DE2729558C3 - Adsorptions/Desorptionsverfahren zur Gewinnung von Wasserstoff - Google Patents

Adsorptions/Desorptionsverfahren zur Gewinnung von Wasserstoff

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Description

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Die Erfindung betrifft ein Adsorptions/Desorptionsverfahren zur Gewinnung von Wasserstoff hoher Reinheit aus einem wasserstoffhaltigen Rohgasgemisch, das neben Wasserstoff stark adsorbierbare Spurenverunreinigungen in Konzentrationen unter 1 Vol.-% und schwach adsorbierbare Komponenten in Konzentrationen über 1 Vol.-% enthält, mittels einer Vorreinigungsstufe (erste Adsorptionsstufe) zur Adsorption der stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen und einer nachgeschalteten Hauptreinigungsstufe (zweite Adsorptionsstufe) zur Adsorption der schwach adsorbierbaren Komponenten und Abströmung des Wasserstoffs sowie Regeneration des Adsorptionsmittels der Vorreinigungsstufe durch Temperaturerhöhung und/oder Heißdampfspülung und isotherme Desorption der in der Hauptreinigungsstufe adsorbierter. Gase durch Druck- und/oder Partialdruckerniedrigung.
Wasserstoffhaltige Rohgase, die bei technischen Prozessen wie der Kokserzeugung, der Kohlevergasung, der Erdöldestillation u. a. anfallen, werden in zunehmendem Maße zur Wasserstoffgewinnung genutzt Hierzu setzt man bevorzugt Adsorptionsmittel ein, die aus dem wasserstoffhaltigen Rohgas bis auf den Wasserstoff alle anderen Gase adsorbieren, während der Wasserstoff selbst, der praktisch nicht adsorbiert wird, den Adsorptionsmittelbehälter, kurz Adsorber genannt, mit relativ hoher Reinheit wieder verläßt. Die in solchen Rohgasen enthaltenen stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen können z. B. höhere Kohlenwasserstoffe, NO1, H2S, COS, Mercaptane, NH3, Wasserdampf und andere, die weniger stark bzw. schwach adsorbierbaren Komponenten können Gase wie N2, CO, CO2, CH4, C2H6 und andere sein.
Die Adsorptionskapazität eines jeden Adsorptionsmittels ist irgendwann einmal erschöpft, d. h., es ist durch die adsorbierten Stoffe völlig kontaminiert. Da ein Verwerfen des völlig kontaminierten Adsorptionsmittels jedoch meist zu kostspielig wäre, muß letzteres von Zeit zu Zeit von den adsorbierten Stoffen befreit werden — dieser Vorgang wird als Desorption bezeichnet —.
Die Desorption erfolgt am bequemsten durch isotherme Druckerniedrigung, also Entspannen und/ oder Evakuieren bzw. durch Spülgasanwendung, d.h. Partialdruckerniedrigung, die auch zusätzlich zur Druckerniedrigung angewendet werden kann. Mit solchen Maßnahmen werden aber nur schwach adsorbierte Gase desorbiert. Stark adsorbierte Gase, hier — wegen ihrer relativ geringen Konzentrationen in den zur Rede stehenden Rohgasen — stark adsorbierbare bzw. stark adsorbierte Spurenverunreinigungen genannt, können jedoch erst durch Temperaturerhöhung und/oder Heißdampfspülung mehr oder weniger vollständig desorbiert werden, bzw. sie müssen, wenn sie im Porensystem des Adsorptionsmittels aufgrund dessen katalytischer Wirkung zerfallen oder chemisch reagieren (cracken, polymerisieren), durch chemische Reaktion mit einem oxidierenden Medium, z. B. Wasserdampf oder CO2, bei Temperaturen von meist höher als 970 K vom Adsorptionsmittel entfernt werden. — Im folgenden wird, wenn es sich um die Entfernung der genannten Spurenverunreinigungen handelt, von der Regeneration des Adsorptionsmittels gesprochen werden, im Gegensatz zur reinen Desorption durch Druck- und/oder Partialdruckerniedrigung.
In der Technik verwendet man zur Wasserstoffgewinnung aus wasserstoffhaltigen Rohgasen häufig zweistufige Adsorptionsprozesse. Dabei werden in einer ersten Adsorptionsstufe (Vorreinigungsstufe) die stark adsorbierbaren Gase und in einer zweiten Adsorptionsstufe (Hauptreinigungsstufe) außer Wasserstoff alle übrigen — leicht adsorbierbaren — Gase adsorbiert, während der Wasserstoff in mehr oder minder hoher Reinheit, meist besser als 99%, aus dem zweiten Adsorber abströmt.
