DE69534710T2 - VSA Adsorptionsverfahren mit Dauerbetrieb - Google Patents

VSA Adsorptionsverfahren mit Dauerbetrieb Download PDF

Info

Publication number
DE69534710T2
DE69534710T2 DE69534710T DE69534710T DE69534710T2 DE 69534710 T2 DE69534710 T2 DE 69534710T2 DE 69534710 T DE69534710 T DE 69534710T DE 69534710 T DE69534710 T DE 69534710T DE 69534710 T2 DE69534710 T2 DE 69534710T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
pressure
feed
gas mixture
adsorbable component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69534710T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69534710D1 (de
Inventor
Rakesh Agrawal
Tarik Naheiri
Ravi Kumar
Charles Franklin Watson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products and Chemicals Inc
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22705350&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69534710(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Publication of DE69534710D1 publication Critical patent/DE69534710D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69534710T2 publication Critical patent/DE69534710T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren zum Separieren eines stärker adsorbierbaren Bestandteils von einem weniger stark adsorbierbaren Bestandteil in einem Gasgemisch mit hoher Rückgewinnung des weniger stark adsorbierbaren Bestandteils bei annähernd Speisedruck. Spezieller ist die vorliegende Erfindung ein Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren für die Zerlegung von Luft, um Sauerstoff als relativ unadsorbiertes Produkt bei hoher Rückgewinnung und im Wesentlichen bei Speisedruck zurückzugewinnen.
  • HINTERGRUND ZUM STAND DER TECHNIK
  • Sauerstoff ist eine Gebrauchs- bzw. Grundchemikalie in der industriellen Gasindustrie. Er hat vielerlei Anwendungen einschließlich Abwasserbehandlung, Glasschmelzöfen und Stahlindustrie. Eines der häufigsten Verfahren zur Sauerstoffproduktion ist die kryogene Luftdestillation. Jedoch ist diese Technologie für Sauerstoffanlagen geringer Größe (< 100 TPD O2) nicht wettbewerbsfähig. Die Technologie der Wahl ist für diesen Größenbereich die Adsorption. Es besteht ein Bedarf im Markt, Sauerstoff mit geringen Kapital- und Energiekosten durch adsorptive Gaszerlegung herzustellen.
  • Adsorptive Verfahren werden in der Industrie ausgedehnt verwendet, um Sauerstoff aus Luft für Sauerstoffanlagen mit geringer Größe (< 100 TPD O2) herzustellen. Es gibt zwei Hauptkategorien für diese Verfahren – Druckwechseladsorptionsverfahren (Pressure Swing Adsorption = PSA) und Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren (Vacuum Swing Adsorption = VSA). Die Druckwechseladsorptionsverfahren führen den Adsorptionsschritt (Einspeisung) bei Drücken aus, die sehr viel höher sind als der Umgebungsdruck, und die Adsorptionsmittel-Regeneration bei Drücken nahe dem Umgebungsdruck. Die Adsorptionsmittelbetten durchlaufen während des Zyklus sekundäre Verfahrensschritte, wie zum Beispiel Druckausgleiche, Druckentlastungen, Abblasvorgänge und Reinigung oder verschiedene Kombinationen aus diesen.
  • Diese Verfahren neigen dazu, energieintensiv zu sein, sowie geeigneter für kleinere Sauerstoffanlagen, die weniger als 40 Tonnen Sauerstoff pro Tag herstellen und vorzugsweise weniger als 20 Tonnen Sauerstoff pro Tag. Eine Untergruppe der O2 PSA-Verfahren ist ein Schnell-Druckwechseladsorptionsverfahren (Rapid Pressure Swing Adsorption = RPSA). Wie der Name schon sagt, umfasst dieses Verfahren ähnliche Schritte wie ein PSA-Verfahren, führt diese Schritte aber sehr schnell aus. Wiederum neigt dieses Verfahren dazu, energieintensiv zu sein, und geeignet für Sauerstoffanlagen, die sogar noch kleiner sind als O2-PSA's.
  • Primäre Gründe für den hohen Energieverbrauch bei PSA-Verfahren sind: (1) Die O2-Rückgewinnung aus diesen Verfahren ist gering, und (2) der gesamte Speisestrom muss bis zum Adsorptionsdruck hinauf komprimiert werden. Diese Ineffizienzen werden beim Unterdruckwechseladsorptionsverfahren (VSA) etwas umgangen. Bei diesem Verfahren wird die Adsorption bei einem Druck durchgeführt, der etwas oberhalb des Umgebungsdrucks liegt, und die Adsorptionsmittel-Regeneration wird bei unteratmosphärischen Niveaus durchgeführt. Die Adsorptionsmittelbetten gehen durch einige Sekundärschritte hindurch, mit dem Primärziel der Erhöhung der Sauerstoffrückgewinnung und der Reduzierung des Adsorptionsmittel-Aufwandes pro Produktgas-Einheit.
  • Das US-Patent 4,917,710 beschreibt ein Zweibett-O2-VSA-Verfahren mit einem Produktspeicherbehälter. Verfahrenszyklusschritte sind: Adsorption, Gleichstrom-Druckentlastung, gleichzeitige Gleichstrom-Druckentlastung und Evakuierung, Evakuierung, Unterdruckreinigung mit Produkt, Unterdruckreinigung mit einem Gas, das bei einem Gleichstrom-Druckentlastungsschritt erhalten wird, gleichzeitiger Druckausgleich und Produkt-Wiederbedruckung und gleichzeitige Einspeisungs- und Produkt-Wiederbedruckung. Gas für die Produkt-Wiederbedruckung und Produkt- Reinigungsgas wird aus dem Produktspeicherbehälter erhalten. Gas für den Druckausgleich wird aus dem Bett erhalten, das beim gleichzeitigen Gleichstrom-Druckentlastungs- und Evakuierungsschritt ist.
  • Das US-Patent 4,781,735 beschreibt ein Dreibett-O2-VSA-Verfahren mit den Schritten: Adsorption, Einspeisung-zu-Einspeisung- oder Doppelenden-Druckausgleich, Gleichstrom-Druckentlastung, Evakuierung, Unterdruckreinigung mit Gas, das im Gleichstrom-Druckentlastungsschritt erhalten wird, Produkt-Wiederbedruckung vom Bett beim Einspeisungsschritt, gleichzeitige Einspeisungs-Wiederbedruckung und Einspeisungs-zu-Einspeisungs- oder Doppelenden-Druckausgleich.
