KR20080066929A - 아산화질소 제거 방법 - Google Patents

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Abstract

반응기에서 불활성 기체로서 질소 기체(N2)를 갖는 수성 매질에서 일산화질소 기체(NO)를 수소 기체(H2)로 부분 수소화함으로써 히드록실아민이 생성된다. 히드록실아민의 생성은 아산화질소 기체(N2O)를 생성한다. 기체 및 수증기가 반응기로부터 배출 기체 스트림으로 흘러 기체의 재순환을 가능케 한다. 인화성을 감소시키기 위해 배출 기체 스트림으로부터 N2O를 제거한다. N2O 제거 방법은 (a) 배출 기체를 입자를 포함하는 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 아산화질소를 입자 상에 흡착시키는 단계, (b) 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 N2를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계, (c) 추가의 N2O를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 다른 기체를 이동시키는 단계; 및 (d) 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계를 포함한다. 일단 N2O가 제거되면, NO, H2 및 N2가 재순환되고 반응기에서 재사용되어 추가의 히드록실아민을 생성한다. 배출 기체 스트림으로부터 제거된 N2O는 고순도이고 상업적으로 판매되거나 또는 경제적으로 폐기된다.
히드록실아민, 일산화질소, 아산화질소

Description

아산화질소 제거 방법{A METHOD OF REMOVING NITROUS OXIDE}
본 발명은 일반적으로 아산화질소 제거 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하자면, 본 발명은 히드록실아민 합성으로부터 생성되는 배출 기체 중에서 아산화질소를 제거하고 배출 기체 중의 나머지 기체를 재순환하기 위한 압력 스윙 흡착 및 아산화질소 흡착 물질의 이용 방법에 관한 것이다.
아산화질소 기체(N2O)는 히드록실아민 합성에서 부산물로서 생성된다. 히드록실아민은 나일론 6의 생성에 이용될 수 있는 카프로락탐을 생성하는 데 이용될 수 있다. 나일론 6은 카펫, 의류, 가구류, 자동차 부품 및 많은 다른 제품에서 세계적으로 이용되는 중요한 중합체이다.
전형적으로, 히드록실아민은 불활성 기체로서 질소 기체(N2)를 포함하는 수성 매질에서 수소 기체(H2)로 일산화질소 기체(NO)를 부분 수소화시킴으로써 생성된다. NO를 H2 및 N2와 혼합하면 다양한 부산물 이외에 히드록실아민이 생성된다. 부산물은 N2O를 포함한다. 사용되지 않은 N2, H2, NO 이외에도 N2O가 수증기(H2O)와 함께 폐기되거나 또는 재순환될 수 있는 습한 기체 혼합물로서 히드록실아민으로부 터 배기될 수 있다. 또, 기체 혼합물은 메탄, 이산화탄소(CO2), 및 일산화탄소(CO)를 포함하는 오염물을 포함할 수 있다. 기체 혼합물은 H2 및 NO와 함께 재순환되어 H2 및 NO의 전체 소비를 감소시킬 수 있다.
그러나, 기체 혼합물 및 H2 및 NO가 재순환되면, N2O 수준이 기체 혼합물에 위험한 수준으로까지 축적할 수 있다. 기체 혼합물 중의 N2O 수준이 너무 높으면, 기체 혼합물은 인화성이 되어 취급함에 있어 안전하지 못하게 된다. N2O 수준이 소정의 상한에 이르면, 기체 혼합물은 폐기되는데, 결과적으로 기체 혼합물에 남아 있는 H2 및 NO가 손실되게 된다. 기체 혼합물로부터 N2O의 제거는 바람직하게는 H2 및 NO와 함께 기체 혼합물의 조기 폐기를 방지함으로써 H2 및 NO의 재순환을 허용하여 전체 소비의 감소를 허용한다.
흡착은 극저온 증류, 흡수 또는 막 기반 시스템의 이용보다 더 효율적이고 경제적인 기체 분리 수단을 제공할 수 있다. 흡착은 흡착 물질에 대해 상이한 흡착 특성을 갖는 2 종 이상의 기체를 포함하는 기체 혼합물로부터 기체를 분리하는 데 이용될 수 있다.
전형적으로, 흡착은 일반적으로 하나 또는 다수의 흡착층의 압력 또는 온도의 조율된(co-coordinated) 순환을 포함한다. 흡착층은 기체 혼합물에 존재하는 하나 이상의 기체를 우선적으로 흡착하는 흡착제를 포함한다. 압력 스윙 흡착 (PSA)은 일반적으로 기체 혼합물의 압력 및/또는 흐름 방향을 변화시켜서 일련의 비선호 기체로부터 선호 기체의 분리를 달성하는 일련의 단계를 포함한다. PSA에 포함되는 단계의 수 및 성질은 분리 목표물을 토대로 하여 달라질 수 있다.
더 구체적으로 말하자면, PSA는 전형적으로 기체 혼합물을 흡착 압력에서 흡착층의 공급 유입구로부터 흡착층의 방출 말단부로 흐르게 하는 것을 포함한다. 기체 혼합물 중의 강한 흡착 특성을 갖는 기체가 우선적으로 흡착 물질 상에 흡착되고, 반면, 낮은 흡착 특성을 갖는 기체는 계속해서 흡착층을 통해 흐른다. 이렇기 때문에, 흡착층의 방출 말단부로부터 흘러나오는 기체 혼합물에는 흡착 물질 상에 우선적으로 흡착되는 기체가 실질적으로 없다.
강한 흡착 특성을 갖는 기체가 공급 유입구로부터 방출 말단부로 흐르기 때문에, 강한 흡착 특성을 갖는 기체는 공급 유입구에 가장 가까운 흡착 물질 상에 축적된다. 축적이 진행됨에 따라, 공급 유입구에 가장 가까운 흡착 물질이 먼저 포화되고, 이어서 기체 혼합물의 흐름 방향으로 전체 흡착 물질이 포화된다.
결국, 일단 전체 흡착 물질이 포화되면, 강한 흡착 특성을 갖는 기체는 방출 말단부를 돌파한다. 보통은, 돌파가 일어나기 전에 기체 혼합물의 흐름이 정지된다. 기체 혼합물의 흐름이 일단 정지되면, 흡착 물질 상에 흡착된 기체를 과다하게 탈착시킴이 없이 약한 흡착 특성을 갖는 기체가 제거될 수 있는 수준으로까지 흡착 압력이 감소된다. 흡착 압력이 감소된 후, 흡착층이 추가로 감압되고, 흡착 물질 상에 흡착된 기체가 흡착층으로부터 제거된다. 이어서, 흡착층을 퍼지(purge)하고 흡착 압력으로까지 재가압한다. 일단 이것이 일어나면, 흡착층은 재사용될 수 있다.
PSA와 함께 이용될 수 있는 흡착 물질은 흡착될 기체, 기체 혼합물 그 자체, 및 당업계 숙련자에게 잘 알려진 다른 인자에 의존한다. 일반적으로, 적당한 흡착 물질은 제올라이트 분자체, 실리카겔, 활성탄 및 활성 알루미나를 포함한다. 일부 응용의 경우, 특수 흡착 물질이 이용될 수 있다.
PSA의 효율은 PSA 시스템에서의 기체의 압력, 온도, 부피 및 흐름 속도, 조율된 압력 순환 시간, 흡착 물질의 유형, 크기 및 모양, 흡착층의 치수, 및 공급물, 생성물, 퍼지 및 다른 중간 기체 스트림의 조성을 포함하는 다양한 매개변수에 의존한다. 이들 매개변수의 변화는 PSA 시스템의 비용 및 생산성에 영향을 줄 수 있다.
