EA025720B1 - Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре - Google Patents

Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре Download PDF

Info

Publication number
EA025720B1
EA025720B1 EA201391191A EA201391191A EA025720B1 EA 025720 B1 EA025720 B1 EA 025720B1 EA 201391191 A EA201391191 A EA 201391191A EA 201391191 A EA201391191 A EA 201391191A EA 025720 B1 EA025720 B1 EA 025720B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
pressure
adsorbent layer
adsorbent
temperature
gas
Prior art date
Application number
EA201391191A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201391191A1 (ru
Inventor
Прити Камакоти
Дэниел П. Лета
Гарри В. Декман
Питер И. Равикович
Томас Н. Андерсон
Original Assignee
Эксонмобил Рисерч Энд Инджиниринг Компани
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
Application filed by Эксонмобил Рисерч Энд Инджиниринг Компани filed Critical Эксонмобил Рисерч Энд Инджиниринг Компани
Publication of EA201391191A1 publication Critical patent/EA201391191A1/ru
Publication of EA025720B1 publication Critical patent/EA025720B1/ru

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
    • 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
    • B01D53/0438—Cooling or heating systems
    • 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
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • 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
    • B01D53/0473—Rapid pressure swing adsorption
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B01D53/526—Mixtures of hydrogen sulfide and carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28019—Spherical, ellipsoidal or cylindrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28095—Shape or type of pores, voids, channels, ducts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3408—Regenerating or reactivating of aluminosilicate molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3416—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3483—Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3491—Regenerating or reactivating by pressure treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/0408—Pretreatment of the hydrogen sulfide containing gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16—Hydrogen sulfides
    • C01B17/167—Separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • C10L3/103—Sulfur containing contaminants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/102—Removal of contaminants of acid contaminants
    • C10L3/104—Carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • C10L3/105—Removal of contaminants of nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B01D2252/20431—Tertiary amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B01D2252/20436—Cyclic amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B01D2252/20478—Alkanolamines
    • B01D2252/20489—Alkanolamines with two or more hydroxyl groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116—Molecular sieves other than zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B01D2253/204—Metal organic frameworks (MOF's)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/306—Surface area, e.g. BET-specific surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/311—Porosity, e.g. pore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • 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
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • 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
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B01D2256/245—Methane
    • 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
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/4002—Production
    • B01D2259/40022—Production with two sub-steps
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B01D2259/4005—Nature of purge gas
    • B01D2259/40052—Recycled product or process gas
    • 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
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/41—Further details for adsorption processes and devices using plural beds of the same adsorbent in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/56—Use in the form of a bed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Способ короткоцикловой адсорбции при переменных давлении и температуре для удаления заданных веществ, таких как кислый газ, из газовой смеси, такой как поток природного газа. В данном документе при обработке используют новую многостадийную короткоцикловую адсорбцию при переменных температуре и давлении, при этом поддерживая очень высокие уровни чистоты при удалении загрязняющих веществ из потока продукта. Данный способ особенно эффективен и обеспечивает преимущества при удалении таких загрязняющих веществ, как СОи/или HS, из природного газа при высоких давлениях адсорбции (например, по меньшей мере 3,45 МПа (изб.) (500 фунт/кв.дюйм (изб.))) для создания потоков продукта очень высокой чистоты (т.е. с очень низкой концентрацией загрязняющих веществ).

Description

Настоящее изобретение относится к способу короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре, в котором адсорбированные газовые компоненты могут быть извлечены из слоя адсорбента при повышенных давлениях, чтобы устранить или уменьшить необходимое сжатие адсорбированных газовых компонентов для дальнейшего перемещения или обработки.
Уровень техники
Разделение газов является важным во многих отраслях промышленности и обычно его можно выполнять путем пропускания смеси газов через адсорбент, который преимущественно адсорбирует более легко адсорбируемые компоненты по сравнению с менее легко адсорбируемыми компонентами смеси. Одним из наиболее важных типов технологии разделения газов является короткоцикловая адсорбция, такая как короткоцикловая адсорбция при переменном давлении (КАПД). Способы КАПД основаны на том факте, что под давлением газы имеют тенденцию адсорбироваться внутри пористой структуры материалов микропористых адсорбентов или в свободном объеме полимерного материала. Чем выше давление, тем большее количество заданного компонента газа будет адсорбировано. Когда давление понижают, адсорбированный заданный компонент высвобождается, или десорбируется. Способы КАПД можно использовать для разделения газов газовой смеси, потому что различные газы стремятся заполнить микропоры или свободный объем адсорбента в различной степени.
Другой важной технологией разделения газов является короткоцикловая адсорбция при переменной температуре (КАПТ). Способы КАПТ также основаны на том факте, что под давлением газы имеют тенденцию адсорбироваться внутри пористой структуры материалов микропористых адсорбентов или внутри свободного объема полимерного материала. Когда температуру адсорбента увеличивают, адсорбированный газ высвобождается, или десорбируется. Посредством циклического изменения температуры слоев адсорбента способы КАПТ можно применять для разделения газов в смеси, при использовании с адсорбентом, который является селективным по отношению к одному или более компонентам в газовой смеси.
Были предложены различные способы подачи тепла в адсорбент для цикла регенерации. Эти способы включают использование микроволновой энергии (патент США № 4312641), установку электрических нагревателей внутри уплотненного слоя адсорбента в адсорбере (патент США № 4269611) и непосредственное применение электрического тока к адсорберу для электродесорбции (патент США № 4094652). Однако многие традиционные способы КАПТ имеют довольно большую продолжительность цикла, часто до 12 ч, что снижает общую адсорбционную емкость и производительность системы.
При традиционном применении КАПТ имеет ряд недостатков. Например, в способах КАПТ с непосредственным нагреванием, горячую текучую среду обычно пропускают через слой адсорбента для повышения температуры адсорбента. Чем больше рост температуры, тем больше текучей среды требуется. Таким образом, десорбированные примеси в конечном итоге оказываются диспергированными в большом объеме нагревающей текучей среды, а большое количество тепла, которое используют для повышения температуры адсорбента, часто нельзя рекуперировать. В некоторых случаях тепло не извлекают, поскольку много систем КАПТ с непосредственным нагреванием эксплуатируют с большой продолжительностью адсорбции (несколько суток) и гораздо меньшей продолжительностью регенерации. Также, нерегулярные и постепенные циклы адсорбции и регенерации приводят к колебаниям концентрации и расхода потока в оборудовании ниже по потоку, которыми трудно управлять в технологической установке с установившимся режимом работы по остальным параметрам. Неправильная или неадекватная регенерация слоев адсорбента также может значительно влиять на общую чистоту получаемых потоков продуктов в способе адсорбции. Регулирование тепла и циклическая природа способов КАПТ также влияют на общую производительность системы и чистоту продуктов.
Таким образом, в данной области техники существует потребность в способах короткоцикловой адсорбции при переменной температуре, которые могут решить, по меньшей мере, некоторые из этих проблем, а также имеющих меньшие продолжительности циклов, приводящие к более высоким производительностям системы, при сохранении или повышении чистоты потока конечного получаемого продукта, особенно в отношении способов короткоцикловой адсорбции при переменной температуре.
Краткое описание изобретения
Согласно настоящему изобретению обеспечен способ отделения заданного компонента газа от газовой смеси, включающий а) направление газовой смеси, содержащей указанный заданный компонент газа, на стадию адсорбции путем введения ее со стороны подачи сырья в слой адсорбента, селективного по отношению к адсорбции указанного заданного компонента газа, причем слой адсорбента имеет сторону подачи сырья и сторону выхода продукта, и слой адсорбента эксплуатируют при первом давлении и первой температуре, при этом слой адсорбента адсорбирует указанный заданный компонент газа, а газообразный продукт, обедненный заданным компонентом газа, выходит со стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента; б) прекращение введения указанной газовой смеси в указанный слой адсорбента до того, как проскок указанного заданного компонента газа достигнет стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента; в) герметизацию стороны подачи сырья в указанный слой адсорбента; г) нагрев герметизированного слоя адсорбента до второй температуры, которая выше указанной первой
- 1 025720 температуры, что приводит к десорбции по меньшей мере части указанного заданного компонента газа из указанного слоя адсорбента и, таким образом, приводит к увеличению давления указанного заданного компонента газа; д) извлечение по меньшей мере первой части указанного заданного компонента газа при втором давлении, которое выше давления в начале стадии нагрева (г); е) снижение давления в слое адсорбента до третьего давления, которое ниже указанного второго давления, и извлечение второй части заданного компонента газа; ж) охлаждение по меньшей мере части указанного слоя адсорбента на стороне подачи сырья до третьей температуры, которая ниже указанной второй температуры на стадии (г); з) восстановление давления в указанном слое адсорбента для следующего цикла адсорбции.
Дополнительно, следующие документы во всей их полноте включены в данное изобретение путем ссылки, поскольку они являются родственными данной заявке и их описания имеют отношение к предмету данного изобретения: заявки на патент США № 61/447806, 61/447812, 61/447824, 61/447835, 61/447848, 61/447869 и 61/447877, каждая из которых подана 1 марта 2011 г., а также семь поданных безусловных заявок на патент США с приоритетом, испрашиваемым по дате подачи этих заявок. Дополнительно, следующие документы во всей их полноте включены в данное изобретение путем ссылки, поскольку они являются родственными данной заявке и их описания имеют отношение к предмету данного изобретения: заявки на патент США № 61/448117, 61/448120, 61/448121, 61/448123 и 61/448125, каждая из которых подана 1 марта 2011 г., 61/594824, поданная 3 февраля 2012 г., и заявка, озаглавленная Устройство и системы, содержащие блок вращающегося капана, и связанные с ними способы короткоцикловой адсорбции, КоЪей Р. Таттега с1 а1., поданная в тот же день, а также любые заявки РСТ и безусловные заявки на патент США с приоритетом, испрашиваемым по дате подачи этой заявки.
Подробное описание воплощений изобретения
Все численные значения, представленные в подробном описании и формуле изобретения, сопровождаются словами примерно или приблизительно, употребляемым с указанным значением, и учитывают ошибку эксперимента и отклонения, которые может ожидать специалист в данной области техники.
Настоящее изобретение относится к способу отделения захваченных заданных веществ (например, заданного газа или заданного компонента газа) от содержащей заданные вещества газовой смеси путем короткоцикловой адсорбции при переменных давлении и температуре (КАПДТ). Регенерацию слоя адсорбента можно усилить с помощью условий, делающих возможной десорбцию преимущественно адсорбируемого компонента путем увеличения температуры слоя адсорбента, например, с помощью внешних средств, при этом поддерживая достаточно высокое давление для следующего ниже по потоку технологического оборудования. Например, часто может требоваться извлечение компонентов при повышенных давлениях, например, для того, чтобы уменьшить стоимость восстановления давления для способов ниже по потоку. Такие давления могут превышать 4 МПа (40 бар) при массовых расходах потока сырья на входе, превышающих 2,83 млн станд. м3/сутки (100 млн станд. фут3/сутки).
Уровень техники для крупномасштабных установок КАПТ с ускоренным циклом значительно менее развит, чем для крупномасштабных установок КАПД. Крупномасштабные промышленные установки КАПТ обычно имеют очень медленные циклы (продолжительностью порядка примерно 10 ч) и обычно с применением внутреннего нагрева. Газ или текучая среда, используемые для нагрева адсорбционного контактора в способе короткоцикловой адсорбции при переменной температуре с внутренним нагревом, могут непосредственно контактировать с материалом адсорбента. Как таковые газ/текучая среда обычно могут проходить через те же потоковые каналы, что и подаваемый газ в течение стадии адсорбции и, таким образом, могут вступать в прямой контакт с материалом адсорбента. Предпочтительные воплощения настоящего изобретения могут включать способы адсорбции с внешним нагревом, в которых давление в слое адсорбента/контакторе также может колебаться (т.е. сочетание способов КАПД/КАПТ, также называемое КАПДТ). В способах короткоцикловой адсорбции при переменной температуре с внешним нагревом можно применять адсорбционные контакторы, имеющие отдельный набор каналов для переноса текучих сред, используемых для нагрева и охлаждения контактора. Набор каналов для пропускания охлаждающих и нагревающих текучих сред внутри контактора можно герметизировать так, чтобы можно было избежать контакта жидкостей или газов, используемых для нагрева/охлаждения контактора, с материалом(ами) адсорбента, который находился в контакте с подаваемым газом.
В предпочтительном воплощении способ КАПДТ по настоящему изобретению может включать стадию адсорбции, на которой адсорбент слоя адсорбента может адсорбировать преимущественно адсорбируемые компоненты (заданные вещества) подаваемой смеси, при этом преимущественно менее адсорбируемые компоненты извлекают со стороны выхода продукта из слоя адсорбента при рабочих давлениях. Рабочее давление представляет собой давление на выходном конце контактора, и его предпочтительно можно регулировать так, чтобы оно было не более чем на 800 кПа (абс.) (8 бар (абс.)) ниже давления подачи сырья (измеренного на входе в слой адсорбента, т.е. на входном конце контактора), например, не более чем на 400 кПа (абс.) (4 бар (абс.)) ниже или не более чем на 100 кПа (абс.) (1 бар (абс.)) ниже. Стадию адсорбции по настоящему изобретению можно выполнять при первой температуре от -195 до 300°С, предпочтительно от 20 до 150°С или от 30 до 120°С. Абсолютные суммарные давления подачи сырья в течение стадии адсорбции могут составлять от 100 кПа (абс.) до 60 МПа (абс.) (от 1 до 600 бар (абс.)), например от 200 кПа (абс.) до 20 МПа (абс.) (от 2 до 200 бар (абс.)) или от 1 до 15 МПа (абс.) (от
- 2 025720 до 150 бар (абс.)). Может быть предпочтительным регулирование роста температуры из-за выделения теплоты адсорбции в течение стадии адсорбции. Систему можно спроектировать таким образом, чтобы теплота адсорбции составляла от 5 до 150 кДж на 1 моль адсорбированных молекул. Одним из способов регулирования теплоты адсорбции может быть включение теплоаккумулирующего материала в слой адсорбента, чтобы уменьшить рост температуры, происходящий в течение стадии адсорбции. Рост температуры из-за выделения теплоты адсорбции можно дополнительно или альтернативно регулировать различными способами, например, путем пропускания охлаждающей текучей среды через каналы, внешние по отношению к слою адсорбента (т.е. каналы, которые используют для нагрева и охлаждения контактора).
Дополнительно или альтернативно, внешние по отношению к слою адсорбента каналы могут быть заполнены текучей средой, которая не протекает во время процесса адсорбции. В этом случае теплоемкость текучей среды может служить для сдерживания роста температуры в слое адсорбента. Можно использовать сочетание некоторых или всех этих методик регулирования тепла. Даже с использованием этих методик регулирования тепла в течение этой стадии конечная температура слоя обычно может быть немного выше, чем температура подаваемого сырья на входе. Предпочтительно степень адсорбции и охлаждение можно регулировать так, чтобы максимальный рост температуры в любой точке внутри контактора мог составлять менее 40°С, например менее 20°С, менее 10°С или менее 5°С. В течение адсорбции наиболее сильно адсорбирующиеся компоненты могут стремиться наиболее сильно прикрепиться к адсорбенту, и таким образом, могут быть наименее подвижными. Таким образом, такие наиболее сильно адсорбирующиеся компоненты могут стремиться занимать ближайшие к входу области адсорбента и могут большей частью вытеснять слабо адсорбируемые компоненты из этих областей.
За период адсорбции адсорбаты могут стремиться к самоупорядочиванию от наиболее сильных до наиболее слабых, перемещаясь от входа адсорбционных каналов контактора к выходу. В предпочтительных воплощениях скорость подаваемого газа можно выбирать так, чтобы относительно резкий фронт концентрации перемещался через контактор, т.е. так, чтобы градиент концентрации адсорбата(ов) распространялся на относительно короткое расстояние, принимая во внимание абсолютную амплитуду градиента.
Стадия адсорбции может быть остановлена в предварительно заданный момент времени перед проскоком фронта адсорбции через сторону выхода продукта из слоя адсорбента. В некоторых предпочтительных воплощениях фронт адсорбции может продвинуться по меньшей мере на 30% пути вниз по слою, например, по меньшей мере на 50% или по меньшей мере на 80%, до остановки стадии адсорбции. Дополнительно или альтернативно, стадию адсорбции можно проводить в течение фиксированного периода времени, определяемого расходом подаваемого потока и емкостью адсорбента. Кроме того, дополнительно или альтернативно, стадию адсорбции можно проводить в течение периода времени менее 600 с, предпочтительно менее 120 с, например менее 40 с или менее 10 с. В некоторых случаях можно допустить проскок фронта адсорбции через выходной конец только в течение короткого периода времени (например, не более нескольких секунд), но обычно предпочтительно не допускать проскока фронта адсорбции, что может максимально увеличить использование слоя.
Термин проскок в настоящем документе определяют как момент, в который содержание загрязняющего компонента в получаемом газе, покидающем слой адсорбента, превышает целевые технические требования. В момент проскока слой адсорбента можно считать отработанным, так что любая значительная дальнейшая работа только через отработанный слой адсорбента приводит к получаемому газу, не соответствующему техническим требованиям. Используемый в настоящем документе термин проскок может в общем совпадать с термином фронт адсорбции, т.е. в то время, когда на выходе из слоя адсорбента обнаруживают проскок, фронт адсорбции обычно находится на конце слоя адсорбента.
После стадии адсорбции в каналах для подачи газа в контакторе можно, при необходимости, понизить давление до такого давления, при котором происходит десорбция менее 40% молекул, адсорбированных в контакторе (например, менее 20 или менее 10%). Это давление обычно может быть больше суммы летучестей селективно адсорбируемых веществ в сырье.
Сторону подачи сырья в слой адсорбента затем можно герметизировать по отношению к прохождению газа, и тепло можно подавать в слой адсорбента от внешнего источника. Под внешним нагревом понимают, что тепло не подают непосредственно в слой адсорбента через потоковые каналы, по которым протекала подаваемая газовая смесь, и в которых будет происходить десорбция заданного компонента газа. Тепло предпочтительно можно подавать в слой адсорбента через множество нагревающих/охлаждающих каналов, находящихся в тепловом контакте, но не находящихся в сообщении по потоку с потоковыми каналами для подаваемого газа в адсорбенте. Слой адсорбента можно внешне нагревать в прямотоке или в противотоке вдоль его длины по отношению к потоку подаваемой газовой смеси, или в сочетании стадий нагрева в прямотоке и в противотоке. Потоковые каналы, которые предназначены для протекания нагревающей и охлаждающей текучей среды, могут предпочтительно находиться в физическом контакте со слоем адсорбента для увеличения теплопереноса. Слой адсорбента можно нагреть до второй температуры, более высокой, чем первая температура, используемая в течение стадии адсорбции, при этом вторая температура предпочтительно по меньшей мере на 10°С выше первой темпе- 3 025720 ратуры, например, по меньшей мере на 20°С выше, по меньшей мере на 40°С выше или по меньшей мере на 90°С выше; дополнительно или альтернативно вторая температура может составлять от 10 до 300°С, например от 20 до 200°С или от 40 до 120°С.
В течение стадии нагрева давление газа в канале может возрастать. Чтобы улучшить регенерацию на стороне выхода продукта из слоя в течение стадии нагрева слой преимущественно можно медленно продувать чистым газом, например, чистым получаемым газом, от чистого конца (стороны выхода продукта) слоя адсорбента до точки извлечения продукта. Продувочный газ можно вводить под давлением, которое выше давления в слое адсорбента.
Может быть предпочтительным, чтобы общее число молей введенного продувочного газа было меньше числа молей адсорбированных в контакторе молекул, например, составляло менее 25% или менее 10% от числа молей адсорбированных молекул. Путем предотвращения проскока фронта адсорбции, сторону выхода продукта из слоя можно поддерживать по существу свободной от сильно адсорбируемых веществ, и она может преимущественно содержать главным образом получаемые вещества. По изотермам адсорбции для адсорбированного заданного компонента можно определить парциальное давление преимущественно адсорбируемого компонента в состоянии равновесия для новой величины адсорбции при более высокой температуре. Это парциальное давление в некоторых случаях может превышать давление подачи сырья на 40 или на 70% или больше. Дополнительно или альтернативно по отношению к извлеченной теплоте может потребоваться небольшое количество дополнительного тепла для нагрева слоя до заранее заданной конечной температуры. Изотерма может описать величину адсорбции (ммоль адсорбированного вещества на грамм адсорбента) как для процесса хемосорбции, так и для процесса физической адсорбции. Не ограничиваясь какой-либо теорией, настоящее изобретение может быть эффективным из-за уменьшения величины адсорбции (т.е. ммоль/грамм) с увеличением температуры.
Внешний нагрев можно проводить так, чтобы использовать тепловую волну для прохождения тепла через контактор, по мере его перехода от стадии адсорбции к стадии регенерации, при переходе от регенерации к стадии адсорбции, по меньшей мере на части стадии регенерации и/или по меньшей мере на части стадии адсорбции. Аналогично, может быть предпочтительным использование тепловой волны на стадии охлаждения. Использование тепловой волны в короткоцикловой адсорбции при переменной температуре описано подробно в заявке на патент США № 2008/0314245, которая включена в данный документ посредством ссылки. Тепловая волна представляет собой относительно резкий градиент температуры, или фронт, который может перемещаться линейно (т.е. приблизительно в одном направлении внутри контактора) в течение по меньшей мере одной стадии в цикле адсорбции/десорбции при переменной температуре. Скорость, с которой может перемещаться тепловой фронт (т.е. область с резким градиентом температуры), называют скоростью тепловой волны. Скорость тепловой волны не обязательно должна быть постоянной, а направление тепловой волны не обязательно должно быть одинаковым как на стадии адсорбции, так и на стадии регенерации. Например, тепловая волна может перемещаться в прямотоке, в противотоке или в поперечном потоке на стадиях адсорбции и/или регенерации. Также можно разработать способ, в котором отсутствует значительная тепловая волна на стадии адсорбции, в то время как на стадии регенерации присутствует значительная тепловая волна. Присутствие тепловой волны по меньшей мере в некоторой части цикла адсорбции/регенерации при переменной температуре может давать возможность системе в целом достигнуть цели существенной рекуперации и извлечения тепла, требуемого для слоя адсорбента при проведении адсорбции при переменной температуре. Это, в свою очередь, может повысить эффективность способа и/или может обеспечить возможность использования высоких температур десорбции, которые в обычном случае не могли быть использованы при проведении адсорбции при переменной температуре.
В предпочтительном воплощении настоящего изобретения контактор объединен с адсорбентом с получением теплообменной конструкции таким образом, что можно создать тепловую волну. При адсорбции с тепловой волной (АТВ) адсорбент может быть помещен в один ряд теплообменных каналов, тогда как другой ряд каналов может быть использован для подачи тепла в адсорбирующее устройство и/или для отвода тепла из него. Текучие среды и/или газы, протекающие в адсорбенте и нагревающих/охлаждающих каналах, обычно не контактируют друг с другом. Предпочтительно, каналы для подачи/отвода тепла могут быть сконструированы и эксплуатироваться таким способом, который приводит к относительно резкой тепловой волне как в адсорбенте, так и в нагревающей и охлаждающей текучих средах в течение стадий нагревания и охлаждения в цикле. Примером контактора, который может обеспечить относительно резкую тепловую волну, является контактор согласно настоящему изобретению.
Тепловые волны в таких контакторах можно создавать, когда нагревающие и охлаждающие текучие среды протекают в прямотоке или противотоке относительно направления подаваемого потока на стадии адсорбции. Во многих случаях может быть предпочтительно не обеспечивать значительный поток нагревающей или охлаждающей текучей среды в течение стадии адсорбции. Более полное описание адсорбции с тепловой волной (АТВ) и других подходящих конструкций контактора можно найти, например, в патенте США № 7938886, включенном в данный документ посредством ссылки. В процитированном патенте показано, как сконструировать и эксплуатировать контактор для регулирования резкости и природы тепловой волны. Ключевой рабочий параметр может включать скорость текучей среды в контакто- 4 025720 ре. Ключевые конструктивные параметры могут включать массу контактора, а также теплоемкость и теплопроводность материалов, используемых для образования контактора, и теплообменной текучей среды. Дополнительным ключевым проектным параметром для контактора может быть нахождение одного или более путей снижения/минимизации расстояния, на которое необходимо переносить тепло; это является причиной того, что относительно резкие тепловые волны могут быть столь желательными.
В предпочтительном воплощении, в течение стадии нагрева объем текучей среды при температуре, не более чем на 10°С превышающей температуру конца контактора, через который ее выпускают, может составлять по меньшей мере 25% (например, по меньшей мере 50% или по меньшей мере 75%) от объема текучей среды, введенной в контактор для нагревания. Аналогичным образом, когда настоящее изобретение эксплуатируют с достижением тепловой волны, может быть предпочтительным, чтобы в течение стадии охлаждения холодная текучая среда (такая как вода под давлением) могла протекать в контактор, а горячая текучая среда при температуре, близкой к температуре контактора в конце стадии извлечения, могла вытекать из контактора. Большая часть стадии извлечения обычно может протекать после того, как контактор нагрет. Таким образом, альтернативно или дополнительно, в течение стадии охлаждения объем текучей среды при температуре, которая не более чем на 10°С ниже, чем температура конца контактора, из которого она вытекает, может составлять по меньшей мере 25% (например, по меньшей мере 50% или по меньшей мере 75%) от объема текучей среды, введенной в контактор для охлаждения.
Одним путем эффективного использования тепловых волн в аппаратах согласно настоящему изобретению является использование для извлечения тепла. Извлеченную энергию можно использовать для снижения энергозатрат при нагревании и охлаждении контактора, для другого контактора из множества контакторов, требуемых для непрерывного процесса, и/или для какой-либо другой цели. Более конкретно, энергию, содержащуюся в горячем потоке, выходящем из контактора в течение стадии охлаждения, можно использовать для снижения количества энергии, которую необходимо подавать в течение стадии нагрева. Аналогичным образом, холодный поток, выходящий из контактора в течение стадии нагрева, можно использовать для снижения количества энергии, которую необходимо подавать в охлаждающую текучую среду, предназначенную для подачи в контактор в течение стадии охлаждения. Существует много способов рекуперации энергии. Например, горячую термальную жидкость, вытекающую из одного контактора, можно направлять в другой с распределением нагревания между ними, и/или охлаждающую текучую среду, вытекающую из одного контактора, можно направлять в другой с распределением охлаждения между ними. Путь потока термальной жидкости между контакторами может определяться клапанами, синхронизированными для направления термальной жидкости между контакторами в подходящие моменты по всему циклу адсорбции. В воплощениях, в которых термальная жидкость протекает между контакторами, она также может проходить через теплообменник, который вносит или отводит тепло от протекающей термальной жидкости, и/или может проходить через такое устройство, как компрессор, насос и/или нагнетатель, который повышает ее давление, чтобы она могла протекать через контакторы с требуемой скоростью. Теплоаккумулирующая среда может быть сконструирована так, что энергию тепловой волны, перемещающейся через один контактор, можно сохранять. Неограничивающий пример представляет собой систему резервуаров, где отдельно хранят горячую и холодную текучие среды, каждую из которых можно подавать обратно в контактор, из которого она выпущена, и/или в другой контактор. Во многих воплощениях поток термальной жидкости через контактор может быть обеспечен так, чтобы минимизировать перемешивание текучей среды в направлении основного потока текучей среды через контактор и минимизировать влияние теплопроводности текучей среды на резкость тепловой волны.
В случае извлечения энергии, может быть предпочтительным использование извлеченной энергии для снижения количества физического тепла, которое необходимо подавать для нагревания и охлаждения контактора. Физическое тепло определяется теплоемкостью и ростом (или падением) температуры контактора. В некоторых предпочтительных воплощениях компенсируют по меньшей мере 60% (например, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 95%) физического тепла, требуемого для нагревания контактора, и/или компенсируют меньшей мере 60% (например, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 95%) физического тепла, требуемого для охлаждения контактора.
Этот внешний нагрев частично герметизированного слоя адсорбента приводит к десорбции по меньшей мере части заданных веществ из слоя адсорбента. Это также приводит к увеличению давления получающегося потока компонентов заданных веществ, что является желательным для целей настоящего изобретения. По меньшей мере часть десорбированных компонентов заданных веществ предпочтительно извлекают при давлениях, превышающих давление в начале стадии нагрева. Т.е. извлечение заданного газа предпочтительно происходит к концу стадии нагрева с минимальным понижением давления или без понижения давления в слое адсорбента. Предпочтительно, чтобы давление было по меньшей мере на 200 кПа (2 бара), более предпочтительно по меньшей мере на 500 кПа (5 бар) выше давления в начале стадии нагрева.
Затем давление в слое адсорбента снижают, предпочтительно в ходе ряда стадий сброса давления в прямотоке или в противотоке, которые можно осуществлять в присутствии или отсутствии потока продувочного газа, до конечного давления извлечения заданного газа. Снижение давления обычно происхо- 5 025720 дит менее чем за 8 стадий, предпочтительно, менее чем за 4 стадии, причем на каждой стадии извлекают заданные вещества. В одном предпочтительном воплощении давление снижают приблизительно в три раза на каждой стадии. Также предпочтительно, чтобы снижение давления проводили в противотоке и в течение стадии снижения давления пропускали продувочный газ в противотоке (от стороны выхода продукта к стороне подачи сырья) через слой адсорбента. Также предпочтительно, чтобы продувочный газ представлял собой так называемый чистый газ. Под чистым газом понимают газ, который, по существу, не содержит компонентов заданного газа. Например, если заданный газ представляет собой кислый газ, то чистый газ представляет собой поток, по существу не содержащий кислых газов, таких как Η2δ и СО2. В предпочтительном воплощении чистый газ содержит менее 5 мол.% Η2δ и СО2 в сумме, еще более предпочтительно менее 1 мол.% Η2δ и СО2 в сумме. Одним из примеров предпочтительного чистого газа может являться получаемый газ как таковой. Когда настоящее изобретение используют для удаления кислого газа из потока природного газа, в одном предпочтительном воплощении чистый газ состоит из по меньшей мере одного из получаемых углеводородных потоков, в другом предпочтительном воплощении состоит из С3- углеводородов, а в наиболее предпочтительном воплощении состоит из метана. В других предпочтительных воплощениях можно использовать отдельный чистый газ. В одном из этих воплощений чистый газ состоит из азота.
В предпочтительном воплощении на любой стадии, отличной от стадии адсорбции, чистый газ пропускают противотоком через слой адсорбента, для обеспечения того, чтобы конец слоя, по существу, не содержал заданных веществ. В более предпочтительном воплощении чистый газ пропускают противотоком через слой адсорбента по меньшей мере на части стадий десорбции. В течение этой стадии (стадий) предпочтительным является эффективный расход протекающего противотоком чистого газа, достаточный для преодоления масс-диффузий, чтобы обеспечить поддержание стороны выхода продукта из слоя по существу свободной от заданных веществ.
После извлечения заданного газа можно охладить слой адсорбента и восстановить давление в нем. Обычно может быть предпочтительным охлаждение слоя перед восстановлением давления в нем. Слой адсорбента можно охладить, предпочтительно до температуры, которая не более чем на 40°С выше температуры подаваемой газовой смеси, например, выше не более чем на 20°С или выше не более чем на 10°С. Дополнительно или альтернативно, слой адсорбента можно охлаждать путем внешнего охлаждения прямоточным или противоточным образом, так что тепловая волна может проходить через слой. В некоторых таких воплощениях может быть предпочтительным охлаждение первой части слоя адсорбента перед восстановлением давления в нем. В некоторых из таких воплощений можно охлаждать менее 90% длины слоя адсорбента, например менее 50%. Слой адсорбента можно дополнительно или альтернативно продувать чистым газом в течение охлаждения.
Относительно резкие тепловые волны, как используемые здесь, могут быть выражены в показателях стандартной разности температур на расстоянии относительно длины потока массо/теплопереноса в аппарате. По отношению к массо/теплопереносу, можно определить максимальную температуру Тмакс и минимальную температуру Тмин, а также близкие температуры, приблизительно на 10% выше Тмин (Т10) и приблизительно на 10% ниже Тмакс (Т90). Тепловые волны можно считать относительно резкими, когда по меньшей мере разность температур (Т90-Т10) имеет место на расстоянии не более 50% (например, не более 40%, не более 30% или не более 25%) длины аппарата, который участвует в массо/теплопереносе. Дополнительно или альтернативно, относительно резкие тепловые волны можно выразить в показателях максимального числа Пекле, Ре, определяемого для сравнения осевой скорости нагревающей/охлаждающей текучей среды с диффузионной теплопередачей в направлении, приблизительно перпендикулярном направлению потока текучей среды. Число Пекле, Ре, можно определить как (ИхЬ)/а, где и представляет собой скорость нагревающей/охлаждающей текучей среды (в м/с), Ь представляет собой характеристическое расстояние, на которое переносят тепло (для нагрева/охлаждения адсорбента) в направлении, приблизительно перпендикулярном потоку текучей среды, α представляет собой эффективный коэффициент термодиффузии контактора (в м2/с) на расстоянии Ь. Дополнительно или альтернативно разности температур по длине, тепловые волны можно считать относительно резкими, когда Ре составляет менее 10, например менее 1 или менее 0,1. Для минимизации времени нагревания/охлаждения контактора с небольшим повреждением потокового канала или при отсутствии повреждения потокового канала, может быть предпочтительно, чтобы и составляла от приблизительно 0,01 м/с до приблизительно 100 м/с, например от приблизительно 0,1 м/с до приблизительно 50 м/с или от приблизительно 1 м/с до приблизительно 40 м/с. Дополнительно или альтернативно, для минимизации требований по размерам и энергозатратам, может быть предпочтительно, чтобы Ь составляло менее 0,1 м, например менее 0,01 м или менее 0,001 м.
В слое адсорбента затем можно восстановить давление в течение и/или после стадии охлаждения, например, используя чистый получаемый газ или в противотоке с помощью продувочного газа из другого слоя после первой стадии восстановления давления. Конечное давление на стадии восстановления давления предпочтительно может быть, по существу, равно давлению входящей подаваемой газовой смеси.
- 6 025720
В некоторых воплощениях слой адсорбента может предпочтительно находиться в форме открытых потоковых каналов, например, контакторов с параллельными каналами, в которых большую часть объема открытых пор составляют микропоры, например, где менее 40%, более предпочтительно, менее 20%, например, менее 15% или менее 10% объема открытых пор может быть образовано порами диаметром более 20А (и менее приблизительно 1 мкм; т.е. мезопорами и макропорами). Потоковый канал описан здесь как часть контактора, в которой протекает газ, если обеспечен стационарный перепад давлений между точкой/местом, где поток сырья поступает в контактор, и точкой/местом, где поток продукта покидает контактор. Под объемом открытых пор здесь понимают все незанятое пространство открытых пор в объеме, охватываемом материалом адсорбента. Объем открытых пор включает все открытые пространства в объеме, охватываемом материалом адсорбента, включая (но не ограничиваясь перечисленным) все объемы внутри материалов адсорбента как таковых, включая объем пор структурированных или аморфных материалов, а также любые промежуточные открытые объемы в пределах структуры части слоя, содержащей материал адсорбента. Объем открытых пор, как используют здесь, не включает пространства, не связанные с материалом адсорбента, такие как открытые объемы в сосуде для входа, выхода или распределения газов (такие как сопла или области распределителя), открытые потоковые каналы и/или объемы, занимаемые материалами наполнителя и/или твердыми материалами для поглощения теплоты адсорбции. Контакторы с параллельными каналами определены здесь как подгруппа адсорбционных контакторов, включающих структурированные (сконструированные) адсорбенты, в которых по существу параллельные потоковые каналы включены в структуру адсорбента (обычно адсорбенты могут быть встроены на/в стенки таких потоковых каналов). Неограничивающие примеры геометрических форм контакторов с параллельными каналами могут включать монолитные конструкции различной формы, содержащие множество по существу параллельных каналов, проходящих от одного конца монолитной конструкции до другого; множество трубчатых элементов; расположенные друг над другом слои листов адсорбента с промежутками или без промежутков между листами; многослойные спиральные рулоны; спирально намотанные листы адсорбента; пучки полых волокон, а также пучки по существу параллельных монолитных волокон, и их сочетания. Параллельные потоковые каналы описаны подробно, например, в заявках на патент США № 2008/0282892 и 2008/0282886; оба указанных документа включены в данную заявку посредством ссылки. Эти потоковые каналы можно сформировать различными способами, и помимо материалов адсорбента, конструкция адсорбционного контактора может содержать такие компоненты, как (но не ограничиваясь перечисленным) материалы-подложки, теплоотводящие материалы, уменьшающие пустоты компоненты и нагревающие/охлаждающие каналы.
При реализации настоящего изобретения может быть желательно эксплуатировать множество блоков контакторов, некоторые из которых совместно работают на стадии нагрева/охлаждения, а другие вовлечены в адсорбцию (и/или десорбцию). При такой эксплуатации контактор можно существенно охладить посредством циркулирующей теплопередающей среды перед переключением его на выполнение адсорбции. Одним из преимуществ такой эксплуатации может быть то, что тепловую энергию, используемую для переключения слоя, удерживают в теплопередающей среде. Если бы адсорбцию осуществляли одновременно с охлаждением, тогда существенная часть теплоты в слое была бы потеряна на не содержащий адсорбата подаваемый материал, и большее количество тепла могло бы потребоваться для восстановления высокой температуры теплопередающей среды.
Примеры материалов адсорбента, которые можно использовать, включают (но не ограничены перечисленным) оксид алюминия с высокой площадью поверхности (более приблизительно 10 м2/г, предпочтительно более приблизительно 75 м2/г), микропористые цеолиты (предпочтительно с размерами частиц менее приблизительно 1 мм), другие микропористые материалы, мезопористые материалы, упорядоченные мезопористые материалы и т.п., и их сочетания. Неограничивающие примеры этих материалов могут включать углерод, катионные цеолиты, цеолиты с высоким содержанием диоксида кремния, высококремнистые упорядоченные мезопористые материалы, материалы, полученные по золь-гель технологии, АЬРО материалы (микропористые и/или мезопористые материалы, содержащие преимущественно алюминий, фосфор и кислород), 8АРО материалы (микропористые и/или мезопористые материалы, содержащие преимущественно кремний, алюминий, фосфор и кислород), МОР материалы (микропористые и/или мезопористые материалы, состоящие из металлорганической каркасной структуры), ΖΙΡ материалы (микропористые и/или мезопористые материалы, состоящие из цеолитных имидазолатных каркасных структур), микропористые и/или мезопористые сорбенты, функционализованные функциональными группами (например, включающие первичные, вторичные и третичные амины, другие не протогенные основные группы, такие как амидины, гуанидины, бигуаниды и т.п., а также их сочетания), и их сочетания и взаимопроросшие структуры. Для адсорбции и удаления кислых газов, таких как сероводород и диоксид углерода, обычно встречающихся в потоках природного газа, можно преимущественно использовать такие адсорбенты, как катионные цеолиты, функционализованные аминами мезопористые материалы, станносиликаты и углерод.
В предпочтительных применениях настоящих контакторов можно удалять СО2 из природного газа в способе короткоцикловой адсорбции. Здесь может быть предпочтительным включение в состав адсорбента особого класса цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами, которые обладают кинетиче- 7 025720 ской селективностью, хотя адсорбция на основе равновесия может быть альтернативным вариантом. Кинетическая селективность этого класса цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами может обеспечить возможность быстрого пропускания СО2 внутрь кристаллов цеолита, при этом препятствуя пропусканию метана, так что возможно селективно отделять СО2 от смеси СО2 и метана. Для удаления СО2 из природного газа этот особый класс цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами может иметь отношение δί/Άί более приблизительно 250, например, более приблизительно 500, более приблизительно 1000, от приблизительно 2 до приблизительно 1000, от приблизительно 10 до приблизительно 500 или от приблизительно 50 до приблизительно 300. Используемое здесь отношение δί/Α1 определяют как молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия в цеолитовой структуре. Этот класс цеолитов с восьмичленными кольцами может обеспечить возможность доступа СО2 во внутреннюю пористую структуру через окна, сформированные восьмичленными кольцами, таким образом, что отношение коэффициентов однокомпонентной диффузии для СО2 и для метана (т.е. ЭСО2/ЭСН4) может составлять более 10, предпочтительно более приблизительно 50, более приблизительно 100 или более приблизительно 200.
Дополнительно или альтернативно, во многих случаях может быть желательно удалять азот из природного газа или попутного газа добычи нефти, чтобы получить высокую степень извлечения очищенного метанового продукта из азотсодержащего газа. Существует очень мало молекулярно-ситовых сорбентов со значительной равновесной или кинетической селективностью для отделения азота от метана. Для отделения Ν2 от природного газа, так же как и в случае СО2, может быть предпочтительным включение в состав адсорбента класса цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами, которые обладают кинетической селективностью. Кинетическая селективность этого класса цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами может обеспечивать возможность быстрого пропускания Ν2 внутрь кристаллов цеолита, при этом препятствуя пропусканию метана, так что возможно селективно отделять Ν2 от смеси Ν2 и метана. Для удаления Ν2 из природного газа этот особый класс цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами может иметь отношение δί/Α1 от приблизительно 2 до приблизительно 1000, например, от приблизительно 10 до приблизительно 500 или от приблизительно 50 до приблизительно 300. Этот класс цеолитов с восьмичленными кольцами может обеспечить возможность доступа Ν2 во внутреннюю пористую структуру через окна, сформированные восьмичленными кольцами, таким образом, что отношение коэффициентов однокомпонентной диффузии для Ν2 и для метана (т.е. Щ2/ПСН4) может составлять более 5, предпочтительно, более приблизительно 20, более приблизительно 50 или более приблизительно 100. Стойкость к засорению в способах короткоцикловой адсорбции в течение удаления Ν2 из природного газа может является одним из преимуществ, предоставляемых этим классом цеолитовых материалов с восьмичленными кольцами.
Дополнительно или альтернативно по отношению к СО2, может быть желательно удалять Η2δ из природного газа, который может содержать от приблизительно 0,001 об.% Η2δ до приблизительно 70 об.% Η2δ (например, от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 30 об.%, от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 10 об.%, от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 5 об.%, от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 1 об.%, от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 0,5 об.% или от приблизительно 0,001 об.% до приблизительно 0,1 об.%). В некоторых применениях может быть желательно удалять Η2δ до уровня концентраций порядка нескольких частей на миллион или частей на миллиард.
В некоторых предпочтительных воплощениях способ короткоцикловой адсорбции можно ускорить; в этом случае способ по настоящему изобретению называют ускоренной короткоцикловой адсорбцией при переменных давлении и температуре (УКАПДТ). Полное время цикла преимущественно может составлять менее 2400 с, предпочтительно менее 600 с, например менее 120 с или менее 60 с. В противоположность этому, время цикла традиционного способа КАПДТ обычно составляет от 60 до 1200 мин.
Описанные выше способы, аппараты и системы для адсорбционного кинетического разделения пригодны для применения при разработке и добыче углеводородов, например, для переработки нефти и газа. В частности, предложенные способы, аппараты и системы могут быть пригодны для быстрого, крупномасштабного, эффективного отделения множества заданных газов от газовых смесей.
Предложенные способы, аппараты и системы можно использовать для приготовления продуктов из природного газа путем удаления загрязняющих примесей. Предложенные способы, аппараты и системы могут быть пригодны для получения газообразных сырьевых потоков для использования во вспомогательных процессах, включающих такие применения разделения, как регулирование влажности по точке росы, обессеривание/удаление токсичных веществ, защита от коррозии/борьба с коррозией, обезвоживание, повышение теплотворной способности, кондиционирование и очистка. Примеры вспомогательных процессов, в которых используют одно или более применений разделения, могут включать образование топливного газа, уплотнительного газа, непитьевой воды, газа защитного слоя, газа для систем контроля и управления, хладагента, инертного газа и извлечение углеводородов. Типичные технические условия для не превышающего нормы (или целевого) продукта, получаемого при удалении кислых газов, могут включать: (а) 2 об.% СО2, 4 части/млн Η2δ; (б) 50 частей/млн СО2, 4 части/млн Η2δ или (в) 1,5 об.% СО2, 2 части/млн Η2δ.
- 8 025720
Предложенные способы, аппараты и системы можно использовать для удаления кислых газов из потоков углеводородов. Технология удаления кислых газов приобретает все большее значение, поскольку оставшиеся запасы газа имеют более высокую концентрацию кислых (серосодержащих) газов. Исходные потоки углеводородов могут содержать кислые газы в широком диапазоне, например, от нескольких частей на миллион до 90 об.%. Неограничивающие примеры концентраций кислых газов из типичных запасов газа могут включать концентрации, по меньшей мере, (а) 1 об.% Н2З, 5 об.% СО2; (б) 1 об.% Н2З, 15 об.% СО2; (в) 1 об.% Н2З, 60 об.% СО2; (г) 15 об.% Н2З, 15 об.% СО2 или (д) 15 об.% Н2З, 30 об.% СО2.
Одну или более из следующих мер можно использовать с предложенными здесь способами, аппаратами и системами для получения требуемого потока продукта, при сохранении относительно высокой степени извлечения углеводородов:
а) использование одного или более способов кинетической короткоцикловой адсорбции, таких как короткоцикловая адсорбция при переменном давлении (КАПД), короткоцикловая адсорбция при переменной температуре (КАПТ) и короткоцикловая адсорбция при переменном парциальном давлении или с вытеснением продувкой (КАППД), включая сочетание этих способов; каждый из указанных способов короткоцикловой адсорбции можно использовать с быстрыми циклами, например, с использованием одной или более установок ускоренной короткоцикловой адсорбции при переменном давлении (УКАПД), одной или более установок ускоренной короткоцикловой адсорбции при переменной температуре (УКАПТ) или одной или более установок ускоренной короткоцикловой адсорбции при переменном парциальном давлении (УКАППД); примеры способов кинетической короткоцикловой адсорбции описаны в заявках на патент США № 2008/0282892, 2008/0282887, 2008/0282886, 2008/0282885 и 2008/0282884, каждая из которых во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки;
б) удаление кислого газа посредством УКАПТ с использованием усовершенствованных циклов и продувок, как описано в предварительной заявке на патент США № 61/447858, поданной 1 марта 2011 г., а также в заявке на патент США с регистрационным номером 2011ЕМ060-ИЗ2, испрашивающей приоритет по дате вышеуказанной заявки, каждая из которых во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки;
в) использование мезопористого наполнителя для снижения количества захваченного адсорбентом метана и увеличения общего извлечения углеводородов, как описано в заявках на патент США № 2008/0282892, 2008/0282885 и 2008/0282886, каждая из которых во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки;
г) выбор подходящего материала адсорбента для обеспечения высокой селективности и снижения/минимизации адсорбции (и потерь) метана и других углеводородов, такого как один или более цеолитов, описанных в заявках на патент США № 2008/0282887 и 2009/0211441, каждая из которых во всей своей полноте включена в настоящий документ посредством ссылки;
д) снижение давления в одной или более установок УКАПТ за несколько стадий до промежуточных давлений так, что выпускаемый кислый газ можно улавливать при более высоком среднем давлении, тем самым снижая сжатие, требуемое для ввода кислого газа; уровни давления на промежуточных стадиях снижения давления могут быть приведены в соответствие с давлениями между ступенями компрессора для кислого газа, чтобы оптимизировать систему сжатия в целом;
е) использование выпускаемых или рециркулируемых потоков для минимизации переработки и потерь углеводородов, например, использование выпускаемых потоков из одной или более установок УКАПТ в качестве топливного газа вместо повторного введения или выпуска;
ж) использование множества материалов адсорбента в одном слое для удаления следовых количеств первых загрязняющих веществ, таких как Н2З, перед удалением второго загрязняющего вещества, такого как СО2; такие сегментированные слои могут обеспечить тщательное удаление кислых газов, вплоть до уровня частей на миллион, с помощью установок УКАПТ с минимальными расходами продувки;
з) использование сжатия подаваемого сырья перед одной или более установок УКАПТ для достижения требуемой чистоты продукта;
и) одновременное удаление загрязняющих веществ, отличных от кислых газов, таких как меркаптаны, СОЗ и любые ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, этилбензол, ксилол; выбор способов и материалов для выполнения этого;
к) использование структурированных адсорбентов для контакторов газа и твердой фазы, чтобы минимизировать падение давления по сравнению с традиционными уплотненными слоями;
л) выбор времени цикла и стадий цикла на основе кинетики материала адсорбента и
м) использование способа и аппарата, в котором применяют, помимо другого оборудования, две последовательно соединенные установки УКАПТ, где первая установка УКАПТ обеспечивает очистку подаваемого потока до требуемой чистоты продукта, а вторая установка УКАПТ обеспечивает очистку потока, выпускаемого из первой установки, для улавливания метана и поддержания высокой степени извлечения углеводородов; использование этой последовательной конструкции может снизить потребность в мезопористом наполнителе.
Предложенные в настоящем документе способы, аппараты и системы могут быть пригодны для
- 9 025720 применения на крупных установках для обработки газа, например, таких установках, которые перерабатывают более 141584 станд. м3 в сутки (более 5 млн станд. кубических футов в сутки (млн станд. фут3/сутки)) природного газа, например более 424753 станд. м3/сутки (15 млн станд. фут3/сутки), более 707921 станд. м3/сутки (25 млн станд. фут3/сутки), более 1415842 станд. м3/сутки (50 млн станд. фут3/сутки), более 2831685 станд. м3/сутки (100 млн станд. фут3/сутки), более 14158423 станд. м3/сутки (500 млн станд. фут3/сутки), более 28,32 млн станд. м3/сутки (более 1 миллиарда станд. кубических футов в сутки (млрд станд. фут3/сутки)) или более 56,64 млн станд. м3/сутки (более 2 млрд станд. фут3/сутки).
По сравнению с традиционной технологией предложенные способы, аппараты и системы могут требовать меньше капитальных вложений, меньше эксплуатационных расходов и/или меньше физического пространства, тем самым обеспечивая возможность ввода в эксплуатацию производственных площадок на расстоянии от берега и в отдаленных районах, например, в арктических внешних условиях. Предложенные способы, аппараты и системы могут обеспечить описанные выше преимущества, при этом обеспечивая высокую степень извлечения углеводородов по сравнению с традиционной технологией.
Дополнительно или альтернативно, изобретение может включать одно или более из следующих воплощений.
Воплощение 1. Способ отделения заданного компонента газа от газовой смеси, включающий
а) направление газовой смеси, содержащей указанный заданный компонент газа, на стадию адсорбции путем введения ее со стороны подачи сырья в слой адсорбента, селективного по отношению к адсорбции указанного заданного компонента газа, причем слой адсорбента имеет сторону подачи сырья и сторону выхода продукта, и слой адсорбента эксплуатируют при первом давлении и первой температуре, при этом слой адсорбента адсорбирует указанный заданный компонент газа, а газообразный продукт, обедненный заданным компонентом газа, выходит со стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента; б) прекращение введения указанной газовой смеси в указанный слой адсорбента до того, как проскок указанного заданного компонента газа достигнет стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента; в) герметизацию стороны подачи сырья в указанный слой адсорбента; г) нагрев герметизированного слоя адсорбента до второй температуры, которая выше указанной первой температуры, что приводит к десорбции по меньшей мере части указанного заданного компонента газа из указанного слоя адсорбента и, таким образом, приводит к увеличению давления указанного заданного компонента газа; д) извлечение по меньшей мере первой части указанного заданного компонента газа при втором давлении, которое выше давления в начале стадии нагрева (г); е) снижение давления в слое адсорбента до третьего давления, которое ниже указанного второго давления, и извлечение второй части заданного компонента газа; ж) охлаждение по меньшей мере части указанного слоя адсорбента на стороне подачи сырья до третьей температуры, которая ниже указанной второй температуры на стадии (г); з) восстановление давления в указанном слое адсорбента для следующего цикла адсорбции.
Воплощение 2. Способ по воплощению 1, в котором давление в слое адсорбента понижают в противотоке перед стадией (в) до давления, которое меньше первого давления.
Воплощение 3. Способ по воплощению 1 или воплощению 2, в котором выполняется одно или более из следующих условий: первая температура составляет от -195 до 300°С (например, от 20 до 150°С), первое давление составляет от 100 кПа (абс.) до 60 МПа (абс.) (от 1 до 600 бар (абс.)) (например, от 200 кПа (абс.) до 20 МПа (абс.) (от 2 до 200 бар (абс.))), вторая температура составляет от 10 до 300°С (например, от 20 до 200°С), третья температура составляет от -195 до 300°С, а газовая смесь представляет собой поток природного газа.
Воплощение 4. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором заданный компонент газа выбирают из группы, состоящей из СО2, Н2§ и их сочетания.
Воплощение 5. Способ по воплощению 4, в котором заданное вещество включает Н2§, причем сторона выхода продукта из указанного слоя адсорбента содержит Н2§ в количестве не более 4 об. частей на млн (об.ч./млн), а подаваемая газовая смесь содержит Н2§ в количестве от 6 до 10000 об.ч./млн.
Воплощение 6. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором слой адсорбента включает открытые потоковые каналы по всей своей длине, через которые пропускают газовую смесь, и/или представляет собой контактор с параллельными каналами.
Воплощение 7. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором (ί) снижение давления на стадии (е) происходит за две или более стадии, причем на каждой стадии давление в слое адсорбента снижают до более низкого значения, чем на предыдущей стадии, и/или (ίί) внешний нагрев на стадии (г) происходит прямотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента или противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента.
Воплощение 8. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором слой адсорбента состоит из материала адсорбента, который представляет собой цеолит с восьмичленными кольцами, имеющий отношение δί/Ά1 более 500; выбран из группы, состоящей из ΌΌΚ, §1дта-1, цеолит-58 и их сочетаний и взаимопроросших структур; имеет коэффициент диффузии СО2 относительно метана (ПСо2/ЛсН4) более 10; имеет коэффициент диффузии Ν2 относительно метана (ЭК2/ПСН4) более 10; и/или имеет коэффициент диффузии Н2§ относительно метана (ПН23/ПСН4) более 10.
- 10 025720
Воплощение 9. Способ по воплощению 8, в котором выполняется одно или более из следующих условий: поток чистого газа, содержащий менее 1 мол.% Η2δ и СО2 в сумме, пропускают через слой адсорбента противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента (например, одновременно с по меньшей мере частью стадии (д), также как с по меньшей мере частью каждой из стадий (д), (е) и (ж)); первое давление составляет по меньшей мере 3,45 МПа (изб.) (500 фунт/кв.дюйм (изб.)); а содержащий Ν2 поток чистого газа пропускают через слой адсорбента противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента.
Воплощение 10. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором стадию (г) нагрева выполняют таким образом, чтобы вызвать перемещение тепловой волны вдоль слоя адсорбента, например, прямотоком по отношению к направлению потока газовой смеси.
Воплощение 11. Способ по воплощению 10, в котором можно определить Т90 и Т10 по отношению ко второй температуре и первой температуре таким образом, что разность температур (Т90-Т10) имеет место на расстоянии не более 50% длины слоя адсорбента.
Воплощение 12. Способ по воплощению 10, в котором тепловая волна имеет максимальное число Пекле, Ре, менее 10, где Ре=(ихЬ)/а, где и представляет собой скорость теплообменной текучей среды, Ь представляет собой характеристическое расстояние, на которое переносят тепло в направлении, приблизительно перпендикулярном потоку текучей среды, а α представляет собой эффективный коэффициент термодиффузии контактора на расстоянии Ь, и где и составляет от приблизительно 0,01 м/с до приблизительно 100 м/с, а Ь составляет менее 0,1 м.
Воплощение 12. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором менее приблизительно 40% открытых пор слоя адсорбента имеют диаметры более приблизительно 20А и менее приблизительно 1 мкм.
Воплощение 13. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором слой адсорбента состоит из материала микропористого адсорбента, выбранного из цеолитов, ЛЬРО материалов, δΑΡΘ материалов, МОР материалов, ΖΙΡ материалов, углерода и их сочетаний.
Воплощение 14. Способ по любому из предыдущих воплощений, в котором слой адсорбента состоит из материала адсорбента, выбранного из катионных цеолитов, функционализованных аминами мезопористых материалов, станносиликатов, углерода и их сочетаний.
Следующие концептуальные примеры представлены для иллюстрации воплощений настоящего изобретения, и их не следует воспринимать как обязательное ограничение области защиты заявленного изобретения.
Примеры
Пример 1.
Оценивали способ удаления кислого газа из природного газа, имеющего массовый расход сырья, составляющий ~3,1 станд. м3/сутки (~109 станд. фут3/сутки), и содержащего ~72% кислого газа (СО2 + Η2δ). В этом способе используют адсорбент, имеющий идеализированные линейные изотермы адсорбции, полученные для цеолитового адсорбента на основе шабазита (СНА) с высоким содержанием диоксида кремния. На основе изотермы, известной в течение стадии адсорбции, и теплоты адсорбции, составляющей ~25 кДж/моль, были получены изотермы адсорбции для ~104, ~120, ~150, ~175, ~200 и ~220°С.
Способ в этом примере состоял из следующих стадий.
1) Адсорбцию при высоком давлении выполняли при приблизительно 104°С. В течение этой стадии выделяется теплота адсорбции, которую сохраняют в слое адсорбента и теплоаккумулирующем материале. Это физическое тепло можно извлечь из слоя посредством, например, перекрестного теплообмена с текучей средой. В течение этой стадии конечная температура слоя может быть немного выше температуры адсорбции.
2) На второй стадии слой герметизируют и его температуру повышают до более высокой температуры для термической регенерации слоя. Указанные выше вычисления предсказывают парциальное давление СО2 в состоянии равновесия для новой величины адсорбции при более высокой температуре. Помимо извлеченного физического тепла может потребоваться небольшое количество дополнительного тепла для нагрева слоя до конечной температуры.
Идеализированное среднее давление извлечения вычисляют на основе конечного давления продувки, составляющего ~500 кПа (~5 бар), и предположения о линейном извлечении. Истинное давление извлечения обычно ниже этой величины, которую рассматривают как верхний предел. Данные, полученные на основе способа, описанного в настоящем документе, и указанные в последней колонке приведенной табл. 1, наводят на мысль о том, что с применением этой схемы можно вырабатывать кислый газ при высоком давлении извлечения.
- 11 025720
Таблица 1
Вычисленные давления извлечения СО2 при различных температурах слоя
Температура, °С Величина адсорбции сорбентом, ммоль/см3 Давление СО2 в канале, бар Среднее идеализированное давление извлечения, бар
104 1,65 45,0 16,7
120 1,43 54,1 29,5
150 1,09 70,4 37,7
175 0,86 83,0 44,0
200 0,69 94,5 49,8
220 0,58 103 54,0
Предложенная выше схема КАПДТ обеспечивает возможность выработки кислого газа при давлениях извлечения, сравнимых с давлением подачи сырья, при высоких температурах, выше приблизительно 175°С.
Пример 2.
В приведенной табл. 2 представлены данные для схемы КАПДТ для удаления кислого газа из газового потока. Соответствующие давления извлечения сырья, продукта и отработанных газов показаны ниже. Схема КАПДТ по настоящему изобретению обеспечивает извлечение кислого газа на стадиях ~3,64 МПа (абс.) (~527 фунт/кв.дюйм (абс.)), ~1,21 МПа (абс.) (~176 фунт/кв.дюйм (абс.)) и ~0,41 МПа (абс.) (~59 фунт/кв.дюйм (абс.)). Среднее давление извлечения возрастает.
Таблица 2
Вычисленное извлечение кислого газа при высоких давлениях с использованием 3-стадийного извлечения
Данные по потоку сырья и продукта
Единицы Сырье Продукт Отработанный газ
Сухой газ Обессеренный газ Кислый газ выс. давления Кислый газ сред, давления Кислый газ низк. давления
Фаза пар пар пар пар пар
Поток (общий) млн, станд. фут3/сутки 1000 885 56,3 37,0 21,6
фунт- моль/час 1,10x10’ 9,72x10’ 6,18x10’ 4,06x10’ 2,37x10’
Давление МПа (абс.) (фунт/ дюйм2 (абс.)) 4,37 (634) 3,82 (554) 3,63 (527) 1,21 (176) 0,41 (59)
Температура ‘С (Т) 19(67) 41 (106) 220 (428) 220 (428) 220 (428)
Состав мол.% / (частей на млн.)
азот 0,60 0,66 0,10 0,10 0,10
С02 11,8 0,57 98,6 98,6 98,6
Н23 (47) 0,0003 0,038 0,038 0,038
метан 80,0 90,2 1,23 1,23 1,23
этан 5,42 6,12 0,042 0,042 0,042
пропан 1,83 2,07 0,007 0,007 0,007
изобутан 0,12 0,14 (2) (2) (2)
н-бутан 0,18 0,20 (3) (3) (3)
изопентан 0,020 0,023 (0,4) (0,4) (0,4)
н-пентан 0,020 0,023 (0,3) (0,3) (0,3)
н-гексан (91) 0,010 (0,1) (0,1) (0,1)
н-гептан (38) (43) 0 0 0
н-октан (8) (9) 0 0 0
н-нонан (0,2) (0,2) 0 0 0
декан+ (0,1) (0,1) 0 0 0
вода (6) 0,005 0,005 0,005
Как можно видеть из примера и соответствующих данных, приведенных в табл. 2, воплощения способа по настоящему изобретению можно применять при очень высоких давлениях подачи сырья, намного превышающих 3,45 МПа (изб.) (500 фунт/кв.дюйм (изб.)), при этом поддерживая давление продукта выше ~3,45 МПа (изб.) (~500 фунт/кв.дюйм (изб.)). Также, как можно видеть в табл. 2, продукт (обессеренный газ) можно было извлекать с очень низкими концентрациями как СО2 (~0,57 мол.%), так и Н23 (~0,0003 мол.%), при этом увеличивая общую концентрацию метана (от ~80,0 мол.% в сырье до ~90,2 мол.% в продукте).
В способах, представленных в данном примере, извлечение всех углеводородов, в частности метана, является очень высоким, при этом содержание метана на стадиях выпуска отработанного газа составляет только приблизительно 1,23 мол.%.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ отделения заданного компонента газа от газовой смеси, причем заданный компонент газа выбран из группы, состоящей из СО2, Н2§ и их сочетания, включающий:
    а) направление газовой смеси, содержащей указанный заданный компонент газа, на стадию адсорбции путем введения ее со стороны подачи сырья в слой адсорбента, селективного по отношению к адсорбции указанного заданного компонента газа, причем слой адсорбента имеет сторону подачи сырья и сторону выхода продукта, и слой адсорбента эксплуатируют при первом давлении и первой температуре, причем первое давление составляет от 100 кПа (абс.) до 60 МПа (абс.) (от 1 до 600 бар (абс.)), при этом слой адсорбента адсорбирует указанный заданный компонент газа, а газообразный продукт, обедненный заданным компонентом газа, выходит со стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента;
    б) прекращение введения указанной газовой смеси в указанный слой адсорбента до того, как проскок указанного заданного компонента газа достигнет стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента;
    в) герметизацию стороны подачи сырья в указанный слой адсорбента;
    г) внешний нагрев герметизированного слоя адсорбента до второй температуры, которая выше указанной первой температуры, что приводит к десорбции по меньшей мере части указанного заданного компонента газа из указанного слоя адсорбента и, таким образом, приводит к увеличению давления указанного заданного компонента газа и к увеличению давления в слое адсорбента до второго давления;
    д) извлечение по меньшей мере первой части указанного заданного компонента газа при втором давлении, которое выше давления в начале стадии нагрева (г);
    е) снижение давления в слое адсорбента до третьего давления, которое ниже указанного второго давления, и извлечение второй части заданного компонента газа, при этом снижение давления происходит за две или более стадии, и на каждой стадии давление в слое адсорбента снижают до более низкого значения, чем на предыдущей стадии;
    ж) внешнее охлаждение по меньшей мере части указанного слоя адсорбента на стороне подачи сырья до третьей температуры, которая ниже указанной второй температуры на стадии (г);
    з) восстановление давления в указанном слое адсорбента для следующего цикла адсорбции.
  2. 2. Способ по п.1, в котором давление в слое адсорбента понижают в противотоке перед стадией (в) до давления, которое меньше первого давления.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором выполняется одно или более из следующих условий: первая температура составляет от -195 до 300°С (например, от 20 до 150°С), первое давление составляет от 200 кПа (абс.) до 20 МПа (абс.) (от 2 до 200 бар (абс.)), вторая температура по меньшей мере на 10°С выше первой температуры, третья температура составляет от -195 до 300°С, а газовая смесь представляет собой поток природного газа.
  4. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором заданное вещество включает Н2§, причем газообразный продукт, выходящий со стороны выхода продукта из указанного слоя адсорбента, содержит Н2§ в количестве не более 4 об.ч./млн, а подаваемая газовая смесь содержит Н2§ в количестве от 6 до 10000 об.ч./млн.
  5. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором слой адсорбента включает открытые потоковые каналы по всей своей длине, через которые пропускают газовую смесь, и/или представляет собой контактор с параллельными каналами.
  6. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором внешний нагрев на стадии (г) осуществляют таким образом, чтобы получить тепловую волну, которая перемещается прямотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента или противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента.
  7. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором слой адсорбента состоит из материала адсорбента, который представляет собой цеолит с восьмичленными кольцами, имеющий отношение δί/Α1 более 500; выбран из группы, состоящей из ΌΌΚ, §1§ша-1, Цеолит-58 и их сочетаний и взаимопроросших структур; имеет коэффициент диффузии СО2 относительно метана (ИСо2/ОсН4) более 10; имеет коэффициент диффузии Ν2 относительно метана (ИК2/ПСН4) более 10 и/или имеет коэффициент диффузии Н2§ относительно метана (ПН23/ПСН4) более 10.
  8. 8. Способ по п.7, в котором выполняется одно или более из следующих условий: поток чистого газа, содержащий менее 1 мол.% Н2§ и СО2 в сумме, пропускают через слой адсорбента противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента (например, одновременно с по меньшей мере частью стадии (д), также как по меньшей мере с частью каждой из стадий (д), (е) и (ж)); первое давление составляет по меньшей мере 3,45 МПа (изб.) (500 фунт/кв.дюйм (изб.)); а содержащий Ν2 поток чистого газа пропускают через слой адсорбента противотоком по отношению к направлению потока газовой смеси через слой адсорбента.
  9. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадию (г) нагрева выполняют таким образом, чтобы вызвать перемещение тепловой волны вдоль слоя адсорбента, например, прямотоком по отношению к направлению потока газовой смеси.
    - 13 025720
  10. 10. Способ по п.9, в котором можно определить Т90 и Т10 по отношению ко второй температуре и первой температуре таким образом, что разность температур (Т90-Т10) имеет место на расстоянии не более 50% длины слоя адсорбента, где Т10 представляет собой температуру, которая на 10% выше минимальной температуры Тмин, а Т90 представляет собой температуру, которая на 10% ниже максимальной температуры Тмакс.
  11. 11. Способ по п.9, в котором тепловая волна имеет максимальное число Пекле, Ре, менее 10, где Ре=(ихЬ)/а, где и представляет собой скорость теплообменной текучей среды; Ь представляет собой характеристическое расстояние, на которое переносят тепло в направлении, приблизительно перпендикулярном потоку текучей среды; α представляет собой эффективный коэффициент термодиффузии контактора на расстоянии Ь; и составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 100 м/с, а Ь составляет менее 0,1 м.
  12. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором менее приблизительно 40% открытых пор слоя адсорбента имеют диаметры более приблизительно 20А и менее приблизительно 1 мкм.
  13. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором слой адсорбента состоит из материала микропористого адсорбента, выбранного из цеолитов, АЬРО материалов, §АРО материалов, МОР материалов, ΖΙΡ материалов, углерода и их сочетаний.
  14. 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором слой адсорбента состоит из материала адсорбента, выбранного из катионных цеолитов, функционализованных аминами мезопористых материалов, станносиликатов, углерода и их сочетаний.
EA201391191A 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре EA025720B1 (ru)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161447812P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447848P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447824P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447869P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447835P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447877P 2011-03-01 2011-03-01
US201161447806P 2011-03-01 2011-03-01
PCT/US2012/026751 WO2012118742A1 (en) 2011-03-01 2012-02-27 Pressure-temperature swing adsorption process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201391191A1 EA201391191A1 (ru) 2014-02-28
EA025720B1 true EA025720B1 (ru) 2017-01-30

Family

ID=45809694

Family Applications (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391189A EA201391189A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ очистки газа с использованием специально разработанных адсорбентов с мелкими частицами
EA201391190A EA201391190A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменной температуре для отделения заданных веществ от газовой смеси
EA201391194A EA201391194A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Контакторы короткоцикловой адсорбции при переменной температуре для разделения газов
EA201391188A EA025315B8 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способы короткоцикловой адсорбции с использованием регулируемых адсорбционных фронтов
EA201391192A EA201391192A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ селективного удаления серы
EA201391191A EA025720B1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре
EA201391193A EA024198B1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре для отделения тяжелых углеводородов от потоков природного газа

Family Applications Before (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391189A EA201391189A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ очистки газа с использованием специально разработанных адсорбентов с мелкими частицами
EA201391190A EA201391190A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменной температуре для отделения заданных веществ от газовой смеси
EA201391194A EA201391194A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Контакторы короткоцикловой адсорбции при переменной температуре для разделения газов
EA201391188A EA025315B8 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способы короткоцикловой адсорбции с использованием регулируемых адсорбционных фронтов
EA201391192A EA201391192A1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ селективного удаления серы

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201391193A EA024198B1 (ru) 2011-03-01 2012-02-27 Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре для отделения тяжелых углеводородов от потоков природного газа

Country Status (9)

Country Link
US (7) US8784534B2 (ru)
EP (7) EP2680944B1 (ru)
JP (7) JP2014509556A (ru)
AU (7) AU2012223558B2 (ru)
BR (7) BR112013020763A2 (ru)
CA (7) CA2826907A1 (ru)
EA (7) EA201391189A1 (ru)
SG (7) SG192651A1 (ru)
WO (7) WO2012118736A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756180C1 (ru) * 2018-03-29 2021-09-28 Праксайр Текнолоджи, Инк. Избирательный по скорости/кинетически избирательный цикл процесса адсорбции на множестве слоев

Families Citing this family (147)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009064569A1 (en) * 2007-11-12 2009-05-22 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of generating and utilizing utility gas
US20100136439A1 (en) * 2008-02-26 2010-06-03 Kunihiro Ukai Desulfurizer, hydrogen generation apparatus, fuel cell power generating system, and desulfurizing agent cartridge
CA2721724C (en) 2008-04-30 2016-06-28 Exxonmobil Upstream Research Company Method and apparatus for removal of oil from utility gas stream
EP3195929B1 (en) 2009-02-27 2019-09-25 Inventys Thermal Technologies Inc. Parallel passage fluid contactor structure
CN102917767B (zh) 2010-05-28 2015-11-25 埃克森美孚上游研究公司 整合吸附器头以及与其相关的阀设计和变化吸附法
US10315159B2 (en) 2010-08-27 2019-06-11 Inventys Thermal Technoogies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
JP5904420B2 (ja) 2010-08-27 2016-04-13 インヴェンティス サーマル テクノロジーズ インコーポレイテッド 熱伝導性接触器構造を用いる吸着ガス分離の方法
WO2012158194A1 (en) 2010-10-25 2012-11-22 William Marsh Rice University Composite materials for reversible co2 capture
TWI495501B (zh) 2010-11-15 2015-08-11 Exxonmobil Upstream Res Co 動力分餾器及用於氣體混合物之分餾的循環法
EA201391255A1 (ru) 2011-03-01 2014-02-28 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Устройства и системы, имеющие компактную конфигурацию многочисленных слоев для цикловой адсорбции, и связанные с этим способы
BR112013017622A2 (pt) 2011-03-01 2016-10-11 Exxonmobil Upstream Res Co aparelho e sistema que tem uma montagem de válvula giratória e processos de absorção de oscilação relacionados à mesma
US9352269B2 (en) 2011-03-01 2016-05-31 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
WO2012118757A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto
MY173802A (en) 2011-03-01 2020-02-24 Exxonmobil Upstream Res Co Apparatus and systems having an encased adsorbent contractor and swing adsorption processes related thereto
BR112013018599A2 (pt) 2011-03-01 2019-09-24 Exxonmobil Upstream Res Co métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelho e sistemas relacionados
JP2014509556A (ja) 2011-03-01 2014-04-21 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー ガスを分離するための急速温度スイング吸着接触器
BR112013018276A2 (pt) 2011-03-01 2019-09-24 Exxonmobil Upstream Res Co métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelhos e sistemas relacionados
US8728218B2 (en) * 2011-09-15 2014-05-20 Corning Incorporated Sorbent substrates for CO2 capture and methods for forming the same
US20150024931A1 (en) * 2013-06-26 2015-01-22 William Marsh Rice University Nucleophilic porous carbon materials for reversible co2 capture
CA2860615A1 (en) 2012-01-11 2013-07-18 William Marsh Rice University Composites for carbon dioxide capture
US9597656B2 (en) 2012-01-11 2017-03-21 William Marsh Rice University Porous carbon materials for CO2 separation in natural gas
US9073000B2 (en) 2012-03-14 2015-07-07 Corning Incorporated Segmented reactors for carbon dioxide capture and methods of capturing carbon dioxide using segmented reactors
US8920541B2 (en) * 2012-03-30 2014-12-30 Exxonmobile Research And Engineering Company Linker exchange in zeolitic imidazolate frameworks
US8814984B2 (en) * 2012-05-09 2014-08-26 Uop Llc Process and apparatus for removing contaminants from a gas stream
JP6163719B2 (ja) * 2012-08-31 2017-07-19 三菱ケミカル株式会社 硫化水素の分離方法
US9034078B2 (en) 2012-09-05 2015-05-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having an adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto
EP2733475A1 (en) * 2012-11-14 2014-05-21 The European Union, represented by the European Commission Diffusive sampling device
TWI510436B (zh) * 2012-12-18 2015-12-01 Invista Tech Sarl 以經處理之天然氣作爲含甲烷原料之來源的氰化氫製造方法
WO2014099239A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Co2 capture processes using rotary wheel configurations
US10174943B2 (en) 2012-12-31 2019-01-08 Inventys Thermal Technologies Inc. System and method for integrated carbon dioxide gas separation from combustion gases
FR3007668B1 (fr) * 2013-06-28 2015-07-03 Seb Sa Cartouche filtrante pour appareil de purification d’air
FR3008000B1 (fr) * 2013-07-02 2015-09-04 Air Liquide Adsorbeur a lit axial horizontal avec systeme de compensation du tassement
FR3009202B1 (fr) * 2013-07-31 2017-01-27 Ifp Energies Now Procede de captation d'un metal lourd contenu dans un gaz humide integrant une pompe a chaleur pour refroidir le gaz avant elimination de l'eau
CN105408002A (zh) * 2013-08-06 2016-03-16 陶氏环球技术有限责任公司 使用包含交联大孔聚合物的吸附介质从天然气提取天然气液的方法
CA2859256A1 (en) 2013-08-13 2015-02-13 William Marsh Rice University Nucleophilic porous carbon materials for co2 and h2s capture
KR20170005901A (ko) * 2013-12-16 2017-01-16 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 처리된 혼합 매트릭스 중합 멤브레인들
MX2016009157A (es) * 2014-01-23 2016-09-09 Dow Global Technologies Llc Metodo para proporcionar gas natural de calidad en tuberia.
US9630138B2 (en) 2014-06-26 2017-04-25 Uop Llc Pressure swing adsorption processes and systems for recovery of hydrogen and C2+ hydrocarbons
EP2977093B1 (de) * 2014-07-25 2021-05-05 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren zu einer Abtrennung von Kohlendioxid aus Atemluft eines U-Boots
WO2016014232A1 (en) 2014-07-25 2016-01-28 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto
US9126878B1 (en) 2014-08-01 2015-09-08 Chevron Phillips Chemical Company Lp Ethylene separation with temperature swing adsorption
JP6661615B2 (ja) * 2014-09-03 2020-03-11 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーＥｘｘｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ 新規合成結晶材料のｅｍｍ−２６、その調製、およびその使用
JP2016068083A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ニッタ株式会社 シラノール化合物除去設備
BR112017005550B1 (pt) * 2014-10-06 2022-05-10 Ge Oil & Gas, Inc Método e sistema para produzir gás natural comprimido
CA2964919A1 (en) * 2014-10-27 2016-05-06 Dow Global Technologies Llc Temperature controlled adsorption process for recovering condensable hydrocarbons from a methane rich stream
RU2699551C2 (ru) 2014-11-11 2019-09-06 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Высокоемкие структуры и монолиты посредством печати пасты
WO2016094034A1 (en) 2014-12-10 2016-06-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same
WO2016094770A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Organosilica materials and uses thereof
WO2016094774A2 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Methods of producing organosilica materials and uses thereof
SG11201702577SA (en) 2014-12-12 2017-06-29 Exxonmobil Res & Eng Co Coating methods using organosilica materials and uses thereof
DK3229952T3 (en) 2014-12-12 2019-04-23 Exxonmobil Res & Eng Co ORGANIC SILICONE MATERIALS
US10183272B2 (en) 2014-12-12 2019-01-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Adsorbent for heteroatom species removal and uses thereof
US20160168172A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Organosilica materials and uses thereof
WO2016094788A1 (en) 2014-12-12 2016-06-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Organosilica materials and uses thereof
US10562005B2 (en) 2014-12-17 2020-02-18 Gas Capture Technologies Method for gas separation
CA2968869A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Adsorbent materials and methods of use
CA2970307C (en) 2014-12-23 2019-10-22 Exxonmobil Upstream Research Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof
US9908079B2 (en) 2015-01-27 2018-03-06 Dow Global Technologies Llc Separation of hydrocarbons using regenerable macroporous alkylene-bridged adsorbent
EA201791685A1 (ru) 2015-01-27 2018-01-31 Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк Отделение азота от газообразного углеводорода с использованием пиролизованной сульфированной макропористой ионообменной смолы
US10076742B2 (en) 2015-02-19 2018-09-18 ProSep, Inc. Methods for regeneration of an organosilica media
US10081775B2 (en) * 2015-02-19 2018-09-25 ProSep, Inc. Methods for hydrocarbon dew point reduction using an organosilica media
NL2014700B1 (nl) * 2015-04-23 2017-01-26 Green Vision Holding Bv Werkwijze en inrichting voor het genereren van waterstofgas uit een zwavelhoudend koolwaterstofgas.
CA2979869C (en) 2015-05-15 2019-12-03 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto comprising mid-bed purge systems
EA034705B1 (ru) 2015-05-15 2020-03-10 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Аппарат и система для процессов короткоцикловой адсорбции, связанные с ней
WO2016191259A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 Dow Global Technologies Llc Method to regenerate adsorbent in a pressure swing adsorption process
KR102056604B1 (ko) * 2015-09-02 2019-12-18 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 관련된 고속 순환 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템
US20170058205A1 (en) * 2015-09-02 2017-03-02 Spintek Filtration, Inc. Non-Oxidized Desulfurization Process and Method of Using the Same
CA2996137C (en) * 2015-09-02 2021-01-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for combined rapid cycle temperature and pressure swing adsorption processes related thereto
US10124286B2 (en) 2015-09-02 2018-11-13 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
EP3344371B1 (en) * 2015-09-02 2021-09-15 ExxonMobil Upstream Research Company Process and system for swing adsorption using an overhead stream of a demethanizer as purge gas
WO2017053062A1 (en) 2015-09-25 2017-03-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Two stage adsorbent and process cycle for fluid separations
US10105637B2 (en) * 2015-09-25 2018-10-23 Praxair Technology, Inc. Adsorbent regeneration method
CA2996008C (en) 2015-09-25 2019-09-17 Exxonmobil Research And Engineering Company Cyclic thermal swing adsorption with direct heat transfer using a heat transfer fluid
WO2017053061A1 (en) 2015-09-25 2017-03-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Swing adsorber and process cycle for fluid separations
US9782717B2 (en) * 2015-10-20 2017-10-10 Caterpillar Inc. Hydrocarbon separation system
KR102123224B1 (ko) 2015-10-27 2020-06-16 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템
KR102118860B1 (ko) 2015-10-27 2020-06-04 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템
KR102119378B1 (ko) 2015-10-27 2020-06-08 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템
US10744449B2 (en) * 2015-11-16 2020-08-18 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
US10495623B2 (en) * 2015-11-16 2019-12-03 Serveron Corporation System and method for analyzing dissolved gas in electrical insulating fluid
JP6468995B2 (ja) * 2015-12-10 2019-02-13 Ｊｆｅスチール株式会社 圧力スイング吸着法によるガス分離方法及び設備
FR3046086B1 (fr) * 2015-12-24 2018-01-05 Waga Energy Procede de production de biomethane par epuration de biogaz issu d'installations de stockage de dechets non-dangereux (isdnd) et installation pour la mise en œuvre du procede
AU2017234450B2 (en) 2016-03-18 2020-02-06 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
JP6876678B2 (ja) * 2016-03-28 2021-05-26 積水化学工業株式会社 圧力変動吸着式ガス分離方法及びガス分離装置
CA3057714C (en) 2016-03-31 2023-09-26 Inventys Thermal Technologies Inc. Adsorptive gas separation employing steam for regeneration
US11131609B2 (en) 2016-04-26 2021-09-28 Massachusetts Institute Of Technology System and method for preservation, transport, and analysis of water samples
CA3025615A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
CN109195685A (zh) 2016-05-31 2019-01-11 埃克森美孚上游研究公司 用于变吸附方法的装置和系统
US10435514B2 (en) 2016-06-10 2019-10-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Organosilica materials, methods of making, and uses thereof
US10434458B2 (en) 2016-08-31 2019-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CA3033235C (en) 2016-09-01 2022-04-19 Exxonmobil Upstream Research Company Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures
US10328382B2 (en) 2016-09-29 2019-06-25 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for testing swing adsorption processes
WO2018085076A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-11 Dow Global Technologies Llc Psa produced hydrocarbon gas supply for power generation
US10179839B2 (en) 2016-11-18 2019-01-15 Exxonmobil Research And Engineering Company Sulfur terminated organosilica materials and uses thereof
CN108114573B (zh) * 2016-11-29 2021-03-05 中国石油化工股份有限公司 一种储罐区罐顶气的收集净化回收系统及方法
US10549230B2 (en) 2016-12-21 2020-02-04 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
US10710053B2 (en) 2016-12-21 2020-07-14 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
US10315184B2 (en) 2017-04-17 2019-06-11 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Adsorbent-loaded beads for high temperature adsorption processes
US10525400B2 (en) 2017-04-17 2020-01-07 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Sorbent-loaded beads for high temperature adsorption processes
US10525399B2 (en) 2017-04-17 2020-01-07 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Sorbent-loaded fibers for high temperature adsorption processes
CN108801860B (zh) * 2017-05-02 2021-01-01 中国石油化工股份有限公司 一种测定二氧化碳在原油中的扩散系数的方法
US10765995B2 (en) * 2017-06-08 2020-09-08 Saudi Arabian Oil Company Helium recovery from gaseous streams
CN110997120A (zh) * 2017-07-10 2020-04-10 新加坡科技设计大学 碳捕获膜
EP3449997A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-06 Casale Sa A temperature-swing adsorption process
EP3449996A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-06 Casale Sa A temperature-swing adsorption process
GB2566716A (en) * 2017-09-22 2019-03-27 Fjell Biodry As Gas capture system
TW201924766A (zh) * 2017-10-05 2019-07-01 美商紐麥特科技公司 電子氣體之原位純化
US10646817B2 (en) 2017-11-09 2020-05-12 Apache Corporation Porous materials for natural gas liquids separations
US10441915B2 (en) * 2017-11-09 2019-10-15 Apache Corporation Natural gas liquids recovery from pressure swing adsorption and vacuum swing adsorption
CN109929636B (zh) * 2017-12-19 2021-08-17 国家电投集团远达环保工程有限公司重庆科技分公司 沼气脱硫方法及装置
CN111511465B (zh) 2017-12-21 2023-06-06 埃克森美孚科技工程公司 生产有机二氧化硅材料的方法及其用途
US11331620B2 (en) * 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
DK3752283T3 (da) * 2018-02-15 2022-05-23 Praxair Technology Inc Overlegen kerne-i-skal-komponent-kompositadsorbenter til vsavpsapsa-systemer
US11413567B2 (en) 2018-02-28 2022-08-16 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US11260337B2 (en) 2018-03-29 2022-03-01 Uop Llc Process for the removal of carbon dioxide and heavy hydrocarbons
US10821394B2 (en) * 2018-06-20 2020-11-03 Uop Llc Temperature swing adsorption process for heavy hydrocarbon removal
KR102462579B1 (ko) * 2018-06-22 2022-11-03 미쯔비시 케미컬 주식회사 제올라이트 함유 폴리이미드 수지 복합재, 제올라이트 함유 폴리이미드 수지 전구체 조성물, 필름, 및 전자 디바이스
US11034903B2 (en) * 2018-06-27 2021-06-15 Uop Llc Adsorption process for treating natural gas
US10760010B2 (en) * 2018-07-02 2020-09-01 Dow Global Technologies Llc Methods and systems to separate hydrocarbon mixtures such as natural gas into light and heavy components
US10760006B2 (en) * 2018-07-02 2020-09-01 Dow Global Technologies Llc Methods and systems to separate hydrocarbon mixtures such as natural gas into light and heavy components
US11065575B2 (en) 2018-07-05 2021-07-20 Molecule Works Inc. Membrane device for water and energy exchange
CN110898607B (zh) * 2018-09-18 2021-07-23 中国石化工程建设有限公司 一种活性焦吸附塔及活性焦吸附净化烟气的方法
EP3885027A4 (en) * 2018-11-19 2022-08-31 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. GAS SEPARATION DEVICE AND GAS SEPARATION PROCESS
WO2020131496A1 (en) 2018-12-21 2020-06-25 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
CN111375288B (zh) * 2018-12-27 2022-04-05 中国石油化工股份有限公司 存储器、变压吸附装置的优化方法、装置及设备
CN109486543A (zh) * 2018-12-27 2019-03-19 王治军 一种天然气的过滤机构
GB201901445D0 (en) * 2019-02-01 2019-03-27 Provost Fellows Found Scholars And The Other Members Of Board Of The College Of The Holy And Undivid Improvements relating to carbon dioxide capture
CN109876773B (zh) * 2019-04-23 2020-06-26 燕山大学 膨胀石墨吸附挥发性有机物及其废弃物资源化处置方法
WO2020222932A1 (en) 2019-04-30 2020-11-05 Exxonmobil Upstream Research Company Rapid cycle adsorbent bed
WO2020254208A1 (en) 2019-06-21 2020-12-24 Climeworks Ag Adsorber structure for gas separation processes
KR20220034837A (ko) 2019-07-12 2022-03-18 레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드 고 패킹 복합 흡착제 베드의 제조 방법, 이를 포함하는 흡착기, 및 흡착기를 사용한 흡착 기반 가스 분리
US11458437B2 (en) 2019-09-05 2022-10-04 Molecule Works Inc. Universal planar membrane device for mass transfer
US11655910B2 (en) 2019-10-07 2023-05-23 ExxonMobil Technology and Engineering Company Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves
US11433346B2 (en) 2019-10-16 2022-09-06 Exxonmobil Upstream Research Company Dehydration processes utilizing cationic zeolite RHO
JP7207284B2 (ja) * 2019-12-16 2023-01-18 Ｊｆｅスチール株式会社 ガス分離回収設備およびガス分離回収方法
GB2596601B (en) * 2020-07-03 2023-07-19 Smiths Detection Watford Ltd Air purification system for an ion mobility spectrometer
CN112121626B (zh) * 2020-09-28 2022-06-14 杭州三祐环境科技有限公司 一种工业废气环保预处理装置
US11717784B1 (en) 2020-11-10 2023-08-08 Solid State Separation Holdings, LLC Natural gas adsorptive separation system and method
WO2022133279A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-23 University Of Puerto Rico Nanoporous pure silica zeolites
CN113209839B (zh) * 2021-05-11 2022-03-08 天津工业大学 一种具有高耐酸性能的甲烷/氮气分离的混合基质膜及制备方法和应用
WO2023039093A1 (en) * 2021-09-09 2023-03-16 ColdStream Energy IP, LLC Portable pressure swing adsorption method and system for low flow rate gas processing
GB2612832A (en) * 2021-11-15 2023-05-17 Provost Fellows Found Scholars & Other Members Board College Holy & Und Modular radial adsorber bed for direct air capture
TWI821801B (zh) * 2021-11-24 2023-11-11 王賢明 茶葉萃取裝置
US20230183589A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-15 ExxonMobil Technology and Engineering Company Nitrogen purification from hydrocarbon containing gas using zeolite itq-55
US11918952B2 (en) 2022-05-18 2024-03-05 ExxonMobil Technology and Engineering Company Cyclical CO2 capture with integrated heat pump
KR20240051740A (ko) 2022-10-13 2024-04-22 주식회사 엘지화학 분해로 연료의 제조 방법
KR102526672B1 (ko) * 2022-12-27 2023-05-02 아크로랩스 주식회사 수소 품질을 안정적으로 유지할 수 있는 수전해 시스템의 운전 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030015093A1 (en) * 2001-04-30 2003-01-23 Wegeng Robert S. Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US20050045030A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Anna-Lee Tonkovich Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
WO2008143826A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of co2, n2, and h2s from gas mixtures containing same
WO2008143966A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Exxonmobil Reserch And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
WO2010096916A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Andre Boulet Parallel passage fluid contactor structure

Family Cites Families (111)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2989383A (en) 1958-02-14 1961-06-20 Fluor Corp Solid adsorber
US3594983A (en) 1969-06-17 1971-07-27 Process Services Inc Gas-treating process and system
US4094652A (en) 1975-10-23 1978-06-13 W. R. Grace & Co. Electrodesorption system for regenerating a dielectric adsorbent bed
DK148195C (da) 1977-01-10 1986-04-01 Erling Lauritz Anderberg Gasaffugtningsapparat
FR2455916A1 (fr) * 1979-05-08 1980-12-05 Inst Francais Du Petrole Procede d'elimination de composes gazeux contenus dans des gaz par extraction au moyen d'un solvant immobilise
US4312641A (en) 1979-05-25 1982-01-26 Pall Corporation Heat-reactivatable adsorbent gas fractionator and process
US4329158A (en) 1980-06-13 1982-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Air fractionation by pressure swing adsorption
IT1132170B (it) * 1980-07-04 1986-06-25 Snam Progetti Processo di separazione selettiva di idrogeno solforato da miscele gassose contenenti anche anidride carbonica
US4350501A (en) 1981-03-27 1982-09-21 Shell Oil Company Absorption process
DE3132758A1 (de) 1981-08-19 1983-03-03 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Absorptionsverfahren
US4433707A (en) 1981-09-25 1984-02-28 Chevron Research Company Method and apparatus for level loading of vessels using catalyst oriented packing
US4424837A (en) 1981-10-07 1984-01-10 Chevron Research Company Mounting device for particulate matter loader
US4405343A (en) 1982-09-01 1983-09-20 Othmer Donald F Methanol dehydration
US4801308A (en) 1983-10-03 1989-01-31 Keefer Bowie Apparatus and process for pressure swing adsorption separation
US4702903A (en) 1983-10-03 1987-10-27 Keefer Bowie Method and apparatus for gas separation and synthesis
US4816121A (en) 1983-10-03 1989-03-28 Keefer Bowie Gas phase chemical reactor
JPS638413Y2 (ru) * 1984-11-08 1988-03-14
DE3668419D1 (de) 1985-11-08 1990-03-01 Ici Plc Bettfuellmaterial.
GB8527663D0 (en) 1985-11-08 1985-12-11 Ici Plc Catalyst precursors
US4753919A (en) 1987-03-23 1988-06-28 W. R. Grace & Co. Method for optimizing stacking characteristics of corrugated metal foil
US4968329A (en) 1987-10-26 1990-11-06 Keefer Bowie Pressure swing adsorption for concentration of a gas component
US4914218A (en) 1989-02-17 1990-04-03 Ravi Kumar Adsorptive process for separating multicomponent gas mixtures
DK0462226T3 (da) * 1989-03-08 1995-07-10 Rocky Research Fremgangsmåde og apparat til opnåelse af høje reaktionshastigheder i faststof-gas-reaktorsystemer
CA2041874C (en) * 1990-01-09 1999-04-06 Richard T. Maurer Separation of ethane from methane by pressure swing adsorption
US5057296A (en) 1990-12-10 1991-10-15 Mobil Oil Corp. Method for synthesizing mesoporous crystalline material
US5108725A (en) 1990-01-25 1992-04-28 Mobil Oil Corp. Synthesis of mesoporous crystalline material
US5102643A (en) 1990-01-25 1992-04-07 Mobil Oil Corp. Composition of synthetic porous crystalline material, its synthesis
US5074892A (en) 1990-05-30 1991-12-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Air separation pressure swing adsorption process
US5082473A (en) 1990-07-23 1992-01-21 Keefer Bowie Extraction and concentration of a gas component
EP0503049B1 (en) 1990-10-01 1996-06-19 Fmc Corporation Pressure and temperature swing adsorption system
US5298054A (en) * 1990-10-01 1994-03-29 Fmc Corporation Pressure and temperature swing adsorption system
US5089034A (en) 1990-11-13 1992-02-18 Uop Process for purifying natural gas
US5141725A (en) 1991-03-15 1992-08-25 Air Products And Chemicals, Inc. Process using cyanocobaltate complexes for removing oxygen from a stream
DE4121436A1 (de) * 1991-06-28 1993-01-07 Linde Ag Verfahren zur selektiven h(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)s-auswaschung
US6136222A (en) 1991-12-11 2000-10-24 Bend Research, Inc. Liquid absorbent solutions for separating nitrogen from natural gas
US5225174A (en) 1991-12-11 1993-07-06 Bend Research, Inc. Nitrogen sorption
US5256172A (en) 1992-04-17 1993-10-26 Keefer Bowie Thermally coupled pressure swing adsorption
US5271762A (en) 1992-09-29 1993-12-21 Schoofs Gregory R Apparatus and method for air drying with reduced oxygen enrichment
KR100330611B1 (ko) 1993-04-23 2002-10-04 엑손 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 분자체층및그의제조방법
US5338450A (en) * 1993-06-28 1994-08-16 Uop Spiral-wound adsorber module
US5792897A (en) * 1994-09-23 1998-08-11 Uop Llc Hydrocardon recovery from corrosive effluent stream
US5556606A (en) * 1994-10-07 1996-09-17 Khanmamedov; Tofik K. Method and apparatus for controlling the hydrogen sulfide concentration in the acid gas feedstock of a sulfur recovery unit
GB9422835D0 (en) 1994-11-11 1995-01-04 Secr Defence Pressure and temperature swing absorption
US5557030A (en) * 1995-03-23 1996-09-17 Uop Process for rejecting heavy hydrocarbons from light hydrocarbons gases
US5669962A (en) 1996-03-15 1997-09-23 Uop Rapid thermal swing dryer for compressed gases
US6063161A (en) 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US5626033A (en) 1996-07-12 1997-05-06 The Boc Group, Inc. Process for the recovery of perfluorinated compounds
JPH10139419A (ja) 1996-11-11 1998-05-26 Yukong Ltd 非結晶性中間細孔モレキュラーシーブの製造方法及びそのモレキュラーシーブ
US5846295A (en) 1997-03-07 1998-12-08 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature swing adsorption
JP4287915B2 (ja) * 1997-03-07 2009-07-01 三菱重工業株式会社 ガス中の硫化水素の処理方法及びその装置
US6051050A (en) 1997-12-22 2000-04-18 Questor Industries Inc. Modular pressure swing adsorption with energy recovery
IL124978A (en) 1998-06-17 2003-01-12 Watertech M A S Ltd Method and apparatus for extracting water from atmospheric air
US6080226A (en) 1998-09-30 2000-06-27 Uop Llc Nitrous oxide purification by pressure swing adsorption
US6475265B1 (en) 1998-10-22 2002-11-05 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption method for production of an oxygen-enriched gas
US6293998B1 (en) 1998-12-11 2001-09-25 Uop Llc Apparatus for use in pressure and temperature swing adsorption processes
US6197092B1 (en) 1999-03-22 2001-03-06 Engelhard Corporation Selective removal of nitrogen from natural gas by pressure swing adsorption
JP4252668B2 (ja) 1999-05-11 2009-04-08 大陽日酸株式会社 ガス精製方法
US6406523B1 (en) 1999-06-09 2002-06-18 Questair Technologies, Inc. Rotary pressure swing adsorption apparatus
CA2274390A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Multistage chemical separation method and apparatus using pressure swing adsorption
US6284021B1 (en) 1999-09-02 2001-09-04 The Boc Group, Inc. Composite adsorbent beads for adsorption process
US6878855B2 (en) 2000-02-22 2005-04-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for producing para-xylene
US6651658B1 (en) 2000-08-03 2003-11-25 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
US6691702B2 (en) 2000-08-03 2004-02-17 Sequal Technologies, Inc. Portable oxygen concentration system and method of using the same
FR2822085B1 (fr) 2001-03-16 2003-05-09 Air Liquide Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6503298B1 (en) 2001-04-30 2003-01-07 Battelle Memorial Institute Apparatus and methods for hydrogen separation/purification utilizing rapidly cycled thermal swing sorption
JP2002326810A (ja) 2001-05-01 2002-11-12 Nkk Corp 金属ハロゲン化物を用いたアンモニアの分離方法および装置
GB0113370D0 (en) 2001-06-01 2001-07-25 Kvaerner Process Tech Ltd Process
US6596054B2 (en) * 2001-07-23 2003-07-22 Advanced Technology Materials, Inc. Method for carbon monoxide reduction during thermal/wet abatement of organic compounds
US7527670B2 (en) 2001-12-20 2009-05-05 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for gas purification
US6610124B1 (en) * 2002-03-12 2003-08-26 Engelhard Corporation Heavy hydrocarbon recovery from pressure swing adsorption unit tail gas
US20030209149A1 (en) * 2002-05-09 2003-11-13 Vitaliy Myasnikov Honeycomb hydrogen storage structure
CN100354024C (zh) 2002-05-31 2007-12-12 普莱克斯技术有限公司 高纯度和超高纯度气体的生产
US7491250B2 (en) 2002-06-25 2009-02-17 Exxonmobil Research And Engineering Company Pressure swing reforming
US6652627B1 (en) 2002-10-30 2003-11-25 Velocys, Inc. Process for separating a fluid component from a fluid mixture using microchannel process technology
GB0227222D0 (en) 2002-11-21 2002-12-24 Air Prod & Chem Apparatus for use in regenerating adsorbent
EP1590080A2 (en) * 2002-12-18 2005-11-02 University Of Ottawa Amine modified adsorbent, its preparation and use for dry scrubbing of acid gases
JP2004261670A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 排ガス処理方法
FR2863909B1 (fr) 2003-12-22 2006-05-26 Ceca Sa Methode de purification de flux gazeux pollue par co2 et hydrocarbure(s) et/ou oxyde(s) d'azote par adsorbant zeolitique agglomere
US20080282834A1 (en) 2004-10-05 2008-11-20 Johnson Controls Gmbh Bowden Cable Actuation System
US7231784B2 (en) 2004-10-13 2007-06-19 Praxair Technology, Inc. Method for producing liquefied natural gas
WO2006055609A1 (en) 2004-11-16 2006-05-26 Velocys Inc. Multiphase reaction process using microchannel technology
JP4975970B2 (ja) * 2005-01-21 2012-07-11 日本エクスラン工業株式会社 収着式熱交換モジュールおよびその製法
US20060191410A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Dolan William B NGL trap-method for recovery of heavy hydrocarbon from natural gas
US7507274B2 (en) 2005-03-02 2009-03-24 Velocys, Inc. Separation process using microchannel technology
DE102005019596A1 (de) 2005-04-27 2006-11-02 Süd-Chemie AG Katalysatorträger
WO2006127889A2 (en) 2005-05-25 2006-11-30 Velocys Inc. Support for use in microchannel processing
KR101324432B1 (ko) 2005-08-09 2013-10-31 엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니 산 가스 세정 공정을 위한 장애 아민 및 금속 설폰에이트,포스폰에이트 또는 카복실레이트 구조를 갖는 분자를함유하는 흡수제 조성물
US20070085227A1 (en) 2005-10-13 2007-04-19 Tonkovich Anna L Multi-phase contacting process using microchannel technology
DE102006008786B4 (de) 2006-02-24 2008-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Adsorptions-Wärmepumpe, Adsorptions-Kältemaschine und darin enthaltene Adsorberelemente auf Basis eines offenporigen wärmeleitenden Festkörpers
US20070246106A1 (en) 2006-04-25 2007-10-25 Velocys Inc. Flow Distribution Channels To Control Flow in Process Channels
ITMI20061231A1 (it) 2006-06-26 2007-12-27 Eni Spa Proxcesso e materiali zeolitici per la separazione di gas
US20080028286A1 (en) 2006-07-27 2008-01-31 Chick Walter F Generation of hyperlinks to collaborative knowledge bases from terms in text
US8530375B2 (en) * 2006-08-18 2013-09-10 U.S. Department Of Energy Regenerable solid imine sorbents
US7959720B2 (en) 2007-05-18 2011-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Low mesopore adsorbent contactors for use in swing adsorption processes
AU2008254961B2 (en) 2007-05-18 2012-03-29 Exxonmobil Upstream Research Company Temperature swing adsorption of CO2 from flue gas utilizing heat from compression
US8529663B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
US8529662B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
US8444750B2 (en) 2007-05-18 2013-05-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
US8377173B2 (en) 2007-11-08 2013-02-19 The University Of Akron Amine absorber for carbon dioxide capture and processes for making and using the same
US7803215B2 (en) 2007-12-12 2010-09-28 Uop Llc Adsorber for pretreatment of natural gas containing bulk hydrogen sulfide
US8192709B2 (en) * 2008-02-21 2012-06-05 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of methane from higher carbon number hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials
WO2009105251A1 (en) 2008-02-21 2009-08-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of methane from higher carbon number hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8142746B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from methane utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
US8293105B2 (en) 2008-05-29 2012-10-23 Perry Equipment Corporation Contaminant adsorption filtration media, elements, systems and methods employing wire or other lattice support
IT1392165B1 (it) 2008-12-01 2012-02-22 Eni Spa Processo per la separazione di gas
CN101475430B (zh) 2009-01-22 2012-04-25 四川天一科技股份有限公司 从富乙烯混合气中提纯乙烯的方法
US8221712B2 (en) 2009-05-12 2012-07-17 Basf Se Absorption medium for the selective removal of hydrogen sulfide from fluid streams
US8202350B2 (en) 2009-06-25 2012-06-19 Sri International Method and apparatus for gas removal
JP2014509556A (ja) 2011-03-01 2014-04-21 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー ガスを分離するための急速温度スイング吸着接触器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030015093A1 (en) * 2001-04-30 2003-01-23 Wegeng Robert S. Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US20050045030A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Anna-Lee Tonkovich Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
WO2008143826A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of co2, n2, and h2s from gas mixtures containing same
WO2008143966A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Exxonmobil Reserch And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
WO2010096916A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Andre Boulet Parallel passage fluid contactor structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756180C1 (ru) * 2018-03-29 2021-09-28 Праксайр Текнолоджи, Инк. Избирательный по скорости/кинетически избирательный цикл процесса адсорбции на множестве слоев