  • Die europäische Patentanmeldung 0 354 259 umreißt verschiedene Optionen für ein Zweibett-O2-VSA-Verfahren: Adsorption, Gleichstrom-Druckentlastung, Evakuierung, Druckausgleich mit Gas, das beim Gleichstrom-Druckentlastungsschritt erhalten wird, und Einspeisungs-Wiederbedruckung. Eine Option umfasst eine Unterdruckreinigung mit Produktgas aus dem Bett beim Adsorptionsschritt.
  • Das US-Patent 5,015,271 beschreibt ein O2-VSA-Verfahren mit den Schritten:
    Adsorption, gleichzeitige Gleichstrom-Druckentlastung und Gegenstrom-Evakuierung oder -Einspeisung, Gegenstrom-Evakuierung, gleichzeitiger Produkt-zu-Produkt-Druckausgleich und Einspeisungs-Wiederbedruckung oder Unterdruckreinigung, gleichzeitige Einspeisungs- und Produkt-Wiederbedruckung und Produkt-Wiederbedruckung.
  • Das US-Patent 5,122,164 beschreibt ein O2-VSA-Verfahren mit den Schritten:
    Adsorption, gleichzeitige Gleichstrom-Druckentlastung und Gegenstrom-Evakuierung, Gegenstrom-Evakuierung, Unterdruckreinigung, Druckausgleich mit Gas aus einem Bett, das die Gleichstrom-Druckentlastung durchführt, und Produkt-Wiederbedruckung.
  • Das US Patent 5,223,004 beschreibt ein O2-VSA-Verfahren mit den Schritten:
    Adsorption, gleichzeitige Gleichstrom-Druckentlastung und Gegenstrom-Evakuierung, Gegenstrom-Evakuierung, Reinigung, Wiederbedruckung mit Produkt und Gleichstrom-Druckentlastungsgas aus einem anderen Bett und Wiederbedruckung mit Produkt und Einspeisung.
  • Trotz des Standes der Technik existiert ein Bedarf an einem O2-VSA-Verfahren mit höherer Sauerstoffrückgewinnung (d.h. niedrigeren Energiekosten) und geringerer Adsorptionsmittel-Anforderung pro Sauerstoffproduktionseinheit (d.h. geringeren Kapitalkosten) als bei den derzeitigen Verfahren. Die vorliegende Erfindung umreißt ein Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren (VSA) zur Herstellung von Sauerstoff aus Luft bei höherer Sauerstoffrückgewinnung und geringerer Adsorptionsmittelanforderung pro Sauerstoffprodukteinheit als bei derzeitigen O2-VSA-Verfahren.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist ein Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren zum selektiven Separieren eines stärker adsorbierbaren Bestandteils von einem weniger stark adsorbierbaren Bestandteil eines Speisegasgemisches in einer Vielzahl von Adsorptionsbetten, die ein Adsorptionsmittel enthalten, das für den stärker adsorbierbaren Bestandteil selektiv ist, mit den folgenden Schritten:
    • (a) Einbringen eines Speisegasgemisches, das bei einem über Umgebungsdruck erhöhten Druck liegt und den stärker adsorbierbaren Bestandteil und den weniger stark adsorbierbaren Bestandteil enthält, in einen Einlass eines ersten Adsorptionsbettes, das das Adsorptionsmittel enthält, das selektiv für den stärker adsorbierbaren Bestandteil ist, und Adsorbieren des stärker adsorbierbaren Bestandteils auf dem Adsorptionsmittel, während der weniger stark adsorbierbare Bestandteil durch das erste Bett unadsorbiert als ein Produkt hindurchgeht und als eine Quelle für Reinigungsgas für ein Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsmittelbetten, das die Reinigung des Schrittes (d) durchführt, und Fortsetzung bis die Adsorptionsfront des stärker adsorbierbaren Bestandteils den Auslass des ersten Bettes erreicht, und Beenden der Einbringung des Speisegasgemisches;
    • (b) in Abfolge auf das Beenden der Einbringung des Speisegasgemisches in das erste Bett, Gleichstrom-Druckentlastung des ersten Bettes auf einen niedrigeren Druck, um ein Gleichstrom-Druckentlastungsgas von dem ersten Bett zu entnehmen und das Gleichstrom-Druckentlastungsgas zu einem Auslass eines Bettes aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten zu führen, das bei geringerem Druck liegt und die Wiederbedruckung des Schrittes (e) durchführt, um die beiden Betten mindestens teilweise im Druck auszugleichen, während das erste Bett im Gegenstrom durch Verbindung mit einer Unterdruckquelle druckentlastet wird;
    • (c) Gegenstrom-Evakuierung des ersten Bettes unter Unterdruckbedingungen zur Entfernung stärker adsorbierbaren Bestandteils;
    • (d) Gegenstrom-Reinigung des ersten Bettes mit einem Anteil des weniger stark adsorbierbaren Bestandteils aus einem Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten, das den Schritt (a) durchführt, um zusätzlich stärker adsorbierbaren Bestandteil aus dem ersten Bett zu entfernen;
    • (e) gleichzeitiges Wiederbedrucken des ersten Bettes mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch, Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck und dem Gleichstrom-Druckentlastungsgas aus einem Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten, das die Gleichstrom-Druckentlastung des Schrittes (b) durchführt;
    • (f) weiteres Wiederbedrucken des ersten Bettes mit Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck; und
    • (g) Durchführung der Schritte (a) bis (f) in jedem aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten in Phasensequenz.
  • Vorzugsweise wird das erste Bett im Schritt (f) ebenfalls mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch wiederbedruckt.
  • Vorzugsweise wird das erste Bett im Schritt (f) anfänglich mit Speisegasgemisch und dann mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil wiederbedruckt.
  • Alternativ wird das Bett im Schritt (f) anfänglich mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil und dann mit Speisegasgemisch wiederbedruckt.
  • Ferner alternativ wird das Bett gleichzeitig mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil und Speisgasgemisch wiederbedruckt.
  • Vorzugsweise ist das Speisegasgemisch Luft, der stärker adsorbierbare Bestandteil Stickstoff und der weniger stark adsorbierbare Bestandteil Sauerstoff.