통상의 PSA 시스템은 기체 혼합물로부터 N2O를 제거할 수 있다. 그러나, 당업계에 알려진 통상의 PSA 방법은 N2O, H2 및 NO의 인화성 기체 혼합물을 생성할 가능성이 있고, 기체 혼합물에서 H2O에 비해 N2O에 대해 높은 선택성을 나타내지 못한다. 이렇기 때문에, 최소의 개수의 PSA 시스템을 이용하여 고순도 N2O가 기체 혼합물로부터 제거될 수 있고 N2, H2 및 NO가 효율적으로 재순환될 수 있도록 기체 혼합물에서 H2O로부터 N2O를 효과적으로 분리하는 PSA 방법을 개발할 기회가 남아 있다.
본 발명은 배출 기체로부터 아산화질소를 제거하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법의 제 1 실시태양에서, 배출 기체는 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함한다. 이 방법은 아산화질소 흡착 물질을 통해 배출 기체를 흐르게 하는 단계를 포함한다. 아산화질소 흡착 물질은 입자를 포함한다. 배출 기체가 아산화질소 흡착 물질을 통해 흘러서 아산화질소가 입자 상에 흡착된다. 또, 이 방법은 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 게다가, 이 방법은 추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 다른 기체를 옮기는 단계를 포함한다. 추가로, 이 방법은 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 것을 포함한다.
본 발명의 방법의 제 2 실시태양에서, 이 방법은 제 1 실시태양의 모든 단계를 포함하고, 추가로, 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시킨 후 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 제 3 실시태양에서, 이 방법은 히드록실아민을 합성함으로써 배출 기체를 생성하는 단계를 포함한다. 또, 제 3 실시태양은 제 1 및 제 2 실시태양에서처럼 아산화질소 흡착 물질을 통해 배출 기체를 흐르게 하는 단계, 완충 대역을 형성하는 단계 및 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 제 4 실시태양에서, 이 방법은 배출 기체로부터 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질 상에 흡착시키는 단계를 포함한다. 또한, 제 4 실시태양은 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 제 4 실시태양은 추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질 내로 흐르게 하는 단계를 추가로 포함한다. 제 4 실시태양은 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계를 추가로 포함한다.
따라서, 배출 기체로부터 고도로 순수한 아산화질소를 제거하는 효과적인 방법이 확립된다. 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 것은 바람직하게는 아산화질소 흡착 물질로부터 배출 기체 중 어느 것이라도 옮기고, 아산화질소가 고순도로 아산화질소 흡착 물질로부터 제거될 수 있게 함으로써 인화성을 감소시킨다.
첨부 도면과 관련해서 고찰할 때 다음 상세한 설명을 참조함으로써 본 발명이 더 잘 이해되기 때문에 본 발명의 다른 이점은 쉽게 이해될 것이다:
도 1은 반응기, 및 제 1, 제 2 및 제 3 배출 기체가 각각 흘러서 통과하여 H2O 제거 및 N2O 제거가 일어남을 보여주는 제거 유닛, 제 1 압력 스윙 흡착 (PSA) 시스템, 및 제 2 PSA 시스템을 도시하는 블록 도표.
도 2는 2 개의 제 1 흡착층을 포함하는 제 1 PSA 시스템을 예시하는 본 발명의 한 실시태양의 개략도.
도 3은 제 1 및 제 2 PSA 시스템을 예시하는 본 발명의 한 실시태양의 개략도.
도 4는 4 개의 제 2 흡착층을 포함하는 제 2 PSA 시스템을 예시하는 본 발명의 한 실시태양의 개략도.
발명의 상세한 설명
N2O 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소 기체(N2O)를 제거하는 방법이 제공된다. 배출 기체는 N2O를 포함하는 어떠한 기체 또는 기체 스트림도 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이하에서는 배출 기체를 제 3 배출 기체 (3)이라고 지칭하겠지만, 본 발명의 방법은 바람직하게는 제 1 배출 기체 (1), 제 2 배출 기체 (2) 및 제 3 배출 기체 (3)을 이용한다. 그러나, 제 1 배출 기체 (1) 및 제 2 배출 기체 (2)는 반드시 이용해야 하는 것은 아니고 임의적인 것임을 이해해야 한다.
본 발명의 제 1 실시태양은 제 3 배출 기체 (3)을 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흐르게 하는 단계를 포함한다. 아산화질소 흡착 물질은 입자를 포함하고, 이것은 아래에서 더 상세히 기술될 것이다. 입자들 사이에는 빈 공간이 있을 수 있고, 이것도 또한 아래에서 더 상세히 기술될 것이다. 제 3 배출 기체 (3)은 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흐르고, 이렇게 하여 아산화질소가 입자 상에 흡착된다. 또, 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 질소를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 제 1 실시태양은 추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흐르게 하여 다른 기체를 옮기는 단계를 추가로 포함한다. 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계를 추가로 포함한다.
제 3 배출 기체 (3)은 1 종 이상의 다른 기체를 포함한다. 전형적으로, 이 다른 기체는 수소 기체(H2), N2O, 일산화질소 기체(NO), 질소 기체(N2) 및 수증 기(H2O)를 그 밖의 기체, 예를 들어 메탄, 및 미량 기체, 예를 들어 이산화탄소(CO2) 및 일산화탄소(CO) 외에도 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 제 3 배출 기체 (3)에 존재하는 N2O는 히드록실아민 합성으로부터 생기는 부산물로서 생성될 수 있다. 또, 제 3 배출 기체 (3)에 존재할 수 있는 H2 또는 NO의 결과로 메탄, CO2 및 CO도 존재할 수 있다.
전형적으로, N2O는 제 3 배출 기체 (3) 중에 3 내지 15 mol%, 더 전형적으로는 5 내지 11 mol%의 양으로 존재한다. 또, H2는 전형적으로 제 3 배출 기체 (3)에 40 mol% 이상, 더 전형적으로는 60 mol% 이상의 양으로 존재한다. 게다가, NO 및 N2는 전형적으로 제 3 배출 기체 (3) 중에 각각 30 mol% 미만, 더 전형적으로는 25 mol% 미만의 양으로 존재한다. 게다가, H2O는 제 3 배출 기체 (3) 중에 어떠한 양으로도 존재할 수 있고, 전형적으로는 30 - 60 ℃의 온도에서 2 bar(절대) 초과의 압력에서 제 3 배출 기체 (3)을 포화시키는 양으로 존재할 수 있다. 전형적으로, 메탄은 제 3 배출 기체 (3)에 0.1 내지 3.0 mol%의 양으로 존재할 수 있고, 한편 CO2 및 CO는 각각 제 3 배출 기체 (3) 100만 부당 10 내지 100 부의 양으로 존재할 수 있다.
히드록실아민은 반응기 (26)에서 불활성 기체로서 질소 기체(N2)를 포함하는 수성 매질에서 H2로 NO를 부분 수소화함으로써 생성될 수 있다. NO를 H2 및 N2와 혼합하면 다양한 부산물 이외에 히드록실아민이 생성된다. 부산물은 N2O를 포함한다. 사용되지 않은 N2, H2 및 NO 이외에 N2O가 H2O와 함께 반응기 (26)으로부터 위에서 처음 소개한 제 1 배출 기체 (1)로서 배기될 수 있다. 또, 제 1 배출 기체 (1)은 메탄, CO2 및 CO를 포함하는 오염물을 포함할 수 있다. 제 1 배출 기체 (1)로부터 H2O가 제거되어 아래에서 더 상세히 논의되는 제 2 배출 기체 (2) 및 제 3 배출 기체 (3)을 생성한다. 제 3 배출 기체 (3)으로부터 N2O의 궁극적인 제거는 인화성과 연관된 안전성 및 환경 위험을 감소시킨다. 일단 제거되면, N2O는 다른 응용에서 필요에 맞게 이용될 수 있거나, 상업적으로 판매되거나 또는 경제적으로 폐기될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시태양은 압력 스윙 흡착 (PSA) 기술, 당업계에 알려진 다른 흡착 기술, 및 이들의 조합을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 흡착 기술을 이용해서 완수할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 실시태양의 단계는 PSA 기술을 이용해서 완수한다.