Die Vorreinigungsstufe wird im allgemeinen unter konstanter Betriebsbedingung ständig mit Rohgas durchströmt und füllt sich dabei allmählich mit stark adsorbierten Gasen auf, d. h. das Adsorptionsmittel wird allmählich kontaminiert. Nach einer gewissen Zeit, wenn das Adsorptionsmittel völlig kontaminiert ist, wird·
es, je nach Art der Ablagerungen an den Porenwänden, erhitzt, mit Wasserdampf bei Temperaturen zwischen 370 K und 570 K gespült oder bei Temperaturen oberhalb 970 K mit einem teilvergasenden Medium wie Wasserdampf oder CO2 reaktiviert Für den letzteren Prozeß wird das Adsorptionsmittel aus der Reinigungsstufe ausgeschleust Bisweilen verzichtet man, meist aus Kostengründen, auch auf die Regeneration und ersetzt einfach das verbrauchte Adsorptionsmittel gegen neues Material.
Nach Verlassen der Vorreinigungsstufe tritt das Gasgemisch in eine zweite Adsorptionsstufe, in der der Wasserstoff von den verbliebenen schwach adsorbierbaren Gasen abgetrennt wird. Das geschieht in der Weise, daß das vorgereinigte Gasgemisch, meist unter erhöhtem Druck, durch das Adsorptionsmittel geleitet wird, wobei alle Komponenten bis auf H2 adsorbiert werden und H2 in mehr oder minder reiner Form als Produktgas abströmt Die Desorption erfolgt im Wechsel mit der Adsorption durch Druck- bzw. Partialdruckerniedrigung jeweils beim ersten Erreichen der Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels für eine der abzutrennenden Gaskomponenten — man sagt, daß diese Gaskomponente »durchbricht« —.
Die Zykluszeiten von Adsorption und Regeneration betragen bei der Vorreinigungsstufe meist mehrere Tage bis Wochen. Bei der Hauptreinigungsstufe liegen die Zykluszeiten von Adsorption und Desorption dagegen im Bereich von wenigen Minuten bis höchstens 1 oder IV2 Stunden.
Aufgrund der gegenüber der Hauptreinigungsstufe wesentlich aufwendigerer, und daher teureren Art der Regeneration in der Vorreinigungsstufe ist man bestrebt, die Gesamtadsorptionszeit dieser Reinigungsstufe (Standzeit) möglichst lang zu halten. Eine schnelle Kontamination des Adsorptionsmittels in der Vorreinigungsstufe kann die Wirtschaftlichkeit des gesamten Adsorptionsverfahrens in Frage stellen.
Die Standzeit wird im wesentlichen durch die Zusammensetzung des Rohgases, die Qualität des Adsorptionsmittels und durch Druck und Temperatur des Gases beeinflußt. Doch selbst bei optimaler Ausnutzung dieser Einflußgrößen ergeben sich bei den bisherigen Verfahrensweisen viel zu kurze Standzeiten. Oder die Adsorber für die Vorreinigungsstufe müssen sehr groß gebaut werden, so daß das ganze Adsorptions/Desorptionsverfahren aus diesem Grunde unwirtschaftlich wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Wasserstoffgewinnungsanlage die Standzeit der Adsorptionsmittel der Vorreinigungsstufe, in der stark adsorbierbare Spurenverunreinigungen adsorbiert werden, auf einfache Weise gegenüber bisher bekannten Maßnahmen zu verlängern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorreinigungsstufe — bis zu ihrer völligen Kontamination mit stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen — den gleichen Druckwechselzyklen wie die Hauptreinigungsstufe unterzogen wird und hierzu die Vorreinigungsstufe und die dazugehörige Hauptreinigungsstufe während der Druckwechselzyklen in Reihe geschaltet werden, und die Vorreinigungsstufe bei völliger Kontamination von der Hauptreinigungsstufe, zwecks Regeneration durch an sich bekannte Maßnahmen, abgetrennt wird.