  • Ferner alternativ wird das Verfahren in zwei Betten durchgeführt.
  • Vorzugsweise wird der Druckausgleich des Schrittes (b) durchgeführt, um einen kompletten Ausgleich der Drücke in den beiden Betten herbeizuführen, welche am Druckausgleich des Schrittes (b) beteiligt sind.
  • Vorzugsweise wird das erste Bett im Schritt (f) mit Luft auf Umgebungsdruck und Speiseluft auf erhöhtem Druck wiederbedruckt.
  • Vorzugsweise liegt die Speiseluft bei einem Druck im Bereich von ungefähr 1,03 bis 2,07 bar (15–30 psia).
  • Noch bevorzugter liegt die Luft bei einem Druck im Bereich von ungefähr 1,03 bis 1,65 bar (15–24 psia).
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die Zeichnung ist eine schematische Zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zwei parallele Adsorptionsbetten verwendet sowie eine geeignete Ventilverteilung für die Einspeisung, Evakuierung, Reinigung, den Ausgleich und die Wiederbedruckung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun in Hinsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
  • Die bevorzugte Ausführungsform hat die folgenden Schritte:
    • 1. Adsorption (A), um Produkt- und Reinigungsgas bereitzustellen,
    • 2. Gleichstrom-Druckentlastung (DP), um ein Druckausgleichsgas und gleichzeitige Initiierung der Gegenstrom-Evakuierung bereitzustellen,
    • 3. Gegenstrom-Evakuierung (DES),
    • 4. Gegenstrom-Reinigung (PU) mit Produkt aus (A),
    • 5. Druckausgleich (PE) mit Gleichstrom-Druckentlastungsgas aus (DP) und Wiederbedruckung mit Umgebungsdruck-Speisegas und Speisegas auf erhöhtem Druck,
    • 6. Einspeisungs-Wiederbedruckung (RP) mit Speisegas auf erhöhtem Druck oder Kombinationen mit Speisegas auf Umgebungsdruck.
  • Ein Verfahrenszyklusdiagramm für diese Ein VeOption ist in Tabelle 1 umrissen. TABELLE 1 Zweibett-O2-VSA Bett #
    Figure 00070001
    • A
    – Adsorption zur Herstellung von Produkt (Speisegasgemisch)
    *
    – Adsorption erzeugt Produkt und Reinigungsgas
    DP
    – Gleichstrom-Druckentlastung zur Bereitstellung von Druckausgleichsgas und gleichzeitige Gegenstrom-Evakuierung
    DES
    – Gegenstrom-Evakuierung
    PU
    – Gegenstrom-Unterdruckreinigung mit Produkt
    PE
    – Druckausgleich mit Gleichstrom-Druckentlastungsgas und Wiederbedruckung mit Umgebungsgas und Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck
    RP
    – Wiederbedruckung mit Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck, optional mit Umgebungsluft
    Umg./Speis.
    – Speisegasgemisch auf Umgebungsdruck und Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck
    Speis.
    – Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck und potentiell Speisegasgemisch auf Umgebungsdruck, wenn der Druck im Bett geeignet ist
  • Verfahrensschritte für die bevorzugte Ausführungsform werden nun im Detail beschrieben:
    • 1. Adsorptionsschritt (A), welcher umfasst:
    • a. Strömen des Speisegasgemisches auf erhöhtem Druck, beispielsweise atmosphärischer Luft bei einem Druck von 1,03 bis 2,07 bar (15–30 psia) und einer Temperatur von ~ –18 bis 66°C (~ 0–150°F) durch ein Bett, das mit einem oder mehreren Adsorptionsmitteln bepackt ist, die dazu in der Lage sind, Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff selektiv aus Luft zu adsorbieren.
    • b. Abziehen eines Abstromes, der aus einem O2-Produkt besteht, bei Speisedruck. Ein Teil dieses Stromes wird als Reinigungsgas für ein Bett vom Schritt 4 verwendet, und der Rest bildet Sauerstoffprodukt.
    • c. Fortführen der Schritte 1(a) und 1(b) für eine vorbestimmte Zykluszeit oder bis die Konzentration der Stickstoffverunreinigung im Abstrom ein vorbestimmtes Limit erreicht. Das Bett wird nun „verbraucht" genannt, weil es seine Kapazität zum Entfernen von Stickstoff aus Speisegas erschöpft hat.
    • 2. Gleichstrom-Druckentlastungsschritt (DP), welcher umfasst:
    • a. Unterbrechen der Speiseströmung durch das verbrauchte Bett und Übertragen der Strömung zu einem anderen VSA-Bett.
    • b. Reduzieren des Drucks im verbrauchten VSA-Bett von dem Adsorptionsdruckniveau auf ein „Zwischen"-Niveau (0,53 bis 1,72 bar (7,7–25 psia)) durch das Verbinden des Produktendes dieses Bettes mit dem Produktende des VSA-Bettes beim Schritt 5 seines Zyklus, während gleichzeitig die Gegenstrom-Evakuierung des verbrauchten VSA-Bettes eingeleitet wird.
    • c. Unterbrechen des obigen Schrittes, wenn der Druck in dem verbrauchten VSA-Bett das vorbestimmte Zwischendruckniveau erreicht hat.
    • 3. Gegenstrom-Evakuierungsschritt (DES), welcher umfasst:
    • a. Weiteres Reduzieren des Druckes im verbrauchten Bett von einem niedrigeren Niveau auf ein „niedrigstes" Niveau (0,07 bis 0,7 bar (1,0–10,0 psia)) durch das Verbinden des Speiseendes des verbrauchten VSA-Bettes mit einer Unterdruckwelle, wie zum Beispiel einer Unterdruckpumpe.
    • b. Weiterführen des obigen Schrittes, bis der Druck in dem VSA-Bett das vorbestimmte unterste Druckniveau erreicht hat.
    • 4. Gegenstrom-Reinigungsschritt (PU), welcher besteht aus:
    • a. Weiterführen der Evakuierung des VSA-Bettes von dem Speiseende her.
    • b. Verbinden des Produktendes dieses Bettes mit einem anderen VSA-Bett beim Schritt 1 seines Zyklus. Alternativ könnte Reinigungsgas aus einem Produktspeichertank erhalten werden, wenn ein solcher Tank verwendet wird.
