DE10296618B4

DE10296618B4 - Verfahren zum Abtrennen der Gasbeimischungen aus Gasgemischen

Info

Publication number: DE10296618B4
Application number: DE10296618T
Authority: DE
Inventors: Vladimir Semenovič Adamov; Vladimir Federovič Vaksman; Leonid Borisovič Volokitin; Vladimir Leonidovič Gotovko; Sergeij Michaylovič Kozlov; Vadim Leontevič Kozin; Irina Petrovna Kolesova; Alekseij Vladimirovic Korobov; Igor Georg'evič Mirgorod; Vladimir Nikol'evič Potapov; Vjačeslav Michaylovič Filippov
Original assignee: OBTSESTVO S ORGRANICENNOI OTVE; Obtsestvo S Orgranicennoi Otvetstvennostju "akela-N"
Current assignee: OBTSESTVO S ORGRANICENNOI OTVE; Obtsestvo S Orgranicennoi Otvetstvennostju "akela-N"
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: SE0400981D0; SE0400982D0; RU2205059C1; DE10296618T5; WO2003033112A1

Abstract

Verfahren zum Abtrennen von Gasbeimischungen aus Gasgemischen, umfassend das Zuführen eines zumindest inerte Gase enthaltenden Ausgangsgasgemisches in einen Kontaktapparat, das Absorbieren der Gasbeimischungen aus dem Ausgangsgasgemisch und das Abführen des gereinigten Gasgemisches aus dem Kontaktapparat, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Hohlraum des Kontaktapparates vor dem Zuführen des Ausgangsgasgemisches mit einem Gemisch von Magnesium und aktivhöherwertigem Aluminiumoxid im vorgegebenen Verhältnis gefüllt wird und der Absorptionsvorgang, der mit einer Zerlegung und Oxidation der Beimischungselemente vor sich geht, mit der ständigen Zufuhr der Wärme durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Gasbeimischungen aus Gasgemischen oder zur Reinigung der Gase und Gasgemische von Gasbeimischungen und kann in Tiefkühltemperatur-Gastrennungsanlagen zum Abtrennen der Beimischungen aus inerten Gasen, insbesondere zur Absorption von Kohlenwasserstoffen und fluorchloriden Verbindungen von Grenzkohlenwasserstoffen aus einem Krypton-Xenon-Gemisch verwendet werden.
Es ist ein Verfahren zum Abtrennen von Gasbeimischungen aus Gasgemischen bekannt, bei dem ein inerte Gase enthaltendes Ausgangsgasgemisch in einen Kontaktapparat zugeführt wird, die Gasbeimischungen daraus absorbiert werden und das gereinigte Gasgemisch aus dem Kontaktapparat abgeführt wird (RU 2111425 C 1 mit Anmeldetag-vom 20.05.98).
Dieses Verfahren hat aber keine hohe Effektivität und Wirtschaftlichkeit, weil es, zum Beispiel, kein Abtrennen der Derivate aus den inerten Gasen ermöglicht und zu dessen Verwirklichung eine Tieftemperaturkühlung des Kontaktapparates (des Adsorbers) verwendet wird, was mit zusätzlichem Energieverbrauch verbunden ist.
Bekannt ist ebenfalls ein Verfahren zum Abtrennen der Gasbeimischungen aus Gasgemischen durch die Zufuhr eines inerte Gase enthaltenden Ausgangsgasgemisches in einen Kontaktapparat, die Absorption der Gasbeimischungen aus dem Ausgangsgasgemisch und das Abführen des gereinigten Gasgemisches aus dem Kontaktapparat

1973, c.91 – 93; Die Lufttrennung durch das Tiefkühlungsverfahren. Unter der Redaktion von Epifanowa W.I. und Axelrod L.S.. Band 2. Moskau, Maschinenbau, 1973, s.91 93).
Das vorbekannte Verfahren gewährleistet aber keinen hohen Reinigungsgrad der inerten Gase von Gasmikrobeimischungen, insbesondere keine qualitative Reinigung des angereicherten Krypton-Xenon-Gasgemisches von Grenz- und Ungrenzkohlenwasserstoffen und Absorption von Fluorchlorid-Derivaten der Grenzkohlenwasserstoffe aus dem Gemisch. Die niedrige Effektivität des vorbekannten Verfahrens wird dadurch erklärt, dass der innere Hohlraum des Kontaktapparates mit Oxidkupfer oder aktiver Tonerde gefüllt wird, deren Wahlabsorptionsfähigkeit in bezug auf Kohlenwasserstoffe niedrig ist und die die Derivate der Grenzkohlenwasserstoffe überhaupt nicht absorbieren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer wirksamen Methode, die einen hohen Reinigungsgrad gewährleistet, und zwar die hohe Effektivität des Abtrennens von Kohlenwasserstoffen und die Absorption der Derivate von Grenzkohlenwasserstoffen aus inerten Gasen, insbesondere aus einem Krypton-Xenon-Gemisch.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei den vorbekannten Verfahren des Abtrennens der Gasbeimischungen aus Gasgemischen, bei denen ein mindestens inerte Gase enthaltendes Ausgangsgasmisch einem Kontaktapparat zugeführt wird, die Gasbeimischungen daraus absorbiert werden und das gereinigte Gasgemisch aus dem Kontaktapparatabgeführt wird, gemäß der Erfindung der innere Hohlraum des Kontaktapparates vor der Zufuhr des Ausgangsgasmisches mit einem Gemisch von Magnesium und aktivhöherwertigem Aluminiumoxid im vorgegebenen Verhältnis gefüllt wird. Der Absorptionsvorgang, der mit der Zerlegung und Oxidation der Beimischungselemente vor sich geht, wird mit ständiger Zufuhr von Wärme durchgeführt.
Der Absorptionsvorgang der Gasbeimischungen wird außerdem bei Temperaturgrenzwerten von 673 bis 973 °K durchgeführt.
Es ist auch vorgesehen, dass der Absorptionsvorgang der Gasbeimischungen bei absoluten Druckgrenzwerten von 10 kPa bis 4 mPa durchgeführt wird.
Daneben wird als Ausgangsgasgemisch ein Krypton-Xenon-Gemisch verwendet, das in Gasbeimischungen mindestens Kohlenwasserstoffe und Fluorchlorid-Derivate der Grenzkohlenwasserstoffe enthält.
Das Verfahren zum Abtrennen der Gasbeimischungen aus Gasgemischen wird auf folgende Weise verwirklicht.
Ein Krypton-Xenon-Ausgangsgasgemisch (volumetrisch 99 % Kr+Xe), das mindestens Kohlenwasserstoffe und Fluorchlorid-Derivate der Grenzkohlenwasserstoffe in Gasbeimischungen enthält, erhält man als Ergebnis der Verarbeitung eines primären Krypton-Konzentrats (0,2 % Kr+Xe) aus dem Verdampfer einer Krypton-Kolonne des Basisblocks einer Lufttrennungsanlage, welcher das Krypton-Konzentrat zugeführt wurde. Dieses Krypton-Xenon-Ausgangsgasgemisch wird zum Beispiel aus einem Block, in dem eine sekundäre Krypton-Konzentration durchgeführt wird, in den Kontaktapparat geführt, dessen innerer Hohlraum vorher mit einem Gemisch von Magnesium und aktivhöherwertigem Aluminiumoxid im vorgegebenem Verhältnis gefüllt wird. Der Absorptionsvorgang der Gasbeimischungen, der mit der Zerlegung und Oxidation der Beimischungselemente vor sich geht, wird mit ständiger Wärmezufuhr bei Temperaturgrenzwerten von 673 bis 973 °K und bei einem absoluten Druck in den Grenzwerten von 10 kPa bis 4 mPa durchgeführt. (d.h. Reinigung der Krypton-Xenon Gasmischung von den Gasbeimischungen). Das 7-8 % volumetrische Xenon enthaltende Krypton-Xenon-Gasgemisch, das von Gasbeimischungen gereinigt ist, wird in eine Anlage zum Erhalten von reinem Xenon und Krypton durch die Rektifikations- oder Adsorptionmethode abgeführt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch bedingt, dass sich die im Gemisch von Magnesium und aktivhöherwertigem Aluminiumoxid ablaufenden Adsorptionsvorgänge der Gasbeimischungen von den bekannten Verfahren qualitativ unterscheiden, denn es wird nicht nur die Absorptionsfähigkeit, insbesondere in bezug auf die Grenz- und Ungrenzkohlenwasserstoffe, erhöht, sondern es findet auch eine Absorption der Fluorchlorid-Derivate von Grenzkohlenwasserstoffen aus dem Ausgangsgasgemisch statt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat die Industrieprüfungen bestanden und wird in Betrieben für die Reinigung angereicherter Krypton-Xenon-Gemischen von Kohlenwasserstoffen und Derivaten der Grenzkohlenwasserstoffe verwendet.

Claims

Verfahren zum Abtrennen von Gasbeimischungen aus Gasgemischen, umfassend das Zuführen eines zumindest inerte Gase enthaltenden Ausgangsgasgemisches in einen Kontaktapparat, das Absorbieren der Gasbeimischungen aus dem Ausgangsgasgemisch und das Abführen des gereinigten Gasgemisches aus dem Kontaktapparat, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Hohlraum des Kontaktapparates vor dem Zuführen des Ausgangsgasgemisches mit einem Gemisch von Magnesium und aktivhöherwertigem Aluminiumoxid im vorgegebenen Verhältnis gefüllt wird und der Absorptionsvorgang, der mit einer Zerlegung und Oxidation der Beimischungselemente vor sich geht, mit der ständigen Zufuhr der Wärme durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsvorgang der Gasbeimischungen bei Temperaturgrenzwerten von 673 bis 973 °K durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsvorgang der Gasbeimischungen bei absoluten Druckgrenzwerten von 10 kPa bis 4 mPa durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Krypton-Xenon-Gemisch als Ausgangsgasgemisch verwendet wird, das in Gasbeimischungen mindestens Kohlenwasserstoffe und Fluorchlorid-Derivate der Grenzkohlenwasserstoffe enthält.