ES2254307T3 - Procedimiento de adsorcion por presion alterna de lecho unico. - Google Patents
Procedimiento de adsorcion por presion alterna de lecho unico.Info
- Publication number
- ES2254307T3 ES2254307T3 ES01125385T ES01125385T ES2254307T3 ES 2254307 T3 ES2254307 T3 ES 2254307T3 ES 01125385 T ES01125385 T ES 01125385T ES 01125385 T ES01125385 T ES 01125385T ES 2254307 T3 ES2254307 T3 ES 2254307T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- gas
- adsorbent
- container
- pressure
- vessel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/053—Pressure swing adsorption with storage or buffer vessel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- 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
- B01D2259/40013—Pressurization
- B01D2259/40015—Pressurization 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
- B01D2259/40028—Depressurization
- B01D2259/40032—Depressurization with three 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
- B01D2259/40045—Purging 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
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40064—Five
-
- 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
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40069—Eight
-
- 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
- B01D2259/40077—Direction of flow
- B01D2259/40081—Counter-current
-
- 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
- B01D2259/401—Further details for adsorption processes and devices using a single bed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Un proceso de adsorción oscilante de presión de lecho simple para la separación de un gas presurizado de alimentación que contiene por lo menos un componente más fuertemente adsorbible y por lo menos un componente menos fuertemente adsorbible compuesto de las siguientes etapas: (a) introducción del gas de alimentación presurizado dentro del extremo de alimentación de un recipiente del adsorbente que contiene un adsorbente sólido que preferentemente adsorbe el componente más fuertemente adsorbible, retirando del producto final del recipiente del adsorbente un gas afluente del adsorbente enriquecido en el componente menos fuertemente adsorbible, introduciendo el gas afluente del adsorbente dentro del primer depósito de almacenamiento del gas y retirando el producto final en forma de gas del primer depósito de almacenamiento del gas; (b) terminación de la introducción del gas de alimentación presurizado dentro del recipiente del adsorbente por medio de la retirada del gas de allí mismo e introducción del gas extraído dentro del segundo depósito de almacenamiento del gas; (c) posterior despresurización del recipiente del adsorbente por medio de la retirada del gas adicional desde allí mismo; (d) expurgación del recipiente del adsorbente por medio de la introducción del gas desde el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente mientras se continúa la extracción del gas desde allí mismo; (e) terminación de la introducción del gas desde el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente e inmediatamente después represurización del recipiente del adsorbente por medio del gas de alimentación presurizado dentro del extremo de alimentación del mismo; y (f) repetición de las etapas desde la (a) hasta la (e) de manera cíclica.
Description
Procedimiento de adsorción por presión alterna de
lecho único.
La adsorción oscilante de presión es un bien
conocido método de la separación de las mezclas de gases a granel y
de la purificación de las corrientes de gases que contienen unas
bajas concentraciones de componentes no deseados. El método ha sido
desarrollado y adaptado para una amplia gama de condiciones de
funcionamiento, pureza de producto y recuperación de producto.
Muchos sistemas de adsorción oscilante de presión utilizan dos ó
más lechos del material adsorbente que funcionan en una secuencia
cíclica con el fin de mantener el índice constante de flujo del
producto mientras que los lechos seleccionados están sometidos a
varias etapas de procesos tales como adsorción, despresurización,
deserción, expurgación, igualación de la presión, represurización y
otros procesos relativos. Se requiere que los lechos del adsorbente
múltiples utilizando numerosas etapas de procesos adquieran alta
pureza y/ó recuperación de productos gaseosos valiosos tales como
hidrógeno, óxidos de carbono, gas de síntesis, hidrocarburos ligeros
y similares. El alto coste de la generación de las mezclas del gas
de alimentación que contiene estos valiosos componentes justifica la
complejidad y la aportación del capital para los sistemas de la
adsorción oscilante de presión de lecho múltiple.
Se han desarrollado varios procesos de la
adsorción oscilante de presión de lecho simple (PSA - siglas en
inglés) y están bien conocidos en la presente técnica. Muchos de
estos procesos funcionan parcialmente con las presiones por debajo
de la presión atmosférica y están descritos como procesos de
adsorción oscilante por vacío (VSA -
siglas en inglés) ó adsorción por vacío y presión alternativas (VPSA - siglas en inglés). En la presente memoria descriptiva, el término de la adsorción oscilante de presión (PSA - siglas en inglés) está utilizado como un término genérico para describir todos los tipos de los sistemas de adsorción independientemente de los niveles operativos de
presión.
siglas en inglés) ó adsorción por vacío y presión alternativas (VPSA - siglas en inglés). En la presente memoria descriptiva, el término de la adsorción oscilante de presión (PSA - siglas en inglés) está utilizado como un término genérico para describir todos los tipos de los sistemas de adsorción independientemente de los niveles operativos de
presión.
Otros productos gaseosos sensibles para la
recuperación por medio de la adsorción oscilante de presión (PSA -
siglas en inglés) no requieren la alta pureza y/ó recuperación de
los productos arriba mencionados. En la recuperación del oxígeno y
nitrógeno del aire por medio de la adsorción oscilante de presión
(PSA - siglas en inglés), por ejemplo, un producto de pureza más
baja que contiene desde el 90 hasta el 95% de volumen de oxígeno es
aceptable para muchos usos finales, y los sistemas la adsorción
oscilante de presión (PSA) más simples pueden ser utilizados para
proporcionar tal producto. Estos sistemas de la adsorción oscilante
de presión (PSA) necesitan el aporte de capital y los costes
operativos más bajos que los sistemas de lechos múltiples descritos
con anterioridad. El más simple de estos sistemas de la adsorción
oscilante de presión (PSA - siglas en inglés) para la separación del
aire utilizan un simple lecho de adsorbente conjuntamente con uno ó
mas recipientes de gas para permitir el flujo constante del producto
y proporcionar el gas para la expurgación y presurización del
adsorbente durante la parte del ciclo de regeneración de la
adsorción oscilante de presión (PSA).
Los sistemas de la adsorción oscilante de presión
(PSA) que utilizan un adsorbente de un lecho simple y un depósito
simple de almacenamiento del gas son bien conocidos en la presente
técnica estando descritos en las representativas Patentes U.S.
4.561.865, 4.477.264, 4.892.566, 5.228.888, 5.415.683, 5.679.134,
5.876.485, 5.882.380, 6.102.984 y 6.096.115. Los sistemas del
adsorbente simple/depósito simple están también descritos en las
Solicitudes de las Patentes Japonesas Nºs H9-77502 y
H10-194708.