    • c. Weiterführen der obigen Schritte, bis der Druck in diesem Bett ein „niedriges" Niveau (0,07 bis 0,83 bar (1–12 psia)) erreicht hat.
    • 5. Druckausgleichsschritt (PE), welcher besteht aus:
    • a. Unterbrechen der Evakuierung des obigen Bettes und Beginnen der Evakuierung eines weiteren VSA-Bettes. Dieses Bett wird nun „regeneriert" genannt, da seine Kapazität zur Entfernung von stärker adsorbierbaren Komponenten, wie zum Beispiel N2, H2O und CO2, aus der Luft wieder hergestellt worden ist.
    • b. Verbinden des Produktendes des regenerierten Bettes mit dem Produktende des Bettes beim Schritt 2 seines Zyklus, und Verbinden des Speiseendes des Bettes mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch und Speisegasgemisch aus erhöhtem Druck.
    • c. Weiterführen des obigen Schrittes für eine vorbestimmte Zeit oder bis der Druck in dem regenerierten Bett das vorbestimmte niedrigere Niveau erreicht hat. Am Ende von PE, Schritt 5, sind die beiden Betten sehr viel näher im Druck; so dass die Druckdifferenz zwischen den beiden Betten im Wesentlichen geringer ist als 0,14 bar (2 psia) und vorzugsweise geringer als 0,07 bar (1 psia).
    • 6. Wiederbedruckungsschritt, welcher besteht aus:
    • a. Unterbrechen des Druckausgleichs des regenerierten Bettes.
    • A. Wiederbedruckung (RP), welche besteht aus:
    • i) Verbinden des Speiseendes des im Druck ausgeglichenen, regenerierten Bettes mit dem Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck und potentiell mit Speisegasgemisch auf Umgebungsdruck.
    • ii) Weiterführen des obigen Schrittes, bis der Druck im regenerierten Bett nahe oder gleich dem vorbestimmten Adsorptionsdruck ist. ODER
    • B. Gleichzeitiger Produkt- und Speisegas-Wiederbedruckungsschritt (PRP/FRP), welcher besteht aus:
    • i) Verbinden des Produktendes des regenerierten Bettes mit dem Produkt-Reservoir und Öffnen des Speiseendes des regenerierten Bettes für das Speisegasgebläse und potentiell für Umgebungsdruck-Speisegasgemisch.
    • ii) Weiterführen des obigen Schrittes, bis der Druck im regenerierten Bett gleich dem vorbestimmten Adsorptionsdruck ist. ODER
    • C. Sequentieller Produkt- und Speisegas-Wiederbedruckungsschritt (PRP/FRP), welcher besteht aus:
    • i) Verbinden des Produktendes des regenerierten Bettes mit einem Produkt-Reservoir.
    • ii) Unterbrechen der Produkt-Wiederbedruckung und Öffnen des Speiseendes des regenerierten Bettes für das Speisegasgebläse und potentiell für Umgebungsdruck-Speisegasgemisch.
    • iii) Fortführen des obigen Schrittes, bis der Druck in dem regenerierten Bett gleich dem vorbestimmten Adsorptionsdruck ist. ODER
    • D. Sequentielle Speisegas- und Produkt-Wiederbedruckung, welche besteht aus:
    • i) Verbinden des Speiseendes des regenerierten, im Druck ausgeglichenen Bettes mit dem Speisegasgebläse und potentiell mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch.
    • ii) Weiterführen des obigen Speisegas-Wiederbedruckungs-Schrittes, bis der Druck in dem regenerierten Bett das vorbestimmte Druckniveau erreicht hat, welches niedriger liegt als der Adsorptionsdruck.
    • iii) Unterbrechen des Speisegas-Wiederbedruckungsschrittes und Verbinden des Produktendes des regenerierten Bettes mit einem Produktreservoir.
    • iv) Weiterführen des obigen Schrittes, bis der Druck in dem regenerierten Bett gleich dem vorbestimmten Adsorptionsdruck ist.
  • Das Bett kann nun einen neuen Zyklus durchführen, der mit dem Schritt 1(a) beginnt.
  • Das Strömungsschema und die Hardware werden für jede der Verfahrensoptionen der vorliegenden Erfindung etwas unterschiedlich sein. Die Zeichnung zeigt ein Schema für die erste bevorzugte Ausführungsform mit Speisegas- und Umgebungsluft-Wiederbedruckung. Die Tabelle 2 umreißt die entsprechende Ventilfolge für eine typische Zykluszeit. Eine detaillierte Verfahrensbeschreibung des Zyklus bei typischen Betriebsbedingungen für die Verfahrensoption, die in der Zeichnung und den Tabellen 1 und 2 beschrieben ist, wird unten bereitgestellt:
    Umgebungsluft, die durch das Speisegasgebläse 111 auf Speisedruck (1,4 bar (21 psia)) komprimiert wurde, umfasst das Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck und tritt durch den Verteiler 100 und das offene Ventil 1 in das erste Bett A ein, welches schon auf Adsorptionsdruck gebracht worden ist. Das Bett ist mit Adsorptionsmittel(n) bepackt, das/die für die Entfernung von Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff aus Luft selektiv ist/sind. Sauerstoffprodukt wird über das offene Ventil 8 und den Verteiler 104 zum Produktreservoir 109 hin abgezogen. Während der letzteren Zeitspanne der Sauerstoffproduktion im Bett A wird ein Teil des Produktsauerstoffs durch den Verteiler 106 und das offene Ventil 6 als Reinigungsgas für das Bett B entfernt. Die Speiseströmung wird nach einer vorbestimmten Zeit oder sobald die Stickstoffkonzentration im Abstrom des Bettes A ein vorbestimmtes Limit erreicht oder die Adsorptionsfront sich dem Auslass des Bettes annähert, unterbrochen. Der Druck im Bett A wird durch das Schließen des Ventils 8 und das (Öffnen des Ventils 7 und das Verbinden des Bettes A mit dem Bett B über den Verteiler 107 verringert. Das Bett A wird gleichzeitig über das offene Ventil 2 und den Verteiler 112 durch eine Unterdruckquelle, wie zum Beispiel eine Unterdruckpumpe 110, evakuiert. Das Ventil 7 wird geschlossen