그러나, 제 1 실시태양의 상기 단계들을 수행하기 전에, 위에서 처음 소개한 바와 같이 제 1 배출 기체 (1)을 처리할 수 있는 것으로 생각된다. 바람직하게는, 제 1 배출 기체 (1)이 H2O를 포함한다면, 제 1 배출 기체 (1)은 제 1 함량 (4) 및 제 2 함량 (5)를 각각 포함하는 두 함량의 H2O를 제거하도록 처리될 수 있다. 바람직하게는, 제 1 함량은 제거 유닛 (27)을 이용해서 제거되고, 이렇게 하여 약간의 잔류 H2O를 포함하는 제 2 배출 기체 (2)를 생성한다. 바람직하게는, 제 2 함량 (5)는 제 1 PSA 시스템 (29)를 이용해서 제거되고, 이렇게 함으로써 최소량의 H2O를 포함하는 제 3 배출 기체 (3)을 생성한다. 최소량의 H2O는 바람직하게는 제 3 배출 기체 (3) 중에 제 3 배출 기체 (3) 100만 부당 10 내지 50 부, 더 바람직하게는 15 내지 40 부, 가장 바람직하게는 20 내지 25 부의 양으로 존재하는 H2O의 양을 포함하는 것임을 이해해야 한다.
H2O의 제 1 함량 (4)는 위에서 처음 소개한 제거 유닛 (27)을 이용해서 제 1 배출 기체 (1)로부터 실질적으로 제거될 수 있다. 본 발명의 바람직한 한 실시태양에서, 제거 유닛 (27)은 반응기 (26)과 유체 소통이 이루어진다. 제 1 배출 기체 (1)은 반응기 (26)으로부터 제거 유닛 (27) 내로 흐를 수 있다. 제거 유닛 (27)은 제 1 배출 기체 (1)로부터 H2O의 제 1 함량을 제거하는 기능을 하는 어떠한 장치도 포함할 수 있다. 제 1 제거 유닛 (27)의 적당한 예는 냉각기, 응축기, 냉장 건조기, 기체 스크러버(gas scrubber), 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 제 1 제거 유닛 (27)은 냉장 건조기이고, 제 1 배출 기체 (1)로부터 H2O의 제 1 함량 (4)를 액체 물로서 제거한다. 제 1 배출 기 체 (1) 중의 H2O의 낮은 함량이 아산화질소 흡착 물질 (67)에 좀더 효과적인 N2O 흡착을 허용하기 때문에 제 1 배출 기체 (1)로부터 H2O를 제거하는 것이 바람직하다. 제 1 배출 기체 (1)은 바람직하게는 25 내지 60 ℃의 온도에서 20 내지 90 psia, 더 바람직하게는 25 내지 50 psia, 가장 바람직하게는 30 내지 40 psia의 압력에서 제 1 제거 유닛 (27) 내로 흐른다.
제 1 제거 유닛 (27)이 냉장 건조기를 포함하는 경우이면, 냉장 건조기는 외피 및 외피 내에 배치된 냉장 시스템을 포함할 수 있다. 냉장 시스템은 일반적으로 수분 분리기 (43), 섬프(sump), 방출 도관, 및 냉장 건조기로부터 액체 물을 배수하기 위한 배수구를 포함하는 하우징에 의해 한정될 수 있다.
증발기도 냉장 건조기의 하우징에 포함될 수 있다. 하우징을 통해 흐르는 제 1 배출 기체 (1)은 증발기를 통과하고 냉각되어 제 1 배출 기체 (1)로부터 H2O의제 1 함량 (4)를 제거하고, 이렇게 함으로써 위에서 처음 소개한 제 2 배출 기체 (2)를 생성한다. 제 1 배출 기체 (1)은 이슬점으로 냉각될 수 있고, 이렇게 함으로써 제 1 배출 기체 (1) 중의 H2O의 제 1 함량 (4)가 응축하여 액체 물을 생성한다. 바람직하게는, 제 1 배출 기체 (1)은 5 내지 30 ℃, 더 바람직하게는 8 내지 16 ℃, 가장 바람직하게는 10 내지 14 ℃의 이슬점으로 냉각된다.
이슬점으로 냉각된 후, 이어서 제 1 배출 기체 (1)은 수분 분리기 (43)을 통해 흐른다. 수분 분리기 (43)은 바람직하게는 냉장 건조기로부터 H2O의 제 1 함량 을 제거한다. 액체 물은 수분 분리기 (43)으로부터 방출 도관을 통해 섬프로 흐를 수 있다. 섬프는 바람직하게는 액체 물을 배수구까지 펌핑하여 액체 물을 냉장 건조기로부터 배수한다.
제 2 배출 기체 (2)가 생성되면, 제 2 배출 기체 (2)는 바람직하게는 제거 유출구를 통해 제거 유닛 (27)을 빠져나간다. 제거 유출구는 제 1 PSA 시스템 (29)의 유입구 (32)와 유체 소통이 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 PSA 시스템 (29)를 이용해서 H2O의 제 2 함량 (5)를 제거할 수 있고, 제 3 배출 기체 (3)을 생성할 수 있다. 제 2 배출 기체 (2)는 바람직하게는 유입구 (33)을 통해서 제 1 PSA 시스템 (29)에 들어가고 제 1 방출 말단부 (35)를 통해서 빠져나간다. 바람직하게는, 제 1 PSA 시스템 (29)는 2 개의 제 1 방출 말단부 (35)를 포함한다.
또, 바람직하게는 제 1 PSA 시스템 (29)는 제 1 흡착층 (30)을 포함한다. 제 1 PSA 시스템 (29)는 도 2에 나타낸 바와 같이 다수의 제 1 흡착층 (30)을 포함할 수 있는 것으로 생각된다. 더 바람직하게는, 제 1 PSA 시스템 (29)는 2 개의 제 1 흡착층 (30)을 포함한다. 바람직하게는, 제 1 흡착층 (30)은 제 2 배출 기체 (2) 중의 다른 기체들에 비해 H2O를 우선적으로 흡착하는 물 흡착 물질 (31)을 포함한다. 또, 제 1 PSA 시스템 (29)는 바람직하게는 건조 기체 생성물 탱크 (32), 당업계 숙련자에 의해 선택될 수 있는 유체 운반장치(나타내지 않음), 밸브, 및 계측기기(나타내지 않음)를 포함한다.
제 2 배출 기체 (2)가 일단 제 1 PSA 시스템 (29)에 있으면, 그것은 바람직하게는 유입구 (33)으로부터 제 1 가압 시간 동안 제 1 흡착 압력에서 제 1 흡착층 (30) 내로 흐른다. 바람직하게는, 제 1 흡착 압력은 20 내지 90 psia, 더 바람직하게는 25 내지 50 psia, 가장 바람직하게는 30 내지 40 psia의 압력을 포함한다.
