置用于接收冷却料流以降低第一吸附床的温度；
第二吸附床进一步配置用于接收经加热的产物料流以提高第二吸附床的温度；和
第三吸附床进一步配置用于接收第一组分料流并增浓第三吸附床的吸附浓度。
5.根据权利要求1的变温吸附系统，其进一步包含配置用于提高第一组分料流的压力的鼓风机。
6.根据权利要求1的变温吸附系统，其中分离系统配置用于产生顶部料流和冷凝物料流。
7.根据权利要求1的变温吸附系统，其中分离系统配置用于产生渗透物料流和残余物料流。
8.根据权利要求1的变温吸附系统，其中至少一个吸附床中的吸附剂为硅胶、分子筛、氧化铝、活性碳、混合氧化物吸附剂或其组合。
9.根据权利要求8的变温吸附系统，其中至少一个吸附床中的吸附剂为硅胶。
10.根据权利要求1的变温吸附系统，其中第一吸附床配置用于接收天然气进料流。
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