El uso de dos ó más depósitos de almacenamiento
puede perfeccionar el rendimiento total de los sistemas de la
adsorción oscilante de presión (PSA) de adsorbente simple. Tales
sistemas están descritos en las Patentes U.S. 3.788.036, 4.561.865,
5.370.728, 5.658.371, 6.102.985 y 6.096.115 y en la Publicación de
la Patente Europea EP 0 884 088 A1.
La invención descrita a continuación y definida
en las reivindicaciones que siguen a esta memoria descriptiva es un
proceso de la adsorción oscilante de presión de lecho simple que
utiliza por lo menos dos depósitos de almacenamiento de gas, una
realización que es útil para la recuperación del oxígeno del aire
con una baja aportación de capital y costes operativos.
La invención consiste en el proceso oscilante de
presión de lecho simple para la separación del gas de alimentación
presurizado que contiene por lo menos un componente fuertemente
adsorbible y por lo menos un componente menos fuertemente
adsorbible, compuesto de:
(a) la introducción del gas de alimentación
presurizado dentro del extremo de alimentación de un recipiente de
un adsorbente que contiene un adsorbente sólido que preferentemente
adsorbe el componente más fuertemente adsorbible retirando del
extremo del producto del recipiente del adsorbente un gas afluente
de adsorción enriquecido en el componente menos fuertemente
adsorbible compuesto, introduciendo el gas afluente dentro del
primer depósito de almacenamiento del gas y retirando el producto
final del gas desde el primer depósito de almacenamiento del gas el
producto final del gas;
(b) la introducción terminante del gas de
alimentación presurizado dentro del recipiente del adsorbente y
despresurizando el recipiente del adsorbente por medio de la
extracción del gas del mismo e introduciendo el gas retirado dentro
del segundo depósito de almacenamiento del gas;
(c) la consiguiente despresurización del
recipiente del adsorbente mediante la extracción del gas del
mismo;
(d) la expurgación del recipiente del adsorbente
mediante la introducción del gas desde el segundo depósito de
almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente mientras
se sigue continuando la retirada del gas del mismo;
(e) la terminación de la introducción del gas
desde el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del
recipiente del adsorbente y la represurización inmediatamente
después del recipiente del adsorbente mediante la introducción del
gas de alimentación presurizado dentro del extremo de alimentación
del mismo y
(f) repetición de las fases desde (a) hasta (e)
de una manera cíclica.
El gas de alimentación puede ser aire, el
componente más fuertemente adsorbible puede ser nitrógeno y el
componente menos fuertemente adsorbible puede ser oxígeno. El gas,
producto final, normalmente está retirado desde el primer depósito
de almacenamiento del gas durante las fases desde (b) hasta (e).
Por lo menos una parte del la expurgación del
recipiente del adsorbente en la fase (d) puede ocurrir mientras la
presión dentro del mismo está decreciendo. Por lo menos una parte de
la expurgación del recipiente del adsorbente en la fase (d) puede
tener lugar mientras la presión allí mismo está en su nivel mínimo.
Por lo menos una parte de la expurgación del recipiente del
adsorbente en la fase (d) puede tener lugar mientras la presión
dentro del mismo está aumentando. La presión mínima puede estar por
debajo de la presión atmosférica.
El segundo depósito de almacenamiento del gas
puede tener el largo de diámetro mayor que alrededor de 5, donde el
gas está introducido dentro del depósito en un extremo en la fase
(b) y retirado del depósito por el mismo extremo en la fase (d).
En una realización alternativa de la presente
invención, la siguiente despresurización del recipiente del
adsorbente se lleva a cabo por medio de la extracción del gas que se
encuentra allí mismo y su introducción dentro del tercer depósito de
almacenamiento del gas. Esta realización también puede comprender,
siguiendo la fase (d), la expurgación del recipiente del adsorbente
por medio de la introducción del gas desde el tercer depósito de
almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente mientras
continúa la extracción del gas desde el recipiente de adsorción.
En otra realización, siguiendo la terminación de
la introducción del gas de alimentación presurizado dentro del
recipiente del adsorbente y antes de la despresurización del
recipiente del adsorbente por medio de la extracción del gas del
mismo e introducción del gas extraído del mismo dentro del segundo
depósito del almacenamiento del gas, el recipiente del adsorbente
está despresurizado por medio de la extracción del gas de allí
mismo y la introducción del gas extraído de allí mismo dentro del
primer depósito de almacenamiento del gas.
Por lo menos una parte de la siguiente
despresurización en la fase (c) puede llevarse a cabo por medio de
la retirada del gas desde el recipiente del adsorbente hacia el
ambiente atmosférico.
El gas de alimentación puede ser aire, el
componente más fuertemente adsorbible puede ser nitrógeno y el
componente menos fuertemente adsorbible puede ser oxígeno. En este
caso, una parte del gas de alimentación presurizado para la
represurización del recipiente del adsorbente puede estar provisto
por el aire ambiental que fluye dentro del recipiente de adsorción
mientras la presión del recipiente está por debajo de la presión
atmosférica.
La expurgación del recipiente del adsorbente en
la fase (d) puede llevarse a cabo por medio de
(d1) la introducción del gas procedente del
segundo depósito del almacenamiento del gas dentro del recipiente
del adsorbente con el primer índice del flujo y
(d2) la introducción del gas del segundo depósito
de almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente con
el segundo índice del flujo que es mayor que el primer índice del
flujo;
mientras continúa la extracción del gas desde el
recipiente del adsorbente durante la fase (d1) y la fase (d2).
La Figura 1 es un diagrama esquemático del flujo
del sistema de la adsorción oscilante de presión (PSA) utilizado en
la presente invención.
La Figura 2 es una representación esquemática de
las configuraciones del depósito de almacenamiento del adsorbente y
del gas durante los pasos del ciclo en el proceso de la presente
invención.
La Figura 3 es un esquema de la presión del
adsorbente versus tiempo para un ejemplo de una realización
de la presente invención.
La presente invención es un proceso adsorbente
para la separación de la mezcla del gas que contiene por lo menos un
componente más fuertemente adsorbible y por lo menos un componente
menos adsorbible, según la cual el proceso utiliza varias
combinaciones de las etapas de alimentación, despresurización,
evacuación, expurgación y de represurización. Los depósitos dobles
de almacenamiento del gas se utilizan para proporcionar el gas de
expurgación que es independiente del suministro del gas como
producto final. El deseado producto en forma de gas puede ser
enriquecido tanto con el componente más fuertemente adsorbible como
en el componente menos fuertemente adsorbible y el ciclo del proceso
de la adsorción está seleccionado para producir el deseado producto
en forma de gas. La invención es particularmente útil para la
recuperación del oxígeno del aire y el proceso tiene el potencial
para el bajo consumo del capital y costes funcionales, incluido el
bajo consumo de energía.
En las descripciones de las realizaciones de la
presente invención presentadas en este documento, los siguientes
significados están asociados con los términos específicos
utilizados.
La etapa de la alimentación tiene lugar durante
el tiempo en el que el gas presurizado de alimentación está
introducido dentro del recipiente del adsorbente y el componente más
fuertemente adsorbible está adsorbido de forma selectiva por el
material adsorbente contenido en el mismo. El producto en forma de
gas enriquecido con el componente menos fuertemente adsorbible puede
ser eliminado durante esta etapa.
El gas de alimentación presurizado está definido
como gas de alimentación que se encuentra bajo la presión más alta
que la presión en el recipiente del adsorbente dentro del cual el
gas de alimentación está introducido. Durante la etapa de la
alimentación, el gas de alimentación presurizado puede ser
proporcionado por compresión.
La despresurización está definida como la
extracción del gas del recipiente del adsorbente, acompañada de la
presión del adsorbente decreciente que resorbe el componente más
fuertemente adsorbible. La despresurización puede ser conseguida
mediante la retirada del gas de la presión superatmosférica
directamente al ambiente (normalmente descrito como la purga) u
otro recipiente del proceso ó volumen encerrado que se encuentra
bajo una presión más baja. La despresurización también puede
conseguirse por medio de la evacuación, definida como la retirada
del gas del adsorbente mediante medios mecánicos tales como la bomba
de vacío ó un fuelle. La evacuación se puede llevar a cabo con una
amplia gama de presiones del adsorbente pero normalmente se lleva a
cabo en las presiones subatmosféricas, es decir, en el vacío.
La represurización está definida como la
introducción del gas dentro del recipiente del adsorbente acompañada
por la creciente presión del adsorbente. El gas de alimentación
presurizado puede estar introducido dentro del recipiente del
adsorbente para la represurización.
La expurgación está definida como la introducción
del gas de la expurgación enriquecido con el componente menos
fuertemente adsorbible dentro de un extremo del adsorbente mientras
que el gas afluente está siendo extraído desde el otro extremo del
recipiente. Habitualmente esta etapa se lleva a cabo contra la
corriente, es decir, en la dirección del flujo opuesto a la etapa de
la alimentación. La expurgación elimina el gas del espacio vacío y
desorbe los componentes residuales absorbidos desde el adsorbente.
La expurgación puede realizarse con cualquier presión pero resulta
más efectiva bajo las presiones subatmosféricas. Como se va a
explicar a continuación, la presión del adsorbente puede aumentar,
decrecer ó permanecer constante durante cualquier parte de la etapa
de la expurgación.
El gas del espacio vacío está definido como el
gas no adsorbible contenido en el volumen intersticial ó
interparticular dentro del recipiente del adsorbente e incluye el
gas en las tuberías y el volumen muerto del recipiente que no está
ocupado por el adsorbente.
El gas en forma de producto final es el gas
extraído desde el depósito de almacenamiento del gas para el uso
externo y normalmente está enriquecido con el componente menos
fuertemente adsorbible.
La presente invención está dirigida hacia la
separación de la mezcla del gas que contiene por lo menos un
componente más fuertemente adsorbible y por lo menos un componente
menos adsorbible y habitualmente recupera el componente menos
fuertemente adsorbible como el producto primario. En la realización
preferente, el proceso está utiliza-
do para recuperar el oxígeno del aire pero puede ser aplicado asimismo a la separación de otras mezclas de gases.
do para recuperar el oxígeno del aire pero puede ser aplicado asimismo a la separación de otras mezclas de gases.
El proceso que está presentado a continuación se
utiliza para la recuperación del oxígeno del aire utilizando un
aparato mostrado esquemáticamente en la Figura 1 y que está puesto
en funcionamiento en un ciclo que pasa a través de las siguientes
etapas.
El aire ambiental, preferentemente filtrado por
medio de los métodos conocidos para la eliminación del material en
partículas, fluye a través de la línea de alimentación 1, la válvula
abierta 3, las líneas 5 y 7 y dentro de la entrada del fuelle 9. El
fuelle 9, habitualmente el muelle de lóbulo giratorio del tipo
Roots, comprime el aire hasta la presión de alimentación dentro de
la gama desde 1,1 hasta 2,5 atmósferas absolutas (atma).
Opcionalmente se puede utilizar después del fuelle un postenfriador.
El gas de alimentación presurizado fluye a través de la válvula
abierta 15 y a través de las líneas 17 y 19 dentro del recipiente
del adsorbente 21 que contiene el material adsorbente que adsorbe de
manera selectiva el nitrógeno, el componente más fuertemente
adsorbido en el aire de alimentación. La válvula 16 permanece
cerrada.
El recipiente del adsorbente 21 se encuentra
inicialmente en la habitual presión intermedia de alrededor de 1,05
hasta 2,5 atmósferas absolutas (atma) como resultado de la etapa
previa de represurización (descrita a continuación). El aire de
alimentación presurizado aumenta la presión en el recipiente del
adsorbente hasta la total presión de adsorción de alrededor de 1,1
hasta 2,5 atmósferas absolutas (atma) en un periodo de alrededor de
3 hasta 60 segundos. El agua que se encuentra presente en el aire
atmosférico puede ser eliminada hacia arriba del recipiente del
adsorbente 21 mediante métodos conocidos ó alternativamente puede
eliminarse por medio del uso del adsorbente en la entrada extrema
del adsorbente que preferentemente adsorbe el agua.
Cuando el aire de alimentación presurizado pasa a
través del recipiente del adsorbente, se lo enriquece en el oxígeno,
el componente adsorbido menos fuertemente en el aire de
alimentación. El afluente del adsorbente enriquecido con el oxígeno
y que contiene habitualmente entre el 85 y el 95% de volumen del
oxígeno está retirado a través de las líneas 23 y 25, la válvula 27
y la línea 29. El gas afluente del adsorbente fluye dentro del
depósito del almacenamiento del gas 31 y el producto final en forma
de gas es retirado a través de la línea 33 y opcionalmente la
válvula de control del flujo 35.
La etapa de la alimentación del aire continúa
hasta que el adsorbente se acerque a un nivel predeterminado del
avance en la separación del nitrógeno y antes de que se alcance el
completo equilibrio de adsorción del aire de alimentación en el
adsorbente. En este punto, la etapa de la alimentación del aire se
acaba por medio del cierre de la válvula 15 y la apertura de la
válvula 37.
El recipiente del adsorbente 21 contiene uno ó
más adsorbentes que de manera preferencial adsorben el nitrógeno y
de esta forma enriquecen el afluente del adsorbente con el oxígeno.
Estos adsorbentes pueden ser seleccionados del grupo que consiste de
los zeolitos de intercambio de cationes monovalentes, bivalentes ó
trivalentes del tipo A, tipo A ó estructura mordenita. Los cationes
pueden incluir sodio, calcio, litio, zinc y sus mezclas.
Durante esta etapa opcional, el recipiente del
adsorbente 21 está despresurizado por una presión diferencial de
alrededor de 0,015 hasta 0,5 atmósferas durante desde 1,0 hasta 20
segundos durante las cuales el gas del espacio libre rico en oxígeno
fluye a través de las líneas 23 y 25, la válvula 27 y la línea 29
dentro del depósito 31 como un adicional producto en forma de gas
oxígeno. Esta etapa opcional recupera el valioso producto, oxígeno,
y elimina el ruido que se podría producir si el gas tuviera que ser
eliminado a la atmósfera ambiental. Esta etapa se termina mediante
el cierre de la válvula 27.
Se abre la válvula 41 y posteriormente se
despresuriza el adsorbente 21 por medio de la extracción del gas a
través de las líneas 23 y 39 para introducirlo dentro del depósito
de transferencia del gas 43 hasta que la presión del adsorbente 21
caiga hasta alrededor de 0,8 a 2,0 atmósferas. El gas almacenado en
el depósito 43 se utilizará más tarde en la etapa de la expurgación
descrita a continuación.
Las válvulas 3 y 41 están cerradas y el gas
adicional está retirado desde el adsorbente 21 a través de las
líneas 19 y 20, la válvula 16, la línea 18 y la línea 7 mediante el
fuelle 9 que descarga la despresurización del gas a través de la
línea 10, línea 12 y la válvula 37 desde donde el citado gas está
eliminado al ambiente a través del silenciador (que no está
mostrado). Si así se desea, el gas puede ser eliminado directamente
al ambiente desde el adsorbente 21 antes de la evacuación ó durante
las fases anteriores a la evacuación a través de la línea 19, la
línea 17, la válvula 15, la línea 12 y la válvula 37.
La evacuación continua hasta conseguir la presión
del adsorbente de alrededor de 0,2 a 0,8 atmósferas. La duración de
la posterior despresurización es habitualmente de 3 hasta 60
segundos.
La válvula 41 está abierta y el gas procedente
del depósito de almacenamiento del gas 43 es retirado a través de
las líneas 39 y 23 y a través del adsorbente 21 para proporcionar
una expurgación contra corriente que elimina el adsorbente y resorbe
el nitrógeno residual. Esta expurgación puede llevarse a cabo
mientras la presión en el adsorbente 21 decrece, permanece constante
al nivel de la presión mínima ó aumenta, ó también cuando se mezclan
las mencionadas posibilidades de estas presiones. La presión de la
expurgación en el adsorbente está controlada mediante la regulación
del índice del flujo del gas a través de la válvula 41 en relación
con la capacidad del fuelle 9. Preferentemente, la expurgación se
lleva a cabo con la presión del adsorbente creciente después de que
el adsorbente haya sido evacuado hasta la presión en el rango de 0,2
hasta 0,8 atmósferas. En el procedimiento de expurgación opcional en
el que la expurgación está acompañada mediante la presión creciente
del adsorbente, la etapa de la expurgación se lleva a cabo
inicialmente mediante la introducción del gas de expurgación con el
índice del flujo más bajo a través de la válvula 41 aumentando
entonces el índice del flujo del gas de expurgación mediante la
posterior apertura de la válvula 41. Este hecho deja suficiente
tiempo para la expurgación de la presión baja mientras todavía
permite suficiente transferencia del gas con el índice del flujo
alto en un periodo de tiempo más corto. La duración total de la
etapa de expurgación es normalmente entre alrededor de 1,0 y 15
segundos. La etapa se acaba por medio del cierre de la válvula
41.
Después de haber terminado la etapa de la
expurgación, se introduce el gas de alimentación presurizado
procedente del fuelle 9 a través de la línea 10, la válvula 15, la
línea 17 y la línea 19 dentro del recipiente del adsorbente 21,
presurizando de esta manera el adsorbente. La válvula 27 permanece
cerrada. Durante la fase cerrada de la represurización, mientras la
presión del adsorbente es subatmosférica, el adsorbente puede ser
opcionalmente presurizado en parte permitiendo que el aire ambiental
sea introducido dentro del adsorbente mediante la apertura de las
válvulas 3 y 16. La válvula 37 puede quedar cerrada y la válvula 15
abierta durante esta etapa. Entonces la represurización de la
alimentación continua hasta que la presión del adsorbente alcance
la presión de alrededor de 1,05 hasta 2,5 atmósferas. La etapa de la
represurización dura habitualmente de 3 a 30 segundos. La etapa de
la represurización empieza inmediatamente después de que la etapa de
la expurgación haya acabado lo que quiere decir que no es necesario
que intervengan otros procesos entre la etapa de expurgación y la
etapa de la represurización de la alimentación. Por ejemplo, la
etapa de la represurización de extremo doble (en la que el gas de
alimentación presurizado está introducido dentro de un extremo del
adsorbente y el gas que se encuentra en el depósito de
almacenamiento 43 está introducido dentro del otro extremo) no es
necesaria entre las etapas de la expurgación y represurización
descritas con anterioridad.
Durante las etapas entre 1 hasta 5 descritas
arriba, el producto final en forma de oxígeno es retirado
continuamente a través de la línea 33 y la válvula 35. El depósito
del almacenamiento del gas 31 está diseñado para tener suficiente
volumen para proporcionar el producto en forma de gas con la presión
y el índice de flujo requeridos para el periodo del ciclo
entero.