Durch diese Verfahrensweise werden der Vor- und der Hauptreinigungsstufe die zu reinigenden Gasgemische unter annähernd gleichem Druck zugeführt, d.h., das aus der Vorreinigungsstufe abströmende Gasgemisch wird auf kürzestmöglichem Wege durch eine Rohrleitung mit geöffnetem Ventil in die Hauptreinigungsstufe geleitet, an deren anderem Ende der Wasserstoff mit einer Reinheit von in der Regel mehr als 99Vol.-%, meist sogar mehr als 99,9Vol.-%, abströmt Die Druckerniedrigung erfolgt für beide Reinigungsstufen zusammen ebenfalls nur über einen einzigen Gasaustritt. so daß keine aufwendigen Rohrleitungs- und Ventilsysteme notwendig sind. Überraschenderweise wird so erreicht, daß das Adsorptionsmittel der Vorreinigungsstufe erheblich langsamer kontaminiert als bei gebräuchlichen Verfahrensweisen, die ja für diese Stufe keine Druckwechselzyklen vorsehen. — Man verfuhr bisher wohl deshalb so, weil Druckerniedrigung allein bekanntlich zu keiner erheblichen Desorption stark adsorbierter Gase führt —.
Auch bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist die Regeneration des Adsorptionsmittels in der Vorreinigungsstufe auf einfache Weise möglich, weil hierzu nur — bei abgestellter Rohgaszufuhr — das Ventil in der Verbindungsleitung der beiden Reinigungsstufen geschlossen werden muß und sofort mittels an sich bekannter Maßnahmen das Adsorptionsmittel im Adsorber, oder nach Ausschleusung außerhalb des Adsorbers, regeneriert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die bei der Druckerniedrigung abströmenden Gase in der zur Adsorptionsrichtung entgegengesetzten Richtung geführt. Dadurch wird das Standzeitverhalten der Vorreinigungsstufe noch weiter verbessert
Weiterhin hat sich gezeigt, daß die Druckwechselzyklen zu einer besonders effektiven Ausnutzung der Adsorptionsmittel der Vor- und Hauptreinigungsstufe führen, wenn die Adsorption bei Drucken größer oder gleich 1 bar, vorzugsweise zwischen 5 und 70 bar, und die Desorption bei deutlich geringeren Drucken als bei der Adsorption, vorzugsweise zwischen 1 und 0,01 bar, vorgenommen wird. Jedoch ist die bevorzugte obere Grenze des Gasdrucks bei der Adsorption von 70 bar im Sinne der Erfindung nicht von grundsätzlicher Natur, sondern entspricht nur den derzeit höchsten Drucken, bei denen die hier zur Rede stehenden Rohgase anfallen. Genauso wie die untere Grenze des Gasdruckes bei der Desorption von 0,01 bar im wesentlichen durch den Stand der technischen Entwicklung großer Vakuumpumpen und Wirtschaftlichkeitsfragen bestimmt ist.
Darüber hinaus ist es zur besseren Bewältigung der unterschiedlichen Adsorptionsaufgaben in der Vorbzw. Hauptreinigungsstufe besonders vorteilhaft, in der Vorreinigungsstufe ein weitporiges Adsorptionsmittel, vorzugsweise mit mittleren Adsorptionsporendurchmessern von 0,5 bis 2,0 nm, und in der Hauptreinigungsstufe ein engporiges Adsorptionsmittel, vorzugsweise mit mittleren Adsorptionsporendurchmessern von weniger als 0,6 nm, einzusetzen.
Anstelle der Regeneration des völlig kontaminierten Adsorptionsmittels in der Vorreinigungsstufe ist es je nach Art der Kontamination von Vorteil, jenes gegen frisches Adsorptionsmittel auszutauschen.
Zur kontinuierlichen Wasserstoffgewinnung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, mindestens zwei Adsorptions/Desorptionseinheiten, bestehend aus je einer Vor- und einer Hauptreinigungsstufe, Verbindungsleitungen und Ventilen, wechselweise auf Adsorption und Desorption zu schalten.
Schließlich hat sich gezeigt, daß bei Einsatz von noch nicht feingereinigtem Koksofengas als wasserstoffhalti-
ges Rohgas eine besonders hohe Standzeitverlängerung des Adsorptionsmittels der Vorreinigungsstufe erzielt wird.
In Fig. la) und !b) sind zwei zweistufige Adsorptions/Desorptionseinheiten einander gegenübergestellt. Dabei entspricht F i g. la) einer erfindungsgemäßen und Fig. Ib) einer herkömmlichen Verfahrensweise. In beiden Figuren wurden die gleichen Bezeichnungen für die Details gewählt.