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012223553A1 (en) 2013-09-19
EP2680941A1 (en) 2014-01-08
EA201391188A1 (ru) 2014-02-28
WO2012118736A3 (en) 2012-11-22
US8784533B2 (en) 2014-07-22
US9005561B2 (en) 2015-04-14
EP2681705A2 (en) 2014-01-08
SG192604A1 (en) 2013-09-30
WO2012118747A1 (en) 2012-09-07
CA2826900C (en) 2017-05-02
AU2012223552A1 (en) 2013-09-19
BR112013020418A2 (pt) 2016-10-18
EP2680940A2 (en) 2014-01-08
JP2014509556A (ja) 2014-04-21
US20120222555A1 (en) 2012-09-06
CA2826989A1 (en) 2012-09-07
CA2826987A1 (en) 2012-09-07
US8673059B2 (en) 2014-03-18
AU2012223564B2 (en) 2016-03-03
AU2012223558A1 (en) 2013-09-19
BR112013021234A2 (pt) 2019-09-24
SG192651A1 (en) 2013-09-30
AU2012223560B2 (en) 2016-04-14
WO2012118742A1 (en) 2012-09-07
AU2012223558B2 (en) 2016-03-03
WO2012118736A2 (en) 2012-09-07
WO2012118744A1 (en) 2012-09-07
EA201391192A1 (ru) 2014-02-28
EA025315B8 (ru) 2017-04-28
BR112013021166A2 (pt) 2018-06-26
EA025315B1 (ru) 2016-12-30
US20120222553A1 (en) 2012-09-06
SG192602A1 (en) 2013-09-30
CA2826907A1 (en) 2012-09-07
SG192603A1 (en) 2013-09-30
US8784534B2 (en) 2014-07-22
US20120222554A1 (en) 2012-09-06
US20120312163A1 (en) 2012-12-13
CA2826928A1 (en) 2012-09-07
JP2014512259A (ja) 2014-05-22
JP2014509555A (ja) 2014-04-21
CA2828457A1 (en) 2012-09-07
AU2012223552B2 (en) 2016-02-18
CA2826900A1 (en) 2012-09-07
US8852322B2 (en) 2014-10-07
EP2680944A1 (en) 2014-01-08
BR112013020416A2 (pt) 2016-10-18
SG192605A1 (en) 2013-09-30
BR112013021060A2 (pt) 2019-09-24
BR112013020763A2 (pt) 2016-10-18
US8784535B2 (en) 2014-07-22
EP2680943A1 (en) 2014-01-08
AU2012223563B2 (en) 2016-03-03
JP2014508040A (ja) 2014-04-03
JP2014509557A (ja) 2014-04-21
EP2680945A1 (en) 2014-01-08
AU2012223553B2 (en) 2015-11-26
AU2012223563A1 (en) 2013-09-19
EA201391190A1 (ru) 2014-02-28
EA201391194A1 (ru) 2014-03-31
WO2012118737A2 (en) 2012-09-07
WO2012118737A3 (en) 2012-11-22
JP2014509554A (ja) 2014-04-21
JP2014514136A (ja) 2014-06-19
EA201391189A1 (ru) 2014-02-28
AU2012223560A1 (en) 2014-09-11
US20120222552A1 (en) 2012-09-06
AU2012223564A1 (en) 2013-09-19
SG192654A1 (en) 2013-09-30
WO2012118748A1 (en) 2012-09-07
BR112013021519A2 (pt) 2019-09-24
AU2012223554A1 (en) 2013-09-19
CA2826908A1 (en) 2012-09-07
US20120308456A1 (en) 2012-12-06
EP2680944B1 (en) 2016-07-06
WO2012118738A1 (en) 2012-09-07
EA024198B1 (ru) 2016-08-31
EA201391191A1 (ru) 2014-02-28
US8858683B2 (en) 2014-10-14
EP2680951A1 (en) 2014-01-08
US20120222551A1 (en) 2012-09-06
AU2012223554B2 (en) 2016-02-18
EA201391193A1 (ru) 2014-02-28
SG192653A1 (en) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA025720B1 (ru) Способ короткоцикловой адсорбции при переменном давлении и температуре
CA2688551C (en) Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
EA034078B1 (ru) Устройство и система для осуществления способов короткоцикловой адсорбции

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU