CN117940395A - 减少再生循环期间二甲醚形成的方法 - Google Patents
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Abstract
在某些实施例中披露了在吸附循环的吸附步骤期间从包含甲醇的天然气流中去除甲醇的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月13日提交的美国临时专利申请号63/243，643的优先权权益，该专利申请的披露内容特此通过引用以其全文并入本文。
背景技术
天然气脱水到低温规格在液化天然气(LNG)生产的预处理过程中至关重要。沸石分子筛用于此类方法中，因为它们允许天然气满足液化所需的露点。不能达到这种所要求的露点可能导致无法保持必要的气体流动到液化段，这可能限制或关闭LNG的生产。
在再生和吸附期间脱水器容器中的水热损坏和逆冷凝导致分子筛吸附剂通过粘土粘结剂的浸出而降解和吸附能力的损失。另外，在吸附过程的再生循环期间存在过量甲醇可以导致二甲醚的形成，这也可能对分子筛产生有害影响。这种影响会导致压降增加以及吸附和/或再生流的不均匀分布，最终需要过早更换吸附剂。
附图说明
在本披露以举例且非限制性的方式在附图中示出，其中：
图1示出了根据本披露的至少一个实施例的吸附器单元；
图2A示出了根据本披露的至少一个实施例的包括具有两个吸附层的吸附床的吸附器单元；
图2B示出了根据本披露的至少一个实施例的包括多个吸附器单元的图2A的配置的变型；
图3A示出了根据本披露的至少一个实施例的另外的吸附器单元；
图3B示出了根据本披露的至少一个实施例的包括多个吸附器单元的图3A的配置的变型；
图4示出了根据本披露的实施例的处理天然气流以去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法；以及
图5是显示两个不同吸附床的甲醇突破的图。
发明内容
以下呈现了本披露的各个方面的简化概述以便提供对这些方面的基本理解。此概述不是本披露的广泛综述。它既不旨在识别本披露的关键或重要元素，也不旨在描绘本披露的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化形式呈现本披露的一些概念，作为稍后呈现的具体实施方式的序言。
在一个方面，在再生循环期间处理气流以去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法包括：在吸附过程的吸附循环期间，将具有初始甲醇摩尔分数的气流引导至第一吸附器单元的第一吸附床，该第一吸附床包括包含二氧化硅吸附剂的第一吸附层。在至少一个实施例中，第一吸附层的氧化铝含量基于第一吸附层的总重量是约3.1wt.％或更低，和/或初始甲醇摩尔分数是从约50ppm至约1000ppm、从约100ppm至约1000ppm、从约150ppm至约1000ppm、从约250ppm至约1000ppm、从约350ppm至约1000ppm、或从约450ppm至约1000ppm。
在至少一个实施例中，第一吸附层的氧化铝含量是约3.0wt.％或更低、约2.9wt.％或更低、约2.8wt.％或更低、约2.7wt.％或更低、约2.6wt.％或更低、约2.5wt.％或更低、约2.4wt.％或更低、约2.3wt.％或更低、约2.2wt.％或更低、约2.1wt.％或更低、约2.0wt.％或更低、约1.9wt.％或更低、约1.8wt.％或更低、约1.7wt.％或更低、约1.6wt.％或更低、约1.5wt.％或更低、约1.4wt.％或更低、约1.3wt.％或更低、约1.2wt.％或更低、约1.1wt.％或更低、约1.0wt.％或更低、0.9wt.％或更低、约0.8wt.％或更低、约0.7wt.％或更低、约0.6wt.％或更低、约0.5wt.％或更低、约0.4wt.％或更低、约0.3wt.％或更低、约0.2wt.％或更低、约0.1wt.％或更低。
在至少一个实施例中，第一吸附层基本上不含氧化铝。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括：在再生循环期间，将处理过的气流的至少一部分引导通过第一吸附器单元的第一吸附床。在至少一个实施例中，对于再生循环，吸附在第一吸附床中的总甲醇到二甲醚的转化率小于3％、小于7％、小于4％、小于1％、或小于0.4％。在至少一个实施例中，第一吸附床在再生循环期间热再生。
在至少一个实施例中，第一吸附床进一步包括包含沸石的第二吸附层。在至少一个实施例中，第二吸附层在第一吸附层的下游。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括：将气流从第一吸附器单元引导至第二吸附器单元的第二吸附床，该第二吸附床包括包含沸石的第二吸附层。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的甲醇摩尔分数降低到约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的水摩尔分数降低到约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流离开第二吸附器单元之前，将气流的水摩尔分数降低到约1ppm或更低。
在至少一个实施例中，沸石包括沸石A、沸石X、或沸石Y中的一种或多种。
在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。
在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石4A。
在至少一个实施例中，沸石与选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba的元素交换。
在至少一个实施例中，离开第一吸附器单元的气流的最终甲醇摩尔分数是约20ppm或更低、约15ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、约4ppm或更低、约3ppm或更低、约2ppm或更低、约1ppm或更低、约0.5ppm或更低、约0.4ppm或更低、约0.3ppm或更低、约0.2ppm或更低、或低于0.1或更低。
在至少一个实施例中，气流是天然气流。在至少一个实施例中，该方法进一步包括：由离开第一吸附器单元后的处理过的天然气流形成液化天然气产物。在至少一个实施例中，该方法进一步包括：由离开第一吸附器单元后的处理过的天然气流形成天然气液体产物。在至少一个实施例中，该方法进一步包括：将离开第一吸附器单元后的天然气流引导至天然气管道。
在至少一个实施例中，该方法作为脱水过程的一部分进行。在至少一个实施例中，气流的水摩尔分数是约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、或约5ppm或更低。