Das Rohgas wird über Leitung 1 der mit Adsorptionsmittel gefüllten Vorreinigungsstufe (Adsorber VR) zugeführt. Über das geöffnete Ventil V gelangt das von den stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen befreite Gasgemisch in die ebenfalls mit Adsorptionsmittel gefüllte Hauptreinigungsstufe (Adsorber HR). An dem den Gaseintrittsstutzen des Adsorbers HR gegenüberliegenden Ende verläßt der Wasserstoff diesen über Leitung 2. Die Druckerniedrigung durch Entspannen erfolgt über Leitung 3, durch Evakuieren über Leitung 4. Das aus den beiden zuletzt genannten Leitungen austretende Gasgemisch wird als Armgas bezeichnet. Zusätzlich zu den Maßnahmen des Entspannens und/oder Evakuierens kann eine Spülung mit einem reinen Gas oder einem Gasgemisch vorgenommen werden. Schließlich kann zur Regeneration des Adsorbers VR das Ventil ^geschlossen werden und ggf. durch die gestrichelten Leitungen ein Regenerationsmedium in den Adsorber VT? eingespeist bzw. aus ihn wieder ausgetragen werden.
F i g. 2 zeigt eine dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende Wasserstoffgewinnungsanlage mit drei Adsorptions/Desorptionseinheiten, die zur kontinuierlichen Gewinnung von Wasserstoff wechselweise auf Adsorption, Desorption und gegebenenfalls Regeneration geschaltet werden können. Die dazu erforderlichen weiteren, aber nicht erfindungswesentlichen Ventile sind — ebenso wie in F i g. 1 — der Übersichtlichkeit halber fortgelassen worden genauso wie darauf verzichtet wurde, weitere im Rahmen der Erfindung liegende Kombinationsmöglichkeiten zwischen den einzelnen Adsorbem sowie deren Zu- und Ableitungen aufzuzeigen.
Folgende Messungen wurden durchgeführt, um die durch das erfindungsgemäße Verfahren hervorgerufene Standzeilverbesserung des Adsorptionsmittels in der Vorreinigungsstufe zu demonstrieren:
Um jeweils feststellen zu können, wie stark nach einer bestimmten Zeit das Adsorptionsmittel der Vorreinigungsstufe kontaminiert war, wurde der entsprechende Adsorber (Vorreinigungsstufe), der mit einer Aktivkohle gefüllt war, mit Rohgas, z. B. Koksofengas, bei konstantem Druck — also ohne Druckwechsel — längere Zeit durchströmt. In bestimmten Zeitabständen bzw. nachdem gewisse Mengen an Rohgas (m3 Gas/m3 Aktivkohle) durch den Adsorber geströmt waren, wurde der Rohgasstrom kurz abgeschaltet und der folgende Test, der eine Aussage über die Qualitätsminderung der Aktivkohle — hervorgerufen durch die Spurenverunreinigungen — macht, durchgeführt:
Die Aktivkohle wurde zuerst mit H2 gespült und dann wurde wieder Koksofengas (andere Testgasgemische sind ebenfalls möglich!) eingeleitet Am anderen Ende des Adsorbers strömt H2, der praktisch nicht adsorbiert wird, ab, und zwar so lange, bis die nächste Gaskomponente, in diesem Fall N2, durchbricht Dieser Durchbruch erfolgt um so eher, je stärker die Aktivkohle mit Spurenverunreinigungen belegt ist Ist die Aktivkohle noch frei von Spurenverunreinigungen, dann erfolgt der N2-Durchbruch erst relativ spät. Aus der Durchbruchszeit für N2 wird nach folgender Gleichung in bekannter Weise der dynamische Adsorptionskoeffizient für das Testgas N2 berechnet:
to = N2-Durchbruchszeit (h),
ν = abgeströmte H2-Menge (mVh),
M = Volumen des Adsorptionsmittels (m3).
Ein hoher dynamischer Adsorptionskoeffizient K für eine bestimmte Gaskomponente (z. B. N2) bedeutet eine gute Adsorbierbarkeit für diese Komponente. In unserem Fall folgt daraus, daß eine solche Aktivkohle
is mit hohem K-Wert bezüglich N2 noch keine oder nur eine sehr geringe Kontamination infolge von Spurenverunreinigungen erlitten hat. Statt N2 kann man auch beliebige andere Testgase verwenden.
Der Nachweis über die Ablagerung von stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen, die zudem unter der katalytischen Wirkung des Adsorptionsmittels noch chemisch miteinander reagieren können, erfolgt hier also indirekt über die beschriebene Messung der dynamischen Adsorptionskoeffizienten für eine »saubere« Gaskomponente (z. B. N2). Direkte Analysenmethoden entfallen meistens, da die Spurenverunreinigungen aufgrund der sehr niedrigen Konzentrationen nicht exakt genug gemessen werden können.
Zum Vergleich einer erfindungsgemäßen mit einer herkömmlichen Verfahrensweise wurde je eine zweistufige Adsorptions/Desorptionseinheit gemäß Fig. la) und F i g. Ib) aufgebaut.
Beispiel 1
Die beiden in Reihe geschalteten Adsorber wurden mit Aktivkohle gefüllt. Und zwar der erste mit 465 g und der zweite mit 1832 g. Als Rohgas wurde ein Koksofengas wie weiter oben beschrieben gewählt. Dieses Gas wurde in der angegebenen Richtung bei einem Druck von 15 bar durch die Adsorber geleitet, bis am Ende von HR der erste Durchbruch an N2 festgestellt wurde. Bis dahin strömte reiner H2 ab. Seine Reinheit und auch der Durchbruch von N2 wurde mit Hilfe eines Massenspektrometers festgestellt.
Nach Erreichen des N2-Durchbruchs erfolgte die Desorption durch Druckerniedrigung (Entspannen und Evakuieren) in der angegebenen Richtung (F i g. 1). Danach folgte eine erneute Adsorption, wobei wieder Produkt-Wasserstoff abströmte. Dieser Vorgang wiederholte sich — automatisch geregelt — entsprechend den bekannten Druckwechselprozessen. Die Zykluszeiten zwischen Adsorption und Desorption lagen bei allen Versuchen zwischen 3 und 6 Minuten. Der Desorptionsdruck lag zwischen 0,01 und 0,1 bar.
In einer ersten Versuchsreihe wurde in beiden Adsorbern der Druckwechsel gemäß F i g. 1 a) vollzogen, in der zweiten Versuchsreihe nur in der Hauptreinigungsstufe gemäß F i g. Ib).
Um jeweils die Kontamination des Adsorptionsmittels der Vorreinigungsstufe infolge der Adsorption stark adsorbierbarer Spurenverunreinigungen feststellen zu können, wurde von Zeit zu Zeit, z. B. einmal am Tag, der Druckwechsel unterbrochen und am entsprechenden Adsorber der dynamische Adsorptionskoeffizient für N2 in der oben beschriebenen Weise mit Hilfe des Massenspektrometers gemessen.
In F i g. 3 sind die Ergebnisse dargestellt. Man erkennt sehr deutlich, daß in dem Fall, in dem auch in der
Vorreinigungsstufe der Druckwechsel vollzogen wird, die Schädigung durch Spurenverunreinigungen lange nicht so schnell eintritt wie in dem Fall, daß die Vorreinigungsstufe in bekannter Weise nur durchströmt wird. Es wurde gemessen, daß der Adsorber der Vorreinigungsstufe erst nach einer durchgesetzten Rohgasmenge von 350 000 mVrn3 Aktivkohle beim Test einen ersten eindeutigen Abfall des dynamischen Adsorptionskoeffizienten zeigte. Das war nach 39 Tagen der Fall. In F i g. 3 ist zur besseren Gegenüberstellung der Ergebnisse nur der Bereich bis etwa 40 000 m3 Rohgas/m3 Aktivkohle dargestellt. Der erste Abfall in beiden Kurven (unterhalb 2000 nWm3) rührt von der fast immer zu beobachtenden Adsorption von Wasserdampf, der im Kokereigas vorhanden ist, her und hat für das erfindungsgemäße Verfahren keine Bedeutung.
Nachdem der Adsorber der Vorreinigungsstufe mit Spurenverunreinigungen weitgehend beladen war, wurde eine Regeneration dieses Adsorbers vorgenommen. Dazu wurde die Aktivkohle der Vorreinigungsstufe nach Schließen des Trennventils auf 7800C aufgeheizt und mit überhitztem Wasserdampf gespült Nach 10 min wurde die Wasserdampfzufuhr abgestellt und der Voradsorber wieder abgekühlt. Der Test ergab wieder einen /C-Wert für N2 von 30,9 m3/m3 entsprechend dem Ausgangswert. Die Apparatur war damit für einen neuen Druckwechselbetrieb bereit.
Beispiel 2
Der Versuch aus Beispiel 1, bei dem beide Reinigungsstufen in erfindungsgemäßer Weise dem gleichen Druckwechsel unterzogen wurden, wurde wiederholt. Allerdings wurde in der Vorreinigungsstufe eine weitporige Aktivkohle (Schüttdichte 370 kg/m3), in der Hauptreinigungsstufe dagegen die gleiche relativ
engporige Aktivkohle (Schüttdichte 690 kg/m3) eingesetzt wie im Beispiel 1. Der Abfall der dynamischen Adsorptionskoeffizienten in der Vorreinigungsstufe trat nicht nach 350 000 m3 durchgeleitetem Rohgas pro m3 Aktivkohle, sondern erst nach 420 000 m3/m3 ein. Die weitporige Aktivkohle ist also günstiger für die Entfernung der Spurenverunreinigungen.
Beim Vergleich der Versuche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und denjenigen nach dem bekannten Verfahren wurde — wie bereits erwähnt — stets die insgesamt in der Versuchszeit durchgesetzte Rohgasmenge, bezogen auf 1 m3 Aktivkohle in der betreffenden Reinigungsstufe, zugrunde gelegt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere das verbesserte Standzeitverhalten, treten damit eindeutig in Erscheinung —. Selbstverständlich hätten die beispielhaft gezeigten Versuche auch mit jedem anderen Rohgas, das der obengenannten Zusammensetzung entspricht, durchgeführt werden können.
Es ist aber noch ein zusätzlicher Vorteil herauszustellen: Bei dem bekannten Verfahren ist ersichtlicherweise für die gewonnene H2-Menge die Größe der Hauptreinigungsstufe alleine maßgebend. Beim erfindungsgemäßen Verfahren nimmt diese Reinigungsstufe an den Druckwechselzyklen mit teil. Dadurch wird die gewonnene H2-Menge am Anfang, wo die Vorreinigungsstufe noch unbeladen ist, von der Größe der Vor- und Hauptreinigungsstufe zusammen bestimmt. Mit allmählich zunehmender Kontamination durch Spurenverunreinipungen geht die anteilige Wirkung der Vorreinigungsstufe zwar zurück, doch wird sich, da die Vorreinigungsstufe zwecks Schonung der Hauptreinigungsstufe niemals bis zur völligen Kontamination mit Spurenverunreinigungen ■—'--'— -:-J : -:-
beladen wird, immer ein gewisser Teil der Vorreinigungsstufe vermehrend auf die Menge des gewonnenen H2 auswirken.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

  1. Patentansprüche:
    L Adsorpüons/Desorptionsverfahren zur Gewinnung von Wasserstoff hoher Reinheit aus einem wasserstoffhaltigen Rohgasgemisch, das neben Wasserstoff stark adsorbierbare Spurenverunreinigungen in Konzentrationen unter 1 VoL-% und schwach adsorbierbare Komponenten in Konzentrationen über 1 Vol.-% enthält, mittels einer Vorreinigungsstufe (erste Adsorptionsstufe) zur Adsorption der stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen und einer nachgeschalteten Hauptreinigungsstufe (zweite Adsorptionsstufe) zur Adsorption der schwach adsorbierbaren Komponenten und Abströmung des Wasserstoffs sowie Regeneration des Adsorptionsmiuels der Vorreinigungsstufe durch Temperaturerhöhung und/oder Heißdampfspülung und isotherme Desorption der in der Hauptreinigungsstufe adsorbierten Gase durch Druck- und/oder Partialdruckerniedrigung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorreinigungsstufe — bis zu ihrer völligen Kontamination mit stark adsorbierbaren Spurenverunreinigungen — den gleichen Druckwechselzyklen wie die Hauptreinigungsstufe unterzogen wird und hierzu die Vorreinigungsstufe und die dazugehörige Hauptreinigungsstufe während der Druckwechselzyklen in Reihe geschaltet werden, und die Vorreinigungsstufe bei völliger Konstamination von der Hauptreinigungsstufe, zwecks Regeneration, durch an sich bekannte Maßnahmen abgetrennt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Druckerniedrigung abströmenden Gase in der zur Adsorptionsrichtung entgegengesetzten Richtung geführt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorreinigungsstufe ein weitporiges Adsorptionsmittel, vorzugsweise mit mittleren Adsorptionsporendurchmessern von 0,5 bis 2,0 nm, und in der Hauptreinigungsstufe ein engporiges Adsorptionsmittel, vorzugsweise mit mittleren Adsorptionsporendurchmessern von weniger als 0,6 nm, eingesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Adsorptions/Desorptionseinheiten, bestehend aus je einer Vor- und einer Hauptreinigungsstufe, Verbindungsleitungen und Ventilen, wechselweise auf Adsorption und Desorption geschaltet werden.
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