KR20180018713A - 탄화수소 회수를 위한 흡착제 - Google Patents

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윌리엄 비. 돌란
로저 위야트
앙겔라 지겔
클라우스 노이만
토비아스 에카르트
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바스프 코포레이션
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Abstract

특정 실시양태에서 열 스윙 흡착 방법을 통해 중질 탄화수소를 포획하기 위한 수착제가 개시된다.

Description

탄화수소 회수를 위한 흡착제
<관련 출원에 대한 교차-참조>
본 출원은 2015년 6월 17일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/180,805호를 우선권 주장하며, 이 출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
탄화수소는 일반적으로 파이프라인 전송 시스템에서의 액체의 응축을 방지하기 위해 천연 가스로부터 제거된다. 파이프라인은 일반적으로 액체의 응축 방지를 위해 이슬점 규격을 부과하며, 탄화수소 회수 유닛 (HRU)이 특히 중질 탄화수소의 제거에 사용된다.
실리카 겔 수착제는 중질 탄화수소, 예컨대 C6+ 성분에 대해 친화성을 가지며, HRU에서 사용될 수 있다. 이러한 시스템에서는, 중질 탄화수소를 함유하는 유체 체적 (예를 들어, 천연 가스)을 실리카 겔의 층에 통과시켜 중질 탄화수소를 트랩한다. 재생은 수착제 층을 통해 천연 가스 공급물 또는 생성물 가스의 가압된 및/또는 가열된 스트림을 통과시킴으로써 수행될 수 있다. 냉각 후, 재생 공정으로부터의 유출물에 함유된 중질 탄화수소가 액체 생성물로서 응축되고 제거될 수 있다. 이러한 시스템의 흡착 효율을 개선하기 위해서, 중질 탄화수소에 대해 더 높은 친화성을 나타내는 다른 수착제 물질의 사용을 연구할 필요가 있다.
본 개시내용은, 첨부 도면들에서, 제한이 아니라 예로서 예시되어 있으며, 여기서:
도 1은 개시내용의 한 실시양태에 따른 예시적인 수착제 층을 나타내고;
도 2는 개시내용의 한 실시양태에 따라 유체 체적으로부터 중질 탄화수소를 제거하는 방법을 설명한다.
상세한 설명
본 개시내용은 일반적으로 기체 스트림의 개선된 정제를 위한 수착제, 및 수착제를 포함하는 시스템 및 그의 사용 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용은 통합된 방법의 사용에 의한 중질 탄화수소 (예를 들어, C5+ 또는 C6+ 성분), 물, 산 기체, 또는 다른 화학 종의 제거 및 중질 탄화수소의 회수를 위해 사용되는 수착제에 관한 것이다.
유체 체적 (예를 들어, 기체 유동)으로부터 중질 탄화수소 (예를 들어, C5+ 또는 C6+ 성분)를 제거하는데 사용되는, 본 개시내용의 흡착 방법은 열 스윙 흡착(thermal swing adsorption)에 의해 달성될 수 있다. 열 스윙 흡착 방법은 다양한 유형의 흡착 분리에 대해서 관련 기술분야에 일반적으로 공지되어 있다. 일반적으로, 열 스윙 흡착 방법은 저온에서의 흡착, 고온 퍼지 가스를 사용한 승온에서의 재생, 및 흡착 온도로의 후속 냉각의 공정 단계들을 이용한다. 열 스윙 흡착 방법은 종종 기체 및 액체의 건조 및 정제를 위해 사용되며, 여기서 미량의 불순물이 제거될 수 있다. 흡착되어야 하는 성분이 흡착제 상에 강하게 흡착되는 경우 열 스윙 흡착 방법이 종종 사용되며, 따라서 재생을 위해 열이 필요하다.
열 스윙 흡착 방법에서, 재생 온도는 물 및 고급 탄화수소의 탈착을 수행하기 위해서 흡착 온도보다 전형적으로 높다. 예를 들면, 유체 체적 (예를 들어, 원료 천연 가스 공급 스트림)으로부터 C5+ 또는 C6+ 성분의 흡착을 위해 흡착제를 이용하는, 제1 흡착 단계 동안에, 온도는 일부 실시양태에서는 150℉ (66℃) 미만에서, 및 다른 실시양태에서는 약 60℉ (16℃) 내지 약 120℉ (49℃)에서 유지된다. 본 개시내용의 탈착 단계에서, 수착제에 의해 흡착된 C6+ 성분은 초기에 수착제로부터 방출되어, 일부 실시양태에서는 약 300℉ (149℃) 내지 약 550℉ (288℃)의 온도에서 수착제가 재생된다.
이러한 재생 단계에서, 유체 체적 (예를 들어, 천연 가스의 스트림), 흡착 유닛으로부터의 생성물 유출물, 또는 하류 공정으로부터의 폐기물 스트림 중 하나의 일부분이 가열될 수 있고, 가열된 스트림이 흡착제를 통해 순환되어 흡착된 성분을 탈착시킨다. 일부 실시양태에서, 흡착제의 재생을 위해 가열된 원료 천연 가스 스트림을 포함하는 고온 퍼지 스트림을 이용하는 것이 유리하다.
일부 실시양태에서, 흡착 및 재생 단계 동안에 사용되는 압력은 전형적으로 800 내지 1200 psig에서 일반적으로 상승된다. 전형적으로, 중질 탄화수소 흡착은 공급 스트림의 압력에 가까운 압력에서 수행되고 재생 단계는 대략 흡착 압력 또는 감압에서 수행될 수 있다. 흡착 유출물 스트림의 일부분이 퍼지 가스로서 사용되는 경우, 특히 폐기물 또는 퍼지 스트림이, 예를 들어 원료 천연 가스 스트림으로 재-도입되는 경우, 재생이 대략 흡착 압력에서 유리하게 수행될 수 있다.
도 1은 유체 체적으로부터 중질 탄화수소를 제거하기 위한 예시적인 시스템(100)을 나타낸다. 시스템(100)은 열 스윙 흡착 구성에서 유체 체적을 수용하도록 구성된 수착제 층(110)을 포함한다. 유체 체적은 유입구(120)를 통해 수착제 층(110)으로 유동하고, 유출구(130)를 통해 수착제 층(110) 밖으로 이동한다.
본 개시내용의 한 측면에서, 시스템(100)은 유체 체적으로부터 C5+ 또는 C6+ 성분의 흡착을 위해 구성된 수착제를 포함하는 수착제 층을 포함하며, 여기서 수착제는 99% 초과의 제1 중량%로 SiO2 및 1% 미만의 제2 중량%로 Al2O3을 포함하는 조성을 갖는다. 일부 실시양태에서, 다른 수착제 조성이 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 수착제는 600 ㎡/g 초과, 700 ㎡/g 초과, 600 ㎡/g 초과 및 900 ㎡/g 미만, 또는 700 ㎡/g 초과 및 800 ㎡/g 미만의 브루나우어-에메트-텔러(Brunauer-Emmett-Teller) (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함한다. 이러한 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 10 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 수착제는 725 ㎡/g 초과 및 775 ㎡/g 미만의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함한다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 50 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 30 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 20 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 10 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 5 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 2 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 1 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, C6+ 성분은 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, C6+ 성분은 벤젠으로 본질적으로 이루어진다.
일부 실시양태에서, 수착제의 세공 부피 (예를 들어, 바레트-조이너-할렌다(Barrett-Joyner-Halenda) (BJH) 세공 부피)는 0.40 ㎤/g 초과이거나, 0.40 ㎤/g 초과 및 0.50 ㎤/g 미만이거나, 또는 0.425 ㎤/g 초과 및 0.475 ㎤/g 미만이다. 일부 실시양태에서, 수착제의 벌크 밀도는 600 ㎏/㎥ 미만이다. 일부 실시양태에서, 수착제는 수착제 층 (예를 들어, 수착제 층(110))을 형성하는 수착제 펠릿의 형태로 존재한다.
일부 실시양태에서, 수착제는 무정형이다. 일부 실시양태에서, 수착제의, BET 표면적에 대한 미세세공 표면적의 비인 상대적 미세세공 표면적 (RMA)은 5% 초과, 10% 초과, 15% 초과, 20% 초과, 25% 초과, 또는 30% 초과이다. 본원에서 사용된, "미세세공 표면적"은 직경이 200 옹스트롬 미만인 세공과 관련된 총 표면적을 지칭한다.
일부 실시양태에서, 수은 세공률 측정(mercury porosimetry)을 통해 측정된, 수착제의 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚의 세공에 대한 총 세공 부피는 5 ㎣/g 초과, 10 ㎣/g 초과, 20 ㎣/g 초과, 30 ㎣/g 초과, 40 ㎣/g 초과, 45 ㎣/g 초과, 또는 50 ㎣/g 초과이다.
일부 실시양태에서, 수착제 층의 질량은 22,500 ㎏ 초과 및 27,500 ㎏ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 수착제 층의 부피는 40 ㎥ 초과 및 50 ㎥ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과 및 250 ppm 미만인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 5 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 수착제 층의 질량은 19,000 ㎏ 초과 및 23,000 ㎏ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 수착제 층의 부피는 30 ㎥ 초과 및 40 ㎥ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과 및 250 ppm 미만인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 5 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 수착제 층의 질량은 10,000 ㎏ 초과 및 15,000 ㎏ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 수착제 층의 부피는 6 ㎥ 초과 및 10 ㎥ 미만이다. 이러한 실시양태에서, 유체 체적이 150 ppm 초과 및 250 ppm 미만인 C6+ 성분의 초기 농도를 갖는 경우, 수착제가 유체 체적과 접촉한 후에 유체 체적이 35 ppm 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖도록 수착제가 유체 체적과 접촉하도록 구성된다.
일부 실시양태에서, 시스템은 열 스윙-흡착을 위해 구성된다.
본 개시내용의 또 다른 측면에서, 수착제 층 (예를 들어, 수착제 층(110))은 수착제 층이 유체 체적에서의 C6+ 성분의 농도를 150 ppm 초과에서 35 ppm 미만으로 감소시킬 수 있도록 유체 체적으로부터의 C6+ 성분의 제거를 위해 구성되며, 여기서 수착제 층의 벌크 밀도는 600 ㎏/㎥ 미만이다.
본 개시내용의 또 다른 측면에서, 수착제 펠릿은 99% 초과의 제1 중량%로 SiO2 및 1% 미만의 제2 중량%로 Al2O3을 포함하는 조성을 갖는다. 수착제 펠릿은 700 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하며, 여기서 C6+ 성분은 (예를 들어, 수착제 펠릿을 C6+ 성분을 함유하는 유체 체적과 접촉시킨 후에) 유체-접근가능한 표면에 흡착된다.
본 개시내용의 또 다른 측면에서, 수착제는 C6+ 성분의 흡착을 위해 구성되며, 수착제는 99% 초과의 제1 중량%로 SiO2 및 1% 미만의 제2 중량%로 Al2O3을 포함하는 조성; 700 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면; 600 ㎏/㎥ 미만인 수착제의 벌크 밀도; 유체 체적의 C6+ 성분 농도가 150 ppm 초과에서 5 ppm 미만으로 감소되도록 유체 체적으로부터 C6+ 성분을 흡착하도록 구성된 것; 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 특성을 갖는다.
본 개시내용의 또 다른 측면에서, 유체 체적의 처리 방법은 유체 체적을 수착제와 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 유체 체적은 상기 접촉 전에 C6+ 성분의 초기 농도를 가지며; 유체 체적은 상기 접촉 후에 C6+ 성분의 초기 농도 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 수착제는 80% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함한다. 일부 실시양태에서, 수착제의 RMA는 10% 초과이다. 일부 실시양태에서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피는 10 ㎣/g 초과이다.
일부 실시양태에서, 수착제는 85% 초과, 90% 초과, 95% 초과, 96% 초과, 97% 초과, 98% 초과, 또는 99% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함한다. 일부 실시양태에서, 수착제는 20% 이하 (즉, 0% 초과 내지 20%), 15% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 또는 1% 이하의 중량%로 Al2O3을 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 수착제의 RMA는 15% 초과, 20% 초과, 25% 초과, 또는 30% 초과이다. 일부 실시양태에서, 수착제의 미세세공 표면적은 40 ㎡/g 초과, 50 ㎡/g 초과, 100 ㎡/g 초과, 150 ㎡/g 초과, 200 ㎡/g 초과, 또는 230 ㎡/g 초과이다. 일부 실시양태에서, 수착제의 미세세공 표면적은 40 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 50 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 100 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 150 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 200 ㎡/g 내지 300 ㎡/g, 또는 230 ㎡/g 내지 300 ㎡/g이다.
일부 실시양태에서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피는 20 ㎣/g 초과, 40 ㎣/g 초과, 70 ㎣/g 초과, 100 ㎣/g 초과, 120 ㎣/g 초과, 140 ㎣/g 초과, 150 ㎣/g 초과, 160 ㎣/g 초과, 또는 170 ㎣/g 초과이다. 일부 실시양태에서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피는 20 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 40 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 70 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 100 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 120 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 140 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 150 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 160 ㎣/g 내지 200 ㎣/g, 또는 170 ㎣/g 내지 200 ㎣/g이다.
일부 실시양태에서, 수착제는 400 ㎡/g 초과, 500 ㎡/g 초과, 600 ㎡/g 초과, 700 ㎡/g 초과, 800 ㎡/g 초과, 또는 900 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함한다. 일부 실시양태에서, BET 표면적은 400 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g, 500 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g, 600 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g, 700 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g, 800 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g, 또는 900 ㎡/g 내지 1000 ㎡/g이다.
일부 실시양태에서, C5+ 또는 C6+ 성분 중 하나 이상의 초기 농도는 150 ppm 초과, 250 ppm 초과, 500 ppm 초과, 1000 ppm 초과, 2000 ppm 초과, 또는 3000 ppm 초과이다. 일부 실시양태에서, 초기 농도는 150 ppm 내지 4000 ppm, 250 ppm 내지 4000 ppm, 500 ppm 내지 4000 ppm, 1000 ppm 내지 4000 ppm, 2000 ppm 내지 4000 ppm, 또는 3000 ppm 내지 4000 ppm이다. 일부 실시양태에서, C5+ 또는 C6+ 성분 중 하나 이상의 최종 농도는 30 ppm 미만, 20 ppm 미만, 10 ppm 미만, 5 ppm 미만, 4 ppm 미만, 3 ppm 미만, 2 ppm 미만, 또는 1 ppm 미만이다.
일부 실시양태에서, C6+ 성분은 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 수착제는 유체 체적으로부터 C5+ 성분을 제거하도록 구성된다. 이러한 실시양태에서, C5+ 성분은 네오펜탄을 포함한다.
일부 실시양태에서, 수착제는 수착제 층을 형성하는 비드의 형태로 존재한다. 일부 실시양태에서, 비드의 크기는 2.4 ㎜ 내지 4 ㎜이다.
본 개시내용의 또 다른 측면에서, 열 스윙 흡착 시스템은 수착제를 포함하는 수착제 층을 포함한다. 일부 실시양태에서, 수착제는 80% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함한다. 일부 실시양태에서, 수착제의 RMA는 10% 초과이다. 일부 실시양태에서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피는 10 ㎣/g 초과이다.
도 2는 개시내용의 한 실시양태에 따라 유체 체적으로부터 중질 탄화수소를 제거하는 방법(200)을 설명한다. 블록(202)에서, 복수의 수착제 입자를 포함하는 수착제 층이 제공된다. 일부 실시양태에서, 수착제 층은 도 1과 관련하여 기술된 수착제 층(110)에 상응한다. 블록(204)에서, 유체 체적은 수착제 입자와 접촉하게 된다. 유체 체적은 C5+ 또는 C6+ 성분의 초기 농도 (예를 들어, 150 ppm 초과인 벤젠 및/또는 다른 성분의 농도)를 가질 수 있다. 블록(206)에서, 유체 체적에 대하여 C5+ 또는 C6+ 성분의 최종 농도를 측정한다. 일부 실시양태에서, 접촉은 열 스윙-흡착 시스템에서 수행한다.
예시적 실시예
하기 실시예는 개시내용의 이해를 돕기 위해 제시된 것이며, 물론 본원에서 기술되고 청구된 실시양태를 특히 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 통상의 기술자의 범위 내에 있을, 현재 공지된 또는 이후에 개발될 모든 등가물의 대체, 및 제형에서의 변경 또는 실험 설계에서의 사소한 변경을 비롯한, 개시된 실시양태의 이러한 변형은 본원에 포함된 실시양태의 범주 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.
실시예 1: 수착제 층 파라미터
하기 표 1은 본원에 기술된 실시양태에 따라, 상이한 수착제를 사용하여 제조된 예시 수착제 층의 파라미터를 나타낸다. 사용된 예시 수착제는 소르비드(Sorbead)®H 및 소르비드®LE32였다. 유사한 조건하에 유사한 방식으로 벤젠 이외의 중질 탄화수소가 흡착될 수 있을 것으로 예상된다.
표 1: 수착제 층 파라미터
Figure pct00001
실시예 2: 미세세공 표면적 측정
두 수착제, 소르비드®LE32 및 소르비드®H는 마이크로메리틱스(Micromeritics) ASAP® 2000 세공률 측정 시스템을 사용하여 질소 세공률 측정을 통해 특징지어졌다. 미세세공 표면적 및 BET 표면적을 결정하기 위해 마이크로메리틱스 ASAP® 2010 소프트웨어로 얻어진 데이터를 분석하였고, 하기 표 2에 요약하였다. 소르비드®LE32는 소르비드®H보다 실질적으로 높은 미세세공 표면적을 갖는 것으로 밝혀졌다.
표 2: RMA 측정
Figure pct00002
실시예 3: 세공 부피 측정
소르비드®LE32 및 소르비드®H는 서모 사이언티픽 파스칼(Thermo Scientific Pascal) 140/240 세공률 측정기를 사용하여 수은 세공률 측정을 통해 추가로 특징지어졌다. "파스칼 140/240/440 v. 1.05" 소프트웨어로 얻어진 데이터를 분석하였고, 하기 표 3에 요약하였다.
표 3: 세공 부피 측정
Figure pct00003
단어 "실시예" 또는 "예시"는 본원에서 실시예, 예, 또는 실례의 역할을 하는 것을 의미하기 위해 사용된다. 본원에서 "실시예" 또는 "예시"로서 기술된 임의의 측면 또는 설계는 반드시 다른 측면 또는 설계에 비해 바람직하거나 또는 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 오히려, 단어 "실시예" 또는 "예시"의 사용은 개념을 구체적인 방식으로 제시하는 것으로 의도된다. 본 출원에서 사용된, 용어 "또는"은 배타적인 "또는"이기보다는 포괄적인 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 명시되거나, 또는 문맥으로부터 명백하지 않는 한, "X는 A 또는 B를 포함한다"는 자연스러운 포함적 치환 중 임의의 것을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 포함하거나; X가 B를 포함하거나; 또는 X가 A 및 B 둘 다를 포함하는 경우, "X는 A 또는 B를 포함한다"라는 것이 전술한 예 중 어떠한 것 하에서도 충족된다. 또한, 본 출원 및 첨부된 청구범위에서 사용된 단수 용어는 달리 명시되거나 또는 단수 형태에 관한 것임이 문맥으로부터 명백하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "한 실시양태", "특정 실시양태", 또는 "일 실시양태"에 대한 언급은 실시양태와 연관되어 기술된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시양태에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 곳에서 등장하는 어구 "한 실시양태", "특정 실시양태", 또는 "일 실시양태"가 반드시 모두 동일한 실시양태를 지칭하는 것은 아니다.
상기 설명은 예시적이며, 제한적이지 않은 것으로 의도된다는 것을 이해해야 한다. 많은 다른 실시양태는 상기 설명을 읽고 이해한 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 개시내용의 범주는 첨부된 청구범위를 참조하여, 이러한 청구범위에 부여되는 등가물의 전체 범주와 함께 결정되어야 한다.

Claims (82)

  1. 유체 체적을 수착제와 접촉시키는 것을 포함하는, 유체 체적의 처리 방법이며, 여기서:
    유체 체적은 상기 접촉 전에 C6+ 성분의 초기 농도를 가지며,
    유체 체적은 상기 접촉 후에 C6+ 성분의 초기 농도 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 가지며,
    수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하며, 여기서 수착제의 상대적 미세세공 표면적 (RMA)이 10% 초과인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 수착제의 RMA가 15% 초과인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 수착제의 RMA가 20% 초과인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 수착제의 RMA가 25% 초과인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 70 ㎣/g 초과인 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 100 ㎣/g 초과인 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 150 ㎣/g 초과인 방법.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 500 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러(Brunauer-Emmett-Teller) (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 600 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 700 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 30 ppm 미만인 방법.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 20 ppm 미만인 방법.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 10 ppm 미만인 방법.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 5 ppm 미만인 방법.
  15. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 2 ppm 미만인 방법.
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 1 ppm 미만인 방법.
  17. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 5000 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 10 ppm 미만인 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠으로 본질적으로 이루어진 것인 방법.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 유체 체적으로부터 C5+ 성분을 제거하도록 구성된 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, C5+ 성분이 네오펜탄을 포함하는 것인 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 수착제 층을 형성하는 비드의 형태로 존재하는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 비드의 크기가 2.4 ㎜ 내지 4 ㎜인 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉을 열 스윙-흡착 시스템에서 수행하는 것인 방법.
  25. 유체 체적을 수착제와 접촉시키는 것을 포함하는, 유체 체적의 처리 방법이며, 여기서:
    유체 체적은 상기 접촉 전에 C6+ 성분의 초기 농도를 가지며,
    유체 체적은 상기 접촉 후에 C6+ 성분의 초기 농도 미만인 C6+ 성분의 최종 농도를 가지며,
    수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하며, 여기서 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 70 ㎣/g 초과인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 100 ㎣/g 초과인 방법.
  27. 제25항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 150 ㎣/g 초과인 방법.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 10% 초과인 방법.
  29. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 15% 초과인 방법.
  30. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 25% 초과인 방법.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 500 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  32. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 600 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  33. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 700 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 방법.
  34. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 30 ppm 미만인 방법.
  35. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 20 ppm 미만인 방법.
  36. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 10 ppm 미만인 방법.
  37. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 5 ppm 미만인 방법.
  38. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 2 ppm 미만인 방법.
  39. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 150 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 1 ppm 미만인 방법.
  40. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분의 초기 농도가 5000 ppm 초과이고, C6+ 성분의 최종 농도가 10 ppm 미만인 방법.
  41. 제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.
  42. 제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠으로 본질적으로 이루어진 것인 방법.
  43. 제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 유체 체적으로부터 C5+ 성분을 제거하도록 구성된 것인 방법.
  44. 제43항에 있어서, C5+ 성분이 네오펜탄을 포함하는 것인 방법.
  45. 제25항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 수착제 층을 형성하는 비드의 형태로 존재하는 것인 방법.
  46. 제45항에 있어서, 비드의 크기가 2.4 ㎜ 내지 4 ㎜인 방법.
  47. 제25항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉을 열 스윙-흡착 시스템에서 수행하는 것인 방법.
  48. 수착제를 포함하는 수착제 층을 포함하는 열 스윙 흡착 시스템이며, 상기 수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하고, 여기서 수착제의 상대적 미세세공 표면적 (RMA)이 10% 초과인, 열 스윙 흡착 시스템.
  49. 제48항에 있어서, 수착제의 RMA가 15% 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  50. 제48항에 있어서, 수착제의 RMA가 25% 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  51. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 70 ㎣/g 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  52. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 100 ㎣/g 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  53. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 150 ㎣/g 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  54. 제48항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 500 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  55. 제48항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 600 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  56. 제48항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 700 ㎡/g 초과의 브루나우어-에메트-텔러 (BET) 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  57. 제48항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 체적으로부터 C6+ 성분의 흡착을 위해 구성된 열 스윙 흡착 시스템.
  58. 제57항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  59. 제57항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠으로 본질적으로 이루어진 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  60. 제48항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 체적으로부터 C5+ 성분을 제거하도록 구성된 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  61. 제60항에 있어서, C5+ 성분이 네오펜탄을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  62. 제48항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 수착제 층을 형성하는 비드의 형태로 존재하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  63. 제62항에 있어서, 비드의 크기가 2.4 ㎜ 내지 4 ㎜인 열 스윙 흡착 시스템.
  64. 수착제를 포함하는 수착제 층을 포함하는 열 스윙 흡착 시스템이며, 상기 수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하고, 여기서 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 70 ㎣/g 초과인, 열 스윙 흡착 시스템.
  65. 제64항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 100 ㎣/g 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  66. 제64항에 있어서, 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 150 ㎣/g 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  67. 제64항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 10% 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  68. 제64항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 15% 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  69. 제64항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제의 RMA가 25% 초과인 열 스윙 흡착 시스템.
  70. 제64항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 500 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  71. 제64항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 600 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  72. 제64항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 700 ㎡/g 초과의 BET 표면적을 갖는 유체-접근가능한 표면을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  73. 제64항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 체적으로부터 C6+ 성분의 흡착을 위해 구성된 열 스윙 흡착 시스템.
  74. 제73항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠, 헵탄, 옥탄, 노난, 톨루엔, 또는 에틸벤젠 중 하나 이상을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  75. 제73항에 있어서, C6+ 성분이 벤젠으로 본질적으로 이루어진 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  76. 제64항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 체적으로부터 C5+ 성분을 제거하도록 구성된 열 스윙 흡착 시스템.
  77. 제76항에 있어서, C5+ 성분이 네오펜탄을 포함하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  78. 제64항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서, 수착제가 수착제 층을 형성하는 비드의 형태로 존재하는 것인 열 스윙 흡착 시스템.
  79. 제78항에 있어서, 비드의 크기가 2.4 ㎜ 내지 4 ㎜인 열 스윙 흡착 시스템.
  80. 유체 체적을 수착제와 접촉시키는 것을 포함하는, 유체 체적의 처리 방법이며, 여기서:
    유체 체적은 상기 접촉 전에 C5+ 성분의 초기 농도를 가지며,
    유체 체적은 상기 접촉 후에 C5+ 성분의 초기 농도 미만인 C5+ 성분의 최종 농도를 가지며,
    수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하며, 여기서 수착제의 상대적 미세세공 표면적 (RMA)이 10% 초과인 방법.
  81. 유체 체적을 수착제와 접촉시키는 것을 포함하는, 유체 체적의 처리 방법이며, 여기서:
    유체 체적은 상기 접촉 전에 C5+ 성분의 초기 농도를 가지며,
    유체 체적은 상기 접촉 후에 C5+ 성분의 초기 농도 미만인 C5+ 성분의 최종 농도를 가지며,
    수착제는 90% 초과의 중량%로 무정형 SiO2를 포함하며, 여기서 직경이 500 ㎚ 내지 20000 ㎚인 세공에 대한 총 세공 부피가 70 ㎣/g 초과인 방법.
  82. 제1항 내지 제47항, 제80항 및 제81항 중 어느 한 항에 있어서, 제48항 내지 제79항 중 어느 한 항의 열 스윙 흡착 시스템을 사용하는 방법.
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