El ciclo de la adsorción oscilante de presión
(PSA - siglas en inglés) descrito con anterioridad está funcionando
mediante la apertura y el cierre de las válvulas identificadas en
los momentos requeridos utilizando los sistemas de control del
hardware y del software conocidos en la presente técnica. Cualquier
controlador basado en un microprocesador que tenga la capacidad
tanto digital como análoga puede ser utilizado y el software puede
ser desarrollado con facilidad utilizando los paquetes estándar
disponibles en los comercios.
Las etapas del ciclo procesal descritas arriba
están presentadas esquemáticamente en la Figura 2. El recipiente del
adsorbente A (correspondiente al recipiente del adsorbente 21 en la
Figura 1) se encuentra en una comunicación fluida y controlada con
el primer y con el segundo depósito de almacenamiento del gas, 1 y
2, (correspondiente a los depósitos 31 y 43, respectivamente, en la
Figura 1). Durante la etapa de Alimentación del Aire/Elaboración
del Producto (Etapa 1), el aire presurizado de alimentación fluye
dentro del adsorbente y el producto enriquecido en el oxígeno fluye
desde el adsorbente hasta el primer depósito de almacenamiento del
gas. El producto final en forma de gas se extrae desde allí mismo.
Este proceso es seguido por la Despresurización/Recogida de la
Expurgación (Etapa 2) durante la cual el adsorbente está
despresurizado dentro del segundo depósito de almacenamiento del gas
mientras continua la retirada de producto final en forma de gas
desde el primer depósito de almacenamiento del gas. Durante la
Despresurización Posterior (Etapa 3), el adsorbente está
despresurizado por medio de la extracción del gas desde allí mismo
mientras continua la retirada del producto final en forma de gas
desde el primer depósito de almacenamiento. Durante la Expurgación
Contra Corriente (Etapa 4), el gas de expurgación está provisto al
adsorbente mientras éste está siendo evacuado. Inmediatamente
después, es decir, sin ningún proceso intermedio que intervenga, la
Represurización (Etapa 5) empieza y el adsorbente está presurizado
hasta el nivel apropiado para empezar la Etapa 1.
En una realización opcional de la invención, el
depósito de almacenamiento del gas 43 tiene el índice del largo
respecto al diámetro mayor que alrededor de 5. El gas está
introducido dentro del depósito y retirado del depósito por el mismo
extremo y el índice del largo grande respecto al diámetro minimiza
la mezcla del gas en el depósito durante las etapas de la
Despresurización/Recogida de la Expurgación y la Expurgación Contra
Corriente. Durante la despresurización, la concentración del
componente adsorbido menos fuertemente en el gas de
despresurización, es decir, oxígeno, decrece con el tiempo. Como
resultado, la concentración del gas de despresurización variará de
manera axial en el depósito de almacenamiento del gas 43 con el gas
en el extremo lejano del depósito teniendo una concentración del
oxígeno más alta que el gas en el extremo de la entrada del
depósito. Durante la etapa de la Expurgación Contra Corriente, por
lo tanto, la concentración del oxígeno del gas de la expurgación
extraído desde el depósito aumentará con el tiempo. Esto es
ventajoso para la expurgación porque la concentración del componente
del producto deseado en el gas de expurgación, es decir, el oxígeno,
es el más alto en el extremo de la etapa de la expurgación. Esto
trae como resultado una etapa de expurgación más eficiente
comparada con el uso del gas de expurgación bien mezclado y recogido
durante la etapa de la Despresurización/Recogida de la
Expurgación.
En otra realización opcional de la presente
invención, el gas recogido del recipiente del adsorbente durante la
etapa de la Despresurización/Recogida de la Expurgación está
recogido de forma secuencial en el primer depósito de almacenamiento
del gas y luego en el segundo depósito del almacenamiento del gas.
El gas recogido en el primer depósito tendrá una concentración más
alta del componente adsorbido menos fuertemente, es decir, el
oxígeno y el gas recogido en el segundo depósito tendrá una
concentración más baja del oxígeno. Durante la etapa de la
Expurgación Contra Corriente, el gas de expurgación se toma
inicialmente desde el segundo depósito y finalmente desde el primer
depósito. Este hecho trae en consecuencia una etapa de expurgación
más eficiente que cuando un depósito de almacenamiento del gas
simple esté usado porque la concentración del producto deseado,
componente en el gas de expurgación, es decir, oxígeno, es más alto
en el extremo de la etapa de la expurgación. Asimismo, esto permite
un volumen más grande del gas para su uso en la expurgación y la
represurización.
En todavía otra realización opcional de la
presente invención, la expurgación del recipiente del adsorbente 21
puede llevarse a cabo en dos etapas sucesivas de (1) la introducción
del gas procedente del segundo depósito de almacenamiento del gas
dentro del recipiente del adsorbente con el primer índice del flujo
y luego (2) introduciendo el gas procedente del segundo depósito de
almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente con el
segundo índice del flujo que es mayor que el primer índice del
flujo.
Ejemplo
Una unidad de demostración piloto de la adsorción
de lecho simple que contenía 1300 libras de adsorbente de zeolito A,
basado en Li fue puesta en funcionamiento de acuerdo con una
realización de la presente invención para producir un producto en
forma de gas que contenga el 90% del volumen del oxígeno. La
secuencia y la duración de las etapas procesales están resumidas en
la Tabla 1 que figura a continuación.
| Tiempo transcurrido, | Etapas Procesales |
| Segundos | |
| 0 - 7 | 1) Alimentación del Aire/Elaboración del Producto |
| 7 - 14 | 2) Despresurización/Recogida de la Expurgación |
| 14 - 16 | 3a) Despresurización Posterior - Purga y Evacuación por Fuelle |
| 16 - 29 | 3b) Despresurización Posterior - Evacuación por Fuelle |
| 29 - 33 | 4a) Expurgación Contra Corriente - Flujo Más Bajo |
| 33 - 35 | 4b) Expurgación Contra Corriente - Flujo Más Alto |
| 35 - 39 | 5a) Represurización - Fuelle Simultáneo Atmosférico y de Alimentación |
| 39 - 48 | 5b) Represurización - Fuelle de Alimentación |
El perfil de la presión del recipiente del
adsorbente durante este ciclo está mostrado en la Figura 3. Mediante
la utilización de las etapas procesales en este ciclo que utiliza
dos depósitos de almacenamiento del gas, la productividad y la
recuperación del oxígeno de la unidad del lecho sencillo son el 8%
mayores que los que en el ciclo que utilizan solamente un depósito
de almacenamiento del gas.
Las características esenciales de la presente
invención están descritas completamente en la memoria descriptiva
que antecede. La persona entendida en esta técnica puede comprender
esta invención y hacer varias modificaciones sin alejarse del
concepto básico de la invención y sin desviarse desde el ámbito y
equivalencias de las reivindicaciones que siguen a continuación.
Claims (14)
1. Un proceso de adsorción oscilante de presión
de lecho simple para la separación de un gas presurizado de
alimentación que contiene por lo menos un componente más fuertemente
adsorbible y por lo menos un componente menos fuertemente adsorbible
compuesto de las siguientes etapas:
- (a)
- introducción del gas de alimentación presurizado dentro del extremo de alimentación de un recipiente del adsorbente que contiene un adsorbente sólido que preferentemente adsorbe el componente más fuertemente adsorbible, retirando del producto final del recipiente del adsorbente un gas afluente del adsorbente enriquecido en el componente menos fuertemente adsorbible, introduciendo el gas afluente del adsorbente dentro del primer depósito de almacenamiento del gas y retirando el producto final en forma de gas del primer depósito de almacenamiento del gas;
- (b)
- terminación de la introducción del gas de alimentación presurizado dentro del recipiente del adsorbente por medio de la retirada del gas de allí mismo e introducción del gas extraído dentro del segundo depósito de almacenamiento del gas;
- (c)
- posterior despresurización del recipiente del adsorbente por medio de la retirada del gas adicional desde allí mismo;
- (d)
- expurgación del recipiente del adsorbente por medio de la introducción del gas desde el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente mientras se continúa la extracción del gas desde allí mismo;
- (e)
- terminación de la introducción del gas desde el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente del adsorbente e inmediatamente después represurización del recipiente del adsorbente por medio del gas de alimentación presurizado dentro del extremo de alimentación del mismo; y
- (f)
- repetición de las etapas desde la (a) hasta la (e) de manera cíclica.
2. El proceso de la Reivindicación 1 en el que el
gas de alimentación es aire, el componente más fuertemente
absorbible es nitrógeno y el componente menos fuertemente absorbible
es oxígeno.
3. El proceso de la Reivindicación 1 en el que el
producto final en forma de gas está retirado del primer depósito de
almacenamiento del gas durante las etapas desde la (b) hasta la
(e).
4. El proceso de la Reivindicación 1 en el que
por lo menos una parte de la expurgación del recipiente del
adsorbente en la etapa (d) tiene lugar mientras la presión en el
mismo decrece.
5. El proceso de la Reivindicación 1 en el que
por lo menos una parte de la expurgación del recipiente del
adsorbente en la etapa (d) tiene lugar mientras la presión allí
mismo está en el nivel mínimo de presión.
6. El proceso de la Reivindicación 1 en el que
por lo menos una parte de la expurgación del recipiente del
adsorbente en la etapa (d) tiene lugar mientras la presión allí
mismo está aumentando.
7. El proceso de la Reivindicación 1 en el que el
segundo depósito de almacenamiento del gas tiene el índice del largo
en relación con el diámetro mayor que alrededor de 5 y además,
durante el cual el gas está introducido dentro del depósito en un
extremo durante la etapa (b) y retirado del depósito por el mismo
extremo durante la etapa (d).
8. El proceso de la Reivindicación 1 que además
comprende después de la etapa (b) una despresurización posterior del
recipiente del adsorbente por medio de la retirada del gas adicional
desde allí mismo y la introducción del gas retirado dentro del
tercer depósito de almacenamiento del gas.
9. El proceso de la Reivindicación 8 que además
comprende después de la etapa (d) la expurgación del recipiente del
adsorbente por medio de la introducción del gas procedente del
tercer depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente del
adsorbente mientras se continua la extracción del gas desde el
recipiente de adsorción.
10. El proceso de la Reivindicación 1 que además
comprende, después de la terminación de la introducción del gas de
alimentación presurizado dentro del recipiente del adsorbente, y
antes de la despresurización del recipiente del adsorbente por medio
de la extracción del gas desde allí mismo e introducción del gas
retirado desde allí mismo dentro del segundo depósito de
almacenamiento del gas, la despresurización del recipiente del
adsorbente por medio de la extracción del gas desde allí mismo e
introducción del gas retirado desde allí mismo dentro del primer
depósito de almacenamiento del gas.
11. El proceso de la Reivindicación 1 en el que
por lo menos una parte de la posterior despresurización en la etapa
(c) se lleva a cabo por medio de la extracción del aire desde el
recipiente del adsorbente hacia el ambiente.
12. El proceso de la Reivindicación 5 en el que
la presión mínima está por debajo de la presión atmosférica.
13. El proceso de la Reivindicación 12 en el que
el gas de alimentación es aire, el componente más fuertemente
adsorbible es nitrógeno y el componente menos fuertemente adsorbible
es oxígeno y donde una parte del gas de alimentación presurizado
para la represurización del recipiente del adsorbente es el aire
atmosférico que fluye dentro del recipiente del adsorbente mientras
la presión del recipiente se encuentra por debajo de la presión
atmosférica.
14. El proceso de la Reivindicación 1 en el que
la expurgación del recipiente del adsorbente en la etapa (d) se
lleva a cabo por medio de la etapa (d1) introduciendo el gas desde
el segundo depósito de almacenamiento del gas dentro del recipiente
del adsorbente con el primer índice del flujo; y en la etapa (d2)
introduciendo el gas procedente del segundo depósito del gas dentro
del recipiente del adsorbente con el segundo índice del flujo que es
mayor que el primer índice del flujo, mientras continúa la
extracción del gas desde el recipiente del adsorbente durante las
etapas (d1) y (d2).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/703,460 US6425938B1 (en) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | Single bed pressure swing adsorption process |
| US703460 | 2000-11-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2254307T3 true ES2254307T3 (es) | 2006-06-16 |
Family
ID=24825475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01125385T Expired - Lifetime ES2254307T3 (es) | 2000-11-01 | 2001-10-30 | Procedimiento de adsorcion por presion alterna de lecho unico. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6425938B1 (es) |
| EP (1) | EP1203610B1 (es) |
| JP (1) | JP2002191925A (es) |
| AT (1) | ATE313372T1 (es) |
| DE (1) | DE60116034T2 (es) |
| ES (1) | ES2254307T3 (es) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1346951B1 (en) * | 2000-12-19 | 2007-08-01 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Method of recovering enriched gaseous oxygen |
| US7399342B2 (en) | 2004-12-22 | 2008-07-15 | Idatech, Llc | Systems and methods for regulating heating assembly operation through pressure swing adsorption purge control |
| US7954490B2 (en) | 2005-02-09 | 2011-06-07 | Vbox, Incorporated | Method of providing ambulatory oxygen |
| US7871457B2 (en) * | 2006-04-03 | 2011-01-18 | Praxair Technology, Inc. | Carbon dioxide production method |
| CA2702758C (en) | 2007-11-12 | 2016-08-30 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of generating and utilizing utility gas |
| MY158840A (en) | 2008-04-30 | 2016-11-15 | Exxonmobil Upstream Res Co | Method and apparatus for removal of oil from utility gas stream |
| 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 |
| 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 |
| EP2680948A4 (en) | 2011-03-01 | 2015-05-06 | Exxonmobil Upstream Res Co | APPARATUS AND SYSTEMS WITH VALVE ASSEMBLY ROTARY POWER SUPPLY AND BALANCED ADSORPTION PROCESS THEREFOR |
| CA2990793C (en) | 2011-03-01 | 2019-04-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems |
| WO2012161826A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-11-29 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems |
| BR112013017837A2 (pt) | 2011-03-01 | 2016-10-11 | Exxonmobil Upstream Res Co | aparelho e sistemas tendo múltiplos leitos de adsorção oscilante de configuração compacta e métodos relacionados com eles |
| CA2842928A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-11-29 | 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 |
| CA2824986C (en) | 2011-03-01 | 2017-05-09 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having an encased adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto |
| DE202011005689U1 (de) | 2011-04-28 | 2011-09-12 | Eurovia Beton Gmbh | Fahrzeugrückhaltesystem |
| US8888902B2 (en) * | 2011-08-26 | 2014-11-18 | Separation Design Group Llc | Portable oxygen enrichment device and method of use |
| 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 |
| US9649589B2 (en) * | 2013-02-21 | 2017-05-16 | Lehigh University | Oxygen concentrator system and method |
| AU2014274405A1 (en) | 2013-05-29 | 2015-11-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Purification, recovery, and recycle of vent gas |
| AU2015294518B2 (en) | 2014-07-25 | 2019-06-27 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
| EP3218326B1 (en) | 2014-11-11 | 2020-03-04 | ExxonMobil Upstream Research Company | High capacity structures and monoliths via paste imprinting |
| US9713787B2 (en) | 2014-12-10 | 2017-07-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same |
| JP2018503507A (ja) | 2014-12-23 | 2018-02-08 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 構造化吸着剤塔、その製造方法及びその使用 |
| US9610532B2 (en) * | 2014-12-30 | 2017-04-04 | Pacific Consolidated Industries, Inc. | Method and system for high reliability oxygen supply from multiple units |
| AU2016265110B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-01-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| AU2016265109B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-03-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto comprising mid-bed purge systems |
| US10220345B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-03-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for 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 |
| US10040022B2 (en) | 2015-10-27 | 2018-08-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| SG11201802604TA (en) | 2015-10-27 | 2018-05-30 | Exxonmobil Upstream Res Co | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having actively-controlled feed poppet valves and passively controlled product valves |
| CA3001336A1 (en) | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto having a plurality of valves |
| US10744449B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-08-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
| CA3017612C (en) | 2016-03-18 | 2021-06-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| CN109219476A (zh) | 2016-05-31 | 2019-01-15 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于变吸附方法的装置和系统 |
| BR112018074420A2 (pt) | 2016-05-31 | 2019-03-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | aparelho e sistema para processos de adsorção por variação |
| US10434458B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-10-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
| EP3506992B1 (en) | 2016-09-01 | 2024-04-17 | ExxonMobil Technology and Engineering 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 |
| JP7021227B2 (ja) | 2016-12-21 | 2022-02-16 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 活性材料を有する自己支持構造 |
| KR102260066B1 (ko) | 2016-12-21 | 2021-06-04 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 발포형 기하구조 및 활물질을 갖는 자체-지지 구조물 |
| CN106829868A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-06-13 | 北京金大万翔环保科技有限公司 | 一种单塔低压吸附真空解吸制备氧气的装置和方法 |
| WO2019147516A1 (en) | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for temperature swing adsorption |
| WO2019168628A1 (en) | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
| US10946161B2 (en) | 2018-12-05 | 2021-03-16 | Aires Medical LLC | Pulsed pressure swing adsorption system and method |
| WO2020131496A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption |
| US11376545B2 (en) | 2019-04-30 | 2022-07-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Rapid cycle adsorbent bed |
| 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 |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3788036A (en) * | 1972-07-26 | 1974-01-29 | D Stahl | Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems |
| GB1529701A (en) * | 1975-01-02 | 1978-10-25 | Boc International Ltd | Oxygen enriched air |
| US4477264A (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process for a medical oxygen generator for home use |
| US4561865A (en) * | 1983-11-01 | 1985-12-31 | Greene & Kellogg, Inc. | Single bed pressure swing adsorption gas separation system |
| US4948391A (en) * | 1988-05-12 | 1990-08-14 | Vacuum Optics Corporation Of Japan | Pressure swing adsorption process for gas separation |
| US4892566A (en) * | 1989-03-22 | 1990-01-09 | Airsep Corporation | Pressure swing adsorption process and system |
| US5032450A (en) * | 1990-01-31 | 1991-07-16 | Ppg Industries, Inc. | Microporous material having a coating of hydrophobic polymer |
| US5228888A (en) * | 1990-03-23 | 1993-07-20 | The Boc Group, Inc. | Economical air separator |
| US5370728A (en) * | 1993-09-07 | 1994-12-06 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption system and process |
| US5415683A (en) * | 1993-11-17 | 1995-05-16 | Praxair Technology, Inc. | Vacuum pressure swing adsorption process |
| US5518526A (en) * | 1994-10-07 | 1996-05-21 | Praxair Technology, Inc. | Pressure swing adsorption process |
| FR2734172B1 (fr) * | 1995-05-19 | 1997-06-20 | Air Liquide | Dispositif et procede de separation de gaz par adsorption |
| US5565018A (en) * | 1995-07-12 | 1996-10-15 | Praxair Technology, Inc. | Optimal pressure swing adsorption refluxing |
| JP3793256B2 (ja) * | 1995-09-11 | 2006-07-05 | 帝人株式会社 | 酸素濃縮装置 |
| US6054052A (en) * | 1995-12-14 | 2000-04-25 | Mobil Oil Corporation | Selective sorption of organics by metal-containing M41S |
| US5658371A (en) * | 1995-11-06 | 1997-08-19 | Praxair Technology, Inc. | Single bed pressure swing adsorption process for recovery of oxygen from air |
| US5702504A (en) * | 1996-03-07 | 1997-12-30 | Praxair Technology, Inc. | Vacuum pressure swing adsorption process |
| FR2746668B1 (fr) * | 1996-03-27 | 1998-04-30 | Air Liquide | Procede de traitement d'un melange de gaz par adsorption a variation de pression |
| FR2751892B1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-09-11 | Air Liquide | Procede et appareil de traitement d'un gaz par adsorption avec un debit variable de production |
| JPH10197408A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-31 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | ブレーキ試験装置のトルク補償制御方法 |
| US5735938A (en) * | 1997-01-15 | 1998-04-07 | Praxair Technology, Inc. | Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents |
| US5871565A (en) * | 1997-01-15 | 1999-02-16 | Praxair Technology, Inc. | Vacuum/pressure swing adsorption (VPSA) for production of an oxygen enriched gas |
| US5846294A (en) * | 1997-04-23 | 1998-12-08 | The Boc Group, Inc. | Pressure swing adsorption process and apparatus |
| US5882380A (en) * | 1997-05-14 | 1999-03-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed |
| FR2764205B1 (fr) * | 1997-06-09 | 1999-07-16 | Air Liquide | Dispositif et procede psa de separation d'un melange gazeux |
| US5961694A (en) * | 1997-06-09 | 1999-10-05 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Apparatus and process for the separation of gas mixtures by pressure swing adsorption |
| FR2765810B1 (fr) | 1997-07-09 | 1999-08-13 | Air Liquide | Procede de separation d'un melange gazeux par adsorption a variation de pression |
| US6048384A (en) * | 1997-12-09 | 2000-04-11 | Smolarek; James | PSA process and system using simultaneous top and bottom evacuation of absorbent bed |
| FR2775619B1 (fr) * | 1998-03-06 | 2001-04-20 | Air Liquide | Procede et installation de separation par adsorption d'un melange gazeux |
| FR2776941B1 (fr) * | 1998-04-07 | 2000-05-05 | Air Liquide | Procede et unite de production d'oxygene par adsorption avec cycle court |
| FR2776939B1 (fr) * | 1998-04-07 | 2000-05-19 | Air Liquide | Procede de production d'oxygene par adsorption a variation de pression transatmospherique |
| US5997611A (en) * | 1998-07-24 | 1999-12-07 | The Boc Group, Inc. | Single vessel gas adsorption system and process |
| US5997612A (en) * | 1998-07-24 | 1999-12-07 | The Boc Group, Inc. | Pressure swing adsorption process and apparatus |
| US6045603A (en) * | 1998-08-21 | 2000-04-04 | The Boc Group, Inc. | Two phase pressure swing adsorption process |
| US6102985A (en) * | 1998-11-25 | 2000-08-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process and system with dual product storage tanks |
| US6096115A (en) * | 1998-11-25 | 2000-08-01 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks |
| US6183538B1 (en) * | 1999-02-09 | 2001-02-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption gas flow control method and system |
| US6245127B1 (en) * | 1999-05-27 | 2001-06-12 | Praxair Technology, Inc. | Pressure swing adsorption process and apparatus |
-
2000
- 2000-11-01 US US09/703,460 patent/US6425938B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-30 DE DE60116034T patent/DE60116034T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-30 AT AT01125385T patent/ATE313372T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-10-30 EP EP01125385A patent/EP1203610B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-30 ES ES01125385T patent/ES2254307T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-01 JP JP2001336157A patent/JP2002191925A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1203610A1 (en) | 2002-05-08 |
| EP1203610B1 (en) | 2005-12-21 |
| ATE313372T1 (de) | 2006-01-15 |
| JP2002191925A (ja) | 2002-07-10 |
| DE60116034T2 (de) | 2006-06-22 |
| US6425938B1 (en) | 2002-07-30 |
| DE60116034D1 (de) | 2006-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2254307T3 (es) | Procedimiento de adsorcion por presion alterna de lecho unico. | |
| ES2265322T3 (es) | Procedimiento y sistema para la adsorcion por oscilacion de presion en lecho unico. | |
| ES2214818T3 (es) | Procedimiento de adsorcion por oscilacion de presion para la separacion de un gas, y sistema que utiliza un adsorbedor unico y reciclaje del producto. | |
| KR100254295B1 (ko) | 단일 흡착 베드를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| ES2276997T3 (es) | Proceso de adsorcion con vacio oscilante con extraccion de gas residual controlada. | |
| US6096115A (en) | Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks | |
| ES2371564T3 (es) | Proceso de adsorción de oscilación de presión con recuperación mejorada de productos de alta pureza. | |
| EP1018359A2 (en) | Pressure swing adsorption process and system with product storage tank(s) | |
| JP2747337B2 (ja) | 二吸着器システムにおける真空スイング吸着によるガス混合物の分離 | |
| US6183538B1 (en) | Pressure swing adsorption gas flow control method and system | |
| US4857083A (en) | Vacuum swing adsorption process with vacuum aided internal rinse | |
| US6102985A (en) | Pressure swing adsorption process and system with dual product storage tanks | |
| JPH08224428A (ja) | 圧力スイング吸着によってガス混合物の成分を分離するための連続法 | |
| KR100278323B1 (ko) | 압력스윙흡착방법및장치 | |
| US5997611A (en) | Single vessel gas adsorption system and process | |
| KR20040010623A (ko) | 가스 분리 방법 및 그 장치 | |
| JP2005504626A (ja) | 窒素及び酸素を共製造するためのｐｓａプロセス | |
| ES2280310T3 (es) | Metodo para la separacion de gas hidrogeno. | |
| ES2245960T3 (es) | Procedimiento de adsorcion con presion alterna para producir un gas con una presion decreciente en el lecho de adsorcion. | |
| JPH09510389A (ja) | ガス分離のための連続流れ圧力スイング方式吸着法 | |
| MXPA99010879A (es) | Proceso de generacion de oxigeno y sistema que utiliza un adsorbedor individual y un soplador individual |