und das Ventil 2 bleibt geöffnet, bis das Bett A ein Evakuierungs-Druckniveau von ~ 0,28 bar (~ 4 psia) im Bett A erreicht. Das Ventil 2 wird für eine vorbestimmte Zeit offengelassen, während das Ventil 6 geöffnet wird, um eine Unterdruckreinigung des Bettes A durch den Verteiler 106 mit Produktsauerstoff vom Bett B durchzuführen. Die Ventile 2 und 6 werden dann geschlossen und die Ventile 1, 5 und 7 werden geöffnet, zur gleichzeitigen Wiederbedruckung mit Umgebungs-Speisegasgemisch (Luft), Speiseluft auf erhöhtem Druck und Gleichstrom-Druckentlastungsgas aus dem Bett B, jeweils durch die Verteiler 103, 100 und 107. Das Ventil 5 wird offengelassen, bis der Druck im Bett A den Umgebungsdruck erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ventil 5 geschlossen und das Bett A wird nun mit Speiseluft auf erhöhtem Druck aus dem Verteiler 100 bis hinauf zum Adsorptionsdruck von ~ 1,45 bar (~ 21 psia) unter Druck gesetzt. Das Ventil 8 wird dann geöffnet, um Produktsauerstoff durch den Verteiler 104 zu entfernen. Das Bett A ist nun dazu bereit, einen neuen Zyklus zu beginnen. Beide Betten gehen durch eine gleiche Betriebssequenz, sind jedoch phasenverschoben. Das Speisegasgebläse 111 und die Unterdruckpumpe 110 laufen durchgehend, was die Vereinfachung des Betriebes und die Verringerung der Ausstattung gestattet. TABELLE 2 Ventilsequenz: 2 Bett-Sauerstoff-VSA
    Figure 00130001
    • o
    = offen, sonst geschlossen
  • Jedwedes oder jedwede Adsorptionsmittel, die selektiv stärker adsorbierbare Bestandteile von weniger stark adsorbierbaren Bestandteilen eines speziellen Speisegasgemisches separieren können, können verwendet werden, und die Einwertung solcher Adsorptionsmittel für ein spezielles Speisegasgemisch liegt innerhalb der Möglichkeiten eines Fachmanns. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann ein Adsorptionsmittel verwendet werden, das selektiv Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff aus Luft separiert. Beispiele für Adsorptionsmittel, die dazu in der Lage sind, Stickstoff aus Luft zu entfernen, umfassen Zeolith-Molekularsiebe, wie zum Beispiel NaX, NaA, CaX, CaA und andere Adsorptionsmittel mit binären Kationen. Beispiele für Adsorptionsmittel, die dazu in der Lage sind, Wasser und Kohlendioxid aus Luft zu entfernen, sind Aluminiumoxide, Siliziumoxid-Gels und Zeolithen. Andere gewünschte Eigenschaften der Adsorptionsmittel sind (i) hohe Druckfestigkeit, (ii) hohe Abriebfestigkeit, (iii) hohe Schüttdichte, (iv) geringer interpartikulärer Hohlraum, (v) hohe Wärmekapazität, (vi) hohe Wärmeleitfähigkeit, (vii) hohe N2/O2-Selektivität, (viii) geringe Sauerstoffkapazität und (ix) geringe Teilchengröße. Der Druckabfall durch die Adsorptionsmittelbetten während der Adsorption und Evakuierungsschritte ist ebenfalls für die Adsorptionsmittelauswahl wichtig.
  • Der Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber einem Sauerstoff-VSA-Verfahren, das nicht die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist, wie zum Beispiel Gleichstrom-Einspeisung während dem Druckausgleich und der Produktreinigung, kann im Vergleich der vorliegenden Erfindung mit der US-Anmeldung mit der Seriennummer 08/037,070 ersichtlich werden, die am 25. März 1993 eingereicht wurde, wobei beide in einer Pilot-Entwicklungseinheit gefahren wurden, wobei die folgenden Parameter für jedes Verfahren gesetzt wurden.
  • Verfahrensbedingungen
    • Produktreinheit = 90% O2
    • Speisedruck = 1,41 bar (20,4 psia)
    • Evakuierungsdruck = 0,34 bar (4,9 psia)
    • Speisetemperatur – Umgebungstemperatur
    • Adsorptionsmittel – NaX am Speiseende, gefolgt durch CaX-Zeolith
    • Länge = 2,1 m (7 ft)
    • Durchmesser = 0,9 m (3 ft)
    • Zykluszeit = 88 Sek.
  • Die Resultate dieses Vergleichstests sind in der Tabelle 3 unten aufgezeigt, welche eine geringere Adsorptionsmittelanforderung und eine geringere Speisegasgebläse-Größe zeigt, was in geringeren Kosten für den Sauerstoff gemäß der vorliegenden Erfindung resultiert, und zwar trotz der geringeren Sauerstoffrückgewinnung. TABELLE 3
    Figure 00150001
    • *TPDC
    = enthaltender Sauerstoff, Tonnen pro Tag
    **ACFM
    = tatsächliche Kubikfuß pro Minute; 1 ACFM = 0,028 m3/min
  • Die vorliegende Erfindung erreicht diese wünschenswert geringeren Kosten bei der Herstellung des Produktes, wie zum Beispiel Sauerstoff, in einer adsorptiven Zerlegung durch den Betrieb von drehenden Maschinen, dem Speiseluftgebläse und der Unterdruckpumpe und zwar kontinuierlich und vorzugsweise in einem Zweibett-Verfahren. Die US-Anmeldung Nr. 08/037,070 vom 25. März 1993 hält in ihrem Zweibett-Modus das Speisegasgebläse während der Druckausgleichs-Erhaltungs- und Reinigungs-Bereitstellungsschritte im Leerlauf. Dies resultiert in einem größeren Speisegasgebläse für das obige Verfahren. Die vorliegende Erfindung vermeidet dies, indem dem Bett während beiden dieser Schritte Luft zugeführt wird, und dies resultiert in einer unerwarteten Verbesserung der Gesamtleistung des Verfahrens. Dadurch, dass man es gestattet, dass Umgebungs-Speisegas, wie zum Beispiel Luft, dem Bett während des Druckaufnahme-Ausgleichsschrittes zugeführt wird, kann durch die vorliegende Erfindung eine größere Menge an Umgebungs-Speisegas (Luft) verwendet werden. Dies resultiert in einer zusätzlichen Verkleinerung des Speisegasgebläses und in zusätzlichen Verringerungen der Produktkosten.
  • Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf verschiedene darstellende, bevorzugte Ausführungsformen aufgezeigt worden, aber der gesamte Umfang der vorliegenden Erfindung sollte aus den folgenden Ansprüchen ermittelt werden.

Claims (9)

  1. Unterdruck-Wechseladsorptionsverfahren zum selektiven Separieren eines stärker adsorbierbaren Bestandteils von einem weniger stark adsorbierbaren Bestandteil eines Speisegasgemisches in einer Vielzahl von Adsorptionsbetten, die ein Adsorptionsmittel enthalten, das für den stärker adsorbierbaren Bestandteil selektiv ist, mit den folgenden Schritten: (a) Einbringen eines Speisegasgemisches, das bei einem über Umgebungsdruck erhöhten Druck liegt und den stärker adsorbierbaren Bestandteil und den weniger stark adsorbierbaren Bestandteil enthält, in einen Einlass eines ersten Adsorptionsbettes, das das Adsorptionsmittel enthält, das selektiv für den stärker adsorbierbaren Bestandteil ist, und Adsorbieren des stärker adsorbierbaren Bestandteils auf dem Adsorptionsmittel, während der weniger stark adsorbierbare Bestandteil durch das erste Bett unadsorbiert als ein Produkt hindurchgeht und als eine Quelle für Reinigungsgas für ein Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsmittelbetten, das die Reinigung des Schrittes (d) durchführt, und Fortsetzung bis die Adsorptionsfront des stärker adsorbierbaren Bestandteils den Auslass des ersten Bettes erreicht, und Beenden der Einbringung des Speisegasgemisches; (b) in Abfolge auf das Beenden der Einbringung des Speisegasgemisches in das erste Bett, Gleichstrom-Druckentlastung des ersten Bettes auf einen niedrigeren Druck, um ein Gleichstrom-Druckentlastungsgas von dem ersten Bett zu entnehmen und das Gleichstrom-Druckentlastungsgas zu einem Auslass eines Bettes aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten zu führen, das bei geringerem Druck liegt und die Wiederbedruckung des Schrittes (e) durchführt, um die beiden Betten mindestens teilweise im Druck auszugleichen, während das erste Bett im Gegenstrom durch Verbindung mit einer Unterdruckquelle druckentlastet wird; (c) Gegenstrom-Evakuierung des ersten Bettes unter Unterdruckbedingungen zur Entfernung stärker adsorbierbaren Bestandteils; (k) Gegenstrom-Reinigung des ersten Bettes mit einem Anteil des weniger stark adsorbierbaren Bestandteils aus einem Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten, das den Schritt (a) durchführt, um zusätzlich stärker adsorbierbaren Bestandteil aus dem ersten Bett zu entfernen; (l) gleichzeitiges Wiederbedrucken des ersten Bettes mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch, Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck und dem Gleichstrom-Druckentlastungsgas aus einem Bett aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten, das die Gleichstrom-Druckentlastung des Schrittes (b) durchführt; (m) weiteres Wiederbedrucken des ersten Bettes mit Speisegasgemisch auf erhöhtem Druck; und (n) Durchführung der Schritte (a) bis (f) in jedem aus der Vielzahl der Adsorptionsbetten in Phasensequenz.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bett im Schritt (f) ebenfalls mit Umgebungsdruck-Speisegasgemisch wiederbedruckt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bett im Schritt (f) anfänglich mit Speisegasgemisch und dann mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil wiederbedruckt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bett im Schritt (f) anfänglich mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil und dann mit Speisegasgemisch wiederbedruckt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bett im Schritt (f) gleichzeitig mit weniger stark adsorbierbarem Bestandteil und Speisegasgemisch wiederbedruckt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Speisegasgemisch Luft ist, der stärker adsorbierbare Bestandteil Stickstoff ist und der weniger stark adsorbierbare Bestandteil Sauerstoff ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verfahren in zwei Betten durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Druckausgleich des Schrittes (b) ein vollständiger Druckausgleich ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das erste Bett im Schritt (f) mit Umgebungsdruck-Luft und Speiseluft auf erhöhtem Druck wiederbedruckt wird, oder anfänglich mit Speiseluft auf erhöhtem Druck und dann mit Sauerstoff, oder anfänglich mit Sauerstoff und dann mit Speiseluft auf erhöhtem Druck, oder gleichzeitig mit Sauerstoff und Speiseluft auf erhöhtem Druck, wobei die Speiseluft auf erhöhtem Druck bei einem Druck im Bereich von ungefähr 1,03 bis 2,07 bar (15 bis 30 psi) liegt, speziell bei einem Druck im Bereich von ungefähr 1,03 bis 1,65 bar (15 bis 24 psia), wobei insbesondere am Ende der Gegenstrom-Evakuierung des Schrittes (c) das Bett bei einem Druck im Bereich von ungefähr 0,07 bis 0,7 bar (1 bis 10 psia) liegt, und der Druckausgleich des Schrittes (b) vollständig ist.
DE69534710T 1994-02-03 1995-01-25 VSA Adsorptionsverfahren mit Dauerbetrieb Expired - Fee Related DE69534710T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/191,401 US5429666A (en) 1994-02-03 1994-02-03 VSA adsorption process with continuous operation
US191401 1994-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69534710D1 DE69534710D1 (de) 2006-02-02
DE69534710T2 true DE69534710T2 (de) 2006-07-06

Family

ID=22705350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69534710T Expired - Fee Related DE69534710T2 (de) 1994-02-03 1995-01-25 VSA Adsorptionsverfahren mit Dauerbetrieb

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5429666A (de)
EP (1) EP0667178B1 (de)
JP (1) JP2744596B2 (de)
CA (1) CA2141254C (de)
DE (1) DE69534710T2 (de)
ES (1) ES2256839T3 (de)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5540758A (en) * 1994-02-03 1996-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. VSA adsorption process with feed/vacuum advance and provide purge
FR2718056B1 (fr) * 1994-03-30 1996-05-03 Air Liquide Procédé de production d'un gaz par adsorption.