제 2 배출 기체 (2)가 제 1 흡착층 (30)을 통해 흐를 때, 바람직하게는 H2O가 제 1 흡착 시간 동안에 유입구 (33)에 가장 가까운 물 흡착 물질 (31) 상에 흡착되어 그것을 포화시킨다. 바람직하게는, 물 흡착 물질 (31)은 친수성 흡착제, 소수성 흡착제, 중합체 흡착제, 활성탄, 탄소 분자체 흡착제, 활성 알루미나, 실리카겔, A형, X형, Y형을 갖는 것들을 포함하는 제올라이트, ZSM-5, 실리칼라이트, 모데나이트, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 더 바람직하게는, 물 흡착 물질 (31)은 다양한 등급의 실리카겔 및 알루미나를 포함한다. 가장 바람직하게는 물 흡착 물질 (31)은 그레이스 데이비슨(Grace Davison)(미국 미들랜드주 콜롬비아 소재)으로부터 데이비슨(Davison) 03이라는 상표명으로 상업적으로 입수가능한 실리카겔을 포함한다. 실리카겔은 N2, H2, NO 및 N2O에 비해 H2O에 대해 높은 선택성을 가지고, 따라서 제 2 배출 기체 (2)로부터 H2O 제거 효율을 증가시킨다. 그러나, 실리카겔이 또한 제 2 배출 기체 (2)로부터 N2O의 일부도 흡착할 수 있을 것으로 생각된다. 이러한 일이 발생하면, 추가의 흡착 및 탈착 기술을 이용해서 N2O를 H2O로부터 분리할 수 있다. 또, CO2와 같은 다른 기체도 당업계에 알려 진 어떠한 흡착 방법을 이용해서도 제 2 배출 기체 (2)로부터 제거될 수 있다.
H2O가 바람직하게 물 흡착 물질 (31) 상에 흡착되기 때문에, H2, NO, N2O 및 N2와 같은 제 2 배출 기체 (2) 중의 다른 기체가 바람직하게 제 1 흡착층 (30)의 제 1 방출 말단부 (35)로부터 흘러나가고, 위에서 처음 소개한 제 3 배출 기체 (3)이 생성된다. 제 1 흡착층 (30)의 방출 말단부 (35)를 떠난 후, 바람직하게는 제 3 배출 기체 (3)은 계속 흘러서 바람직하게는 제 1 흡착층 (30)의 제 1 방출 말단부 (35)와 유체 소통이 이루어지는 건조 기체 생성물 탱크 (32) 내로 들어간다.
유입구 (33)에 가장 가까운 물 흡착 물질 (31)이 포화되면, H2O는 바람직하게는 제 1 방출 말단부 (35) 쪽으로 향하는 방향에서 포화된 물 흡착 물질 (31) 바로 다음에 있는 물 흡착 물질 (31)에 흡착된다. 유입구 (33)에서부터 제 1 방출 말단부 (35)까지의 모든 제 1 물 흡착 물질 (31)이 포화되면, H2O는 제 1 흡착층 (30)을 돌파할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 흡착층 (30)으로부터 H2O의 돌파가 일어나기 전에 제 2 배출 기체 (2)의 흐름이 정지된다.
제 2 배출 기체 (2)의 흐름이 일단 정지되면, 제 1 흡착층 (30)은 바람직하게는 제 1 블로우 다운(blow down) 시간 동안 역류로 제 1 흡착 압력보다 낮은 압력으로 감압된다. "역류"는 제 2 배출 기체 (2)의 흐름과 반대 방향으로 일어나는 기체의 흐름을 포함한다는 것을 이해해야 한다.
제 3 배출 기체 (3)이 건조 기체 생성물 탱크 (32) 내로 흘러들어가면, 물 흡착 물질로부터 H2O 탈착을 돕기 위해 제 3 배출 기체 (3)을 이용해서 제 1 탈착 압력 및 퍼지 흐름 속도에서 제 1 흡착층 (30)을 추가로 역류 감압 및 퍼지할 수 있고, 이렇게 함으로써 제 1 흡착층 (30)을 재생한다. 구체적으로 말하면, 제 1 방출 말단부 (35) 및 유입구 (33)은 폐쇄하고 밸브 (36) 및 퍼지 밸브 (37)은 개방해서 제 3 배출 기체 (3)이 제 1 흡착층 (30)을 통해 흘러 그 밖으로 나가서 수분 분리기 (43) 내로 흘러들어갈 수 있게 할 수 있다. 제 3 배출 기체 (3)이 제 1 흡착층 (30)을 추가로 역류 감압 및 퍼지하는 데 이용되는 경우, 제 1 탈착 압력은 바람직하게는 0.5 내지 30 psia, 더 바람직하게는 1 내지 15 psia의 압력을 포함한다. 또, 제 3 배출 기체 (3)의 생성을 개선하는 데에 다양한 중간 순류 감압 단계 및 퍼지가 이용될 수 있는 것으로 생각된다. 또, 제 3 배출 기체 (3)의 생성을 개선하기 위해 제 1 흡착층 (30)을 질소 (12)로 퍼지할 수 있다.
바람직하게는, 건조 기체 생성물 탱크 (32)에 들어간 후, 제 3 배출 기체 (3)은 제 2 PSA 시스템 (65)에 들어간다. 바람직하게는, 제 2 PSA 시스템 (65)는 당업계에 알려진 유사한 유체 운반장치, 밸브 및 계측기기를 포함하는 제 1 PSA 시스템 (29)와 유사하다. 그러나, 또한 제 2 PSA 시스템 (65)가 제 1 PSA 시스템 (29)와 상이할 수 있는 것으로 생각된다. 제 2 PSA 시스템 (65)는 바람직하게는 제 2 흡착층 (66)을 포함하고, 제 2 PSA 시스템 (65)가 다수의 제 2 흡착층 (66)을 포함할 수 있는 것으로 생각된다. 더 바람직하게는, 제 2 PSA 시스템 (65)는 도 4에 나타낸 바와 같이 4 개의 제 2 흡착층 (66)을 포함한다. 바람직하게는, 제 2 흡착층 (66)은 아산화질소 흡착 물질 (67)을 포함한다. 그러나, 아산화질소 흡착 물질 (67)은 당업계에 알려진 어떠한 용기에도 배치될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 또, 제 2 PSA 시스템 (65)는 가벼운 생성물 또는 N2O 희박 생성물 탱크 (71), N2O 생성물 탱크 (72), 재순환 탱크 (73), 및 당업계에 알려진 유체 운반장치, 밸브 및 계측기기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제 3 배출 기체 (3)은 제 2 가압 시간 동안 제 2 흡착 압력에서 유입구 (A)를 통해서 제 2 PSA 시스템 (65)에 들어가고, 제 2 방출 말단부 (B)를 통해 빠져나간다. 바람직하게는, 제 2 흡착 압력은 10 내지 75 psig, 더 바람직하게는 15 내지 40 psig, 훨씬 더 바람직하게는 15 내지 30 psig의 압력을 포함한다. 가장 바람직하게는, 제 2 흡착 압력은 15 psig이다.
제 3 배출 기체 (3)이 제 2 흡착층 (66)을 통해 흐를 때, 바람직하게는 N2O가 제 2 흡착 시간 동안 유입구 밸브 (A)에 가장 가까운 아산화질소 흡착 물질 (67) 상에 흡착되어 그것을 포화시킨다. 아산화질소 흡착 물질 (67)은 위에서 소개한 입자를 포함한다. 입자들 사이에는 빈 공간이 있을 수 있다. 아산화질소 흡착 물질 (67)은 제 3 배출 기체 (3)에 존재하는 H2, NO, N2, 그 밖의 기체 및 미량 성분에 비해 N2O를 우선적으로 흡착한다. 본 발명의 제 1 실시태양은 제 3 배출 기체 (3)을 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흐르게 하여 N2O를 입자 상에 흡착시키는 단계를 포함한다. 제 1 실시태양은 또한 제 3 배출 기체 (3)을 입자들의 빈 공 간을 통해 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있는 것으로 생각된다.
바람직하게는, 아산화질소 흡착 물질 (67)은 친수성 흡착제, 소수성 흡착제, 중합체 흡착제, 활성탄, 탄소 분자체 흡착제, 활성 알루미나, 실리카겔, A형, X형, Y형을 갖는 것들을 포함하는 제올라이트, ZSM-5, 실리칼라이트, 모데나이트, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 더 바람직하게는, 아산화질소 흡착 물질 (67)은 5A 제올라이트, ZSM-5, 및 LiX를 포함한다. 가장 바람직하게는, 아산화질소 흡착 물질 (67)은 유오피 엘엘씨(UOP LLC)(미국 일리노이주 데스 플레인즈 소재)로부터 HISIV-3000이라는 상표명으로 현재 상업적으로 입수가능한 소수성 제올라이트 분자체를 포함한다. HISIV-3000의 이용은 제 3 배출 기체 (3)으로부터 효율적인 N2O 흡착 및 제거를 허용한다.
N2O가 바람직하게 아산화질소 흡착 물질 (67) 상에 흡착되면, 다성분 기체라고 알려진 H2, NO 및 N2, 다른 기체 및 미량 성분과 같은 제 3 배출 기체 (3) 중의 다른 기체가 바람직하게 제 2 흡착층 (66)의 제 2 방출 말단부 (B)로부터 흘러나간다. 바람직하게는 제 2 방출 말단부 (B)로부터 흘러나가는 다성분 기체는 가벼운 생성물 탱크 (71) 내로 흘러들어간다. 또, 다성분 기체가 N2O 희박 퍼지 시간 동안 제 2 흡착층 (66)을 퍼지하는 데 이용될 수 있다는 것으로 생각된다.
유입구 밸브 (A)에 가장 가까운 아산화질소 흡착 물질 (67)이 포화되면, 바람직하게는 N2O가 제 2 방출 말단부 (B) 쪽으로 향하는 방향에서 포화된 아산화질소 흡착 물질 (67) 바로 다음에 있는 아산화질소 흡착 물질 (67)에 흡착된다. 유입구 밸브 (A)에서부터 제 2 방출 말단부 (B)까지의 모든 아산화질소 흡착 물질 (67)이 포화되면, N2O가 돌파할 수 있다. 바람직하게는, N2O의 돌파가 일어나기 전에 제 3 배출 기체 (3)의 흐름이 정지된다.
또, 본 발명의 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 N2를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 완충 대역 형성 전에 아산화질소 흡착 물질 (67)을 제 3 배출 기체 (3)의 흐름으로부터 격리시킨다. 바람직하게는, N2 (12)가 제 2 흡착 압력에서 N2 가압 시간 동안 N2 퍼지 속도로 제 1 기체 밸브 (C)를 통해 제 2 흡착층 (66) 내로 흘러들어가서 완충 대역을 형성한다. 가장 바람직하게는, 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)이 제 3 배출 기체 (3)의 흐름으로부터 격리된 후 제 3 배출 기체 (3)의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함한다.
이제, 위에서 처음 소개한 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해서 추가의 N2O를 흐르게 하는 단계에 관해서 말하면, 흐르게 하는 단계는 실질적으로 순수한 N2O (13)을 빈 공간을 통해 흐르게 하는 단계를 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 추가의 N2O 및/또는 실질적으로 순수한 N2O는 제 3 배출 기체 (3)의 흐름과 역류로 흐른다. 실질적으로 순수한 N2O (13)은 바람직하게는 제 2 흡착 압력에서 N2O 세정(rinse) 시간 동안 N2O 세정 속도로 제 2 기체 밸브 (D)에 의해 역류로 흘러서 빈 공간에서 N2 (12) 및/또는 어떠한 제 3 배출 기체 (3)도 제 2 흡착층 (66)의 제 2 방출 말단부 (B)로부터 멀리 떨어지게 옮긴다. 추가의 N2O를 흐르게 한 후, 바람직하게는 완충 대역이 빈 공간에서 추가의 N2O와 제 3 배출 기체 (3) 사이에 배치된다. 어떠한 특별한 이론에 얽매이게 하려는 의도는 없지만, 빈 공간에서 N2 (12) 및/또는 어떠한 제 3 배출 기체 (3)도 옮김으로써, N2O가 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 고순도로 탈착될 수 있는 것이라고 믿어진다. 빈 공간에서 N2 (12) 및/또는 어떠한 제 3 배출 기체 (3)도 제 2 방출 말단부 (B)로부터 멀리 떨어지게 옮기면, 바람직하게는 유입구 밸브 (A)를 떠나는 제 1 유출물이 생성된다. 이 제 1 유출물은 제 3 배출 기체 (3)으로 다시 재순환될 수 있다. 바람직하게는, N2가 제 2 흡착층 (66)의 유입구 밸브 (A) 밖으로 옮겨지기 전에 실질적으로 순수한 N2O (13)의 흐름이 정지된다.
또, 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 N2O를 탈착시키는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 실질적으로 순수한 N2O (13)의 흐름이 정지된 후, 제 2 흡착층 (66)의 압력이 역류 감압을 통해 제 2 블로우 다운 시간 동안 제 2 탈착 압력으로 낮아져서 N2O를 탈착 속도로 제 2 탈착 시간 동안 탈착시킬 수 있고, 이렇게 함으로써 제 2 유출물을 생성한다. 제 2 유출물은 바람직하게는 제 3 기체 밸브 (F)에 의해 제 2 흡착층 (66)으로부터 흘러나가서, 당업계에 잘 알려진 적당 한 유체 운반장치 (76), 밸브 및 계측기기에 의해 N2O 생성물 탱크 (72) 내로 흘러들어간다. 제 2 유출물은 7 내지 100 mol% N2O, 50 내지 90 mol % N2, 1 내지 5 mol% NO, 및 1 내지 5 mol% H2를 포함할 수 있다. N2O를 탈착시키는 데는 당업계에 알려진 어떠한 방법도 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 바람직하게는, 제 2 탈착 압력은 0.5 내지 10 psia, 더 바람직하게는 0.5 내지 6 psia, 훨씬 더 바람직하게는 0.5 내지 1.5 psia의 압력을 포함한다. 가장 바람직하게는, 제 2 탈착 압력은 1 psia이다.
N2O가 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 탈착된 후, 바람직하게는 제 1 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 N2 (12)를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, N2 (12)가 제 2 탈착 압력에서 제 2 흡착층 (66) 내로 흘러들어가서 제 2 완충 대역을 형성한다. 바람직하게는, 제 2 완충 대역을 형성하는 단계는 제 3 배출 기체 (3)의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함한다. 제 2 완충 대역은 바람직하게는 빈 공간에서 나머지 N2O를 옮기는 데 이용된다.
제 2 완충 대역을 형성한 후, 가벼운 생성물 탱크 (71)로부터의 다성분 기체가 바람직하게는 제 4 기체 밸브 (G)에 의해 제 2 탈착 압력에서 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흘러서 제 1 흡착층 (30)을 재가압한다. 또, 다성분 기체가 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해서 및 빈 공간을 통해서 흐를 수 있는 것으로 생각 된다. 바람직하게는, 다성분 기체는 제 3 배출 기체 (3)과 역류로 흐른다. 다성분 기체가 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 흐르는 경우, 바람직하게는 N2 (12)가 빈 공간으로부터 제 3 유출물로 옮김으로써, 추가의 양의 제 3 배출 기체 (3)이 이용될 수 있다. 바람직하게는, 제 3 유출물은 제 5 기체 밸브 (E)에 의해 당업계에 알려진 적당한 유체 운반장치 (76), 밸브 및 계측기기에 의해 재순환 탱크 (73)으로 흘러간다. 바람직하게는, 일단 N2 (12)가 빈 공간으로부터 옮겨지면, 제 3 유출물의 흐름이 정지된다. 또, 제 2 유출물 중에 존재하는 N2O의 회수 또는 순도를 개선하기 위해 다양한 중간 순류 및/또는 역류 감압 단계 및 퍼지가 이용될 수 있는 것으로 생각된다.
또, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제 2 유출물 중에 존재하는 N2O의 순도를 증가시키기 위해 본 발명에서 다수의 추가의 PSA 시스템 (50,52)이 이용될 수 있는 것으로 생각된다. 추가의 PSA 시스템 (50,52)는 제 1 및 제 2 PSA 시스템 (29,65)와 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 그러나, 추가의 PSA 시스템 (50,52) 각각은 제 1 및 제 2 PSA 시스템 (29,65)와 유사한 방식으로 작동하는 것이 바람직하다. 특히, 추가의 PSA 시스템 (50,52) 각각은 바람직하게는 제 2 아산화질소 흡착 물질을 포함한다. 바람직하게는, 제 2 아산화질소 흡착 물질은 아산화질소 흡착 물질 (67)과 동일하다. 그러나, 제 2 아산화질소 흡착 물질은 아산화질소 흡착 물질 (67)과 상이할 수 있다.
본 발명의 방법의 제 2 실시태양에서, 이 방법은 N2O가 입자 상에 흡착되도록 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 제 3 배출 기체 (3)을 흐르게 하는 단계를 포함하는 제 1 실시태양의 단계를 포함한다. 또, 제 2 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 N2 (12)를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 또, 제 2 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해 추가의 N2O를 흐르게 하여 다른 기체를 옮기는 단계를 포함한다. 제 2 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 N2O를 탈착시키는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는 N2O는 역류 감압을 통해 제 2 흡착층 (66)의 압력을 낮춤으로써 탈착된다. 제 2 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 N2O를 탈착시킨 후 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 N2(12)를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 제 2 실시태양은 제 1 실시태양의 단계 중 어느 것이라도 및/또는 전부를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 방법의 제 3 실시태양에서, 이 방법은 히드록실아민을 합성함으로써 제 3 배출 기체 (3)을 생성하는 단계를 포함한다. 히드록실아민은 당업계에 알려진 어떠한 방법으로도 합성될 수 있음을 이해해야 한다. 또, 제 3 실시태양은 N2O가 입자 상에 흡착되도록 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해서 제 3 배출 기체 (3)을 흐르게 하는 단계를 포함하는 제 1 실시태양의 단계를 포함한다. 또, 제 3 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 N2 (12)를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 또, 제 3 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)을 통해서 추가의 N2O를 흐르게 하여 다른 기체를 옮기는 단계를 포함한다. 제 3 실시태양은 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 N2O를 탈착시키는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는, N2O는 역류 감압을 통해 제 2 흡착층 (66)의 압력을 낮춤으로써 탈착된다. 제 3 실시태양이 또한 제 1 및/또는 제 2 실시태양의 단계 중 어느 것이나 및/또는 전부를 포함할 수 있다는 것도 이해해야 한다.
본 발명의 방법의 제 4 실시태양에서, 이 방법은 제 3 배출 기체 (3)으로부터 아산화질소 흡착 물질 (67) 상에 N2O를 흡착시키는 단계를 포함한다. N2O는 아산화질소 흡착 물질 (67) 위로, 또는 그것을 관통해서, 또는 그 주위로 N2O를 지나게 하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당업계에 알려진 어떠한 방법으로도 아산화질소 흡착 물질 (67) 상에 흡착될 수 있는 것으로 생각된다.
또, 제 4 실시태양은 제 1 내지 제 3 실시태양에서처럼 아산화질소 흡착 물질 (67)에 인접해서 완충 대역을 형성하는 단계를 포함한다. 제 4 실시태양은 추가의 N2O를 아산화질소 흡착 물질 (67) 내로 흐르게 하는 단계를 포함한다. 제 4 실시태양은 제 1 내지 제 3 실시태양에서처럼 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 NO를 탈착시키는 단계를 추가로 포함한다. 제 4 실시태양이 제 1 내지 제 3 실시태양의 단계 중 어느 것이나 및/또는 전부를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
반응기 (26)에서 일산화질소 기체(NO), 질소 기체 (N2) 및 수소 기체 (H2)를 수성 매질에서 조합하여 NO를 부분 수소화시킴으로써 히드록실아민을 생성하였다. 그 결과, 아산화질소 기체 (N2O)가 기상 부산물로서 생성되었다. 바람직하게, 사용되지 않은 N2, H2 및 NO 이외에 N2O 및 H2O가 반응기로부터 제 1 배출 기체 (1)로 제거되었다.
제 1 배출 기체 (1)은 전형적으로 대략 67% H2, 14% NO, 9% N2, 4% H2O, 8% N2O, 및 미량의 그 밖의 기체, 예를 들어 메탄, CO2 및 CO를 포함하였다. 그러나, 다음 실시예는 전형적인 제 1 배출 기체 (1)을 나타내는 상기 기체들의 합성 혼합물을 이용하였다. 기체들의 합성 혼합물을 이하에서는 "혼합물"이라고 지칭하였다.
제 1 압력 스윙 흡착 (PSA) 시스템 (29)를 사용하였고, N2, N2O 및 H2O의 제 1 혼합물을 이용하였다. 또, 제 2 PSA 시스템 (65)도 사용하였고, 제 2 및 제 3 혼합물을 이용하였다. 제 2 혼합물은 N2 및 N2O를 포함하였고, 한편 제 3 혼합물은 헬륨(He)을 포함하고 H2, N2, NO를 나타내고, 또한 N2O도 포함하였다. 제거 유닛 (27)은 제 1, 제 2 및 제 3 혼합물과 함께 이용하지 않았다.
제 1 PSA 시스템 (29)는 H2O에 대해 높은 선택성을 갖는 물 흡착 물질 (31)을 포함하였고, 이렇게 하여 제 1 혼합물로부터 H2O를 제거할 수 있었다. 제 1 혼 합물로부터 H2O 제거 결과와 함께 제 1 PSA 시스템 (29)에 사용되는 특정 매개 변수를 하기 표 1에 나타내었다. 표 1에 포함된 제 1 가압 시간, 제 1 흡착 시간 및 제 1 블로우 다운 시간은 처음에 소개하고 위에서 기술한 것들이다.
더 구체적으로 말하면, 제 1 PSA 시스템 (29)는 각각 층 A 및 층 B인 2 개의 제 1 흡착층 (30)을 포함하였다. 제 1 흡착층 (30)은 2 인치 Sch 80 PVC 파이프로부터 제작하였고, 물 흡착 물질 (31)로서 그레이스 데이비슨(미국 미들랜드주 콜롬비아 소재)으로부터 상업적으로 입수가능한 데이비슨 03을 포함하였다. 표 1의 모든 실시예에서, 제 1 흡착층 (30)의 길이는 5.47 인치이고, 층 A의 물 흡착 물질 (31)의 질량은 180.41 g이고, 층 B의 물 흡착 물질 (31)의 질량은 180.43 g이고, 표 1에 사용된 제 1 혼합물 중의 H2O의 양은 25 ℃ 및 31 psia에서 50% 상대습도이다.
실시예 제 1 가압 시간 (s) 제 1 흡착 시간 (s) 제 1 블로우다운 시간 (s) 처음에 존재하는 H2O (ppm) 최종적으로 존재하는 H2O (ppm)
실시예 1 10 620 10 7463 1535
실시예 2 10 600 10 7413 252.6
실시예 3 10 600 10 7423 21.4
실시예 4 10 600 10 7274 25.7
처음에 존재하는 H2O는 제 1 혼합물에 처음에 존재하는 H2O의 양을 포함하였다. 마찬가지로, 최종적으로 존재하는 H2O는 제 1 혼합물에 최종적으로 존재하는 H2O의 양을 포함하였다.
제 2 PSA 시스템 (65)는 N2O에 대해 높은 선택성을 갖는 아산화질소 흡착 물질 (67)을 포함하였다. 아산화질소 흡착 물질 (67)로부터 N2O 제거를 돕기 위해 실질적으로 순수한 N2O를 이용한 세정도 제 2 PSA 시스템 (65)와 함께 이용하였다. 제 2 및 제 3 혼합물로부터 N2O 제거 결과와 함께 제 2 PSA 시스템 (65)에 사용된 특정 매개 변수들을 하기 표 2에 나타내었다. 표 2에 포함된 제 2 가압 시간, 제 2 흡착 시간, N2 가압 시간, N2O 세정 시간, N2O 세정 속도, 제 2 블로우 다운 시간, 제 2 탈착 시간, 및 탈착 속도는 처음에 소개하고 위에서 기술한 것들이다.
더 구체적으로 말하자면, 제 2 PSA 시스템 (65)는 각각 층 C, 층 D, 층 E 및 층 F인 4 개의 제 2 흡착층 (66)을 포함하였다. 제 2 흡착층 (66)은 1 인치 304 SS 파이프로부터 제작하였고, 아산화질소 흡착 물질 (67)로서 유오피 엘엘씨(미국 일리노이주 데스 플레인즈 소재)로부터 상업적으로 입수가능한 HISIV-3000을 포함하였다. 표 2의 모든 실시예에서, 제 2 흡착층 (66)의 길이는 27.4 인치, 층 C의 아산화질소 흡착 물질 (67)의 질량은 172.500 g이었고, 층 D의 아산화질소 흡착 물질 (67)의 질량은 172.489 g이었고, 층 E의 아산화질소 흡착 물질 (67)의 질량은 172.659 g이었고, 층 F의 아산화질소 흡착 물질 (67)의 질량은 172.508 g이었다. 실시예 1 내지 8은 제 2 혼합물을 사용하였고, 한편 실시예 9는 제 3 혼합물을 사용하였다.
실시예 제 2 가압 시간 (s) 제 2 흡착 시간 (s) N2 가압 시간 (s) N2O 세정 시간 (s) 제 2 블로우 다운 시간 (s)
실시예 1 10 50 1 49 10
실시예 2 20 100 2 98 20
실시예 3 20 100 2 98 20
실시예 4 20 100 2 98 20
실시예 5 20 100 2 98 20
실시예 6 20 100 2 98 20
실시예 7 20 100 2 98 20
실시예 8 10 100 2 98 20
실시예 9 20 100 2 98 20
<표 2(계속)>
실시예 제 2 탈착 시간 (s) N2O 희박 퍼지 시간 (s) 총 시간 (s) N2O 세정 속도 (slm) 탈착 속도 (slm)
실시예 1 40 40 200 알 수 없음 0.294
실시예 2 80 80 400 2.27 0.415
실시예 3 80 80 400 3.00 0.338
실시예 4 80 80 400 3.00 0.169
실시예 5 80 80 400 2.70 0.241
실시예 6 80 80 400 3.13 0.139
실시예 7 80 80 400 3.13 0.144
실시예 8 80 90 400 3.19 0.141
실시예 9 80 80 400 3.13 0.126
<표 2(계속)>
실시예 혼합물 농도 (% N2O) 혼합물 흐름 속도 (slm) 제 2 PSA 시스템의 최대 압력 (psia) 제 2 PSA 시스템의 최소 압력 (psia) 압력비 (최대:최소 압력)
실시예 1 9.41 14.890 30.8 2.6 11.8
실시예 2 7.29 5.386 28.6 1.5 19.1
실시예 3 8.13 3.372 29.5 알 수 없음 알 수 없음
실시예 4 8.13 3.372 31.6 2.1 15.0
실시예 5 9.37 1.751 29.5 1.5 19.7
실시예 6 8.14 2.031 30.7 1.5 20.5
실시예 7 8.14 2.031 30.6 1.3 23.5
실시예 8 8.14 2.031 30.6 1.3 23.5
실시예 9 8.32 2.047 30.0 1.4 21.4
<표 2(계속)>
실시예 제거된 N2O의 순도 (mol%) 제거된 N2O의 백분율 (%)
실시예 1 86.6 19.2
실시예 2 76.7 81.0
실시예 3 89.9 >95
실시예 4 93.9 95.3
실시예 5 94.4 94.0
실시예 6 97.7 81.9
실시예 7 97.3 84.7
실시예 8 96.5 82.2
실시예 9 99.1 73.3
혼합물 농도는 제 2 PSA 시스템 (65)를 이용해서 N2O가 제거되기 전에 제 2 및 제 3 혼합물의 전체 부피를 기준으로 하여 제 2 및 제 3 혼합물에 원래 존재하는 N2O의 백분율을 포함하였다.
혼합물 흐름 속도는 제 2 및 제 3 혼합물이 제 2 PSA 시스템 (65) 내로 도입되는 속도를 포함하였다.
제거된 N2O의 순도는 제 2 및 제 3 혼합물로부터 제거된 N2O의 순도의 측정을 포함하였다.
제거된 N2O의 백분율은 각각 제 2 및 제 3 혼합물에 존재하는 N2O 총량과 비교해서 제 2 및 제 3 혼합물로부터 제거된 N2O의 양의 측정을 포함하였다.
또, 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하였고, 그것을 이용해서 실험 PSA 시스템을 이용한 최적 N2O 제거를 결정하였다. 처음에, 컴퓨터 시뮬레이션을 표 2의 실시예 2, 6 및 9의 실험실 결과와 대비하여 입증하였다. N2O 제거의 예상 결과와 함께 컴퓨터 시뮬레이션에 이용된 특정 매개 변수를 이상(ideal) 실시예로 나타내고, 표 3에 기재하였다. 표 3에 포함된 탈착 속도, N2O 세정 속도, 및 N2 퍼지 속도는 위에서 기술하고 나타내었다.
이상 실시예는 실제 제 3 배출 기체 (3)과 유사하게 H2, NO, N2O, NO, 뿐만 아니라 메탄 및 CO2와 같은 미량 성분을 포함하는 가상 제 3 배출 기체 (3)으로부터 N2O 최대 제거를 위해 최적화된 매개 변수를 포함하였다. 이상 실시예에서, N2O의 순도는 99%를 초과하였고, 이것은 상업적으로 순수한 것으로 간주되고 상업적 규모에 적당하다.
실시예 총 시간 (s) 실험 PSA 시스템의 최대 압력 (psia) 실험 PSA 시스템의 최소 압력 (psia) 압력비 (최대:최소압력)
실시예 2 400 28.6 1.5 19.1
실시예 6 400 30.7 1.5 20.5
실시예 9 400 30.0 1.4 21.4
이상 400 29.7 1.7 17.5
<표 3(계속)>
실시예 제거된 N2O 순도 제거된 N2O 백분율 탈착 속도 (slm) 혼합물 농도 (% N2O)
실시예 2 76.6 87.1 0.438 7.29
실시예 6 97.7 83.0 0.143 8.14
실시예 9 98.8 70.3 0.122 8.32
이상 99.5 93.9 0.066 8.32
<표 3(계속)>
실시예 혼합물 흐름 속도 (slm) N2O 세정 속도 (slm) N2 퍼지 속도 (slm)
실시예 2 5.289 1.75 0.228
실시예 6 2.058 3.04 0.052
실시예 9 2.070 2.99 0.010
이상 0.835 3.33 0.010
혼합물 농도는 실험 PSA 시스템으로 제거하기 전에 컴퓨터 시뮬레이션에 이용된 혼합물에 존재하는 N2O의 백분율을 포함하였다. 혼합물 흐름 속도는 컴퓨터 시뮬레이션에 사용된 혼합물이 실험 PSA 시스템에 도입되는 속도를 포함하였다.
본 발명은 예시적인 방식으로 기술하였고, 이용된 용어는 제한하는 것이라기 보다는 오히려 기술하는 단어의 성질을 갖는 것을 의도함을 이해해야 한다. 명백한 것은, 상기 가르침에 비추어서 본 발명에 대한 많은 변경 및 변화가 가능하고 본 발명을 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로 실시할 수 있다는 것이다.

Claims (32)

  1. 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체를 입자를 포함하는 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 아산화질소를 입자 상에 흡착시키는 단계,
    아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계,
    추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 다른 기체를 교체하는 단계, 및
    아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계
    를 포함하는 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 완충 대역 형성 전에 배출 기체의 흐름으로부터 아산화질소 흡착 물질을 단리시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 완충 대역 형성 단계는 배출 기체의 흐름으로부터 아산화질소 흡착 물질이 단리된 후 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시킨 후 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 2 완충 대역 형성 단계가 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 실질적으로 순수한 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 배출 기체의 흐름과 역류로 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질을 통해 다성분 기체를 흐르게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 다성분 기체를 흐르게 하는 단계가 배출 기체와 역류로 다성분 기체를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질이 입자들 사이에 빈 공간을 갖는 입자들을 포함하고, 완충 대역이 빈 공간에서 추가의 아산화질소와 배출 기체 사이에 배치되는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질이 흡착층에 배치되고, 아산화질소를 탈착시키는 단계가 흡착층의 압력을 낮추는 단계를 포함하는 방법.
  12. 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체를 입자를 포함하는 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 아산화질소를 입자 상에 흡착시키는 단계,
    아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계,
    추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 다른 기체를 교체하는 단계,
    아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계, 및
    아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시킨 후 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계
    를 포함하는 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소 제거 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 완충 대역 형성 전에 배출 기체의 흐름으로부터 아산화 질소 흡착 물질을 단리시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 완충 대역 형성 단계가 배출 기체의 흐름으로부터 아산화질소 흡착 물질이 단리된 후 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 제 2 완충 대역 형성 단계가 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 실질적으로 순수한 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 배출 기체와 역류로 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  18. 제 12 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질을 통해 다성분 기체 스트림을 흐르게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 다성분 기체를 흐르게 하는 단계가 배출 기체와 역류로 다성분 기체를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  20. 제 12 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질이 입자들 사이에 빈 공간을 갖는 입자들을 포함하고, 완충 대역이 빈 공간에서 추가의 아산화질소와 배출 기체 사이에 배치되는 방법.
  21. 제 12 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질이 흡착층에 배치되고, 아산화질소를 탈착시키는 단계가 흡착층의 압력을 낮추는 단계를 포함하는 방법.
  22. 히드록실아민을 합성함으로써 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체를 생성하는 단계,
    배출 기체를 입자를 포함하는 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하여 아산화질소를 입자 상에 흡착시키는 단계,
    아산화질소 흡착 물질을 통해 추가의 아산화질소를 흐르게 하여 다른 기체를 교체하는 단계,
    아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 완충 대역을 형성하는 단계, 및
    아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계
    를 포함하는 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소 제거 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 완충 대역 형성 전에 배출 기체의 흐름으로부터 아산화질소 흡착 물질을 단리시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 완충 대역 형성 단계가 배출 기체의 흐름으로부터 아산화질소 흡착 물질이 단리된 후 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시킨 후 아산화질소 흡착 물질에 인접해서 질소를 포함하는 제 2 완충 대역을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 제 2 완충 대역을 형성하는 단계가 배출 기체의 흐름과 역류로 질소를 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 제 22 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 실질적으로 순수한 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질을 통해 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 단계가 배출 기체와 역류로 추가의 아산화질소를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  29. 제 22 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질을 통해 다성분 기체 스트림을 흐르게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 다성분 기체를 흐르게 하는 단계가 배출 기체와 역류로 다성분 기체를 흐르게 하는 것을 포함하는 방법.
  31. 제 22 항에 있어서, 아산화질소 흡착 물질이 흡착층에 배치되고, 아산화질소를 탈착시키는 단계가 흡착층의 압력을 낮추는 단계를 포함하는 방법.
  32. 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질 상에 흡착시키는 단계,
    아산화질소 흡착 물질에 인접해서 완충 대역을 형성하는 단계,
    추가의 아산화질소를 아산화질소 흡착 물질 내로 흐르게 하는 단계, 및
    아산화질소 흡착 물질로부터 아산화질소를 탈착시키는 단계
    를 포함하는, 아산화질소 및 1 종 이상의 다른 기체를 포함하는 배출 기체로부터 아산화질소 제거 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8535417B2 (en) * 2008-07-29 2013-09-17 Praxair Technology, Inc. Recovery of carbon dioxide from flue gas
CN106731497B (zh) * 2016-12-20 2023-12-08 杨刘月 一种硝酸工业尾气除碳提取n2o的纯化装置和工艺方法
WO2018132439A1 (en) 2017-01-10 2018-07-19 Emerging Compounds Treatment Technologies, Inc. A system and method for enhancing adsorption of contaminated vapors to increase treatment capacity of adsorptive media
CN115448810A (zh) * 2022-11-11 2022-12-09 山东东岳化工有限公司 三氟甲烷中二氧化碳和氧化亚氮的去除方法和系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3244370A1 (de) * 1982-12-01 1984-06-07 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur entfernung von distickstoffoxid aus wasserstoff, stickstoffmonoxid und distickstoffoxid enthaltenden gasen
US5032150A (en) * 1989-11-03 1991-07-16 The Ohio State University Pressure swing adsorption
JPH07275631A (ja) * 1994-04-11 1995-10-24 Nippon Steel Corp 圧力スイング吸着法における製品不純物の置換低減方法
US5531809A (en) * 1994-09-14 1996-07-02 Air Products And Chemicals, Inc. Pretreatment layer for CO-VSA
US5792239A (en) * 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
TW338064B (en) * 1995-06-01 1998-08-11 Boc Group Inc Process for the production of petrochemicals
US5919286A (en) * 1997-03-06 1999-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. PSA process for removel of nitrogen oxides from gas
DE19808939A1 (de) 1998-03-03 1999-09-09 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Hydroxylammoniumsalzen
US6080226A (en) * 1998-09-30 2000-06-27 Uop Llc Nitrous oxide purification by pressure swing adsorption
EP1275616A1 (en) 2001-07-11 2003-01-15 Dsm N.V. Process for the preparation of hydroxylammonium
EP1417995A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-12 Air Products And Chemicals, Inc. Process and device for adsorption of nitrous oxide from a feed gas stream

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