在至少一个实施例中，该气流主要包含CO2。
在另一方面，在再生循环期间处理气流以去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法包括：在吸附过程的吸附循环期间，将具有初始甲醇摩尔分数的气流引导至第一吸附器单元的第一吸附床，该第一吸附床包括包含二氧化硅吸附剂的第一吸附层。在至少一个实施例中，初始甲醇摩尔分数是从约250ppm至约1000ppm，并且对于再生循环，吸附在第一吸附床中的总甲醇到二甲醚的转化率小于7％。
在至少一个实施例中，第一吸附床在再生循环期间热再生。
在至少一个实施例中，第一吸附床进一步包括包含沸石的第二吸附层。在至少一个实施例中，第二吸附层在第一吸附层的下游。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括：将气流从第一吸附器单元引导至第二吸附器单元的第二吸附床，该第二吸附床包括包含沸石的第二吸附层。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的甲醇摩尔分数降低到约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的水摩尔分数降低到约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流离开第二吸附器单元之前，将气流的水摩尔分数降低到约1ppm或更低。
在至少一个实施例中，沸石包括沸石A、沸石X、或沸石Y中的一种或多种。
在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。
在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石4A。
在至少一个实施例中，沸石与选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba的元素交换。
在至少一个实施例中，离开第一吸附器单元的气流的最终甲醇摩尔分数是约20ppm或更低、约15ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、约4ppm或更低、约3ppm或更低、约2ppm或更低、约1ppm或更低、约0.5ppm或更低、约0.4ppm或更低、约0.3ppm或更低、约0.2ppm或更低、或低于0.1或更低。
在至少一个实施例中，气流是天然气流。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括由离开第一吸附器单元后的处理过的天然气流形成液化天然气产物。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括由离开第一吸附器单元后的处理过的天然气流形成天然气液体产物。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括将离开第一吸附器单元后的天然气流引导至天然气管道。
在至少一个实施例中，该方法作为脱水过程的一部分进行。在至少一个实施例中，气流的水摩尔分数是约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、或约5ppm或更低。
在至少一个实施例中，该气流主要包含CO2。
在另一方面，变温吸附系统被配置成进行上述方法中的任一种。
在另一方面，天然气纯化系统包括变温吸附系统。
具体实施方式
本披露总体上涉及在吸附循环的吸附步骤期间从包含甲醇的气体进料流如天然气流中去除甲醇的方法，并且涉及适用于该方法的吸附床。一些实施例涉及用于去除烃(例如，脂肪族C5+烃和硫醇以及C6+芳香族和脂肪族烃和硫醇)和甲醇两者以及用于去除水至用于生产液化天然气(LNG)的低温规格的单个吸附器单元，而不是利用两个或更多个单独的吸附器单元。其他实施例涉及多个吸附器单元用于进行去除的用途。
通常，分子筛如4A和3A沸石常用于干燥天然气流。尽管这些材料在操作单元的条件(即，高压甲烷和高水浓度)下有益地从天然气中去除水，但它们经受水热损坏。虽然存在可以减轻可能损坏分子筛的其他机制(例如，回流)，但水热损坏似乎是不可避免的。已经表明，基于二氧化硅的材料在此应用中是高度稳健的，具有实际现场经验，其中吸附剂在可比的环境中已经持续使用十年以上；然而，这些材料通常不用于去除水到形成液化天然气所需的低温规格。
本文所述的一些实施例有利地利用无定形二氧化硅吸附剂、无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂、高二氧化硅沸石吸附剂(例如，β沸石、ZSM-5、高二氧化硅Y沸石等)、或其组合，以及水热稳定性较差的吸附剂(例如，沸石3A、沸石4A、或沸石5A)作为单独的吸附层，以产生稳健的、更持久的吸附系统。在此类实施例中，进入含有水热稳定性较差的吸附剂的吸附床段的水的摩尔分数通过吸附床的上游层降低。由于在吸附步骤期间进入水热稳定性较差的吸附剂的水的摩尔分数较低，因此在再生步骤期间解吸的水也较少，并且因此在再生期间产生低蒸汽环境。这是有利的，因为本领域技术人员已知蒸汽环境会损坏沸石。虽然吸附层可以分布在不同吸附器单元中的多个吸附床上，但是一些实施例可以有利地允许烃吸附和水吸附在单个吸附器单元中进行，同时能够将水摩尔分数降低到低于低温最大值。这减少了所需吸附器单元的总数，从而减小了天然气处理设施的物理尺寸。
在一些实施例中，气体进料流可以包含甲醇，以及CO2和H2S，它们会导致在沸石层中形成硫化羰(COS)并对其性能具有有害影响。类似于水摩尔分数的降低，可以利用一个或多个上游吸附层来降低暴露于一个或多个沸石层的甲醇摩尔分数。在一些实施例中，离开吸附器单元的甲醇分数可以显著降低，例如低于1ppm。当天然气流包含相对大量的甲醇(例如，大于200ppm甲醇)时，本文所述的实施例是特别有利的，以便减少或抑制再生循环期间在吸附床中二甲醚(DME)的形成。
本披露的用于从气体进料流(例如，天然气流)中去除甲醇、重烃(例如，C5+或C6+组分)和/或水的吸附方法可以通过变温吸附(TSA)来实现。对于各种类型的吸附分离，TSA工艺在本领域中通常是已知的。通常，TSA工艺利用在低温下吸附、在高温下用热吹扫气体再生、和随后冷却至吸附温度的工艺步骤。TSA工艺通常用于干燥气体和液体以及去除痕量杂质的纯化。当待吸附的组分强烈吸附在吸附剂上时，通常采用TSA工艺，并且因此需要热量来再生。
典型的TSA工艺包括吸附循环和再生(解吸)循环，其各自可以包括多个吸附步骤和再生步骤，以及冷却步骤和加热步骤。再生温度高于吸附温度，以便实现水、甲醇和重烃的解吸。为了说明，在第一吸附步骤期间，其采用吸附剂从气流(例如，粗天然气流)中吸附C5+或C6+组分，在一些实施例中，温度保持在低于150°F(66℃)，并且在其他实施例中，从约60°F(16℃)至约120°F(49℃)。在本披露的再生步骤中，吸附在吸附床中的水和C5+或C6+组分最初从吸附床中释放，因此在一些实施例中在从约300°F(149℃)至约550°F(288℃)的温度下再生吸附剂。
在再生步骤中，可以加热气流(例如，天然气流)、来自吸附器单元的产物流出物、或来自下游过程的废物流之一的一部分，并且使加热的流循环通过吸附床以解吸吸附的组分。在一些实施例中，有利的是采用包含加热的粗天然气流的热吹扫流以再生吸附剂。
在一些实施例中，在吸附和再生步骤期间使用的压力通常升高到典型地700至1500psig。典型地，重烃吸附在接近进料流压力的压力下进行，并且再生步骤可以在约吸附压力下或在减压下进行。当将吸附流出物流的一部分用作吹扫气体时，再生可以有利地在约吸附压力下进行，尤其是例如当将废物或吹扫流再引入到粗天然气流中时。
如本文所用，“硫醇”是指有机含硫化合物，包括但不限于甲硫醇(C1-RSH)、乙硫醇(C2-RSH)、丙硫醇(C3-RSH)、丁硫醇(C4-RSH)、甲硫醚(DMS)、和二甲基二硫醚(DMDS)。
尽管本披露的实施例是关于天然气纯化方法描述的，但本领域普通技术人员应当理解，本文的实施例可以用于或适用于除了LNG和天然气液体(NGL)应用以外的需要去除甲醇和/或水的其他类型的工业应用。
图1示出了根据本披露的至少一个实施例的吸附器单元100。在一些实施例中，吸附器单元100包括容纳吸附床101的单个容器102。其他实施例可以利用多个容器和吸附床，例如，当实施连续TSA工艺时，其中一个或多个吸附床经受吸附循环，而一个或多个床经受再生循环。例如，在一些实施例中，吸附器单元100可以包括两个或更多个容器和吸附床，它们是容器102和吸附床101的重复(未示出)。在吸附床101经受吸附循环的同时，例如使用由用吸附床101进行的吸附循环产生的产物气体，使重复的吸附床经受再生循环。
吸附床101包括容纳在容器102内部的吸附层110。流动方向指示气体进料流流动通过容器102的入口并通过吸附层110，然后到达容器102的出口。在一些实施例中，吸附层110可以包括其呈直径为例如从约1mm至约5mm的吸附剂珠粒形式的吸附材料。
在一些实施例中，吸附层110包含优先选择C5+或C6+烃的吸附剂。如本文所用，术语“优先选择”或“选择”指示吸附剂以比甲烷更大的平衡负载量吸附指定的化合物，由以下等式进一步描述：选择性＝(负载量C6+/浓度C6+)/(负载量C1/浓度C1)，其中C1是甲烷，并且其中负载量定义为所吸附的组分的摩尔数/吸附剂的克数。在某些实施例中，C5+或C6+化合物可以包括戊烷、己烷、苯、庚烷、辛烷、壬烷、甲苯、乙苯、二甲苯、或新戊烷中的一种或多种。在一些实施例中，吸附层110能够从包含甲醇和水的进料气流中至少部分地吸附甲醇和水。
在一些实施例中，吸附层110包含二氧化硅吸附剂、二氧化硅-氧化铝吸附剂、或高二氧化硅沸石吸附剂。在一些实施例中，吸附层110包含无定形二氧化硅吸附剂和/或无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂。无定形二氧化硅吸附剂和无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂可以是至少部分结晶的。在一些实施例中，无定形二氧化硅吸附剂或无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂可以是至少50％无定形的、至少60％无定形的、至少70％无定形的、至少80％无定形的、至少90％无定形的、或100％无定形的。在一些实施例中，无定形二氧化硅吸附剂或无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂可以进一步包含其他组分，如吸附的阳离子。用于吸附层110的示例性吸附剂可以是DurasorbTM HC(可从巴斯夫公司(BASF)获得)。
在一些实施例中，吸附层110包含高二氧化硅沸石吸附剂，如β沸石、ZSM-5、Y沸石、或其组合。如本文所用，“高二氧化硅沸石”是指以下材料，其二氧化硅与氧化铝的比率为以摩尔计至少5、至少10、至少20、至少30、至少50、至少100、至少150、至少200、至少250、至少300、至少350、至少400、至少450、或至少500、或在其间限定的任何范围内(例如，5至500、10至500、10至400、20至300等)。在一些实施例中，二氧化硅与氧化铝的比率在从20至500的范围内。
在一些实施例中，吸附层110是包含二氧化硅和/或氧化铝的微孔吸附剂。如本文所用，术语“微孔吸附剂”是指具有以下特性中的一种或多种的吸附材料：相对微孔表面积(RMA)，其是微孔表面积与布鲁诺尔-埃米特-特勒(BET)表面积的比率，其大于5％、大于10％、大于15％、大于20％、大于25％、或大于30％；如通过汞孔隙率测定法测量的直径在500nm和20000nm之间的孔的总孔体积，其大于5mm3/g、大于10mm3/g、大于20mm3/g、大于30mm3/g、大于40mm3/g、大于45mm3/g、或大于50mm3/g；孔体积(例如，巴瑞特-乔伊纳-海伦德(BJH)孔体积)，其大于0.40cm3/g，大于0.40cm3/g且小于0.50cm3/g，或大于0.425cm3/g且小于0.475cm3/g；和/或BET表面积，其大于400m2/g、大于500m2/g、大于600m2/g、大于700m2/g、大于800m2/g、或大于900m2/g。微孔表面积和BET表面积可以通过氮孔隙率测定法使用例如Micromeritics2000孔隙率测定法系统使用Micromeritics/>2010软件用于分析来表征。可以使用例如Thermo ScientificTM Pascal140/240孔隙率计来进行汞孔隙率测定法。可以使用例如Pascal140/240/440v.1.05软件分析所得的孔隙率数据。
如本文所用，“微孔表面积”是指与直径低于200埃的孔相关的总表面积。在一些实施例中，微孔吸附剂的微孔表面积大于40m2/g、大于50m2/g、大于100m2/g、大于150m2/g、大于200m2/g、或大于230m2/g。在一些实施例中，微孔吸附剂的微孔表面积是从40m2/g至300m2/g、从50m2/g至300m2/g、从100m2/g至300m2/g、从150m2/g至300m2/g、从200m2/g至300m2/g、或从230m2/g至300m2/g。在一些实施例中，相对微孔表面积是从约5％至约10％、约10％至约15％、约15％至约20％、约20％至约25％、约25％至约30％、或在其间限定的任何范围内(例如，约15％至约25％)。在一些实施例中，微孔吸附剂的相应BET表面积范围为从约650m2/至约850m2/g。
在一些实施例中，微孔吸附剂包含以重量百分比计大于85％、大于90％、大于95％、大于96％、大于97％、大于98％、或大于99％的无定形SiO2。在一些实施例中，微孔吸附剂进一步包含以重量百分比计至多20％(即，从大于0％至20％)、至多15％、至多10％、至多9％、至多8％、至多7％、至多6％、至多5％、至多4％、至多3％、至多2％、或至多1％的Al2O3。
在一些实施例中，微孔吸附剂的直径在500nm和20000nm之间的孔的总孔体积大于20mm3/g、大于40mm3/g、大于70mm3/g、大于100mm3/g、大于120mm3/g、大于140mm3/g、大于150mm3/g、大于160mm3/g、或大于170mm3/g。在一些实施例中，微孔吸附剂的直径在500nm和20000nm之间的孔的总孔体积是从20mm3/g至200mm3/g、从40mm3/g至200mm3/g、从70mm3/g至200mm3/g、从100mm3/g至200mm3/g、从120mm3/g至200mm3/g、从140mm3/g至200mm3/g、从150mm3/g至200mm3/g、从160mm3/g至200mm3/g、或从170mm3/g至200mm3/g。
在一些实施例中，微孔吸附剂的BET表面积是从400m2/g至1000m2/g、从500m2/g至1000m2/g、从600m2/g至1000m2/g、从700m2/g至1000m2/g、从800m2/g至1000m2/g、或从900m2/g至1000m2/g。
在一些实施例中，微孔吸附剂的堆积密度小于600kg/m3。在一些实施例中，微孔吸附剂的堆积密度是至少600kg/m3、从约600kg/m3至约650kg/m3、约650kg/m3至约700kg/m3、约700kg/m3至约750kg/m3、约750kg/m3至约800kg/m3、约850kg/m3至约900kg/m3、约950kg/m3至约1000kg/m3、或在其间限定的任何范围内。
在一些实施例中，吸附层包含具有约4.0wt.％或更低的氧化铝含量的吸附剂，其中重量百分比是基于吸附剂的总重量计算的。在一些实施例中，吸附剂的氧化铝含量是约3.9wt.％或更低、约3.8wt.％或更低、约3.7wt.％或更低、约3.6wt.％或更低、约3.5wt.％或更低、约3.4wt.％或更低、约3.3wt.％或更低、约3.2wt.％或更低、约3.1wt.％或更低、约3.0wt.％或更低、约2.9wt.％或更低、约2.8wt.％或更低、约2.7wt.％或更低、约2.6wt.％或更低、约2.5wt.％或更低、约2.4wt.％或更低、约2.3wt.％或更低、约2.2wt.％或更低、约2.1wt.％或更低、约2.0wt.％或更低、约1.9wt.％或更低、约1.8wt.％或更低、约1.7wt.％或更低、约1.6wt.％或更低、约1.5wt.％或更低、约1.4wt.％或更低、约1.3wt.％或更低、约1.2wt.％或更低、约1.1wt.％或更低、约1.0wt.％或更低、0.9wt.％或更低、约0.8wt.％或更低、约0.7wt.％或更低、约0.6wt.％或更低、约0.5wt.％或更低、约0.4wt.％或更低、约0.3wt.％或更低、约0.2wt.％或更低、约0.1wt.％或更低、或在任何前述上限之间限定的任何范围内(例如，约0.1wt.％至约3.5wt.％、约0.6wt.％至约3.1wt.％等)。在一些实施例中，吸附剂不含或基本上不含氧化铝。与基于沸石的吸附剂如沸石4A相比，利用具有低氧化铝含量的吸附剂(例如，二氧化硅吸附剂)的此类实施例可以有利地降低再生期间甲醇到二甲醚的转化率。
图2A示出了根据本披露的至少一个实施例的吸附器单元200，其代表吸附器单元100的变型。吸附器单元包括吸附床201，该吸附床包括容纳在容器202内部的吸附层110和另外的吸附层120。基于所描绘的流动方向，吸附层120被称为在吸附层110的下游。吸附层的相对尺寸不一定按比例绘制，尽管在某些实施例中，吸附层110相对于吸附床101的总重量(即，吸附层110和吸附层120的总重量)的重量百分比(wt.％)可以大于50wt.％、大于60wt.％、大于70wt.％、大于80wt.％、或大于90wt.％。
在一些实施例中，可以调节吸附层110和120的相对尺寸以去除水，使得气流(例如，天然气流)具有这样的水摩尔分数，在气流到达吸附层120之前被吸附层110降低到小于约80ppm、小于约70ppm、小于约60ppm、小于约50ppm、小于约40ppm、小于约30ppm、小于约20ppm、小于约10ppm、小于约5ppm、小于约2ppm，或离开吸附器单元200的气流的水摩尔分数低于低温规格(例如，水摩尔分数低于1ppm或低于0.1ppm)。
在一些实施例中，可以调节吸附层110和120的相对尺寸以去除甲醇，使得气流(例如，天然气流)具有这样的甲醇摩尔分数，在气流到达吸附层120之前被吸附层110降低到小于约40ppm、小于约30ppm、小于约20ppm、小于约10ppm、小于约5ppm、小于约2ppm。
在一些实施例中，吸附层120包含沸石。在一些实施例中，吸附层120包含沸石A、沸石X(例如，沸石13X，其是已经与钠离子交换的沸石X)、或沸石Y中的一种或多种。用于吸附层120的示例性吸附剂可以是DurasorbTM HR4。在一些实施例中，吸附层120包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。在一些实施例中，沸石与周期表的第I和II族的任何元素如Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba交换。用于吸附层120或吸附层120下游的另外吸附层的其他示例性吸附剂包括DurasorbTM BTX、DurasorbTM HC、或DurasorbTM AR中的一种或多种。
在一些实施例中，吸附层120可以包含沸石和二氧化硅和/或氧化铝的微孔吸附剂的混合物(例如，沸石颗粒和微孔吸附剂颗粒的物理混合物)。在一些实施例中，吸附层120包含沸石和微孔吸附剂的梯度，使得微孔吸附剂的总浓度降低，而沸石的浓度沿着从层110至容器102的出口的方向增加，反之亦然。
虽然考虑容纳单个吸附床的单个吸附器单元可以与本文所述的各个实施例一起使用，但是两个或更多个吸附单元可以用于本文所述的各个实施例。例如，图2B显示出图2A的变体，其中使用了单独的吸附器单元250和260，每个吸附器单元分别具有单独的容器252和262，分别用于容纳吸附床251和261。如所示，吸附层110容纳在吸附器单元250的容器252中，并且吸附层120容纳在吸附器单元260的容器262内，其中吸附器单元260在吸附器单元250的下游。在一些实施例中，吸附器单元250用于从气体进料流中吸附去除重烃，并且吸附器单元260用于气体进料流的脱水和/或甲醇的去除。尽管图2B提供了吸附器单元250和260的简化视图，但是应当理解，可以存在各种其他部件，包括加热器、冷却器、各种阀和连接元件以及用于调节流入、流出吸附器单元250和260以及在其间的质量流量的控制器。每个吸附器单元250和260可以包括用于促进实施连续TSA工艺的重复容器和吸附床。
图3A示出了根据本披露的至少一个实施例的另外的吸附器单元300。在吸附器单元300的容器302中的吸附床301与吸附层201类似，不同的是除了吸附层110和吸附层120以外，吸附床301进一步包括紧邻吸附层110上游的吸附层130。另外的实施例还考虑改变吸附床101以包括紧邻吸附层110上游的吸附层130。在一些实施例中，吸附层130包含水稳定的吸附剂，如DurasorbTM HD(可从巴斯夫公司获得)，其包含例如二氧化硅或二氧化硅-氧化铝。
图3B显示图3A的变体，其中使用了单独的吸附器单元350和360，每个吸附器单元分别具有单独的容器352和362，分别用于容纳吸附床351和361。例如，吸附层130和110容纳在吸附器单元350的容器352中，并且吸附层120容纳在吸附器单元360的容器362内，其中吸附器单元360在吸附器单元350的下游。在一些实施例中，吸附剂110、120和130中的每一个可以容纳在单独的吸附器单元的单独容器内。如上文关于图1所讨论的，在吸附器单元350和360中的每一个中可以存在重复的吸附床和容器，以促进实施连续TSA工艺。
考虑双-或多单元配置可以适用于吸附器单元100、200或300中的任一个。在一些实施例中，对于吸附床是TSA工艺的一部分的实施例，多单元配置中的不同吸附剂单元的循环时间可能不同。例如，参照图2B，吸附器单元250(对此，吸附床251可以含有例如无定形二氧化硅吸附剂、无定形二氧化硅-氧化铝吸附剂、或高二氧化硅沸石吸附剂)可以经受小于或等于约8小时、约7小时、约6小时、约5小时、约4小时、约3小时、约2小时、或约1小时的循环时间。吸附器单元260(对此，吸附床261可以含有例如沸石)可以经受比吸附器单元250的循环时间更长的循环时间，如大于10小时且至多24小时、至多48小时、或至多72小时。循环时间的类似变化可以适用于图3B的配置。
图4示出了根据本披露的一个实施例在再生循环期间处理气流(例如，天然气流)以例如去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法400。在方框402处，提供吸附器单元的吸附床(例如，吸附床101、201、301中的任一个或其改进)，该吸附床包括第一吸附层(例如，吸附层110)和可选的第二吸附层(例如，吸附层120)。在一些实施例中，吸附床包括第三吸附层(例如，吸附层130)。
在至少一个实施例中，第一吸附层的氧化铝含量是约3.0wt.％或更低、约2.9wt.％或更低、约2.8wt.％或更低、约2.7wt.％或更低、约2.6wt.％或更低、约2.5wt.％或更低、约2.4wt.％或更低、约2.3wt.％或更低、约2.2wt.％或更低、约2.1wt.％或更低、约2.0wt.％或更低、约1.9wt.％或更低、约1.8wt.％或更低、约1.7wt.％或更低、约1.6wt.％或更低、约1.5wt.％或更低、约1.4wt.％或更低、约1.3wt.％或更低、约1.2wt.％或更低、约1.1wt.％或更低、约1.0wt.％或更低、0.9wt.％或更低、约0.8wt.％或更低、约0.7wt.％或更低、约0.6wt.％或更低、约0.5wt.％或更低、约0.4wt.％或更低、约0.3wt.％或更低、约0.2wt.％或更低、约0.1wt.％或更低。在至少一个实施例中，第一吸附层基本上不含氧化铝。
在至少一个实施例中，第一吸附层包含含有无定形二氧化硅的微孔吸附剂。
在至少一个实施例中，第一吸附床进一步包括在第一吸附层下游的第二吸附层。在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石。在至少一个实施例中，沸石包括沸石A、沸石X、或沸石Y中的一种或多种。在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。在至少一个实施例中，第二吸附层包含沸石4A。在至少一个实施例中，沸石与选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba的元素交换。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括将气流从第一吸附器单元引导至另外吸附器单元的另外吸附床，该另外吸附床包括包含沸石的第二吸附层。在至少一个实施例中，该方法作为脱水过程的一部分进行。
在方框404处，将具有初始甲醇摩尔分数的气体进料流引导至吸附器单元的吸附床。在一些实施例中，气体进料流包含天然气流。在一些实施例中，气体进料流主要包含甲烷(以摩尔计，至少50％甲烷)。在一些实施例中，气体进料流主要包含CO2(以摩尔计，至少50％CO2)。在一些实施例中，接触作为TSA工艺的一部分进行。TSA工艺可以具有小于或等于约8小时、约7小时、约6小时、约5小时、约4小时、约3小时、约2小时、或约1小时的吸附循环时间。
在进入吸附床和接触第一吸附层之前，气体进料流可以具有初始甲醇摩尔分数、和初始水摩尔分数、和初始C5+或C6+烃摩尔分数。在通过第一吸附层之后，当气体进料流到达第二吸附层时，气体进料流具有分别与初始甲醇摩尔分数和初始水摩尔分数相比降低的甲醇摩尔分数和/或降低的水摩尔分数。在一些实施例中，方框404对应于TSA工艺中的吸附循环中的吸附步骤。在一些实施例中，在吸附步骤的持续时间的至少90％内保持降低的甲醇摩尔分数和/或降低的水摩尔分数。也就是说，比第一吸附层水热稳定性差的第二吸附层与第一吸附层相比接触更少的甲醇和/或水，这增加了第二吸附层在若干TSA循环中的总寿命。在一些实施例中，在吸附步骤的持续时间的至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、或100％内保持降低的水甲醇摩尔分数和/或降低的水摩尔分数。
在一些实施例中，初始甲醇摩尔分数是从约50ppm至约1000ppm、从约100ppm至约1000ppm、从约150ppm至约1000ppm、从约250ppm至约1000ppm、从约350ppm至约1000ppm、或从约450ppm至约1000ppm。
在至少一个实施例中，该方法进一步包括在再生循环期间引导处理过的气流的至少一部分通过第一吸附器单元的吸附床，其中对于再生循环，吸附在吸附床中的总甲醇到二甲醚的转化率小于3％、小于2％、小于1％、小于0.5％、或小于0.2％。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的甲醇摩尔分数降低到约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流接触第二吸附层之前，将气流的水摩尔分数降低到约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
在至少一个实施例中，在气流离开第二吸附器单元之前，将气流的水摩尔分数降低到约1ppm或更低。
在至少一个实施例中，离开吸附器单元的气流的最终甲醇摩尔分数是约20ppm或更低、约15ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、约4ppm或更低、约3ppm或更低、约2ppm或更低、约1ppm或更低、约0.5ppm或更低、约0.4ppm或更低、约0.3ppm或更低、约0.2ppm或更低、或低于0.1或更低。
在至少一个实施例中，气流的水摩尔分数是约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、或约5ppm或更低。
在一些实施例中，降低的甲醇摩尔分数小于初始甲醇摩尔分数的约90％、小于约80％、小于约70％、小于约60％、小于约50％、小于约40％、小于约30％、小于约20％、小于约10％、小于约9％、小于约8％、小于约7％、小于约6％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、或小于约1％。
在一些实施例中，在吸附步骤的持续时间的100％内保持降低的甲醇摩尔分数。
在一些实施例中，降低的水摩尔分数小于或等于初始水摩尔分数的约90％。在一些实施例中，降低的水摩尔分数小于初始水摩尔分数的约80％、约70％、约60％、约50％、约40％、约30％、约20％、约10％、约9％、约8％、约7％、约6％、约5％、约4％、约3％、约2％、或约1％。在一些实施例中，降低的水摩尔分数小于初始水摩尔分数的约20％。在一些实施例中，初始水摩尔分数是从约500ppm至约1500ppm，而降低的水摩尔分数小于或等于约500ppm、约450ppm、约400ppm、约350ppm、约300ppm、约250ppm、约200ppm、约150ppm、约100ppm、约50ppm、约40ppm、约30ppm、约20ppm、约10ppm、或约5ppm。在其他实施例中，降低的水摩尔分数小于或等于约100ppm、约50ppm、约10ppm、约9ppm、约8ppm、约7ppm、约6ppm、约5ppm、约4ppm、约3ppm、约2ppm、或约1ppm。
在一些实施例中，在进入吸附床之前，气体进料流具有从约500ppm至约1500ppm的初始C6+烃摩尔分数。在离开吸附床之后，气体进料流可以具有小于或等于约450ppm、约400ppm、约350ppm、约300ppm、约250ppm、约200ppm、约150ppm、约100ppm、约50ppm、约40ppm、约30ppm、约20ppm、约10ppm、约5ppm、约4、约3ppm、约2ppm、或约1ppm的降低的C6+烃摩尔分数。在接触第一吸附层之后但在接触第二吸附层之前，气体进料流可以具有小于或等于约450ppm、约400ppm、约350ppm、约300ppm、约250ppm、约200ppm、约150ppm、约100ppm、约50ppm、约40ppm、约30ppm、约20ppm、约10ppm、约5ppm、约4、约3ppm、约2ppm、或约1ppm的降低的C6+烃摩尔分数。
在一些实施例中，相对于气体进料流中的烃的一种或多种组分的初始浓度，气体进料流中的该组分以摩尔计减少了100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、或5％，其中该一种或多种组分选自苯、C9烃、C8烃、C7烃、C6烃、或C5烃。也就是说，对于气体进料流中的给定组分(例如，苯)，在通过吸附床之后气体进料流中的组分的浓度将相对于初始浓度降低以摩尔计的特定量。
在方框406处，将处理过的气体进料流引导到一个或多个另外的下游过程，如另外的吸附步骤。在一些实施例中，在气体进料流是天然气流的情况下，如果处理过的气体进料流满足低温规格，则下游过程可以是由气体进料流形成液化天然气产物。例如，在离开吸附床之后，气体进料流的最终水摩尔分数可以低于1ppm或低于0.1ppm。在一些实施例中，下游过程可以是由离开吸附器单元之后的天然气流形成天然气液体产物。在至少一个实施例中，该方法进一步包括将离开吸附器单元后的天然气流引导至天然气管道。
在至少一个实施例中，第一吸附床在再生循环期间热再生。在一些实施例中，吸附床可以使用清洁干燥气流，如来自吸附床的产物气体(例如，离开吸附床的处理过的流)或在吸附床是其一部分的吸附器单元外部的流来再生。术语“清洁干燥气流”是指这样的流，其含有在0.1ppm和30ppm之间的水、优选0.1ppm至10ppm的水，在0.1ppm和30ppm之间的甲醇、优选在0.1ppm和10ppm之间的甲醇，以及以小于这些相应物种的气体进料流的浓度的50％存在、优选以小于气体进料流的浓度的50％存在、并且最优选以小于气体进料流的浓度的50％存在的C5+烃物种。在一些实施例中，如果第二吸附层是与第一吸附层不同的单独吸附器单元的一部分，则来自单独吸附器单元的清洁干燥气流可以用于再生第二吸附层。
在一些实施例中，吸附床可以通过去除先前存在的吸附剂的至少一部分并用第一吸附层或第二吸附层中的一个或多个替换而改造或再填充。改造可以包括将内部绝热体安装到容器(例如，容器102)中、改变吸附时间、改变加热时间、改变冷却时间、改变再生气体流速、和改变再生气体温度。在一些实施例中，已经损坏(例如，水热损坏)的沸石材料可以用未被损坏或仍然具有足够吸附容量的沸石吸附剂(例如，吸附层120)替换。
说明性实例
阐述以下实例以帮助理解本披露，并且当然不应被解释为特定地限制本文所述和要求保护的实施例。所披露的实施例的此类变化，包括本领域技术人员能力范围内的现在已知或以后开发的所有等价物的替代，以及配制品的变化或实验设计的微小变化，都被认为落入本文所结合的实施例的范围内。
在以下实例中，“吸附剂A”是指氧化铝含量基于吸附剂的总重量是3.1wt.％的无定形硅胶吸附剂，并且“吸附剂B”是指氧化铝含量基于吸附剂的总重量是0.6wt.％的无定形硅胶吸附剂。
实例1
在1280psia的压力和25℃的温度下，向容纳117克吸附剂A的容器中进料含有600ppm甲醇的甲烷流。甲烷流量是29标准升/分钟(slpm)，并且向床中进料进料气体持续11小时的时间段。11小时之后，将床减压至大气压，并且然后将N2以17slpm的流速进料到床中。然后在2小时内以线性升温将床从25℃加热至270℃，然后将床在270℃下保持另外2小时。随后，将床冷却至25℃。对离开床的气体进行气相色谱分析，并且记录甲醇和DME的量。然后将甲醇到DME的转化率计算为测量的在再生期间离开床的DME摩尔数除以测量的在再生期间离开床的DME摩尔数和在再生期间离开床的甲醇摩尔数的总和。
实例2
重复实例1的方案，不同的是用吸附剂B替换吸附剂A。
表1中比较了两种吸附剂的结果，表明较低的氧化铝含量减少了再生时DME的形成。
表1：吸附剂A甲醇到DME的转化率
实例3
将直径为1英寸的吸附床填充117克DurasorbTM HC吸附剂。在1280psia的压力和28℃的温度下，向床进料含有大约650ppm甲醇的甲烷。甲烷流量为29slpm，持续11小时的时间段。
实例4
重复实例3的方案，不同的是吸附床用BET表面积为约778m2/g、微孔表面积为约139m2/g(对应于约17.9％的RMA)、直径在500nm和20000nm之间的孔的总孔体积在5mm3/g和50mm3/g之间并且孔体积在0.4cm3/g和0.475cm3/g之间的基于无定形二氧化硅的微孔吸附剂的吸附床替换。
如图5所示，实例4的吸附床突破到200ppm水平比实例3的吸附床花费更长的时间(即，实例4约10.5小时，相比于实例3为8.5小时)。
在前述描述中，阐述了许多具体细节，如具体材料、尺寸、工艺参数等，以提供对本披露的实施例的透彻理解。在一个或多个实施例中，特定特征、结构、材料或特性可以按任何合适的方式进行组合。本文使用的术语“实例”或“示例性”意指用作实例、示例或说明。本文描述为“实例”或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计优选或有利。相反，词语“实例”或“示例性”的使用旨在以具体的方式呈现概念。
如本申请中所用，术语“或”旨在意指包含性的“或”，而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外指定，或从上下文中清楚，否则“X包括A或B”旨在意指任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X包括A和B两者，那么在任何前述情况下都满足“X包括A或B”。另外，除非另外指定或从上下文中清楚涉及单数形式，否则如本申请和所附权利要求中所用的冠词“一个/种(a)”和“一个/种(an)”通常应被解释为意指“一个/种或多个/种”。
贯穿本说明书对“实施例”、“某些实施例”或“一个实施例”的引用意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书各处的短语“实施例”、“某些实施例”或“一个实施例”的出现不一定都指代相同的实施例，并且此类指代意指“至少一个”。
应当理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。通过阅读并理解以上描述，许多其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本披露的范围应当参考所附权利要求以及此类权利要求所授权的等同物的全部范围来确定。
Claims (43)
1.一种在再生循环期间处理气流以去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法，该方法包括：
在吸附过程的吸附循环期间，将具有初始甲醇摩尔分数的气流引导至第一吸附器单元的第一吸附床，该第一吸附床包括包含二氧化硅吸附剂的第一吸附层，其中：
该第一吸附层的氧化铝含量基于该第一吸附层的总重量是约3.1wt.％或更低，和/或
该初始甲醇摩尔分数是从约50ppm至约1000ppm、从约100ppm至约1000ppm、从约150ppm至约1000ppm、从约250ppm至约1000ppm、从约350ppm至约1000ppm、或从约450ppm至约1000ppm。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一吸附层的氧化铝含量是约3.0wt.％或更低、约2.9wt.％或更低、约2.8wt.％或更低、约2.7wt.％或更低、约2.6wt.％或更低、约2.5wt.％或更低、约2.4wt.％或更低、约2.3wt.％或更低、约2.2wt.％或更低、约2.1wt.％或更低、约2.0wt.％或更低、约1.9wt.％或更低、约1.8wt.％或更低、约1.7wt.％或更低、约1.6wt.％或更低、约1.5wt.％或更低、约1.4wt.％或更低、约1.3wt.％或更低、约1.2wt.％或更低、约1.1wt.％或更低、约1.0wt.％或更低、0.9wt.％或更低、约0.8wt.％或更低、约0.7wt.％或更低、约0.6wt.％或更低、约0.5wt.％或更低、约0.4wt.％或更低、约0.3wt.％或更低、约0.2wt.％或更低、约0.1wt.％或更低。
3.如权利要求1所述的方法，其中，该第一吸附层基本上不含氧化铝。
4.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：
在该再生循环期间引导该处理过的气流的至少一部分通过该第一吸附器单元的第一吸附床，其中对于该再生循环，吸附在该第一吸附床中的总甲醇到二甲醚的转化率小于3％、小于7％、小于4％、小于1％、或小于0.4％。
5.如权利要求4所述的方法，其中，该第一吸附床在该再生循环期间热再生。
6.如权利要求1所述的方法，其中，该第一吸附床进一步包括包含沸石的第二吸附层，其中该第二吸附层在该第一吸附层的下游。
7.如权利要求1所述的方法，该方法进一步包括：
将该气流从该第一吸附器单元引导至第二吸附器单元的第二吸附床，该第二吸附床包括包含沸石的第二吸附层。
8.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，在该气流接触该第二吸附层之前，将该气流的甲醇摩尔分数降低到约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
9.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，在该气流接触该第二吸附层之前，将该气流的水摩尔分数降低到约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
10.如权利要求7所述的方法，其中，在该气流离开该第二吸附器单元之前，将该气流的水摩尔分数降低到约1ppm或更低。
11.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，该沸石包括沸石A、沸石X、或沸石Y中的一种或多种。
12.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，该第二吸附层包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。
13.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，该第二吸附层包含沸石4A。
14.如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，该沸石与选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba的元素交换。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，离开该第一吸附器单元的该气流的最终甲醇摩尔分数是约20ppm或更低、约15ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、约4ppm或更低、约3ppm或更低、约2ppm或更低、约1ppm或更低、约0.5ppm或更低、约0.4ppm或更低、约0.3ppm或更低、约0.2ppm或更低、或低于0.1或更低。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该气流是天然气流。
17.如权利要求16所述的方法，该方法进一步包括：
由离开该第一吸附器单元后的该处理过的天然气流形成液化天然气产物。
18.如权利要求16所述的方法，该方法进一步包括：
由离开该第一吸附器单元后的该处理过的天然气流形成天然气液体产物。
19.如权利要求16所述的方法，该方法进一步包括：
将离开该第一吸附器单元后的该天然气流引导至天然气管道。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法作为脱水过程的一部分进行。
21.如权利要求20所述的方法，其中，该气流的水摩尔分数是约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、或约5ppm或更低。
22.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该气流主要包含CO2。
23.一种在再生循环期间处理气流以去除甲醇并减少或消除二甲醚形成的方法，该方法包括：
在吸附过程的吸附循环期间，将具有初始甲醇摩尔分数的气流引导至第一吸附器单元的第一吸附床，该第一吸附床包括包含二氧化硅吸附剂的第一吸附层，其中：
该初始甲醇摩尔分数是从250ppm至约1000ppm，并且
对于该再生循环，吸附在该第一吸附床中的总甲醇到二甲醚的转化率小于7％。
24.如权利要求23所述的方法，其中，该第一吸附床在该再生循环期间热再生。
25.如权利要求23所述的方法，其中，该第一吸附床进一步包括包含沸石的第二吸附层，其中该第二吸附层在该第一吸附层的下游。
26.如权利要求23所述的方法，该方法进一步包括：
将该气流从该第一吸附器单元引导至第二吸附器单元的第二吸附床，该第二吸附床包括包含沸石的第二吸附层。
27.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，在该气流接触该第二吸附层之前，将该气流的甲醇摩尔分数降低到约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
28.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，在该气流接触该第二吸附层之前，将该气流的水摩尔分数降低到约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、或约2ppm或更低。
29.如权利要求26所述的方法，其中，在该气流离开该第二吸附器单元之前，将该气流的水摩尔分数降低到约1ppm或更低。
30.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，该沸石包括沸石A、沸石X、或沸石Y中的一种或多种。
31.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，该第二吸附层包含沸石3A、沸石4A或沸石5A中的一种或多种。
32.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，该第二吸附层包含沸石4A。
33.如权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，该沸石与选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、或Ba的元素交换。
34.如权利要求23-33中任一项所述的方法，其中，离开该第一吸附器单元的该气流的最终甲醇摩尔分数是约20ppm或更低、约15ppm或更低、约10ppm或更低、约5ppm或更低、约4ppm或更低、约3ppm或更低、约2ppm或更低、约1ppm或更低、约0.5ppm或更低、约0.4ppm或更低、约0.3ppm或更低、约0.2ppm或更低、或低于0.1或更低。
35.如权利要求23-35中任一项所述的方法，其中，该气流是天然气流。
36.如权利要求35所述的方法，该方法进一步包括：
由离开该第一吸附器单元后的该处理过的天然气流形成液化天然气产物。
37.如权利要求35所述的方法，该方法进一步包括：
由离开该第一吸附器单元后的该处理过的天然气流形成天然气液体产物。
38.如权利要求35所述的方法，该方法进一步包括：
将离开该第一吸附器单元后的该天然气流引导至天然气管道。
39.如权利要求23-38中任一项所述的方法，其中，该方法作为脱水过程的一部分进行。
40.如权利要求39所述的方法，其中，该气流的水摩尔分数是约80ppm或更低、约70ppm或更低、约60ppm或更低、约50ppm或更低、约40ppm或更低、约30ppm或更低、约20ppm或更低、约10ppm或更低、或约5ppm或更低。
41.如权利要求23-40中任一项所述的方法，其中，该气流主要包含CO2。
42.一种变温吸附系统，该变温吸附系统被配置成进行如权利要求1-41所述的方法中的任一种。
43.一种天然气纯化系统，该天然气纯化系统包括如权利要求42所述的变温吸附系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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