US5985003A (en) * 1994-06-02 1999-11-16 Nippon Sanso Corporation Oxygen production process by pressure swing adsorption separation
FR2721531B1 (fr) * 1994-06-27 1996-08-23 Air Liquide Procédé de traitement d'un mélange gazeux par adsorption à variation de pression.
US5536299A (en) * 1994-09-01 1996-07-16 Praxair Technology, Inc. Simultaneous step pressure swing adsorption process
JP3309197B2 (ja) * 1995-03-02 2002-07-29 住友精化株式会社 濃縮酸素の回収方法
US5711787A (en) * 1995-11-22 1998-01-27 Praxair Technology, Inc. Oxygen recovery pressure swing adsorption process
US5656067A (en) * 1996-02-23 1997-08-12 Air Products And Chemicals, Inc. VSA adsorption process with energy recovery
US5702504A (en) * 1996-03-07 1997-12-30 Praxair Technology, Inc. Vacuum pressure swing adsorption process
EP0847791B1 (de) * 1996-12-11 2004-03-17 SGI-PROZESS-TECHNIK GmbH Verfahren zum Betrieb einer Druckwechselanlage zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Luft
DE29719775U1 (de) * 1996-12-11 1998-02-05 Sgi Prozess Technik Gmbh Druckwechselanlage zur Gewinnung von Sauerstoff aus der Luft
US5912426A (en) * 1997-01-30 1999-06-15 Praxair Technology, Inc. System for energy recovery in a vacuum pressure swing adsorption apparatus
US5882380A (en) * 1997-05-14 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed
FR2771656B1 (fr) * 1997-12-01 2000-01-07 Air Liquide Procede psa mettant en oeuvre un adsorbant a proprietes de capacite et/ou de selectivite heterogenes
FR2775619B1 (fr) * 1998-03-06 2001-04-20 Air Liquide Procede et installation de separation par adsorption d'un melange gazeux
FR2776939B1 (fr) * 1998-04-07 2000-05-19 Air Liquide Procede de production d'oxygene par adsorption a variation de pression transatmospherique
US6143056A (en) * 1998-11-19 2000-11-07 Praxair Technology, Inc. Rotary valve for two bed vacuum pressure swing absorption system
US6428607B1 (en) 2000-06-26 2002-08-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process which provides product gas at decreasing bed pressure
US6468328B2 (en) * 2000-12-18 2002-10-22 Air Products And Chemicals, Inc. Oxygen production by adsorption
EP1404916B1 (de) * 2001-07-09 2009-01-28 Astenjohnson, Inc. Mehrschichtiges gewebe für durchlufttrockner
US6471744B1 (en) * 2001-08-16 2002-10-29 Sequal Technologies, Inc. Vacuum-pressure swing absorption fractionator and method of using the same
KR100460278B1 (ko) * 2002-02-08 2004-12-04 디지털오토모빌(주) 자동차 터보차져와 진공원을 이용한 산소발생장치
KR100495973B1 (ko) * 2002-03-25 2005-06-16 디지털오토모빌(주) 자동차용 산소발생장치
US6709486B2 (en) * 2002-04-08 2004-03-23 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with controlled internal depressurization flow
US6641645B1 (en) 2002-06-13 2003-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
US7591879B2 (en) * 2005-01-21 2009-09-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Integration of rapid cycle pressure swing adsorption with refinery process units (hydroprocessing, hydrocracking, etc.)
US8020553B2 (en) * 2005-02-09 2011-09-20 Vbox, Incorporated Ambulatory oxygen concentrator containing a three phase vacuum separation system
US7866315B2 (en) 2005-02-09 2011-01-11 Vbox, Incorporated Method and apparatus for controlling the purity of oxygen produced by an oxygen concentrator
US7604005B2 (en) 2005-02-09 2009-10-20 Vbox Incorporated Adsorbent cartridge for oxygen concentrator
US7171963B2 (en) * 2005-02-09 2007-02-06 Vbox, Incorporated Product pump for an oxygen concentrator
US7954490B2 (en) * 2005-02-09 2011-06-07 Vbox, Incorporated Method of providing ambulatory oxygen
US7766010B2 (en) 2005-02-09 2010-08-03 Vbox, Incorporated Method of controlling the rate of oxygen produced by an oxygen concentrator
US7431032B2 (en) * 2005-02-09 2008-10-07 Vbox Incorporated Low power ambulatory oxygen concentrator
US7121276B2 (en) * 2005-02-09 2006-10-17 Vbox, Incorporated Personal oxygen concentrator
US20060174875A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Vbox, Incorporated Ambulatory oxygen concentrator containing a power pack
US7288189B2 (en) * 2005-02-11 2007-10-30 Bonifer Jeffery P Multi-faceted intake filter for an aquarium
US20070044657A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 Laven Arne Fuel cell systems and methods for passively increasing hydrogen recovery through vacuum-assisted pressure swing adsorption
US7651549B2 (en) * 2006-06-13 2010-01-26 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with improved recovery of high-purity product
US7695545B2 (en) 2007-03-14 2010-04-13 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorption process to recover hydrogen from feed gas mixtures having low hydrogen concentration
US20090205494A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Mcclain Michael S Single manifold assembly for oxygen-generating systems
US20090205493A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Thompson Loren M Method of removing water from an inlet region of an oxygen generating system
US20090211443A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 Youngblood James H Self-serviceable filter for an oxygen generating device
US7722698B2 (en) * 2008-02-21 2010-05-25 Delphi Technologies, Inc. Method of determining the purity of oxygen present in an oxygen-enriched gas produced from an oxygen delivery system
US20090212962A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Delphi Technologies, Inc. Oxygen Generating System with Self-Contained Electronic Diagnostics and Fault-Tolerant Operation
US8075676B2 (en) * 2008-02-22 2011-12-13 Oxus America, Inc. Damping apparatus for scroll compressors for oxygen-generating systems
US20090214393A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Chekal Michael P Method of generating an oxygen-enriched gas for a user
US20090229460A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Mcclain Michael S System for generating an oxygen-enriched gas
US8394178B2 (en) * 2009-07-22 2013-03-12 Vbox, Incorporated Apparatus for separating oxygen from ambient air
CN102512906A (zh) * 2011-12-13 2012-06-27 上海神明控制工程有限公司 一种节能环保式油气回收处理方法及装置
US9782715B2 (en) * 2014-12-30 2017-10-10 Pacific Consolidated Industries, Llc Load following single bed reversing blower adsorption air separation system
US10792610B2 (en) * 2017-04-07 2020-10-06 Praxair Technology, Inc. Process for generating higher VPSA product pressure
US10814268B2 (en) 2018-03-29 2020-10-27 Samuel L. Shepherd Process for separating gases from gas mixtures using hydro fluoro ether
CN113623186B (zh) * 2021-08-29 2023-04-18 艾洣科技(江苏)有限公司 含有磁悬浮或空气悬浮风机及真空泵的真空脱附制氧系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1817004C3 (de) * 1967-12-27 1981-10-29 Takaaki Prof. Dr. Tokyo Tamura Verfahren zur Herstellung von Sauerstoff aus gewöhnlicher Luft durch Adsorption
US3738087A (en) * 1971-07-01 1973-06-12 Union Carbide Corp Selective adsorption gas separation process
US4222750A (en) * 1976-08-16 1980-09-16 Champion Spark Plug Company Oxygen enrichment system for medical use
JPS5399091A (en) * 1977-02-10 1978-08-30 Osaka Sanso Kougiyou Kk Method of concentrating oxygen gas
US4329158A (en) * 1980-06-13 1982-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Air fractionation by pressure swing adsorption
JPS59127624A (ja) * 1983-01-08 1984-07-23 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 酸素富化ガス分離装置および運転方法
AU571615B2 (en) * 1983-12-15 1988-04-21 Bergwerksverband Gmbh Pressure swing adsorbtion of highly adsorbable components
JPS63166702A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Osaka Oxygen Ind Ltd 酸素ガス濃縮法
US4756723A (en) * 1987-03-04 1988-07-12 Air Products And Chemicals, Inc. Preparation of high purity oxygen
US4810265A (en) * 1987-12-29 1989-03-07 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption process for gas separation
CA1325182C (en) * 1987-12-29 1993-12-14 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption process
US4813977A (en) * 1987-12-29 1989-03-21 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive nitrogen generation utilizing multiple adsorption beds
JP2683806B2 (ja) * 1988-03-17 1997-12-03 住友精化株式会社 濃縮酸素回収方法
DE3829584A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-08 Bayer Ag Trennung von gasgemischen durch vakuum swing adsorption in einem zwei-adsorber-system
US4857083A (en) * 1988-10-25 1989-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with vacuum aided internal rinse
US4915711A (en) * 1989-05-18 1990-04-10 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive process for producing two gas streams from a gas mixture
WO1991012874A1 (fr) * 1990-03-02 1991-09-05 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de production d'oxygene par separation d'air par adsorption
EP0449448B1 (de) * 1990-03-29 1997-01-22 The Boc Group, Inc. Verfahren zur Herstellung eines mit Sauerstoff angereicherten Produktstroms
JPH04334521A (ja) * 1991-05-10 1992-11-20 Nippon Shinku Kogaku Kk 高純度ガスの製造方法
US5328503A (en) * 1992-11-16 1994-07-12 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorption process with mixed repressurization and purge/equalization
US5294247A (en) * 1993-02-26 1994-03-15 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorption process to recover hydrogen from low pressure feeds

Also Published As

Publication number Publication date
US5429666A (en) 1995-07-04
DE69534710D1 (de) 2006-02-02
EP0667178B1 (de) 2005-12-28
JP2744596B2 (ja) 1998-04-28
JPH07265635A (ja) 1995-10-17
ES2256839T3 (es) 2006-07-16
EP0667178A1 (de) 1995-08-16
CA2141254A1 (en) 1995-08-04
CA2141254C (en) 1999-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69534710T2 (de) VSA Adsorptionsverfahren mit Dauerbetrieb
DE60203551T3 (de) Herstellung von hochreinem Sauerstoff durch Druckwechseladsorption
DE2443072C2 (de) Verfahren zur Erzeugung eines mit Sauerstoff angereicherten Gases
DE60030016T2 (de) Druckwechseladsorptionsverfahren und -vorrichtung mit einem einzigem Bett
DE2724763C2 (de) Verfahren zum Reinigen und Zerlegen eines Gasgemisches
DE60310810T2 (de) Vakuumwechsel-Adsorptionsverfahren mit kontrollierter Abgasentnahme
DE69915983T2 (de) Druckwechseladsorptionsverfahren zur Gastrennung und Vorrichtung unter Verwendung eines einzelnen Adsorbers und von Produktrückführung
DE60221619T2 (de) Verfahren zur Reinigung von Synthesegas
DE2029466C2 (de) Verfahren zum adsorptiven Abtrennen von Bestandteilen eines Gasgemisches
DE3327091C2 (de)
DE60027338T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Durchflusssteuerung bei der Druckwechseladsorption
DE19513599C1 (de) Verfahren zur Druckänderungsadsorption mit Hohlraumgas-Rückführung
DE19528561C2 (de) Druckwechsel-Adsorption für hochreinen Stickstoff unter Verwendung geregelter innerer Ströme
DE69815928T2 (de) Druckwechseladsorptionsverfahren
DE2629450A1 (de) Selektives adsorptionsverfahren
EP0009217B1 (de) Adiabatisches Adsorptionsverfahren zur Gasreinigung oder -trennung
DE2745088A1 (de) Verfahren zum trennen der komponenten eines gasfoermigen gemisches in ein primaeres gasfoermiges produkt und in ein sekundaeres gasfoermiges produkt
DE69724311T2 (de) Druckwechseladsorptionsverfahren zur Behandlung eines Gasgemisches
DE2460513B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gasgemischen durch adiabatische Ad- und Desorption
DE3307974A1 (de) Verfahren zur gewinnung von stickstoff
DE3702190A1 (de) Adsorptionsverfahren
DE1544158B1 (de) Verfahren zum Abtrennen einer gasfoermigen Komponente aus einem Gasgemisch
DE3045451C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Gasaufbereitung unter Anwendung der Druckswing-Adsorption
DE2624346C2 (de)
DE69334025T2 (de) Adsorptionsverfahren mit gemischten Druckaufbau und Spülung/Druckausgleich

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee