KR20180067669A - 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템 - Google Patents

능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

스윙 흡착 공정을 수행하기 위한 장치 및 시스템이 제공된다. 이 스윙 흡착 공정은 공급물 스트림을 처리하여 스트림으로부터 특정 오염물들을 제거하기 위해 흡착제 베드 유닛을 통해 스트림을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법 및 시스템에서, 능동 제어식 공급물 포핏 밸브는 흡착제 베드 유닛을 통한 스트림의 유동을 관리하기 위해 수동 제어식 생성물 밸브와 동 위상으로 작동된다.

Description

능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015 년 10 월 27 일자로 출원되고 발명의 명칭이 "관련 스윙 흡착 공정들을 위한 장치 및 시스템"인 미국 가출원 제 62/246,922 호의 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 기술은 스윙 흡착 공정들과 연계된 시스템에 관한 것이다. 특히, 상기 시스템은 스트림으로부터 오염물들을 제거하기 위해 스트림들을 처리하기 위한 스윙 흡착 공정을 포함한다.
가스 분리는 많은 산업 분야에서 유용하며, 일반적으로 하나 이상의 가스 성분들을 우선적으로 흡착하는 반면, 하나 이상의 다른 가스 성분들은 흡착하지 않는 흡착제 물질 위로 가스 혼합물을 유동시킴으로써 수행될 수 있다. 흡착되지 않은 성분은 개별 생성물로 회수된다.
가스 분리 기술에 대한 하나의 특정 타입은 온도 스윙 흡착(TSA), 압력 스윙 흡착(PSA), 부분 압력 스윙 흡착(PPSA), 고속 순환 온도 스윙 흡착(RCTSA), 고속 순환 압력 스윙 흡착(RCPSA), 고속 순환 부분 압력 스윙 흡착(RCPPSA) 및 비제한적으로 예를 들면 압력 및 온도 스윙 흡착과 같은 상술된 공정들의 조합과 같은 스윙 흡착을 들 수 있다. 예로서, PSA 공정들은 가스 성분들이 압력을 받고 있을 때 흡착제 물질의 용적에 관계없이 또는 기공 구조체 내에 더욱 신속하게 흡착되는 가스 성분 현상에 기초한다. 특히, 가스 압력이 높으면 높을수록, 신속 흡착되는 가스의 양이 더욱 많아진다. 압력이 감소할 때, 흡착된 성분이 해제되거나 또는 상기 흡착제 물질로부터 탈착된다.
상기 스윙 흡착 공정(예: PSA 및/또는 TSA)은 상이한 가스 성분들이 상기 흡착제 물질의 미세 기공을 상이한 크기로 충전시키는 경향을 갖기 때문에 가스 혼합물의 가스 성분들을 분리시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 만약 천연 가스와 같은 가스 혼합물이 메탄보다 이산화탄소에 대해 보다 선택적인 흡착제 물질을 수용하는 용기, 흡착제 베드 유닛을 통해 압력하에 통과될 경우, 상기 이산화탄소의 적어도 일부는 상기 흡착제 물질에 의해 선택적으로 흡착되고, 상기 용기를 나오는 스트림은 메탄으로 풍부하게 된다. 상기 흡착제 베드 상의 흡착제 물질이 이산화탄소를 흡착하기 위해 그 용량의 극한에 도달하였을 때, 그것은 압력을 감소시키고 그에 따라 흡착된 이산화탄소를 방출시킴으로써 재생된다. 다음에, 상기 흡착제 물질은 다른 흡착 주기를 개시하기 전에 일반적으로 퍼지되고 재압축된다.
상기 스윙 흡착 공정들은 일반적으로 흡착제 베드 유닛들을 포함하며, 상기 흡착제 베드 유닛들은 하우징 내에 배치되는 흡착제 베드들을 포함하고 유닛 내의 주기에서 다른 단계들에 대하여 다양한 압력들에서 유체들을 유지하도록 구성된다. 이와 같은 흡착제 베드 유닛들은 상기 흡착제 베드 구조체들에서 상이한 포장 재료를 사용한다. 예컨대, 상기 흡착제 유닛들은 체커 브릭(checker brick), 페블 베드(pebble bed) 또는 다른 사용가능한 포장물을 사용한다. 개선으로서, 일부 흡착제 베드 유닛들은 베드 구조체 내에 엔지니어 포장물을 사용할 수 있다. 이와 같은 엔지니어 포장물은 벌집 형상, 세라믹 형상, 구조화된 베드들 등과 같은 특정 구성에 제공되는 물질을 포함할 수 있다.
또한, 다양한 흡착제 베드 유닛들은 주기를 통해서 유체들의 유동을 관리하기 위해 도관들 및 밸브들과 함께 결합될 수 있다. 이들 흡착제 베드 유닛들을 조절하는 공정은 각각의 흡착제 베드 유닛들에 대한 주기들의 단계들을 시스템 내의 다른 흡착제 베드 유닛들과 조정시키는 공정을 포함한다. 완전한 주기는 복수의 가스 스트림들을 하나 이상의 흡착제 베드 유닛들을 통해 이동시킴에 따라 수초에서 수분까지 변할 수 있다.
고속 순환 스윙 흡착 공정은 흡착제 베드의 사용가능한 계면 단면 영역에 대하여 밸브에 대한 중요한 풋프린트 또는 레이아웃 영역을 포함한다. 압력 감소가 최소화되는 경우 후속 극저온 공정에 대한 탈수와 같은 처리 작업으로 풋프린트에 대한 이러한 제약이 더욱 복잡해진다. 최적의 배열이 없다면, 필요한 밸브 풋프린트는 밸브가 흡착제 베드 유닛의 크기를 좌우하여 구성을 덜 실용적이고 비싸게 만들 수 있다. 대형 밸브는 통상적으로 포핏 밸브와 같은 특정 유형의 밸브에 대해 밸브 개구의 주변부에서 유동이 발생하기 때문에 밸브 풋프린트(예: 밸브 단면 영역)를 사용할 때 효과적이지 못하다. 이는 균일하게 흡착제 베드의 계면을 가로질러 불량한 유동 분포가 얻어지게 할 수 있다. 또한, 대형 포핏 밸브는 밸브 개방 프로파일에 대해 제한되어, 생성될 수 있는 유동 프로파일을 제한한다.
스윙 흡착 공정을 위한 주기 타이밍을 최적화하기 위해 능동 제어식 밸브 액추에이터가 필요하다. 밸브는 적절하게 밀봉되기 위해 시트면에 대해서 가압되어야 한다. 종래의 스윙 흡착 공정 압력에서, 액추에이터는 밸브를 압력에 대해 개방시키고 밸브를 시트에 대해 폐쇄시키는 상당한 힘을 수반할 수 있다. 이러한 밸브 조정을 처리하는데 필요한 기구로 인하여 보다 큰 압력에서 더욱 복잡하게 되는 밸브 풋프린트 및 가스 압력에 비례하여 부피(예: 장비 풋프린트를 지지) 및 비용이 증가한다. 예컨대, 압력 스윙 공정은 흡착제 베드 유닛 내에 봉입된 가스의 용적을 이동시키기 위해 다양한 단계(예: 공급 또는 흡착 단계 및 퍼지 단계) 사이의 압력 변화를 포함한다. 스윙 흡착 공정에 사용되는 압력 차는 다양한 단계에 대한 유동을 밸브 시트를 가로 질러 음속에 도달하게 유도할 수 있다.
따라서, 가스 처리 시스템에서 공급물 스트림의 처리에 대한 개선을 제공하는 장치, 방법 및 시스템에 대한 업계의 요구가 여전히 존재한다. 또한, 스윙 흡착 공정에서의 밸브 개방으로부터의 압력 스윙 중에 문제를 최소화할 수 있는, 가스 스트림의 처리를 위한 설비의 비용, 크기 및 중량의 감소에 대한 필요성이 존재한다.
하나 이상의 실시예에서, 본 기술은 공급물 스트림으로부터 오염물들을 제거하기 위한 공정을 포함한다. 상기 공정은: a) 흡착제 베드 유닛에서 하나 이상의 흡착 단계를 수행하는 단계로서, 상기 하나 이상의 흡착 단계 각각은 (i) 공급물 입구 도관으로부터 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징의 내부 영역에 배치된 흡착제 베드로 가스 공급물 스트림을 통과시키기 위해 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계, (ii) 생성물 스트림을 형성하기 위해 상기 가스 공급물 스트림으로부터 하나 이상의 오염물을 분리시키도록 상기 가스 공급물 스트림을 상기 흡착제 베드에 노출시키는 단계, 및 (iii) 상기 하우징 내의 내부 영역으로부터 생성물 도관으로 상기 생성물 스트림을 안내하도록 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브(포핏 밸브, 체크 밸브 또는 리드 밸브와 같은 밸브)를 개방시키는 단계로서, 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브 각각은, 상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 중 적어도 하나와 동 위상으로 작동하는, 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는, 상기 하나 이상의 흡착 단계를 수행하는 단계; b) 하나 이상의 퍼지 단계를 수행하는 단계로서, 상기 하나 이상의 퍼지 단계 각각은 퍼지 출력 스트림에서 상기 하나 이상의 오염물의 적어도 일부를 안내하기 위해 상기 흡착제 베드 유닛 안으로 퍼지 스트림을 통과시키는 단계를 포함하는, 상기 하나 이상의 퍼지 단계를 수행하는 단계; 및 c) 적어도 하나의 추가 주기 동안 상기 단계 a) 내지 b)를 반복하는 단계로서, 주기 지속시간이 1초 초과 600초 미만인 기간동안인, 상기 반복 단계를 포함한다.
또다른 실시예에서, 가스 공급물 스트림으로부터 오염물들을 제거하기 위한 스윙 흡착 시스템이 설명된다. 상기 시스템은: 가스 공급물 스트림으로부터 오염물들을 분리하고 스윙 흡착 공정에서 생성물 스트림을 배출하도록 구성된 흡착제 베드 유닛을 포함하고, 상기 흡착제 베드 유닛은: 내부 영역을 형성하는 하우징; 상기 내부 영역 내에 배치된 흡착제 베드; 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브로서, 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브들 각각은 상기 내부 영역과 상기 내부 영역 외부의 제 1 위치 사이에서 상기 능동 제어식 포핏 밸브를 통해 상기 하우징 내의 개구를 통해 제 1 유체 유동 통로를 제공하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브; 및 하나 이상의 수동 제어식 밸브로서, 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브 각각은 상기 내부 영역과 상기 내부 영역 외부의 제 2 위치 사이에서 상기 수동 제어식 밸브를 통해 상기 하우징 내의 개구를 통해 제 2 유체 유동 통로를 제공하도록 구성되고 그리고 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브 각각은 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 중 적어도 하나와 동 위상으로 작동되는, 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브를 포함한다.
본 개시의 전술한 이점 및 다른 이점은 실시예의 비제한적인 예에 대한 다음의 상세한 설명 및 도면을 검토할 때 명백해질 수 있다.
도 1은 본 기술의 일 실시예에 따른 6 개의 흡착제 베드 유닛 및 상호연결 배관을 갖는 스윙 흡착 시스템의 3 차원 도면이다.
도 2는 본 기술의 일 실시예에 따른 관련 밸브 조립체 및 매니폴드를 갖는 흡착제 베드 유닛의 일부분의 도면이다.
도 3은 본 기술의 일 실시예에 따른 포핏 밸브 구성을 갖는 예시적인 흡착제 베드 유닛의 단면도이다.
도 4는 본 기술의 일 실시예에 따른 도 3의 구성에 대한 흡착제 베드 유닛 내의 압력의 예시적인 도면이다.
도 5는 본 기술의 일 실시예에 따른 생성물 배기구 단부로부터의 흡착제 베드 유닛에 대한 예시적인 헤드의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 기술의 일 실시예에 따른 흡착제 베드 유닛에 대한 예시적인 헤드의 예시적인 단면도이다.
도 7은 본 기술의 일 실시예에 따른 흡착제 베드 유닛에 대한 또다른 예시적인 헤드의 예시적인 단면도이다.
달리 설명하지 않는 한, 본 발명에 사용된 모든 기술 및 과학적 개념들은 본 기술이 포함하고 있는 기술 분야의 당업자들에게는 공통으로 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 단일 용어들인 관사(a, an 및 the)는 그 내용이 명확하게 달리 명기하지 않는한 복수의 지시 대상들을 포함한다. 마찬가지로, 용어 "또는"은 그 내용이 명확하게 달리 명기하지 않는한 "및"을 포함하도록 의도된다. 용어 "포함하는"은 "구비하는"을 의미한다. 본원에 언급된 모든 특허 및 공보들은 달리 지시하지 않는한 참고를 위해 그 전체가 본원에 합체된다. 용어나 구문의 의미와 상충되는 경우, 개념들의 설명을 포함하는 본 명세서는 조절된다. 본원에서 "상부", "하부", "상위부", "저부", "전방", "후방", "수직" 및 "수평"과 같은 방향을 나타내는 개념들은 다양한 요소들 사이의 관계를 표시하고 명료화하기 위해 사용된다. 이와 같은 용어들은 절대적인 배향을 의미하지 않는다는 사실을 이해해야 한다(예: "수직" 성분은 디바이스를 회전시킴으로써 수평으로될 수 있다). 본원에 인용된 물질들, 공정들 및 예들은 오직 설명을 위한 것이며 제한을 목적으로 의도되지 않는다.
본원에 사용된 바와 같은, "스트림"은 다양한 장비를 통해 안내되는 유체(예: 고체, 액체 및/또는 가스)와 관련된다. 상기 장비는 도관, 혈관, 매니폴드, 유닛 또는 기타 적합한 디바이스를 포함할 수 있다.
"직접 유동 교통" 또는 "직접 유체 교통"이란 용어는 중간에 밸브 또는 유동을 방해하기 위한 기타 폐쇄 수단이 없는 직접적인 유동 교통을 의미한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 변형도 본 기술의 범위 내에서 고려될 수 있다.
용어 "계면 단면 영역"은 스트림이 흡착제 베드에 진입하거나 흡착제 베드를 빠져 나가는 흡착제 베드의 단부의 단면 영역을 의미한다. 예컨대, 공급물 스트림이 제 1 단부에서 흡착제 베드에 진입하면, 제 1 단부의 단면 영역은 계면 단면 영역이다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 변형도 본 기술의 범위 내에서 고려될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 "도관"은 유체들과 같은 임의의 것이 운반되는 채널을 형성하는 관형 부재와 관련된다. 이와 같은 도관은 하나 이상의 파이프, 매니폴드, 튜브 등을 포함할 수 있다.
"직접 유동 교통" 또는 "직접 유체 교통"이란 용어는 중간에 밸브 또는 유동을 방해하기 위한 기타 폐쇄 수단 없이 직접적인 유동 교통을 의미한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 변형도 본 기술의 범위 내에서 고려될 수 있다.
용어 "계면 단면 영역"은 스트림이 흡착제 베드에 진입하거나 흡착제 베드를 빠져 나가는 흡착제 베드의 단부의 단면 영역을 의미한다. 예컨대, 공급물 스트림이 제 1 단부의 흡착제 베드에 진입하면, 제 1 단부의 단면 영역은 계면 단면 영역이다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 변형도 본 기술의 범위 내에서 고려될 수 있다.
용어 "동 위상으로 작동한다(operate in phase)"는 실질적으로 적어도 80 %의 중첩 또는 바람직하게는 적어도 90 %의 중첩[100% 중첩은 동일하거나 완전히 동 위상임]과 함께 개폐하는 2개 이상의 입구 밸브 또는 2개 이상의 출구 밸브와 같은 2개 이상의 밸브를 의미한다. 예컨대, 밸브가 특정 상태(예: 개방 또는 폐쇄)에 있는 시간 간격을 고려하면, 그 시간 간격의 적어도 80% 또는 적어도 90 %는 "동 위상(in phase)"인 모든 밸브에 공통적이다. 다른 예로서, 2개의 밸브가 10초 동안 개방되는 경우, 밸브가 동시에 적어도 8초 동안 동시에 개방되면 밸브는 적어도 80% 중첩된다. 본 기술의 특정 실시예에서, 동 위상의 밸브는 개방에서 폐쇄로 이동을 시작하기 위한 시간의 범위를 가질 수 있다. 예컨대, 제 1 밸브는 시간 0에서 개방을 시작할 수 있고, 동일 위상의 최종 밸브는 미래의 t0(전형적으로 밸브 개방 시간의 작은 부분 또는 밸브 개방 시간의 일부 실시예에서 작은 부분에)에서 임의의 시간에 개방을 시작할 수 있고 여전히 동일한 유체 유동 구성 및 방향을 갖는다. 동 위상의 밸브는 같은 리프트 높이까지 개방되거나 개방되지 않을 수 있다. 동 위상의 밸브의 경우, 최고 리프트 높이를 가진 밸브에서 최저 리프트 높이를 가진 밸브까지의 높이, 최저 리프트 높이가 최고 리프트 높이를 가진 밸브의 리프트 높이의 20% 또는 50 %까지 내려갈 수 있다.
포핏 밸브의 사용은 밸브가 알려진 구성을 포함하여 기밀 밀봉을 제공하고 주기의 가요성 타이밍을 제공하기 때문에 흡착제 베드 유닛에 유리하다. 스윙 흡착 공정의 경우 가요성 타이밍은 전기 유압 또는 전기 공압 기구를 통해 제어되는 블로우다운 단계 및 재가압 단계를 관리하는데 유용할 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 스윙 흡착 공정에 관련된 압력 및 유량은 결과적으로 포핏 밸브가 흡착제 베드 유닛의 크기를 지배하게 되는 풋프린트를 갖는 포핏 밸브를 수반할 수 있다. 또한, 유동이 밸브 포핏의 둘레 주위에서 발생함에 따라, 포핏 밸브의 크기는 유동을 흡착제 베드의 계면에 균일하게 분포시키는 것을 어렵게 할 수 있다. 또한, 대형 포핏 밸브는 밸브 개방 프로파일에 대해 제한되어 있어 생성될 수 있는 유동 프로파일을 제한한다.
주기 타이밍을 최적화하기 위해, 흡착제 베드 유닛의 밸브는 능동 제어식 밸브 액추에이터를 가지고 있으며, 이는 능동 제어식 포핏 밸브로 칭할 수 있다. 그러나, 본 기술은 흡착제 베드를 통한 스트림의 유동을 관리하기 위해 포핏 밸브, 체크 밸브 또는 리드 밸브일 수 있는 하나 이상의 수동 제어식 밸브와 함께 능동 제어식 포핏 밸브의 조합을 포함한다. 수동 제어식 밸브는 개방 및/또는 폐쇄되는 압력 차에 의존할 수 있다. 예로서, 수동 작동식 밸브가 포핏 밸브인 경우, 포핏 밸브는 각각의 착석면에 대해 유체 유동을 폐쇄 또는 방지하도록 강제된다. 수동 제어식 포핏 밸브는 지지 장치가 밸브의 위치(예: 개방 또는 폐쇄)를 관리하는 기구를 줄일 수 있다. 또한, 수동 제어식 밸브를 사용하면 기존의 흡착제 베드 유닛에 비해 풋프린트 및 자본 투자를 줄일 수 있다.
본 기술은 흡착제 베드 유닛을 통한 유체의 유동을 관리하기 위해 하나 이상의 수동 제어식 밸브 및 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브를 갖는 하나 이상의 흡착제 베드 유닛을 포함하는 스윙 흡착 시스템을 포함한다. 흡착제 베드 유닛은 실질적으로 가스 불투과성 파티션을 형성하는 헤드 부분 및 다른 본체 부분을 포함할 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 흡착제 베드는 하우징의 내부 영역과 하우징의 내부 영역의 외부 위치 사이의 하우징 내의 개구를 통해 유체 유동 통로를 제공하는 복수의 밸브들(예: 수동 제어식 밸브 및/또는 능동 제어식 포핏 밸브)에 인접하여 하우징 내에 배치된다. 밸브의 구성은 임의의 다양한 밸브 패턴 또는 밸브 유형의 구성일 수 있다. 예로서, 흡착제 베드 유닛은 상이한 스트림과 관련된 상이한 도관과 각각 유동 교통하는 하나 이상의 포핏 밸브를 포함할 수 있다. 포핏 밸브는 흡착제 베드와 각각의 도관, 매니폴드 또는 헤더 중 하나 사이에 유체 교통을 제공할 수 있다.
능동 제어식 포핏 밸브 조립체로 지칭될 수 있는 능동 제어식 포핏 밸브는 헤드 내에 설치 가능한 디스크 요소 또는 헤드 내에 삽입된 개별 밸브 시트 내에 설치 가능한 디스크 요소에 고정된 스템 요소를 각각 포함할 수 있다. 스템 요소는 각각의 밸브가 각각의 스템 요소에 선형 운동을 부여하도록 구성된 전자 유압식 또는 전기 공압식 작동 기구와 같은 작동 기구에 결합될 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 작동 기구는 단일 밸브를 작동시키는 공정의 상이한 단계에 대해 독립적으로 작동될 수 있거나 또는 단일 작동 기구가 2개 이상의 밸브를 제어하는데 사용될 수 있다. 일 예로서, 능동 제어식 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 적어도 하나의 밸브 스템에 결합된 디스크 요소와 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 시트 사이에 개구를 제공하기 위해 적어도 하나의 밸브 스템을 작동 기구로써 선형 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 직선 경로를 따를 수 있는 선형 이동은 비례적이거나 다른 구성에 비례하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 능동 제어식 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 개구들을 제공하기 위해 밸브 스템에 고정된 리프트 플레이트를 작동 기구로써 선형 이동시키는 단계를 포함할 수 있으며, 밸브 스템 각각은 디스크 요소에 고정되고, 또는 각각의 개구들은 디스크 요소와 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 관련 시트 사이의 유동 경로 또는 갭을 형성한다.
수동 제어식 밸브는 수동 제어식 포핏 밸브, 수동 제어식 체크 밸브, 수동 제어식 리드 밸브 및 기타 적절한 수동 제어식 밸브를 포함할 수 있다. 예컨대, 수동 제어식 포핏 밸브 조립체로 지칭될 수 있는 수동 제어식 포핏 밸브는 헤드 내에 설치 가능한 디스크 요소 또는 헤드 내에 삽입된 개별 밸브 시트 내에 설치 가능한 디스크 요소에 고정된 스템 요소를 각각 포함할 수 있다. 스템 요소는 각각의 밸브가 각각의 스템 요소에 선형 운동을 부여하도록 구성된 스프링 또는 다른 편향 기구와 같은 편향 기구에 결합될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 편향 기구는 공정의 상이한 단계에 대해 독립적으로 작동될 수 있고 단일 밸브 또는 2개 이상의 밸브를 작동시키기 위해 압력 차에 기초하여 작동될 수 있다. 수동 제어식 포핏 밸브의 한 구성은 스프링 장전식 수동 제어식 포핏 밸브를 포함할 수 있다. 이러한 스프링 장전 구성에서, 디스크 요소는 중공의 스템 요소 내에 적어도 부분적으로 배치된 스프링을 갖는 중공의 스템 요소와 일체형 구성요소일 수 있다. 예컨대, 수동 제어식 포핏 밸브의 개방은 적어도 하나의 생성물 밸브 스템에 결합된 생성물 디스크 요소와 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 생성물 시트 사이에 생성물 개구를 제공하기 위해 생성물 편향 기구에 의해서 적어도 하나의 생성물 밸브 스템을 선형 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 생성물 편향 기구는 내부 영역과 생성물 도관 사이에서 특정 임계치를 초과하는 압력 차에 기초하여 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 다른 구성에서, 압력 차에 기초한 선형 이동은 동 위상으로 작동하는 다양한 밸브에 대해 상이할 수 있다. 예컨대, 동 위상으로 작동하는 수동 제어식 밸브는 25% 미만, 20% 미만 또는 10% 미만의 범위 또는 차동 창을 포함할 수 있다(예: 차동 창은 최고 압력 차에서 최저 압력 차를 빼고 그 차이는 최고 압력 차로써 나누어서 계산될 수 있음). 또다른 예로서, 수동 제어식 밸브는 일 단부에 고정된 금속 또는 복합 재료의 가요성 스트립으로 구성되고 수동 제어식 유동 영역을 개방하도록 구부러지는 리드 밸브로서 구성될 수 있다. 수동 제어식 리드 밸브는 주어진 풋프린트에서 주어진 압력 차에서 더 많은 유량을 제공하기 위해 활용될 수 있다.
수동 제어식 밸브 및/또는 능동 제어식 포핏 밸브의 구성은 상이한 스트림에 대해 다르게 작동할 수 있다. 예컨대, 수동 제어식 밸브 및/또는 능동 제어식 포핏 밸브의 개방은 공급물 디스크 요소를 흡착제 베드로부터 멀리 이동시켜 디스크 요소와 시트 사이에 갭을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기 구성은 하나 이상의 단계를 수행하는 동안 하나 이상의 수동 제어식 밸브로부터의 누설을 방지하기 위해 내부 영역과 각각의 도관 사이의 압력 차로부터 하나 이상의 수동 제어식 밸브들 각각에 대해 디스크 요소에 압력을 가하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 공급물 포핏 밸브는 흡착제 베드로부터 멀어지게 이동하고 공급 도관 내의 압력을 이용하여 밸브를 각각의 공급물 시트에 유지시킬 수 있다.
또한, 수동 제어식 밸브 및/또는 능동 제어식 포핏 밸브의 세트는 스윙 흡착 공정을 위해 동 위상으로 작동할 수 있다. 예컨대, 스윙 흡착 공정 주기는 총합으로 주기 시간이 되는 특정 시간 간격을 각각 갖는 둘 이상의 단계를 포함할 수 있다. 이러한 단계는 흡착 단계 이후의 재생 단계를 포함하며 압력 스윙, 진공 스윙, 온도 스윙, 퍼징(공정에 적합한 임의의 유형의 퍼지 유체를 통해) 및 이들의 조합을 포함하는 단계에서 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예로서, 스윙 흡착 공정은 흡착, 감압, 퍼징 및 재가압과 같은 하나 이상의 단계를 포함하는 주기를 포함할 수 있다. 고압에서 분리를 수행하는 경우, 감압 및 재가압(평형화 단계라고도 함)을 여러 단계로 수행하여 각 단계의 압력 변화를 줄이고 효율을 개선시킨다. 고속 순환 스윙 흡착 공정과 같은 일부 스윙 흡착 공정에서, 전체 주기 시간의 상당 부분은 흡착제 베드의 재생에 수반된다. 본 기술은 주기에서 하나 이상의 스윙 흡착 단계에 대해 적어도 하나의 수동 제어식 밸브를 적어도 하나의 능동 제어식 포핏 밸브와 조합시키는 단계를 포함할 수 있다. 예로서, 공급 또는 흡착 단계는 흡착제 베드 유닛의 공급물 입구 측의 능동 제어식 포핏 밸브와 포핏 밸브, 체크 밸브 또는 리드 밸브일 수 있는 흡착제 베드 유닛의 생성물 배기구 측의 수동 제어식 밸브를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 퍼지 단계는 흡착제 베드 유닛의 퍼지 배기구 측의 능동 제어식 포핏 밸브와 흡착제 베드 유닛의 퍼지 입구 측의 수동 제어식 밸브를 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 본 기술은 하나 이상의 흡착제 베드 유닛을 포함하는 스윙 흡착 시스템을 포함한다. 하나 이상의 흡착제 베드 유닛 각각은 제 1 단부 및 제 2 단부; 내부 영역에서 제 1 및 제 2 단부 사이의 흡착제 베드 유닛의 하우징 내에 배치되고 공급물 스트림으로부터 적어도 하나의 가스 성분을 제거하는데 사용되는 흡착제 베드; 흡착제 베드 유닛의 제 1 단부에 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브를 개폐하기 위한 공급물 입구 포핏 밸브 작동 시스템을 포함하는 공급물 유입 제어 장치; a) 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브를 개방하기 위한 타이밍, b) 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브의 개방 지속시간, c) 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브의 개방 속도 및 d) 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브의 폐쇄 속도 중 적어도 2개를 제어하는 공급 제어 모듈; 흡착 용기의 제 1 단부에 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브를 포함하는 퍼지 배기구 제어 장치; 상기 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브를 개폐하는 퍼지 배기구 포핏 밸브 작동 시스템; a) 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브를 개방하는 타이밍, b) 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브의 개방 지속시간, c) 상기 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브의 개방 속도 및 d) 상기 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브의 폐쇄 속도 중 적어도 2개를 제어하는 퍼지 제어 모듈; 흡착 용기의 제 2 단부에 적어도 하나의 수동 작동식 생성물 밸브를 포함하고 내부 영역 내의 압력과 생성물 배기구 도관 사이의 차이가 적어도 하나의 수동 작동식 생성물 밸브의 개폐를 제어하는 생성물 배기구 제어 장치; 그리고 흡착제 베드 유닛의 제 2 단부에 적어도 하나의 수동 작동식 퍼지 밸브를 포함하고, 내부 영역 내의 압력과 퍼지 도관 사이의 차이가 적어도 하나의 수동 작동식 생성물 퍼지 밸브의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 퍼지 공급 제어 장치를 구비한다.
다른 실시예에서, 스윙 흡착 시스템은 다양한 개선을 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브는 역작동 포핏 밸브일 수 있으며, 또한 복수의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및/또는 하나 이상의 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및/또는 하나 이상의 수동 작동식 생성물 배기구 밸브의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브는 전방향 타입 포핏 밸브일 수 있다. 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및/또는 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브는 또한 리프트 플레이트를 포함할 수 있는 공통 작동 시스템을 포함할 수 있거나 또는 개별 능동 작동식 공급물 포핏 밸브가 다양한 치수의 밸브 래시(valve lash)를 구비하여 능동 작동식 공급물 포핏 밸브의 순차적 개방을 용이하게 할 수 있다. 또한, 수동 작동식 생성물 포핏 밸브 및/또는 수동 작동식 퍼지 포핏 밸브는 각각의 포핏 밸브를 폐쇄 상태로 유지하고 원하는 압력 차에서 각각의 포핏 밸브를 개방하도록 구성된 스프링형 장치를 포함할 수 있다. 또한, 공급 제어 모듈 및/또는 퍼지 제어 모듈은 프로세서, 메모리 및 메모리에 저장된 명령 세트를 포함할 수 있으며, 예컨대, 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및/또는 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브와 같은 각각의 능동 작동식 포핏 밸브의 개방 시퀀스, 개방 시간, 개방 속도 및/또는 폐쇄 속도를 결정하는 수치 계산을 수행하도록 구성될 수 있다
또한, 다른 실시예에서, 스윙 흡착 시스템은 추가 개선을 포함할 수 있다. 예컨대, 시스템은 포핏 밸브용 공기/가스 스프링을 갖는 컴퓨터 제어 전자 유압식 액추에이터를 포함할 수 있고; 공급물 포핏 밸브를 위한 역작동 포핏 밸브 및/또는 전방향 작동 포핏 밸브 중 하나 이상을 사용할 수 있고; 바람직한 복수의 공급 밸브를 사용할 수 있고; 및/또는 공정 스트림을 사용하여 포핏 밸브(예: 수동 제어식 포핏 밸브)를 작동시킬 수 있다. 다른 예로서, 시스템은 포핏 밸브와 관련된 리프트 플레이트를 안내하기 위해 환형 액추에이터 피스톤을 사용할 수 있고; 포핏 밸브와 관련된 환형 피스톤에 2개 이상의 리프트 정지부(lift stop)을 사용할 수 있고; 포핏 밸브와 관련된 리프트 정지부에 테이퍼 댐퍼(tapered damper)를 사용할 수 있고; 유동 프로파일을 조정하기 위해 다른 포핏 밸브가 개방되기 전에 하나 이상의 포핏 밸브를 개방하기 위해 선택된 래쉬 조정을 사용할 수 있다. 또한, 또다른 예로서, 시스템은 흡착제 베드 유닛의 하부에 수동 작동식 밸브 및 흡착제 베드 유닛의 상부에 능동 작동식 포핏 밸브(예: 관련된 작동 기구를 가짐)를 배치하는 단계; 공정 플랜지로부터 외부 누설을 제한하기 위해 허메틱 밀봉 구획부 또는 흡착제 베드 유닛 내에 하나 이상의 능동 작동식 포핏 밸브용 작동 기구를 배치하는 단계; 및/또는 포핏 밸브의 다양한 세트에 의해 작용되는 유동 스트림에 대한 연결부의 수를 증가시키기 위해 흡착제 베드 유닛의 헤드의 방사상 또는 원주 방향으로의 분할을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 다양한 스트림(예: 공급물 스트림, 생성물 스트림, 가열 스트림 및 퍼지 스트림)에 대한 안정된 유체 유동을 유지하기 위하여 상이한 주기(예: 서로 동기화되지 않음)의 단계들을 수행하는 유사 주기에서 작동되는 2개 이상의 흡착제 베드를 사용하는 단계를 수반할 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 상이한 스트림의 압력은 변화될 수 있다. 예컨대, 공급물 스트림은 50 bara(bar absolute) 내지 150 bara 범위, 40 bara 내지 150 bara 범위, 또는 바람직하게는 50 bara 내지 100 bar 범위의 공급 압력을 포함할 수 있지만, 반드시 이 범위로 제한되지는 않는다. 공급 온도는 0 ℉ 내지 200 ℉ 의 범위, 20 ℉ 내지 175 ℉의 범위 또는 40 ℉ 내지 150 ℉의 범위일 수 있다. 블로우다운 압력, 가열 압력 및 퍼지 압력은 주기에 따라 조정될 수 있고, 사용되는 흡착제 물질에 따라 좌우될 수 있고 및/또는 진공에서 공급 압력의 범위일 수 있다. 예컨대, 흡착제 물질이 제올라이트 4A인 경우, 블로우다운 압력 범위는 0.01 bara 내지 40 bara일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 bara 내지 30 bara 범위일 수 있다. 이 예는 CO2 및/또는 물과 같은 오염물의 공급 농도에 따라 좌우될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 감압 단계가 압력 스윙이 각각의 단계 동안 메탄 탈착 량을 변화시키기 위해 단계적으로 달성되도록 조정될 수 있다.
또다른 실시예에서, 본 기술은 액화 천연 가스(LNG) 적용, 제어 동결 영역(CFZ) 적용, 천연 가스 액체(NGL) 회수 적용 및 탈수와 같은 다른 적용과 같은 다른 공정과 통합될 수 있다. 이들 각각의 상이한 적용은 각각의 공정에서 공급물 스트림에 대해 상이한 사양을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 기술의 변형은 LNG 사양 또는 파이프라인 사양과 비교하여 더 높거나 낮은 양의 CO2를 함유하는 가스를 처리하는데 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에 있어서, 본 기술들은 어떠한 타입의 스윙 흡착 공정을 위해서도 사용될 수 있다. 본 기술이 사용될 수 있는 비제한적 스윙 흡착 공정은 압력 스윙 흡착(PSA), 진공 압력 스윙 흡착(VPSA), 온도 스윙 흡착(TSA), 부분 압력 스윙 흡착(PPSA), 고속 순환 압력 스윙 흡착(RCPSA), 고속 순환 서멀 스윙 흡착(RCTSA), 고속 순환 부분 압력 스윙 흡착(RCPPSA), 뿐만 아니라 압력/온도 스윙 흡착과 같은 상기 공정들의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대, 양호한 스윙 흡착 공정은 압력 스윙 흡착을 포함할 수 있지만, 고속 순환 공정으로서 수행될 수 있는 압력 및 온도 스윙 흡착의 조합을 또한 포함할 수 있다. 예시적인 스윙 흡착 공정들에 대하여는 미국 특허출원 공보 제2008/0282892호, 제2008/0282887호, 제2008/0282886호, 제2008/0282885호, 제2008/0282884호 및 제2014/0013955호에 추가 개시되어 있으며, 이들 각각은 전체로서 참고를 위해 본원에 합체되었다.
또한, 하나 이상의 실시예에서, 다양한 흡착제 물질이 분리를 위한 기구를 제공하는데 사용될 수 있다. 예로는 제올라이트 3A, 4A, 5A, ZK4 및 MOF-74가 포함된다. 그러나, 상기 공정은 이러한 흡착 물질에 한정되지 않고 다른 흡착 물질을 사용할 수도 있다.
유익하게도, 본 기술은 종래 기술에 비해 다양한 개선을 제공한다. 예컨대, 수동 작동식 밸브를 사용함으로써, 흡착제 베드 유닛은 흡착제 베드 유닛을 작동시키는데 필요한 중량 및 풋프린트를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 기술은 공급물 스트림을 처리하고 하나 이상의 가스 오염물들을 제거하는데 사용되는 흡착제 베드 유닛의 풋프린트를 줄이고, 흡착제 베드 유닛의 중량을 줄이며, 흡착제 베드 유닛의 자본 비용을 줄이도록 구성될 수 있는 모듈식 디자인을 제공할 수 있다 . 또한, 흡착제 베드 유닛에 수동 작동식 밸브를 사용하는 것은 구성의 유연성을 제공하여 유지보수 및 수리를 개선시킬 수 있다. 본 기술은 아래의 도 1 내지 도 7을 참조로 더 이해될 수 있다.
도 1은 6 개의 흡착제 베드 유닛 및 상호연결 파이프를 갖는 스윙 흡착 시스템(100)의 3 차원 도면이다. 이 구성이 특정 예이지만, 본 기술은 대칭 배향 또는 비대칭 배향 및/또는 복수의 하드웨어 스키드의 조합으로 전개될 수 있는 흡착제 베드 유닛에 광범위하게 관련된다. 또한, 이 특정 구성은 예시적인 목적을 위한 것이며, 다른 구성은 다른 수의 흡착제 베드 유닛을 포함할 수 있으며, 흡착제 베드 유닛 중 적어도 하나는 동 위상으로 작동될 수 있는 흡착제 베드 유닛을 통과하는 유체의 유동을 관리하기 위해 하나 이상의 수동 제어식 포핏 밸브 및 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브를 구비한다.
이 시스템에 있어서, 흡착제 베드 유닛(102)과 같은 흡착제 베드 유닛들은 공급물 스트림들(예: 유체들, 가스들, 액체들)로부터 오염물들을 제거하기 위한 순환 스윙 흡착 공정을 위해 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 흡착제 베드 유닛(102)은 상기 흡착제 베드 유닛(102) 내의 흡착제 베드를 통해, 흡착제 베드로 또는 흡착제 베드로부터의 유체 유동을 다루기 위한 다양한 도관들[예: 도관(104)]을 포함할 수 있다. 상기 흡착제 베드 유닛들(102)로부터의 도관들은 상기 유동을 구성요소들에, 구성요소들로부터 또는 구성요소들 사이로 분배하기 위한 매니폴드(예: 매니폴드(106))에 결합될 수 있다. 흡착제 베드 유닛 내의 상기 흡착제 베드는 생성물 스트림을 형성하기 위해 하나 이상의 오염물을 공급물 스트림으로부터 분리시킬 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 흡착제 베드 유닛들은, 퍼지 스트림, 감압 스트림(예: 블로우다운 스트림) 등과 같은, 공정의 일부로서의 다른 유체 스트림들을 제어하기 위한 다른 도관들을 포함할 수 있다. 임의의 구성들에서, 상기 흡착제 베드 유닛들은 흡착제 베드로부터의 오염물들의 제거를 개선하는데 사용되는 가열 루프(미도시)를 또한 포함할 수 있다. 더불어, 상기 흡착제 베드 유닛은 또한, 균등화 용기(108)와 같은 하나 이상의 균등화 용기들을 포함할 수 있으며, 상기 흡착제 베드 유닛 전용이며 또한, 상기 스윙 흡착 공정에서 하나 이상의 단계에 전용될 수 있다.
예컨대, 도 2에서 추가로 논의되는 바와 같이, 흡착제 베드 유닛(102)은 실질적으로 가스 불투과성 파티션을 형성하는 헤드 부분 및 다른 본체 부분을 포함할 수 있는 하우징, 하우징 내에 배치된 흡착제 베드 및 하우징의 내부 영역과 하우징의 내부 영역 외부의 위치 사이의 하우징 내의 개구를 통해 유체 유동 통로를 제공하는 복수의 밸브들(예: 포핏 밸브)을 포함한다. 각각의 포핏 밸브는 헤드 내에 설치 가능한 디스크 요소 또는 헤드 내에 삽입된 개별 밸브 시트(미도시) 내에 설치 가능한 디스크 요소를 포함할 수 있다. 포핏 밸브의 구성은 역방향 작동 포핏 밸브 및/또는 전방향 작동 포핏 밸브와 함께 수동 제어식 포핏 밸브 및/또는 능동 제어식 포핏 밸브와 같은 임의의 다양한 밸브 패턴 또는 포핏 밸브 유형의 구성일 수 있다. 역방향 작동 포핏 밸브는 흡착제 베드로부터 멀리 개방되는 반면, 전방향 작동 포핏 밸브는 흡착제 베드를 향하여 개방된다. 예로서, 흡착제 베드 유닛은 상이한 스트림과 관련된 상이한 도관과 각각 유동 교통하는 하나 이상의 포핏 밸브를 포함할 수 있다. 포핏 밸브는 흡착제 베드와 각각의 도관, 매니폴드 또는 헤더 중 하나 사이에 유체 교통을 제공할 수 있다.
흡착제 베드는 공급물 스트림으로부터 하나 이상의 가스 성분을 흡착할 수 있는 고체 흡착제 물질을 포함한다. 이러한 고체 흡착제 물질은 흡착제 베드 유닛(102) 내의 물리적 및 화학적 조건에 대해 내구성이 있도록 선택되고 흡착 공정에 따라 금속, 세라믹 또는 다른 물질을 포함할 수 있다. 흡착제 물질의 추가의 예는 하기에 추가로 기재되어 있다.
도 2는 본 기술의 실시예에 따른 밸브 조립체 및 매니폴드를 갖는 흡착제 베드 유닛(200)의 일부분의 도면이다. 도 1의 흡착제 베드 유닛(102)의 일부일 수 있는 흡착제 베드 유닛(200)의 부분은 상부 헤드(218) 및 하부 헤드(220)와 함께 원통형 벽(214) 및 원통형 절연 층(216)을 포함할 수 있는 하우징 또는 본체를 포함한다. 흡착제 베드(210)는 상부 헤드(218)와 하부 헤드(220) 및 절연 층(216) 사이에 배치되어 상부 개방 구역 및 하부 개방 구역을 형성하며, 상기 개방 구역들은 실질적으로 개방된 유동 경로 용적으로 구성된다. 흡착제 베드 유닛 내의 이러한 개방 유동 경로 용적은 다양한 단계를 위해 관리되어야 하는 가스를 함유한다. 하우징은 내부 영역 내에서 0 bara(bar absolute) 내지 150 bara의 압력을 유지하도록 구성될 수 있다.
상부 헤드(218) 및 하부 헤드(220)는 각각 밸브 조립체(222 내지 240)(예: 포핏 밸브)와 같은 밸브 구조체가 삽입될 수 있는 개구를 포함한다. 각각의 헤드(218 또는 220)와 흡착제 베드(210) 사이의 상부 또는 하부 개방 유동 경로 용적은 또한 유체를 흡착제 베드(210)로 직접 도입하는 분배 라인(미도시)을 포함할 수 있다. 상부 헤드(218)는 입구 매니폴드(242 및 244) 및 출구 매니폴드(248, 250 및 252)를 통해 유동 통로를 제공하기 위해 다양한 개구(미도시)를 포함하고, 하부 헤드(220)는 입구 매니폴드(254) 및 출구 매니폴드(256, 258 및 260)를 통해 유동 통로를 제공하기 위해 다양한 개구(미도시)를 포함한다. 밸브 조립체(222 내지 240)는 각각의 매니폴드(242 내지 260)와 유체 교통 상태로 배치된다. 밸브 조립체(222 내지 240)가 포핏 밸브인 경우, 각각은 부싱 또는 밸브 가이드 내에 위치될 수 있는 스템 요소에 결합된 디스크 요소를 각각 포함할 수 있다. 또한, 각각의 디스크 요소는 흡착제 베드(210)에 인접하여 내부 영역의 데드 용적을 감소시킬 수 있다. 스템 요소는 각각의 밸브가 각각의 스템에 선형 운동을 부여하도록 구성된 작동 기구 또는 편향 기구에 결합될 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 상이한 포핏 밸브 유형에 사용되는 작동 기구 또는 편향 기구는 단일 밸브를 작동시키거나 2개 이상의 밸브를 작동시키는 공정의 상이한 단계에 대해 독립적으로 작동될 수 있다. 또한, 개구가 실질적으로 유사한 크기일 수 있지만, 입구 매니폴드의 개구 및 입구 밸브는 입구를 통과하는 가스 용적이 출구를 통과하는 생성물 용적보다 작을 수 있으므로 출구 매니폴드의 개구 및 출구 밸브보다 작은 직경을 가질 수 있다.
스윙 흡착 공정에서, 주기는 합쳐져서 주기 시간 또는 주기 지속시간으로 합산되는 특정 시간 간격을 각각 갖는 둘 이상의 단계를 포함한다. 이러한 단계는 압력 스윙, 진공 스윙, 온도 스윙, 퍼징(공정에 적합한 임의의 유형의 퍼지 유체를 통한) 및 이들의 조합을 포함하는 다양한 방법을 사용하는 흡착 단계 이후의 흡착제 베드의 재생을 포함한다. 예로서, PSA 주기는 흡착, 감압, 퍼징 및 재가압 단계를 포함할 수 있다. 고압에서 분리를 수행하는 경우, 감압 및 재가압(평형으로 칭할 수 있음)을 여러 단계로 수행하여 각 단계의 압력 변화를 줄이고 효율을 높일 수 있다.
유체 유동을 관리하기 위해, 본 기술은 흡착제 베드 유닛(200)에서 하나 이상의 수동 제어식 포핏 밸브 및 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브를 포함하는 스윙 흡착 시스템을 포함한다. 예컨대, 수동 제어식 포핏 밸브 및 능동 제어식 포핏 밸브는 각각의 스트림에 대해 함께 쌍으로 되어 서로 동 위상으로 작동할 수 있다. 밸브 조립체(226, 228, 230, 234, 236, 238, 240)가 수동 제어식 밸브일 수 있는 반면, 밸브 조립체(222, 224, 232)와 같은 입구 포핏 밸브는 더욱 능동 제어식 포핏 밸브일 수 있다. 이 구성에서, 각각의 능동 제어식 포핏 밸브는 내부 영역 내의 흡착제 베드(210)에 제공되는 스트림을 제어하는데 사용될 수 있고 각각의 수동 제어식 포핏 밸브는 각각의 능동 제어식 포핏 밸브에 기초하여 작동될 수 있다. 이러한 방식으로, 능동 제어식 포핏 밸브는 하나 이상의 수동 제어식 포핏 밸브와 함께 작동하거나 또는 동 위상으로 작동하는 내부 영역 내의 압력 또는 온도와 같은 작동 조건을 조정하는데 사용될 수 있다. 능동 제어식 포핏 밸브 및/또는 수동 제어식 포핏 밸브는 흡착제 베드와 각각의 도관, 매니폴드 또는 헤더 중 하나 사이의 유체 교통을 제공할 수 있다.
흡착제 베드 유닛을 위한 포핏 밸브의 배치는 구성을 제한하는 특정 제한을 갖는다. 예컨대, 흡착제 베드 유닛의 헤드의 직경은 흡착제 베드의 용적 외측의 내부 영역에서 과도한 데드 용적을 피하기 위해 흡착제 베드의 직경에 의해 제한된다. 결과적으로, 복수의 공급물 입구 포핏 밸브가 흡착제 베드 유닛의 헤드 상에서 사용가능한 유동 영역을 최대화하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 특정 구성에서, 공급물 입구 포핏 밸브의 수는 단일 퍼지 배기구 밸브 둘레의 단일 피치 원에 배치된 5, 6, 7 또는 9일 수 있다. 다른 구성들은 2개의 원들에 배치된 12 또는 18을 포함할 수 있다.
흡착제 베드 유닛의 예시적인 구성으로서, 도 3은 본 기술의 일 실시예에 따른 포핏 밸브 구성을 갖는 흡착제 베드 유닛의 단면도(300)이다. 이 도면(300)에서, 퍼지 배기구 포핏 밸브(302) 및 공급물 입구 포핏 밸브(310)와 같은 다양한 능동 제어식 포핏 밸브가 제 1 헤드(313)에 배치되고, 다양한 수동 제어식 포핏 밸브(미도시)는 제 2 헤드(330)에 배치된다. 본체 부분(332)은 2개의 헤드(313, 330) 사이에 배치되고 흡착제 베드(304)를 둘러싸고 있다.
퍼지 배기구 포핏 밸브(302)는 흡착제 베드 유닛의 중심선 상에 장착된 단일의 능동 제어식 포핏 밸브이다. 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)는 전방 작용 방향으로 흡착제 베드(304)를 향하여 개방된다. 액추에이터(미도시)는 퍼지 배기구 포핏 밸브(302) 위에 장착될 수 있고 폐쇄 힘을 제공하기 위해 피스톤 뒤의 가압 공기( "공기 스프링")를 사용하는 전자 유압식 액추에이터일 수 있다. 공기 스프링이 퍼지 배기구 도관(306) 및 퍼지 배기구 헤더(미도시) 내로의 누설에 대해 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)를 폐쇄하고 폐쇄 상태로 유지할 때 보조하기 위해, 흡착 단계 동안 공급 압력과 함께 사용될 수 있다. 퍼지 스트림은 화살표(307)에 의해 도시된 바와 같이 흡착제 베드(304)로 진입할 수 있고 흡착제 베드(304)로부터 멀리 안내되도록 화살표(308)로 표시된 방향으로 퍼지 출력 스트림으로서 멀리 안내될 수 있다.
또한, 도면(300)은 각각의 능동 제어식 포핏 밸브인 복수의 공급물 입구 포핏 밸브(310)를 갖는다. 복수의 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 헤드(313)의 일부에 결합될 수 있는 공급 도관(미도시)으로부터 제공되는, 화살표(315)에 의해 도시된 공급물 스트림의 유동을 관리한다. 공급물 스트림은 화살표(317)에 의해 도시된 바와 같이 흡착제 베드(304)로 통과되고 생성물 스트림으로서 안내된다. 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 역방향 작동 포핏 밸브에서 흡착제 베드(304)로부터 멀리 개방되도록 구성될 수 있다. 복수의 공급물 입구 포핏 밸브(310)의 사용은 흡착제 베드 유닛의 헤드(313) 상에서 사용가능한 유동 영역을 최대화할 수 있다. 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 리프트 플레이트(314)로 지칭되는 환형 요소에 의해 들어 올려진다. 리프트 플레이트(314)는 가요성 금속 다이어프램 피스톤(316)으로 지칭되는 환형 액추에이터 피스톤에 의해 안내된다. 대안으로, 슬라이딩 유압 밀봉부를 갖는 단단한 환형 피스톤이 또한 사용될 수 있다. 전체 리프트는 공급물 입구 포핏 밸브들(310) 각각에 대해 개방될 때 동일한 리프트를 제공하기 위해 헤드에 평행한 평면으로 환형 피스톤을 구속하는 리프트 정지부(318)와 같은 리프트 정지부에 의해 설정된다. 리프트 정지부는 리프트 플레이트가 리프트 정지부에 접근할 때 리프트 플레이트의 운동을 감쇠시키기 위해 환형 피스톤의 원통형 리세스(미도시)에 진입하는 테이퍼형 금속 플러그(미도시)를 사용할 수 있다. 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 고정 가이드 플레이트(320) 내의 부싱을 통해 안내되어 디스크 요소가 적절하게 설치되도록 한다. 흡착제 베드의 실린더 축이 수직인 경우, 한 중력(예: 9.8 미터/초 제곱) 미만의 폐쇄 가속을 위해, 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 스프링없이 사용될 수 있다. 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 퍼지 단계 동안 밀봉하기 위해 압력(예: 압력 차)에 의해 확고한 설치 접촉으로 유지될 수 있다. 또한, 밸브 래쉬(322, 323)와 같은 밸브 래시는 리프트 플레이트(314)와 잼 너트(324, 326) 사이의 거리이다. 밸브 래시(322)는 포핏들의 잔여부가 리프트 플레이트(314)에 의해서 작동되기 전에 하나 이상의 공급물 입구 포핏 밸브(310)의 우선적 개방을 제공하기 위해 조정될 수 있다. 예컨대, 밸브 래시(322)는 1 밀리미터의 길이일 수 있는 반면, 밸브 래시(323)는 10 밀리미터의 길이일 수 있다. 이러한 방식으로, 밸브 래시(322)와 관련된 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 밸브 래시(323)와 관련된 공급물 입구 포핏 밸브(310) 이전에 개방될 수 있다.
예로서, 본 기술은 흡착 단계 및 퍼지 단계를 포함하는 스윙 흡착 주기를 포함할 수 있다. 이 예에서, 흡착제 베드 유닛은 공급물 입구[예: 공급물 입구 포핏 밸브(310)]에 의해 제공된 공급물 스트림, 생성물 배기구(예: 생성물 배기구 포핏 밸브)를 통해 제공된 생성물 스트림, 퍼지 입구(예: 퍼지 입구 포핏 밸브)에 의해 제공된 퍼지 스트림 및 퍼지 배기구[예: 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)]를 통해 제공된 퍼지 출력 스트림에 의해 제공되는 퍼지 스트림인 4개의 스트림들을 포함할 수 있다. 입구 및 배기구는 각각 그 스트림에 대한 특정 도관(예: 매니폴드 또는 다른 관형 부재)에 결합된 각각의 포핏 밸브와 연계될 수 있다. 또한, 개방 능동 제어식 공급물 포핏 밸브는 제 2 개구를 통해 제 2 유동 경로를 제공하기 전에 제 1 개구를 통해 가스 공급물 스트림을 위한 제 1 유동 경로를 제공하기 위해 상이한 밸브 래쉬를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 예시적인 스윙 흡착 주기가 도 4에 도시되어 있다.
도 4는 본 기술의 일 실시예에 따른 도 3의 구성에 대한 흡착제 베드 유닛 내의 압력의 예시적인 도면(400)이다. 이 도면(400)에서, 압력 반응(410)은 압력 축(402)을 따라 메가 파스칼(MPa) 단위로 시간축(404)에 대해 초(들) 단위로 도시되어 있다. 이 도면(400)에서, 압력 반응(410)은 주기의 상이한 단계에 대한 흡착제 베드 유닛의 내부 영역 내의 압력 변화를 나타낸다. 흡착제 베드 유닛에 대한 예시적인 주기는 흡착 단계 및 재생 단계를 수행하는 단계를 포함할 수 있으며, 재생 단계는 퍼지 단계를 포함한다. 퍼지 단계는 흡착제 베드(304)로부터 수분을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 공급물 스트림은 공급물 입구 포핏 밸브(310)로부터 제공될 수 있는 8.1 MPa에서 제공되는 수분을 갖는 천연 가스 스트림이다. 특히, 이전의 흡착 단계가 0초 내지 4 초의 시간 주기[예: 단계 마커(405)로 표시됨]로 도시되어 있다.
퍼지 단계는 단계 마커(405)로부터 단계 마커(406)까지의 4초 내지 40초의 시간 동안 수행된다. 퍼지 단계 동안, 압력 반응(410)에 도시된 바와 같이, 흡착제 베드 유닛은 8.1 MPa에서 2.9 MPa로 감소한다. 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)는 4 초에 개방되고 36 초에 폐쇄된다. 그 다음, 퍼지 공급물 포핏 밸브는 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)와 동시에 개폐된다. 퍼지 단계 동안, 공급물 입구 포핏 밸브(310)는 폐쇄되고 퍼지 배기구 포핏 밸브가 개방된다. 내부 영역 내의 압력은 공급 도관 내의 압력보다 낮고, 이는 이들 포핏 밸브들을 통해서 임의의 유동 경로를 밀봉하도록 각각의 시트에 공급물 입구 포핏 밸브(310)의 디스크 요소(예: 공급물 디스크 요소)를 유지하기 위한 추가 지지를 제공한다.
퍼지 단계 후에, 흡착 단계는 단계 마커(406)로부터 단계 마커(407)까지의 40초 내지 72초의 시간 동안 수행된다. 흡착 단계는 압력 반응(410)에 도시된 바와 같이, 이 단계의 일부로서 2.9MPa에서 8.1MPa까지 압력을 증가시킨다. 흡착 단계 동안, 공급물 입구 포핏 밸브(310)가 개방되고 퍼지 배기구 포핏 밸브가 폐쇄된다. 내부 영역 내의 압력은 퍼지 도관 내의 압력보다 높으며, 이는 이들 포핏 밸브들을 통해서 임의의 유동 경로를 밀봉하도록 각각의 시트에 퍼지 배기구 포핏 밸브(302)의 디스크 요소(예: 퍼지 배기구 디스크 요소)를 유지하기 위한 추가 지지를 제공한다. 결과적으로, 흡착 단계 중 공급 압력은 공기 스프링이 퍼지 배기구 포핏 밸브를 폐쇄할 때 퍼지 배기구 헤드로의 누설을 방지한다.
이해할 수 있는 바와 같이, 흡착제 베드 유닛에 대한 적절한 유동 영역에 대한 치수는 상이한 처리 작업에 대해 조정될 수 있다. 예컨대, 치수는 탈수와 같은 공정, 다양한 스트림의 공급 속도, 스트림에 대한 압력 및/또는 수행되는 단계와 같은 압력 상태 및/또는 스트림의 온도와 같은 처리 공정 유형에 대해 조정될 수 있다.
도 5는 본 기술의 일 실시예에 따른 생성물 배기구 단부로부터의 흡착제 베드 유닛에 대한 예시적인 헤드의 단면도(500)이다. 이 도면(500)에서, 생성물 스트림 및 퍼지 공급물 스트림에 대한 2개의 개별적인 연결부가 도시되어 있다. 헤드(510)는 헤드(510) 상에 위치된 생성물 배기구 포핏 밸브(502) 및 퍼지 공급물 포핏 밸브(504)와 같은 다양한 포핏 밸브를 포함한다. 생성물 배기구 포핏 밸브(502)와 같은 생성물 배기구 포핏 밸브는 헤드(510)의 외부 부분에 위치되는 반면, 퍼지 공급물 포핏 밸브(504)와 같은 퍼지 공급물 포핏 밸브가 헤드(510)의 내부 부분에 위치된다. 헤드의 내부 부분 및 외부 부분은 밀봉 요소(512)에 의해 분리된다. 헤드(510)는 반경(506)을 갖는 실질적인 원형 형상을 갖는다. 헤더(510)는 또한 캡 스크류(508)와 같은 다양한 캡 스크류(예: 6 개의 캡 스크류)를 포함한다.
이 구성에서, 흡착제 베드 유닛의 공급물 단부 상에 배치된 공급물 입구 포핏 밸브(미도시) 및 퍼지 배기구 포핏 밸브(미도시)는 능동 작동식 포핏 밸브일 수 있으며, 컴퓨터-제어 전기 유압식 액추에이터를 포함할 수 있다. 흡착제 베드 유닛의 내부 영역에서의 압력 균형이 공급물 입구 포핏 밸브 및 퍼지 배기구 포핏 밸브에 의해 제어될 수 있기 때문에, 생성물 배기구 포핏 밸브(502) 및 퍼지 공급물 포핏 밸브(504)는 수동 작동식 포핏 밸브일 수 있다. 생성물 배기구 포핏 밸브(502) 및 퍼지 공급물 포핏 밸브(504)는 각각의 포핏 밸브에 걸친 압력 차에 기초하여 적절한 순서로 개방 및 폐쇄되도록 구성될 수 있다.
퍼지 공급물 포핏 밸브 및 생성물 배기구 포핏 밸브는 공정 가스 서비스에서 왕복 압축기의 실린더 밸브에 사용되는 2 부재의 밸브 본체에 장착될 수 있다. 2개의 개별적인 연결부는 또한 밸브 본체에 체결된 가스켓에 의해 2 부재 밸브 본체에서 밀봉될 수 있다. 이 조인트를 밀봉하면 생성물 스트림이 퍼지 도관으로 누설되는 것을 방지하여 생성물 스트림의 손실을 줄일 수 있다. 그러나, 이 조인트에서의 누설은 격납의 손실을 초래하지 않을 수 있다. 퍼지 공급물 포핏 밸브의 수는 공급물 입구 포핏 밸브에 대해 위에서 언급한 것과 동일한 바람직한 구성을 따를 수 있다.
유익하게도, 이러한 포핏 밸브의 자동 개방은 이러한 포핏 밸브에 개별 액추에이터를 제거함으로써 흡착제 베드 유닛의 부피 및 비용을 감소시킨다. 또한, 흡착제 베드 유닛의 배향은 흡착제 베드 유닛의 하부 위의 수동 작동식 포핏 밸브를 위치시켜서, 지면 위에서 흡착제 베드 유닛 지지체의 높이를 제한하고 유지 보수 문제를 감소시킬 수 있다. 대안적인 구성에서, 흡착제 베드 유닛의 배향은 흡착제 베드 유닛의 상부에 수동 작동식 포핏 밸브를 위치시켜서, 더 높은 고도에서 도관 및 장비를 제한할 수 있다.
특정 실시예에서, 포핏 밸브는 왕복 압축기 밸브 본체에 설치될 수 있다. 포핏 밸브는 폐쇄를 보장하기 위해 내부식성 코일 스프링으로써 보강 섬유 열가소성 재료로 제조될 수 있다. 왕복 압축기에 사용되는 리드 밸브, 체크 밸브 또는 플레이트 밸브와 같은 다른 유형의 수동 작동식 밸브도 사용될 수 있다.
도 3의 헤드(313)와 함께 사용될 수 있는 흡착제 베드 유닛의 공급물 입구 단부 상의 예시적인 헤드에 대해, 공급물 스트림 및 퍼지 출력 스트림을 포함하는 2개의 개별적인 연결부가 제공될 수 있다. 이 공급물 입구 헤드 구성의 경우, 헤드는 공급물 입구 포핏 밸브 및 퍼지 배기구 포핏 밸브와 같이 헤드에 위치하는 다양한 포핏 밸브를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 3에 대해 전술한 바와 같이, 퍼지 배기구 포핏 밸브는 헤드의 중심에 위치될 수 있는 반면, 공급물 입구 포핏 밸브는 헤드의 외부 부분 주위에 배치될 수 있다. 공급물 입구 포핏 밸브 및 퍼지 배기구 포핏 밸브들 각각은 능동 제어식 포핏 밸브를 작동시키기 위한 하나 이상의 각각의 작동 기구를 포함할 수 있다. 공급 액추에이터는 전술한 바와 같이 작동할 수 있다. 또한, 헤드 또는 밀봉 요소는 헤드의 상이한 구획부에서 공급물 스트림으로부터 퍼지 배기 스트림을 격리시키는데 사용될 수 있다.
더 많은 스트림을 수용하기 위해, 공급물 입구 단부 상의 헤드는 다양한 구획부로 분할될 수 있다. 예컨대, 고속 순환 스윙 흡착 공정은 공급물 스트림을 처리하기 위한 4개의 연결부를 포함할 수 있다. 따라서, 흡착제 베드 유닛의 공급물 입구 단부 상의 헤드는 상이한 스트림에 대한 접근성을 제공하도록 구획되거나 분할될 수 있다. 예로서, 도 6a 및 도 6b는 헤드에 대한 스트림 연결을 제공하기 위한 방사형 분할을 도시하는 반면, 도 7은 헤드에 대한 2개의 연결부를 제공하는 원주방향 분할을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 기술의 일 실시예에 따른 흡착제 베드 유닛에 대한 예시적인 헤드로부터의 도면(600 및 620)이다. 도면(600)은 공급물 스트림, 감압 스트림, 생성물 스트림, 퍼지 스트림 및 퍼지 출력 스트림을 포함할 수 있는 다양한 스트림에 대한 개별적인 연결부를 갖는 헤드의 단면도이다. 특히, 헤드(610)는 중심 포트(604)를 형성하는 중심 원형 구조 요소로부터 방사상으로 연장하는 구조 요소(612)에 의해 구획되는 7개의 상이한 구획부로 분할된다. 따라서, 포핏 밸브(602)와 같은 다양한 포핏 밸브가 상이한 구획부의 각각의 포핏 밸브를 통한 유체의 유동을 제어하기 위해 액추에이터(616)와 같은 작동 기구와 함께 상이한 구획부 내에 분배될 수 있다.
예컨대, 헤드는 흡착제 베드 유닛에 대한 공급물 입구 단부 상에 위치될 수 있다. 헤드(610)는 공급물 입구 포핏 밸브일 수 있는 포핏 밸브(602)와 같은 헤드(610) 상에 위치된 다양한 포핏 밸브를 포함한다. 또한, 중심 포트(604)는 퍼지 배기구 도관(미도시)과 유체 교통하는 헤드(610)의 퍼지 배기구 부분으로서 사용될 수 있다. 퍼지 배기구 포핏 밸브(미도시)는 중심 포트(604)와 유체 교통하고 헤드(610)에 고정된다. 포핏 밸브(602)와 같은 포핏 밸브(미도시)는 헤드(610)의 구조적 요소 또는 벽(612)에 의해서 형성된 상이한 구획부 내에 배치된다. 상이한 구획부는 헤드(610)의 입구 포트 부분(614)과 같은 각각의 입구 포트를 통해 상이한 도관으로부터의 유동을 분리하고 격리하는데 사용될 수 있다. 헤드(610)는 실질적으로 원형인 형상을 가지며, 이는 실질적으로 삼각형의 구획부를 제공한다. 또한, 액추에이터(616)와 같은 작동 기구는 하나의 액추에이터가 3 개의 포핏 밸브와 연계되어 있음을 나타내기 위해 이 도면(600)에 중첩되어 있다. 액추에이터는 전술한 바와 같이 작동할 수 있다.
도면(620)에서, 헤드(610)의 입구 포트 부분(614)은 포핏 밸브(602)로의 접근성을 제공한다. 리프트 플레이트(622)는 헤드(624)의 부분 내에 설치되는 포핏 밸브(602)를 개방 및 폐쇄하기 위해 액추에이터(616)에 의해 안내된다. 단면 라인(6A)은 도 6a의 도면(600)과 도 6b의 도면(620) 사이의 관계를 도시하며, 도면 (600)은 단면 라인(6A)을 따른 도면(620)의 단면도이다.
다른 실시예로서, 도 7은 본 기술의 일 실시예에 따른 흡착제 베드 유닛에 대한 다른 예시적인 헤드로부터의 단면도(700)이다. 도면(700)에서, 공급물 스트림 및 퍼지 출력 스트림과 같은 개별적인 연결부는 원형 구조 요소(706)를 갖는 헤드(710)에 대해 도시된다. 원형 구조 요소(706)는 상이한 구획부 내에 배치된 상이한 포핏 밸브를 갖는 2개의 구획부로 헤드를 분할하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 포핏 밸브(702)는 외부 구획부에 배치될 수 있는 반면, 포핏 밸브(704)는 내부 구획부에 배치될 수 있다.
예로서, 헤드(710)는 흡착제 베드 유닛에 대한 공급물 입구 단부 상에 위치될 수 있다. 이러한 구성에서, 포핏 밸브(702)는 공급물 입구 포핏 밸브일 수 있고, 포핏 밸브(705)는 퍼지 배기구 포핏 밸브일 수 있고 포핏 밸브(704)는 블로우다운 포핏 밸브일 수 있다. 퍼지 배기구 포핏 밸브(705)는 퍼지 배기구 도관(미도시)과 유체 교통하고 헤드(710)에 고정될 수 있고, 공급물 입구 포핏 밸브(702)는 공급물 입구 도관(미도시)과 유체 교통하고 헤드(710)에 고정된다. 유사하게, 블로우다운 포핏 밸브(704)는 블로우다운 도관(미도시)과 유체 교통하고 헤드(710)에 고정될 수 있다. 헤드(710)의 구조 요소 또는 벽(706)은 퍼지 출력 스트림 및 블로우다운 스트림으로부터 공급물 스트림을 격리시키는데 사용될 수 있다. 상이한 구획부는 공급물 입구 도관 및 퍼지 배기구 도관과 같은 상이한 도관으로부터 유동을 분리하고 격리시키는데 사용될 수 있다. 헤드(710) 및 구조 요소(706)는 실질적으로 원형 형상을 갖는다. 또한, 공급 액추에이터(미도시) 및 퍼지 배기구 액추에이터와 같은 액추에이터는 공급물 입구 포핏 밸브(702) 및 퍼지 배기구 포핏 밸브(705)와 같은 능동 제어식 포핏 밸브를 작동시키는데 사용될 수 있다. 공급 액추에이터는 위에서 설명한대로 작동한다.
하나 이상의 실시예에서, 본 기술은 공급물 스트림으로부터 가스 성분의 필요한 분리를 제공하기 위해 고속 순환 온도 및/또는 압력 스윙 흡착의 독특한 조합을 제공한다. 예컨대, 흡착 또는 공급 단계에서, 파이프라인 품질 공급 가스는 CO2를 우선적으로 흡착하도록 선택된 흡착제 물질을 함유하는 흡착제 베드 내로 공급물 스트림으로서 도입될 수 있다. 그 다음, 생성물 스트림인 흡착제 베드를 나가는 가스 스트림은 LNG 사양(예: 50ppm 미만의 CO2를 함유함)에 있다. 흡착제 베드가 포화에 가까워 짐에 따라, 공급물 스트림은 차단되어 다른 흡착제 베드로 전환되고, 현재의 흡착제 베드는 재생 단계에서 재생된다. 재생 단계는 하나 이상의 퍼지 단계 및/또는 하나 이상의 블로우다운 단계와 같은 하나 이상의 감압 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 흡착제 베드의 하우징 내의 압력은 각 후속 단계마다 감소된다. 재생 단계는 흡착 단계 동안 CO2와 함께 흡착된 일부 메탄 가스의 탈착을 초래한다. 블로우다운 출력 스트림은 전형적으로 고순도이며, LNG 사양의 생성물 스트림과 혼합되도록 압축될 수 있다.
특정 실시예에서, 흡착제 베드는 저압에서 가열 단계를 거칠 수 있다. 이 가열 단계는 부분 압력 스윙 흡착과 온도 스윙 흡착을 조합하여 흡착제 베드의 재생을 촉진한다. 가열 단계는 흡착제 베드에서의 금속 기재의 전기 가열, 흡착제 베드를 통한 가열 스트림의 전달 및/또는 허메틱 밀봉된 가열 유체로부터의 대류 가열과 같은 여러 방식으로 제공될 수 있다. 가열 단계가 저압에서 수행될 때, 이 스트림 내의 CO2 농도는 흡착제 베드 상에 분포되기 때문에 감소되어야 한다. 특정 실시예에서, 가열 단계는 출구 퍼지 스트림(예: 퍼지 스트림의 생성물)을 가열 루프 스트림과 혼합한 다음 연료용으로 조합된 스트림을 안내하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 가열 루프는 주로 CO2의 스트림으로 고압 및 고온에서 수행될 수 있다. 이러한 구성에서, 블로우다운 단계는 대기압에서 블로우다운 스트림이 연료(생성물이 아닌)에 대해 안내된 상태에서 수행될 수 있고, 그 다음에 흡착제 베드가 퍼지될 수 있다. 그러나, 바람직한 주기는 가열 스트림에서 CO2 양을 (예: 약 20% 미만으로) 제한하는 것을 포함할 수 있다.
가열 단계는 어떠한 오염물의 누출(breakthrough)을 최소화하도록 흡착제 베드의 전체 길이를 가열하지 않을 수 있다. 흡착제 베드는 특정 스트림 및 반응에 의해 냉각되기 때문에, 온도 차이는 공급물 단부(예: 냉각된 흡착제 베드의 정면)에서 형성되는 흡착 파를 제공할 수 있고 그 다음 흡착제 베드를 따라 공급 방향으로 이동한다. 흡착 전면이 흡착제 베드의 정면(예: 공급물 단부 근처)에서 형성됨에 따라, 흡착제 베드의 나머지는 흡착 정면이 그 지점으로 진행하기 전에 공급물에 의해 냉각된다. 이것은 공급물의 초기 정도에 LNG 품질 가스를 생산하는 공정을 위한 기구를 제공한다. 예컨대, 가열 단계는 흡착제 베드의 생성물 단부와 공급물 단부와 사이의 온도 차이를 야기하도록 구성될 수 있다. 온도 차이는 흡착제 베드의 공급물 단부와 흡착제 베드의 생성물 단부 사이의 온도 차이이며, 이는 흡착제 베드의 생성물 단부에서의 온도를 흡착제 베드의 공급물 단부에서의 온도로부터 감산함으로써 계산될 수 있다. 온도는 열전쌍 또는 다른 온도 측정 장치에 의해 측정된 온도일 수 있다. 공급물 단부 또는 공급물 측면은 공급물 스트림이 초기에 유입되는 흡착제 베드의 단부인 반면, 생성물 단부는 공급물 단부 반대편의 흡착제 베드 부분 및 공급물 스트림이 흡착제 베드를 빠져 나가는 부분이다. 온도 차이는 100 ℉ 내지 400 ℉의 범위, 125 ℉ 내지 350 ℉의 범위 또는 175 ℉ 내지 300 ℉의 범위일 수 있다. 온도 차이는 공급물 스트림이 공급물 단부로부터 흡착제 베드로 들어가고 흡착제 베드의 고온 부분에 노출되기 전에 오염물(예: CO2 및/또는 물)을 제거하도록 사용될 수 있다. 흡착제 베드의 저온 부분은 가열 공급물 영역으로 지칭될 수 있고, 가열 온도에 있는 흡착제 베드의 부분은 가열 생성물 영역으로 지칭될 수 있고, 가열 공급물 영역으로부터 가열 생성물 영역으로 변이되는 흡착제 베드의 일부분(예: 이들 영역의 온도차 사이에서 증가하는 가열 정면을 갖는 부분)은 가열 전방 영역으로 지칭할 수 있다. 이들 상이한 영역은 가열 단계가 가열 단계의 끝이 최대 가열 생성물 영역 및 최소 가열 공급물 영역인 상태로 수행될 때 변화할 수 있다. 가열 공급물 영역은 흡착제 베드의 공급물 단부로부터 베드 길이의 2%까지, 흡착제 베드의 공급물 단부로부터 베드 길이의 5 %까지, 흡착제 베드의 공급물 단부로부터 베드 길이의 10 %까지 또는 흡착제 베드의 공급물 단부로부터 베드 길이의 20 %까지의 특정 부분일 수 있다. 가열 생성물 영역은 흡착제 베드의 생성물 단부로부터 베드 길이의 60 %까지, 흡착제 베드의 생성물 단부로부터 베드 길이의 55 %까지 또는 흡착제 베드의 생성물 단부로부터 50 %의 베드 길이까지의 흡착제 베드의 특정 부분일 수 있다. 또한, 가열 단계는 흡착제 베드의 생성물 단부로부터 흡착제 베드의 일부분을 가열 온도 부근의 특정 범위 내(예: 가열 온도의 10% 및/또는 가열 온도의 5% 내)로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 냉각 정면의 이동은 흡착 단계 동안 생성물 단부를 향하여 그리고 가열 단계 동안 공급물 단부를 향한다.
또한, 특정 실시예에서, 상기 방법은 공급물 스트림으로부터 임의의 둘 이상의 오염물들을 분리하는데(예: 파이프라인 품질 가스일 수 있는 공급물 스트림을 LNG 사양으로 처리하기 위해) 사용될 수 있다. 예컨대, 공급물 스트림이 스트림으로부터 물을 제거하기 위한 추가적인 장비(예: 분자체 흡착 유닛 및/또는 탈수 흡착제 베드 유닛과 같은 탈수 흡착 유닛)를 포함하는 경우, 스트림을 추가 처리하기 위해 본 기술과 통합될 수 있다. 예컨대, 탈수 공정은 분자체 또는 스윙 흡착 공정(예: RCPSA 및/또는 RCTSA)과 같은 탈수 설비에 의해 흡착제 베드 유닛에서 CO2 제거의 상류에서 수행될 수 있다. 특히, 분자체 유닛 또는 제 1 흡착제 베드 유닛은 물을 제거하는데 사용될 수 있으며, 제 2 흡착제 베드 유닛은 CO2를 제거하는데 사용될 수 있다. 대안적으로, 다른 구성에서, 통합된 고속 주기 흡착 시스템은 복수의 오염물들(예: 물 및 CO2)을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 적합한 흡착제 물질 또는 흡착제 층은 CO2와 같은 다른 오염물의 제거에 사용된 흡착제 물질과 동일하거나 상이할 수 있는 탈수를 제공하는데 사용될 수 있다.
또한, 본 기술은 CO2 및/또는 물과 같은 오염물들을 제거하기 위한 특정 공정 유동을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 공정은 주기를 형성하는 흡착 단계 및 재생 단계를 포함할 수 있다. 흡착 단계는 생성물 스트림을 형성하기 위해 가스 공급물 스트림으로부터 하나 이상의 오염물을 분리하도록 흡착제 베드 유닛을 통해 공급 압력 및 공급 온도에서 가스 공급물 스트림을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 공급물 스트림은 전방향(예: 흡착제 베드의 공급물 단부로부터 흡착제 베드의 생성물 단부로)으로 흡착제 베드를 통과할 수 있다. 그 다음, 가스 공급물 스트림의 유동이 재생 단계 동안 중단될 수 있다. 재생 단계는 하나 이상의 블로우다운 단계, 하나 이상의 가열 단계 및 하나 이상의 퍼지 단계를 포함할 수 있다. 블로우다운 단계일 수 있거나 또는 블로우다운 단계를 포함할 수 있는 감압 단계는 단일 단계 및/또는 다수 단계일 수 있는 각각의 연속적인 감압 단계에 대해 미리 결정된 양만큼 흡착제 베드 유닛의 압력을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 감압 단계는 전방향으로 제공되거나 또는 바람직하게는 역방향(예: 흡착제 베드의 생성물 단부로부터 흡착제 베드의 공급물 단부로)으로 제공될 수 있다. 가열 단계는 가열 루프를 통해 재순환된 스트림일 수 있고 흡착제 물질을 가열하기 위해 사용되는 흡착제 베드 유닛 내로 가열 스트림을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 가열 스트림(예: 루프 가스) 대 공급물 스트림(예: 공급물 가스)의 비율은 흡착제 물질의 유형, 공급물 스트림의 CO2 공급 농도 및 흡착제 베드의 가열 주파수에 기초할 수 있다. 공급물 스트림에서 CO2의 낮은 공급 농도의 경우, 흡착 단계의 지속시간이 길어질수록 흡착제 베드의 재가열이 줄어들 수 있다. 예컨대, 스트림이 공급물 유동에서 2%의 CO2를 갖는 경우, 공급물 스트림의 약 50 내지 60 %가 가열 스트림에서 사용될 수 있는 반면, 공급물 스트림에서 0.5%의 CO2에 대해 약 15 내지 25 %의 공급물 스트림이 가열 스트림에서 사용될 수 있다.
가열 온도 및 가열 압력에서 제공될 수 있는 가열 스트림은 공급물 스트림에 대해 역류 유동으로 제공될 수 있다. 퍼지 단계는 퍼지 스트림을 흡착제 베드 유닛으로 통과시키는 것을 포함할 수 있으며, 이는 한번 통과하는 퍼지 단계일 수 있고 퍼지 스트림은 공급물 스트림에 대해 역류 유동으로 제공될 수 있다. 퍼지 스트림은 퍼지 온도 및 퍼지 압력으로 제공될 수 있으며, 퍼지 온도 및 퍼지 압력은 가열 단계에서 사용된 가열 온도 및 가열 압력과 유사하다. 그 다음, 주기가 추가 스트림에 대해 반복될 수 있다. 또한, 상기 공정은 퍼지 단계 이후 및 흡착 단계 이전에 하나 이상의 재가압 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 재가압 단계가 수행될 수 있으며, 흡착제 베드 유닛 내의 압력은 각 연속 재가압 단계에 의한 미리 결정된만큼 각각의 재가압 단계마다 증가된다. 주기 지속시간은 1초 초과 600초 미만, 2초 초과 180초 미만 또는 5초 초과 90초 미만일 수 있다.
특정 실시예에서, 시스템은 LNG 사양을 충족시키기 위해 파이프라인 품질의 천연 가스를 처리하여 스트림에 대한 오염물들을 제거하도록 TSA 및 PSA를 조합한 조합 스윙 흡착 공정을 이용한다. 상기 공정은 흡착제 베드 유닛(예: 각각이 평행 채널 흡착제 베드를 가짐)을 사용하며, 흡착제 베드 유닛은 부분적으로 감압되고, 열 보조 압력 탈착을 위한 퍼지 온도에서 퍼지 스트림 및 가열 온도에서 가열 루프를 사용하여 가열된다. 그 다음, 공급물 스트림은 주기의 흡착 단계 동안 흡착제 베드를 냉각시키는데 사용된다. 특히, 고속 순환 스윙 흡착 공정은 LNG 사양(예: 50ppm CO2 미만 및 약 4ppm H2S 미만)을 충족시키는 스트림을 형성하기 위해 파이프라인 사양(예: 약 용적 2% CO2 이하 및/또는 4 ppm H2S 이하와 함께 주로 탄화수소의 공급물 스트림)인 천연 가스를 처리하는데 사용된다.
하나 이상의 실시예들에 있어서, 상기 물질은 비-흡착제 지지부 상에서 지지되는 흡착제 물질을 포함할 수 있다. 흡착제 물질들의 비제한적인 예들로서는 알루미나, 미세 다공성 제올라이트, 탄소, 양이온성 제올라이트, 고규산 제올라이트, 고규산 주문형 메조포러스 물질, 졸 겔 물질, 알루미늄인 및 산소(ALPO) 물질(알루미늄인 및 산소를 주로 수용하는 미세 다공성 및 메조포러스 물질), 실리콘 알루미늄인 및 산소(SAPO) 물질(주로 실리콘 알루미늄인 및 산소를 수용하는 미세 다공성 및 메조포러스 물질), 금속 유기 프레임워크(MOF) 물질(금속 유기 프레임워크로 구성된 미세 다공성 및 메조포러스 물질) 및 제올라이트성 이미다졸레이트 프레임워크(ZIF) 물질(제올라이트성 이미다졸레이트 프레임워크로 구성된 미세 다공섬 및 메조포러스 물질)을 포함할 수 있다. 다른 물질들은 작용기로 기능화된 미세 다공성 및 중공 극성 흡착제를 포함한다. 작용기들의 예로서는 제 1, 2차, 3차 아민, 및 아미딘, 구아니딘 및 비구아나이드와 같은 다른 비 양자성 기본 그룹들을 포함할 수 있다.
또한, 하나 이상의 실시예에서, 흡착제 베드 유닛은 가스 혼합물로부터 목표 가스 성분의 분리를 위해 사용될 수 있는 흡착제 베드를 포함할 수 있다. 흡착제 베드는 일반적으로 비 흡착제 지지체 또는 접촉기에 지지된 흡착제 물질로 구성된다. 이러한 흡착제 베드는 실질적으로 평행한 유동 채널을 포함할 수 있으며, 여기서 유동 채널을 제외한 접촉기의 개방 공극 용적의 20 용적%, 바람직하게는 15 용적% 이하가 약 20 옹스트롱 초과의 공극 내에 있다. 고정된 압력 차가 공급물 스트림이 흡착제 베드에 유입되는 지점 또는 장소와 생성물 스트림이 흡착제 베드를 떠나는 지점 또는 장소 사이에 적용되는 경우, 가스가 흐르는 유동 채널은 흡착제 베드의 그 부분으로 취해진다. 흡착제 베드에서, 흡착제 물질은 유동 채널의 벽 안으로 통합된다.
하나 이상의 실시예에서, RCTSA 또는 RCPSA를 사용할 때, 총 주기 시간은 전형적으로 600초 미만, 바람직하게는 180초 미만, 보다 바람직하게는 90초 미만, 및 더욱 바람직하게는 60초 미만이다.
기술 분야의 당업자는 개시된 방법론의 실제 응용에서 컴퓨터, 전형적으로는 적절하게 프로그램된 디지털 컴퓨터에서 부분적으로 수행된다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 또한, 하기 상세한 설명의 일부분은 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트에 대한 작동의 절차, 단계, 논리 블록, 처리 및 다른 기호 표현의 관점에서 제공된다. 이러한 설명 및 표현은 데이터 처리 기술 분야의 당업자가 그들의 작업 내용을 당업자에게 가장 효과적으로 전달하기 위해 사용되는 수단이다. 본 출원에서, 절차, 단계, 논리 블록, 공정 등은 원하는 결과를 유도하는 단계 또는 명령들의 자체-일관된 시퀀스로 생각된다. 이 단계는 물리적 양을 물리적으로 조작해야 하는 단계이다. 일반적으로, 반드시 그런 것은 아니지만, 이러한 양은 컴퓨터 시스템에서 저장, 전송, 결합, 비교 및 조작이 가능한 전기 또는 자기 신호의 형태를 취한다.
그러나 이러한 모든 용어와 유사한 용어는 적절한 물리량과 관련되어 있으며 이러한 양에 적용되는 편리한 표시일뿐이다라는 것을 명심해야 한다. 다음의 논의로부터 명백한 바와 같이 특별히 언급하지 않는 한, 본 출원 전체에 걸쳐, "처리"또는 "컴퓨팅", "계산", "비교", "결정", "디스플레이", "복사", "생산", "저장", "부가", "적용", "실행", "유지", "갱신", "생성", "구축 중", "발생 중" 등과 같은 용어를 사용하는 논의는 컴퓨터 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적(전자) 량으로 표현된 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 다른 이러한 정보 저장, 송신 또는 디스플레이 내의 다른 유사한 물리량으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및 변환하는, 컴퓨터 시스템 또는 유사 전자 컴퓨팅 디바이스의 작용 및 처리에 관한 것이라는 것을 이해할 수 있다.
본 기술의 실시예는 또한 본 명세서의 작동을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 요구되는 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램(예: 하나 이상의 명령 세트)에 의해 선택적으로 작동되거나 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 기계(예: 컴퓨터)에 의해 판독 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송하기 위한 임의의 기구를 포함한다. 예컨대, 컴퓨터 판독 가능(예: 기계 판독 가능) 매체는 기계(예: 컴퓨터) 판독 가능 저장 매체[예: 읽기 전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM "), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 장치 등] 및 기계(컴퓨터) 판독 가능 전송 매체[전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호(예: 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등)]를 포함할 수 있다.
또한, 당업자에게 명백한 바와 같이, 본 발명의 모듈들, 특징들, 속성들, 방법론들 및 다른 측면들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로서 구현될 수 있다. 물론, 본 발명의 구성요소가 소프트웨어로서 구현되는 경우, 구성요소는 독립형 프로그램으로서, 보다 큰 프로그램의 일부로서, 복수의 개별 프로그램들로서, 정적 또는 동적으로 링크된 라이브러리로서, 커널 로딩가능한 모듈로서, 디바이스 드라이버로서, 및/또는 현재 또는 미래에 컴퓨터 프로그램 분야의 당업자에게 공지된 모든 방식 및 기타 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 임의의 특정 운영 체제 또는 환경에서의 구현에 결코 제한되지 않는다.
또한, 하나 이상의 실시예는 공정의 다양한 단계에서 모델링 개선을 수행하기 위해 하나 이상의 명령 세트를 실행함으로써 수행되는 방법을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 방법은 모듈들, 구성요소들 및/또는 센서들 사이에서 데이터를 전송하는 것과 함께 현재 상태들 또는 표시들에 대한 임계치들 사이의 비교를 수행하기 위한 하나 이상의 명령어 세트를 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 예로서, 컴퓨터 시스템은 탄화수소 처리를 관리하는 단계적 접근을 따르도록 구성될 수 있다. 예컨대, 플랜트 또는 설비의 운전은 플랜트를 통하여 플랜트 내의 스트림을 처리하는 하나 이상의 공정으로의 스트림의 유동을 관리하도록 구성된 플랜트 제어 시스템을 포함할 수 있다. 플랜트 제어 시스템은 특정 공정 각각에 대한 공정 제어 시스템, 특정 공정 내의 각 유닛에 대한 유닛 제어 시스템 및 플랜트의 안전을 관리하도록 구성된 안전 시스템을 포함할 수 있다. 유닛 제어 시스템 내에서, 다양한 스트림 제어 모듈은 유닛의 특정 스트림에 대한 밸브 및 장비를 관리하는데 사용될 수 있다. 예로서, 유닛 제어 시스템은 공급 제어 모듈 및/또는 퍼지 제어 모듈을 포함할 수 있다. 이들 모듈은 프로세서, 상기 프로세서와 통신하는 메모리 및 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 액세스 가능한 일련의 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 명령어 세트는 실행될 때 예컨대, 능동 작동식 공급물 포핏 밸브 및/또는 능동 작동식 퍼지 포핏 밸브와 같은, 각각의 능동 작동식 포핏 밸브의 개방 시퀀스, 개방 시간, 개방 속도 및/또는 폐쇄 속도를 결정하는 수치 계산을 수행하도록 구성될 수 있다.
예로서, 컴퓨터 시스템은 흡착제 베드 유닛에 제공되는 스트림에 대한 공정 제어를 구현하도록 이용 및 구성될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 프로세서; 상기 프로세서와 통신하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 액세스 가능한 명령 세트를 포함하고, 상기 명령들의 세트는 실행될 때, 능동 제어식 공급물 포핏 밸브와 같은 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브로 신호를 전송하도록 구성된다. 전송 신호는 포핏 밸브를 개방하거나 포핏 밸브를 폐쇄하는 것일 수 있다. 구체적으로, 전송 신호는 가스 공급물 스트림을 공급물 입구 도관으로부터 흡착제 베드 유닛의 하우징의 내부 영역에 배치된 흡착제 베드로 통과시키기 위해 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 것일 수 있다. 또한, 전송 신호는 가스 공급물 스트림이 흡착제 베드에 들어가는 것을 방해하거나 방지하기 위해 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 폐쇄하는 것일 수 있다. 또다른 예로서, 전송 신호는 퍼지 출력 스트림을 흡착제 베드로부터 퍼지 배기구 도관으로 통과시키기 위해 능동 제어식 퍼지 포핏 밸브를 개방시키는 것일 수 있다. 또한, 전송 신호는 스트림이 흡착제 베드를 빠져 나가는 것을 방해하거나 방지하기 위해 능동 제어식 퍼지 포핏 밸브를 폐쇄하는 것일 수 있다.
여기에 개시된 방법 중 하나를 수행하는데 사용할 수 있는 컴퓨터 시스템의 예이다. 중앙 처리 장치(CPU)는 시스템 버스에 결합된다. CPU(및 시스템의 다른 구성요소들)가 본원에 기술된 바와 같은 독창적 작동들을 지원하는 한, CPU(또는 예시적인 시스템의 다른 구성요소들)의 아키텍처들의 다른 유형들이 사용될 수 있지만, CPU는 임의의 범용 CPU일 수 있다. CPU는 개시된 양태들 및 방법들에 따라 다양한 논리 명령들을 실행할 수 있다. 예컨대, CPU는 여기에 개시된 양태들 및 방법들에 따른 프로세싱을 수행하기 위한 기계-레벨 명령어들을 실행할 수 있다.
컴퓨터 시스템은 또한 SRAM, DRAM, SDRAM 등일 수 있는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 컴퓨터 구성요소를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 또한 PROM, EPROM, EEPROM 등일 수 있는 ROM(판독 전용 메모리)을 포함할 수 있다. RAM 및 ROM은 당업계에 공지된 바와 같이 사용자 및 시스템 데이터 및 프로그램을 보유한다. 컴퓨터 시스템은 또한 입/출력(I/O) 어댑터, 통신 어댑터, 사용자 인터페이스 어댑터 및 디스플레이 어댑터를 포함할 수 있다. 특정 양태 및 기술에서, I/O 어댑터, 사용자 인터페이스 어댑터 및/또는 교통 어댑터는 사용자가 정보를 입력하기 위해 컴퓨터 시스템과 상호 작용할 수 있게 한다.
I/O 어댑터는 하나 이상의 하드 드라이브, CD 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 테이프 드라이브 등과 같은 저장 장치를 컴퓨터 시스템에 결합하는 것이 바람직하다. 저장 장치(들)는 본 기술의 실시예의 작동을 위한 데이터를 저장하는 것과 관련된 메모리 요구량에 대해 RAM이 충분하지 않을 때 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템의 데이터 저장부는 여기에 개시된 바와 같이 사용되거나 생성된 정보 및/또는 다른 데이터를 저장하는데 사용될 수 있다. 통신 어댑터는 컴퓨터 시스템을 네트워크(미도시)에 결합시킬 수 있으며, 이는 네트워크(예: 광역 네트워크, 근거리 네트워크, 무선 네트워크, 상기의 임의의 조합)를 통해 정보가 시스템에 입력시키거나 및/또는 시스템으로부터 출력되도록 할 수 있다. 사용자 인터페이스 어댑터는 키보드, 포인팅 장치 등과 같은 사용자 입력 장치를 컴퓨터 시스템에 결합한다. 디스플레이 어댑터는 CPU에 의해 구동되어 디스플레이 드라이버를 통해 디스플레이 장치 상의 디스플레이를 제어한다. 개시된 양태 및 방법에 따라, 하나 이상의 2D 캔버스 및 하나 이상의 3D 윈도우의 정보 및/또는 표현이 디스플레이될 수 있다.
컴퓨터 시스템의 아키텍처는 원하는대로 변경될 수 있다. 예컨대, 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 컴퓨터 워크 스테이션 및 멀티 프로세서 서버를 포함하되 이에 국한되지 않는 적절한 프로세서 기반 장치를 사용할 수 있다. 또한, 실시예들은 ASIC(주문형 집적 회로;application specific integrated circuit) 또는 VLSI(대규모 집적 회로; very large scale integrated) 회로에서 구현될 수 있다. 실제로, 당업자는 실시예에 따라 논리적 작동을 실행할 수 있는 임의의 수의 적절한 구조를 사용할 수 있다.
개시된 본 발명의 원리들이 제공될 수 있는 많은 가능한 실시예들을 고려할 때, 예시적인 실시예들은 오직 본 발명의 적합한 예들에 불과할 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 사실이 인정되어야 한다.

Claims (32)

  1. 공급물 스트림으로부터 오염물들을 제거하기 위한 공정에 있어서,
    a) 흡착제 베드 유닛에서 하나 이상의 흡착 단계를 수행하는 단계로서, 상기 하나 이상의 흡착 단계 각각은 (i) 공급물 입구 도관으로부터 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징의 내부 영역에 배치된 흡착제 베드로 가스 공급물 스트림을 통과시키기 위해 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계, (ii) 생성물 스트림을 형성하기 위해 상기 가스 공급물 스트림으로부터 하나 이상의 오염물을 분리시키도록 상기 가스 공급물 스트림을 상기 흡착제 베드에 노출시키는 단계, 및 (iii) 상기 하우징 내의 내부 영역으로부터 생성물 도관으로 상기 생성물 스트림을 안내하도록 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계로서, 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브 각각은, 상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 중 적어도 하나와 동 위상으로 작동하는, 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는, 상기 하나 이상의 흡착 단계를 수행하는 단계;
    b) 하나 이상의 감압 단계를 수행하는 단계로서, 상기 하나 이상의 감압 단계 각각은 출력 스트림 중에 상기 하나 이상의 오염물의 적어도 일부를 안내하는 단계를 포함하는, 상기 하나 이상의 감압 단계를 수행하는 단계; 및
    c) 적어도 하나의 추가 주기 동안 상기 단계 a) 내지 b)를 반복하는 단계로서, 주기 지속시간이 1초 초과 600초 미만인 기간동안인, 상기 반복 단계를 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 적어도 하나의 공급물 밸브 스템에 결합된 공급물 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 공급물 시트 사이에 공급물 개구를 제공하기 위하여, 공급물 작동 기구에 의해서 상기 적어도 하나의 공급물 밸브 스템을 선형 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 복수의 공급물 개구들을 제공하기 위하여 공급물 작동 기구에 의해서 복수의 공급물 밸브 스템들에 고정된 공급물 리프트 플레이트를 선형 이동시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 복수의 공급물 밸브 스템들 각각은 공급물 디스크 요소에 고정되고 상기 복수의 공급물 개구들 각각은 상기 공급물 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 관련 공급물 시트 사이에 갭을 형성하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 상기 복수의 공급물 개구들 중 제 2 공급물 개구를 통해서 제 2 공급물 유동 경로를 제공하기 전에 상기 복수의 공급물 개구들 중 제 1 공급물 개구를 통해서 가스 공급물 스트림에 대한 제 1 공급물 유동 경로를 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 상기 공급물 디스크 요소와 상기 관련 공급물 시트 사이에 갭을 형성하기 위해 상기 공급물 디스크 요소를 상기 흡착제 베드로부터 멀리 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감압 단계를 수행하는 동안 상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브로부터의 누설을 방지하기 위해, 상기 공급물 입구 도관과 상기 내부 영역 사이의 압력 차에 기초하여 상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 각각에 대해 상기 공급물 디스크 요소에 압력을 가하는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계는 적어도 하나의 생성물 밸브 스템에 결합된 생성물 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 생성물 시트 사이에 생성물 개구를 제공하기 위하여, 생성물 편향 기구에 의해서 상기 적어도 하나의 생성물 밸브 스템을 선형 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 생성물 편향 기구는 상기 내부 영역과 상기 생성물 도관 사이에서 특정 임계치를 초과하는 압력 차에 기초하여 선형 이동하도록 구성되는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 포핏 밸브를 개방시키는 단계는 상기 생성물 디스크 요소와 상기 생성물 시트 사이에 갭을 형성하기 위해 상기 생성물 디스크 요소를 상기 흡착제 베드로부터 멀리 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감압 단계를 수행하는 동안 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 포핏 밸브로부터의 누설을 방지하기 위해, 상기 내부 영역과 상기 생성물 도관 사이의 생성물 압력 차로부터 상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 포핏 밸브 각각에 대해 상기 생성물 디스크 요소에 압력을 가하는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계는 금속 스트립과 생성물 시트 사이에 생성물 개구를 제공하기 위해 가요성 스트립을 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감압 단계를 수행하는 단계는 하나 이상의 퍼지 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 퍼지 단계 각각은 퍼지 출력 스트림 내의 하나 이상의 오염물의 적어도 일부를 안내하기 위해 퍼지 스트림을 상기 흡착제 베드 유닛으로 통과시키는 단계를 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 퍼지 단계 각각은 (i) 상기 퍼지 출구 스트림을 상기 흡착제 베드로부터 안내하기 위해 하나 이상의 능동 제어식 퍼지 배기구 포핏 밸브를 개방시키는 단계, (ii) 상기 퍼지 출구 스트림을 형성하기 위하여 상기 흡착제 베드로부터 상기 하나 이상의 오염물의 적어도 일부를 분리시키도록 상기 퍼지 스트림을 상기 흡착제 베드에 노출시키는 단계, (iii) 퍼지 도관으로부터 상기 퍼지 스트림을 상기 내부 영역으로 통과시키기 위해 하나 이상의 수동 제어식 퍼지 포핏 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 생성물 밸브를 개방시키는 단계는 상기 하나 이상의 능동 제어식 공급물 포핏 밸브를 개방하기 위한 시간 간격의 적어도 80% 내에 있는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 흡착 단계를 수행한 후에 하나 이상의 가열 단계를 수행하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 하나 이상의 가열 단계 각각은 가열 온도에서 가열 스트림을 상기 흡착제 베드 내로 통과시키는 단계를 포함하는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급물 스트림은 상기 공급물 스트림의 총 용적을 기준으로 1 용량% 초과의 탄화수소를 갖는 탄화수소 함유 스트림인, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 공급물 스트림은 50 bara(bar absolute) 내지 150 bara 범위 내의 공급 압력 및 0 ℉ 내지 200 ℉ 범위 내의 공급 온도에서 제공되는, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주기 지속시간이 2초 초과 180초 미만인, 오염물들을 제거하기 위한 공정.
  19. 가스 공급물 스트림으로부터 오염물들을 제거하기 위한 스윙 흡착 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    가스 공급물 스트림으로부터 오염물들을 분리하고 스윙 흡착 공정에서 생성물 스트림을 배출하도록 구성된 흡착제 베드 유닛을 포함하고, 상기 흡착제 베드 유닛은:
    내부 영역을 형성하는 하우징;
    상기 내부 영역 내에 배치된 흡착제 베드;
    하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브로서, 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 각각은 상기 내부 영역과 상기 내부 영역 외부의 제 1 위치 사이의 상기 능동 제어식 포핏 밸브를 통해 상기 하우징 내의 개구를 통해 제 1 유체 유동 통로를 제공하도록 구성되는, 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브; 및
    하나 이상의 수동 제어식 밸브로서, 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브 각각은 상기 내부 영역과 상기 내부 영역 외부의 제 2 위치 사이의 상기 수동 제어식 밸브를 통해 상기 하우징 내의 개구를 통해 제 2 유체 유동 통로를 제공하도록 구성되고 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브 각각은 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 중 적어도 하나와 동 위상으로 작동되는, 상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브를 포함하는, 스윙 흡착 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 각각은 상기 흡착제 베드에 직접 인접하여 상기 계면 단면 영역 내에 배치되는, 스윙 흡착 시스템.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브에 결합된 작동 기구를 추가로 포함하며, 상기 작동 기구는, 적어도 하나의 능동 밸브 스템에 결합된 능동 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 관련 능동 시트 사이에 개구를 제공하기 위해 상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 각각에 대해 적어도 하나의 능동 디스크 요소와 연계된 적어도 하나의 능동 밸브 스템을 선형 이동시키도록 구성되는, 스윙 흡착 시스템.
  22. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 각각은 능동 디스크 요소에 결합된 능동 밸브 스템을 포함하고,
    상기 능동 밸브 스템에 고정된 리프트 플레이트; 및
    상기 리프트 플레이트에 결합된 작동 기구로서, 상기 작동 기구는 복수의 능동 개구들을 제공하도록 구성되며, 상기 복수의 능동 개구들 각각은 상기 능동 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 관련 능동 시트 사이에 능동 갭을 형성하는, 상기 작동 기구를 추가로 포함하는, 스윙 흡착 시스템.
  23. 제 19 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브는 제 1 능동 제어식 포핏 밸브 및 제 2 능동 제어식 포핏 밸브를 포함하며, 상기 제 1 능동 제어식 포핏 밸브는 상기 제 2 능동 제어식 포핏 밸브와 관련된 제 2 개구를 통해 제 2 유동 경로를 제공하기 전에 제 1 능동 개구를 통해 스트림에 대한 제 1 공급 유동 경로를 제공하도록 구성되는, 스윙 흡착 시스템.
  24. 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브는 상기 능동 디스크 요소와 상기 관련 능동 시트 사이에 갭을 형성하도록 상기 흡착제 베드로부터 멀리 상기 능동 디스크 요소를 이동시키도록 구성되는, 스윙 흡착 시스템.
  25. 제 19 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브 각각은 적어도 하나의 수동 밸브 스템과 연계되고 적어도 하나의 수동 밸브 스템과 결합된 수동 디스크 요소와 상기 흡착제 베드 유닛의 하우징에 고정된 수동 시트 사이에 수동 개구를 제공하도록 구성된 편향 기구를 추가로 포함하는, 스윙 흡착 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 편향 기구는 상기 내부 영역과 도관 사이에서 특정 임계치를 초과하는 압력 차에 기초하여 선형 이동하도록 구성되는, 스윙 흡착 시스템.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브는 상기 수동 디스크 요소와 상기 수동 시트 사이에 갭을 형성하기 위해 상기 수동 디스크 요소를 상기 흡착제 베드로부터 멀리 이동시키도록 구성되는, 스윙 흡착 시스템.
  28. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 수동 제어식 밸브는 리드 밸브를 포함하는, 스윙 흡착 시스템.
  29. 제 19 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 본체 부분에 고정된 제 1 헤드 및 제 2 헤드를 추가로 포함하며, 하나 이상의 능동 제어식 포핏 밸브 및 하나 이상의 수동 제어식 밸브가 상기 제 1 헤드 및 상기 제 2 헤드 중 하나에 고정되는, 스윙 흡착 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 헤드는 다른 구획부들로부터 상이한 구획부들 내의 유체들을 격리시키기 위해 구조적 요소에 의해 형성된 복수의 구획부들을 갖는, 스윙 흡착 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 구조적 요소는 상기 제 1 헤드를 통해 방사상으로 형성되는, 스윙 흡착 시스템.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 구조적 요소는 상기 제 1 헤드를 통해 원형으로 형성되는, 스윙 흡착 시스템.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201405647D0 (en) * 2014-03-28 2014-05-14 Carbon Air Ltd Transfer method and apparatus
RU2699551C2 (ru) 2014-11-11 2019-09-06 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Высокоемкие структуры и монолиты посредством печати пасты
WO2017087385A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
SG11201807055PA (en) 2016-03-18 2018-09-27 Exxonmobil Upstream Res Co Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
CA3025699A1 (en) 2016-05-31 2017-12-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
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
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
KR102262647B1 (ko) 2016-12-21 2021-06-11 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 활물질을 갖는 자체-지지 구조물
CN110099730A (zh) 2016-12-21 2019-08-06 埃克森美孚上游研究公司 具有泡沫几何形状结构和活性材料的自支承性结构
US11331620B2 (en) 2018-01-24 2022-05-17 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
EP3758828A1 (en) 2018-02-28 2021-01-06 ExxonMobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
US20190262765A1 (en) 2018-02-28 2019-08-29 William Barnes Apparatus and System for Swing Adsorption Processes
CN111936726B (zh) * 2018-04-05 2023-06-23 普瑞特科技有限公司 模块化制氧机
US11318410B2 (en) 2018-12-21 2022-05-03 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
WO2020222932A1 (en) 2019-04-30 2020-11-05 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
WO2021076594A1 (en) 2019-10-16 2021-04-22 Exxonmobil Upstream Research Company Dehydration processes utilizing cationic zeolite rho
WO2022035617A1 (en) 2020-08-12 2022-02-17 Exxonmobil Upstream Research Company Swing adsorption processes and systems for controlling product composition
CN113069885A (zh) * 2021-04-29 2021-07-06 孙绍堂 一种箱式移动床废气净化系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050045041A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Hechinger Glenn R. Removable cartridge for swing-type adsorption system
JP2007527307A (ja) * 2003-07-09 2007-09-27 エイチ２ジーイーエヌ・イノベーションズ・インコーポレイテッド モジュラー圧力スイング吸着プロセスならびに装置
JP2013530038A (ja) * 2010-05-28 2013-07-25 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 一体型吸着器ヘッド及び弁設計及びこれと関連したスイング吸着法

Family Cites Families (344)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124152A (en) 1964-03-10 Poppet-type valve construction
US3103425A (en) 1963-09-10 Adsorption apparatus and method
US1868138A (en) 1930-04-10 1932-07-19 Edwin J Fisk Poppet valve
NL136032C (ko) 1961-12-18 1900-01-01
CH464625A (de) 1966-10-12 1968-10-31 Sulzer Ag Wellendichtung für ein Gebläse, insbesondere für das Umwälzgebläse einer gasgekühlten Kernreaktoranlage
US3602247A (en) 1969-11-10 1971-08-31 Stuart E Bunn Multiple-poppet valve structure
US3788036A (en) 1972-07-26 1974-01-29 D Stahl Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems
US3925041A (en) 1973-12-28 1975-12-09 Union Carbide Corp Thermal swing gas adsorber
US3967464A (en) 1974-07-22 1976-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process and system utilizing pressure-swing driers
US4496376A (en) 1978-01-26 1985-01-29 Litton Systems, Inc. Variable area molecular sieve container having a thermal control system
US4187092A (en) 1978-05-15 1980-02-05 Billings Energy Corporation Method and apparatus for providing increased thermal conductivity and heat capacity to a pressure vessel containing a hydride-forming metal material
DE2935147A1 (de) 1979-08-30 1981-03-26 Linde Ag, 65189 Wiesbaden Verfahren zur entfernung von schmiermittelnebeln und schmiermitteldaempfen aus einem gasstrom
US4261815A (en) 1979-12-31 1981-04-14 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic separator and method
US4325565A (en) 1980-03-03 1982-04-20 General Motors Corporation Cambering vehicle
US4386947A (en) 1980-04-25 1983-06-07 Nippon Soken, Inc. Apparatus for adsorbing fuel vapor
US4329162A (en) 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4340398A (en) 1981-05-20 1982-07-20 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption recovery
JPS58114715A (ja) 1981-12-26 1983-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 乾式脱硫装置における不活性ガスの生成方法
EP0086073B1 (en) 1982-02-04 1986-11-12 Toray Industries, Inc. Rotary valve
US4461630A (en) 1982-09-30 1984-07-24 Union Carbide Corporation Product recovery in pressure swing adsorption process and system
US4445441A (en) 1983-06-01 1984-05-01 Combustion Engineering, Inc. Slag tap gas flow inducement in wet-bottom furnaces
JPS59232174A (ja) 1983-06-16 1984-12-26 Tokyo Gas Co Ltd コ−クス炉ガスの精製法
US4977745A (en) 1983-07-06 1990-12-18 Heichberger Albert N Method for the recovery of low purity carbon dioxide
JPS60189318A (ja) 1984-03-07 1985-09-26 Mitsubishi Electric Corp パルス増幅装置
US4631073A (en) * 1984-03-15 1986-12-23 Wilkerson Corporation Method and apparatus for theadsorptive fractionation of gases
GB8528249D0 (en) 1985-11-15 1985-12-18 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve bed containers
US4816039A (en) 1986-02-24 1989-03-28 The Boc Group, Inc. PSA multicomponent separation utilizing tank equalization
DE8605649U1 (de) 1986-03-01 1986-04-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung zur Halterung von Monolithkatalysatoren
US4770676A (en) 1986-05-16 1988-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of methane from land fill gas
EP0257493A1 (en) 1986-08-22 1988-03-02 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation of gas mixtures
GB8623605D0 (en) 1986-10-01 1986-11-05 Normalair Garrett Ltd Aircraft on-board gas generating apparatus
US4711968A (en) 1986-10-03 1987-12-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the hydrofomylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residua
US4784672A (en) 1987-10-08 1988-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Regeneration of adsorbents
US4790272A (en) 1987-10-15 1988-12-13 Woolenweber William E Non-circular poppet valves for internal combustion engine cylinder assemblies
US5234472A (en) 1987-11-16 1993-08-10 The Boc Group Plc Separation of gas mixtures including hydrogen
US5292990A (en) 1988-12-07 1994-03-08 Exxon Research & Engineering Co. Zeolite composition for use in olefinic separations
US4877429A (en) 1989-03-06 1989-10-31 Hunter Donald W Valve device for P.S.A. or R.P.S.A. systems
US5110328A (en) 1989-06-07 1992-05-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Solvent adsorber and solvent recovery system
JPH0724735B2 (ja) 1989-11-04 1995-03-22 西部瓦斯株式会社 圧力スイング吸着における過吸着回収システム
US5125934A (en) 1990-09-28 1992-06-30 The Boc Group, Inc. Argon recovery from argon-oxygen-decarburization process waste gases
JP2838586B2 (ja) 1990-11-15 1998-12-16 クラレケミカル株式会社 吸着剤成型体と板の接着方法
US5174796A (en) 1991-10-09 1992-12-29 Uop Process for the purification of natural gas
US5169006A (en) 1991-11-14 1992-12-08 Ceil Stelzer Continuous magnetic separator
US6136222A (en) 1991-12-11 2000-10-24 Bend Research, Inc. Liquid absorbent solutions for separating nitrogen from natural gas
US5224350A (en) 1992-05-11 1993-07-06 Advanced Extraction Technologies, Inc. Process for recovering helium from a gas stream
US5365011A (en) 1992-05-29 1994-11-15 The Boc Group, Inc. Method of producing unsaturated hydrocarbons and separating the same from saturated hydrocarbons
US5354346A (en) 1992-10-01 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Purge effluent repressurized adsorption process
US5306331A (en) 1993-03-18 1994-04-26 Permea, Inc. Process for cooling the feed gas to gas separation systems
US5370728A (en) 1993-09-07 1994-12-06 Praxair Technology, Inc. Single bed pressure swing adsorption system and process
CA2133302A1 (en) 1993-10-06 1995-04-07 Ravi Kumar Integrated process for purifying and liquefying a feed gas mixture with respect to its less strongly adsorbed component of lower volatility
US5733451A (en) 1994-05-20 1998-03-31 Englehard/Icc Core for interacting with a fluid media flowing therethrough and method of making the same
US5792239A (en) 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
US5547641A (en) 1995-01-10 1996-08-20 Caterpillar Inc. Catalytic converter exhaust section for an internal combustion engine
US6194079B1 (en) 1995-04-19 2001-02-27 Capitol Specialty Plastics, Inc. Monolithic polymer composition having an absorbing material
EP0745416B1 (en) 1995-06-02 2003-09-17 Corning Incorporated Device for removal of contaminants from fluid streams
US5811616A (en) 1995-06-13 1998-09-22 Amoco Corporation BF3 gas recovery process
AU1192897A (en) 1995-06-23 1997-01-22 Revolve Technologies Inc. Dry seal contamination prevention system
US5565018A (en) 1995-07-12 1996-10-15 Praxair Technology, Inc. Optimal pressure swing adsorption refluxing
US5672196A (en) 1995-08-01 1997-09-30 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for the separation of gases
US5700310A (en) 1995-12-29 1997-12-23 Mg Generon, Inc. Removal of oil from compressed gas with macroporous polymeric adsorbent
US6015041A (en) 1996-04-01 2000-01-18 Westinghouse Savannah River Company Apparatus and methods for storing and releasing hydrogen
USRE38493E1 (en) 1996-04-24 2004-04-13 Questair Technologies Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US6063161A (en) 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US5807423A (en) 1996-09-27 1998-09-15 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for gas separation
US5827358A (en) 1996-11-08 1998-10-27 Impact Mst, Incorporation Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus
US5769928A (en) 1996-12-12 1998-06-23 Praxair Technology, Inc. PSA gas purifier and purification process
JP2001507982A (ja) 1996-12-31 2001-06-19 ボーイ ゴードン キーファー 高頻度圧力変動による吸着
US5735938A (en) 1997-01-15 1998-04-07 Praxair Technology, Inc. Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents
US5912426A (en) 1997-01-30 1999-06-15 Praxair Technology, Inc. System for energy recovery in a vacuum pressure swing adsorption apparatus
CA2278093C (en) 1997-01-31 2006-03-21 Healthdyne Technologies, Inc. Pressure swing absorption system with multi-chamber canister
WO1998041313A1 (en) 1997-03-14 1998-09-24 Exxon Research And Engineering Company Membranes comprising aminoacid salts in polyamine polymers and blends
US6152991A (en) 1997-04-17 2000-11-28 Praxair Technology, Inc. Multilayer adsorbent beds for PSA gas separation
US5882380A (en) 1997-05-14 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed
US5906673A (en) 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
US5924307A (en) 1997-05-19 1999-07-20 Praxair Technology, Inc. Turbine/motor (generator) driven booster compressor
ES2135329B1 (es) 1997-05-31 2000-05-16 Univ Valencia Politecnica Zeolita itq-3.
DZ2535A1 (fr) 1997-06-20 2003-01-08 Exxon Production Research Co Procédé perfectionné pour la liquéfaction de gaz naturel.
US6179900B1 (en) 1997-10-09 2001-01-30 Gkss Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Process for the separation/recovery of gases
CA2312506C (en) 1997-12-01 2008-11-18 Bowie Gordon Keefer Modular pressure swing adsorption apparatus
US7094275B2 (en) 1997-12-01 2006-08-22 Questair Technologies, Inc. Modular pressure swing adsorption apparatus
US6007606A (en) 1997-12-09 1999-12-28 Praxair Technology, Inc. PSA process and system
US6147126A (en) 1998-02-10 2000-11-14 Exxon Research And Engineering Company Gas conversion using hydrogen from syngas gas and hydroconversion tail gas
FR2775198B1 (fr) 1998-02-26 2000-04-14 Air Liquide Procede et dispositif de purification de gaz par adsorption a lits horizontaux fixes
US6500234B1 (en) 1998-02-27 2002-12-31 Praxair Technology, Inc. Rate-enhanced gas separation
US6444014B1 (en) 1998-02-27 2002-09-03 Praxair Technology, Inc. VPSA process using adsorbent materials
FR2775618B1 (fr) 1998-03-03 2000-05-05 Air Liquide Adsorbant a taux d'echange heterogene et procede psa mettant en oeuvre un tel adsorbant
JPH11280921A (ja) 1998-03-30 1999-10-15 Kiichi Taga 高温ガス切替弁
FR2776941B1 (fr) 1998-04-07 2000-05-05 Air Liquide Procede et unite de production d'oxygene par adsorption avec cycle court
US5968234A (en) 1998-04-14 1999-10-19 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature swing adsorption with regeneration by elevated pressure ASU nitrogen-enriched gas
US5935444A (en) 1998-05-14 1999-08-10 Amcol International Corporation Method and apparatus for removing oil from water on offshore drilling and production platforms
EP0958884A1 (de) 1998-05-19 1999-11-24 Lastec Laserjob AG Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken sowie Werkzeugmaschine
US6011192A (en) 1998-05-22 2000-01-04 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-based conditioning for adsorption system feed gases
JP4519954B2 (ja) 1998-07-07 2010-08-04 大陽日酸株式会社 高清浄乾燥空気と乾燥空気の製造方法及び装置
US6921597B2 (en) 1998-09-14 2005-07-26 Questair Technologies Inc. Electrical current generation system
US6096115A (en) 1998-11-25 2000-08-01 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks
EP1018359A3 (en) 1998-11-25 2002-09-04 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system with product storage tank(s)
WO2000035560A2 (en) 1998-12-16 2000-06-22 Quest Air Gases, Inc. Gas separation with split stream centrifugal turbomachinery
US6156101A (en) 1999-02-09 2000-12-05 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process and system
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
US6231302B1 (en) 1999-06-08 2001-05-15 G. Fonda Bonardi Thermal control system for gas-bearing turbocompressors
WO2000075564A1 (en) 1999-06-08 2000-12-14 Nunez Suarez, Mario Pressurized combustion and heat transfer process and apparatus
US6406523B1 (en) 1999-06-09 2002-06-18 Questair Technologies, Inc. Rotary pressure swing adsorption apparatus
CA2274318A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Pressure swing adsorption with axial or centrifugal compression machinery
CA2274388A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Bowie Keefer Surge adsorber flow regulation for modular pressure swing adsorption
CA2274312A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Kevin A. Kaupert Modular pressure swing adsorption apparatus with clearance-type valve seals
ATE275435T1 (de) 1999-06-10 2004-09-15 Questair Technologies Inc Chemischer reaktor mit druckwechseladsorption
CA2274390A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Multistage chemical separation method and apparatus using pressure swing adsorption
US6733571B1 (en) 1999-07-12 2004-05-11 Saes Pure Gas, Inc. Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly
US6436171B1 (en) 1999-07-22 2002-08-20 The Boc Group, Inc. Oxygen-selective adsorbents
US6210466B1 (en) 1999-08-10 2001-04-03 Uop Llc Very large-scale pressure swing adsorption processes
US6311719B1 (en) 1999-08-10 2001-11-06 Sequal Technologies, Inc. Rotary valve assembly for pressure swing adsorption system
US6284021B1 (en) 1999-09-02 2001-09-04 The Boc Group, Inc. Composite adsorbent beads for adsorption process
FR2800297B1 (fr) 1999-10-28 2001-12-28 Air Liquide Installation de traitement cyclique de fluide par adsorption avec vannes a etancheite amelioree
US6503299B2 (en) 1999-11-03 2003-01-07 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process for the production of hydrogen
US7250073B2 (en) 1999-12-09 2007-07-31 Questair Technologies, Inc. Life support oxygen concentrator
US6514319B2 (en) 1999-12-09 2003-02-04 Questair Technologies Inc. Life support oxygen concentrator
FR2804042B1 (fr) 2000-01-25 2002-07-12 Air Liquide Procede de purification d'un gaz par adsorption des impuretes sur plusieurs charbons actifs
DE60123395T2 (de) 2000-03-03 2007-08-09 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Verwendung von niederdruck-destillat als absorberöl in einer fcc-rückgewinnungssektion
US6835354B2 (en) 2000-04-05 2004-12-28 Hyradix, Inc. Integrated reactor
CA2306311C (en) 2000-04-20 2007-04-10 Quest Air Gases Inc. Absorbent laminate structures
US6579341B2 (en) 2000-05-19 2003-06-17 Membrane Technology And Research, Inc. Nitrogen gas separation using organic-vapor-resistant membranes
US6506351B1 (en) 2000-08-11 2003-01-14 The Boc Group, Inc. Removal of nitrogen oxides from gas streams
EP1180599A1 (de) 2000-08-16 2002-02-20 Siemens Building Technologies AG Sicherheitstechnische Einrichtung für eine Pumpe, die in einem Fluidgetriebe verwendet werden kann
JP3581879B2 (ja) 2000-08-30 2004-10-27 独立行政法人産業技術総合研究所 アルミナ多孔体及びその製造方法
US7122073B1 (en) 2000-09-18 2006-10-17 Praxair Technology, Inc. Low void adsorption systems and uses thereof
CA2320551C (en) 2000-09-25 2005-12-13 Questair Technologies Inc. Compact pressure swing adsorption apparatus
EP1326700B1 (en) 2000-09-25 2006-08-30 Questair Technologies, Inc. Layered manifold pressure swing adsorption device and method
ATE503727T1 (de) 2000-09-26 2011-04-15 Lanxess Deutschland Gmbh Kontakt- und adsorber-granulate
US7041272B2 (en) 2000-10-27 2006-05-09 Questair Technologies Inc. Systems and processes for providing hydrogen to fuel cells
CA2324533A1 (en) 2000-10-27 2002-04-27 Carl Hunter Oxygen enrichment in diesel engines
CA2325072A1 (en) 2000-10-30 2002-04-30 Questair Technologies Inc. Gas separation for molten carbonate fuel cell
US7097925B2 (en) 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
US6444012B1 (en) 2000-10-30 2002-09-03 Engelhard Corporation Selective removal of nitrogen from natural gas by pressure swing adsorption
US6425938B1 (en) 2000-11-01 2002-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process
AU2002215752A1 (en) 2000-12-08 2002-06-18 Denis Connor Methods and apparatuses for gas separation by pressure swing adsorption with partial gas product feed to fuel cell power source
CA2329475A1 (en) 2000-12-11 2002-06-11 Andrea Gibbs Fast cycle psa with adsorbents sensitive to atmospheric humidity
US6500241B2 (en) 2000-12-19 2002-12-31 Fluor Corporation Hydrogen and carbon dioxide coproduction
CA2430184A1 (en) 2001-01-05 2002-08-29 Questair Technologies Inc. Adsorbent coating compositions, laminates and adsorber elements comprising such compositions and methods for their manufacture and use
US6497750B2 (en) 2001-02-26 2002-12-24 Engelhard Corporation Pressure swing adsorption process
US20020157535A1 (en) 2001-02-28 2002-10-31 Kanazirev Vladislav I. Process and adsorbent for gas drying
JP2002253818A (ja) 2001-03-01 2002-09-10 Heiwa Corp 遊技機のクレーム処理方法，遊技機のクレーム処理システムおよびクレーム処理プログラム
FR2822085B1 (fr) 2001-03-16 2003-05-09 Air Liquide Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa
US6531516B2 (en) 2001-03-27 2003-03-11 Exxonmobil Research & Engineering Co. Integrated bitumen production and gas conversion
TW490814B (en) 2001-04-04 2002-06-11 Macronix Int Co Ltd Manufacturing method of memory device with floating gate
GB2375148A (en) 2001-04-30 2002-11-06 Corac Group Plc A dry gas seal
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6630012B2 (en) 2001-04-30 2003-10-07 Battelle Memorial Institute Method for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
JP2002348651A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Nisshin Steel Co Ltd Ｍｇ含有溶融亜鉛基めっき鋼板の製造方法及び製造装置
US6471939B1 (en) 2001-05-29 2002-10-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Synthetic porous crystalline material ITQ-12, its synthesis and use
US6752852B1 (en) 2001-07-17 2004-06-22 American Air Liquide, Inc. Apparatus for removing moisture from fluids comprising acid gases; methods of using same, and compositions
US6471744B1 (en) * 2001-08-16 2002-10-29 Sequal Technologies, Inc. Vacuum-pressure swing absorption fractionator and method of using the same
JP3553568B2 (ja) 2001-08-29 2004-08-11 日本酸素株式会社 酸素・窒素混合ガスより窒素分離するための吸着剤とそれを用いた窒素製造方法
SE523278C2 (sv) 2001-10-11 2004-04-06 Ifoe Ceramics Ab Förfarande och anordning för framställning av syre eller syreberikad luft
US6814771B2 (en) 2001-11-30 2004-11-09 Delphi Technologies, Inc. Evaporative emissions control device with internal seals
JP3891834B2 (ja) 2001-12-04 2007-03-14 大陽日酸株式会社 ガス供給方法及び装置
WO2003053546A1 (en) 2001-12-20 2003-07-03 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for gas purification
US6572678B1 (en) 2001-12-28 2003-06-03 Membrane Technology And Research, Inc. Natural gas separation using nitrogen-selective membranes of modest selectivity
EP1323468A1 (en) 2001-12-31 2003-07-02 Grace GmbH & Co. KG Adsorbing material comprised of porous functional solid incorporated in a polymer matrix
US20030129101A1 (en) 2002-01-10 2003-07-10 Steven Zettel Catalytic monolith support system with improved thermal resistance and mechanical properties
US7067208B2 (en) 2002-02-20 2006-06-27 Ion America Corporation Load matched power generation system including a solid oxide fuel cell and a heat pump and an optional turbine
US6565627B1 (en) 2002-03-08 2003-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Self-supported structured adsorbent for gas separation
US6893483B2 (en) 2002-03-08 2005-05-17 Air Products And Chemicals, Inc. Multilayered adsorbent system for gas separations by pressure swing adsorption
US6660064B2 (en) 2002-03-08 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Activated carbon as sole absorbent in rapid cycle hydrogen PSA
ATE373323T1 (de) 2002-03-14 2007-09-15 Questair Technologies Inc Wasserstoffrückführung für festoxid- brennstoffzellen
JP2005519731A (ja) 2002-03-14 2005-07-07 クエストエアー テクノロジーズ インコーポレイテッド 圧力スイング及び置換パージの組合せによるガス分離
US20030202918A1 (en) 2002-04-24 2003-10-30 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device
US6770120B2 (en) 2002-05-01 2004-08-03 Praxair Technology, Inc. Radial adsorption gas separation apparatus and method of use
US6660065B2 (en) 2002-05-06 2003-12-09 Litton Systems, Inc. Pressure swing adsorption dryer for pneumatically driven pressure intensifiers
US6773225B2 (en) 2002-05-30 2004-08-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and method of bleeding gas therefrom
US6641645B1 (en) 2002-06-13 2003-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
FR2841152B1 (fr) 2002-06-19 2005-02-11 Air Liquide Procede de traitement d'au moins un gaz de charge par adsorption a modulation de pression
FR2841153B1 (fr) 2002-06-21 2004-07-23 Air Liquide Procede de regulation d'une unite de traitement, par adsorption a modulation de pression, d'au moins un gaz de charge
US6605136B1 (en) 2002-07-10 2003-08-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process operation and optimization
US6631626B1 (en) 2002-08-12 2003-10-14 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
US7077891B2 (en) 2002-08-13 2006-07-18 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbent sheet material for parallel passage contactors
US7285350B2 (en) 2002-09-27 2007-10-23 Questair Technologies Inc. Enhanced solid oxide fuel cell systems
US7354562B2 (en) 2002-10-25 2008-04-08 Air Products And Chemicals, Inc. Simultaneous shift-reactive and adsorptive process to produce hydrogen
US6889710B2 (en) 2002-11-15 2005-05-10 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary sequencing valve with flexible port plate
US6802889B2 (en) 2002-12-05 2004-10-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption system for gas separation
EP1590080A2 (en) 2002-12-18 2005-11-02 University Of Ottawa Amine modified adsorbent, its preparation and use for dry scrubbing of acid gases
KR100732421B1 (ko) 2002-12-23 2007-06-27 삼성전자주식회사 공기 정화기
US20040197596A1 (en) 2003-02-03 2004-10-07 Questair Technologies Inc. Spacerless parallel passage contractor
GB2398522A (en) 2003-02-18 2004-08-25 Air Prod & Chem Apparatus for the purification of gasses.
EP1468724A1 (en) 2003-04-15 2004-10-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Dithiolene functionalized polymer membrane for olefin/paraffin separation
JP4119304B2 (ja) 2003-05-20 2008-07-16 トヨタ自動車株式会社 ガス貯蔵装置
US7172645B1 (en) 2003-06-30 2007-02-06 Sun Microsystems, Inc. Gas filtration and storage using activated carbon/graphite foam monoliths
DE602004023213D1 (de) 2003-07-14 2009-10-29 Hitachi Metals Ltd Keramikwabenfilter und herstellungsverfahren dafür
US8712428B2 (en) 2003-07-19 2014-04-29 Polaris Wireless, Inc. Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
CA2535842C (en) 2003-08-29 2012-07-10 Velocys Inc. Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
US20050129952A1 (en) 2003-09-29 2005-06-16 Questair Technologies Inc. High density adsorbent structures
WO2005050768A1 (en) 2003-11-19 2005-06-02 Questair Technologies Inc. High efficiency load-following solid oxide fuel cell systems
US7027929B2 (en) 2003-11-21 2006-04-11 Geo-X Systems Ltd. Seismic data interpolation system
US7655331B2 (en) 2003-12-01 2010-02-02 Societe Bic Fuel cell supply including information storage device and control system
US7314503B2 (en) 2003-12-08 2008-01-01 Syntroleum Corporation Process to remove nitrogen and/or carbon dioxide from methane-containing streams
US7276107B2 (en) 2003-12-23 2007-10-02 Praxair Technology, Inc. Indexing rotary dual valve for pressure swing adsorption systems
US7637989B2 (en) 2003-12-31 2009-12-29 Merits Health Products Co., Ltd. Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and mechanical valve for the same
US7166149B2 (en) 2004-01-12 2007-01-23 Uop Llc Adsorption process for continuous purification of high value gas feeds
EP1577561A1 (de) 2004-03-19 2005-09-21 MAN Turbomaschinen AG Schweiz Umwälz- und Heizvorrichtung für einen Rotationskompressor
GB2413603A (en) 2004-04-30 2005-11-02 Corac Group Plc A dry gas seal assembly
US7117669B2 (en) 2004-05-05 2006-10-10 Eaton Corporation Temperature swing adsorption and selective catalytic reduction NOx removal system
US7128775B2 (en) 2004-05-12 2006-10-31 Praxair Technology, Inc. Radial bed flow distributor for radial pressure adsorber vessel
US7279029B2 (en) 2004-05-21 2007-10-09 Air Products And Chemicals, Inc. Weight-optimized portable oxygen concentrator
CN1287886C (zh) 2004-06-11 2006-12-06 成都天立化工科技有限公司 一种改进的两段变压吸附制富氧方法
US7189280B2 (en) 2004-06-29 2007-03-13 Questair Technologies Inc. Adsorptive separation of gas streams
JP4534629B2 (ja) 2004-06-30 2010-09-01 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 ガス精製装置及び該ガス精製装置で使用された除去剤の再生方法
US7160359B2 (en) * 2004-07-02 2007-01-09 Air Products And Chemicals, Inc. Built in purifier for reactive gases
JP2006038487A (ja) 2004-07-22 2006-02-09 Mitsutoyo Corp 光学式測定装置
JP2006036849A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd バイオガスの処理利用システム及びバイオガスの処理利用方法
WO2006017940A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Questair Technologies Inc. Improved parallel passage contactor structure
CN100548874C (zh) 2004-08-30 2009-10-14 可乐丽化学株式会社 氮气的分离方法以及分子筛碳
US20060049102A1 (en) 2004-09-03 2006-03-09 Miller Jeffrey T Ionic polymer membranes
US7429289B2 (en) * 2004-09-07 2008-09-30 Ric Investments, Llc High output concentrator
US7344686B2 (en) 2004-10-07 2008-03-18 Mesoscopic Devices, Inc. Desulfurization apparatus with individually controllable heaters
US7828877B2 (en) 2004-11-05 2010-11-09 Xebec Adsorption, Inc. Separation of carbon dioxide from other gases
US20060099096A1 (en) 2004-11-08 2006-05-11 Shaffer Robert W Scroll pump system
DE102004061238A1 (de) 2004-12-20 2006-06-22 Basf Ag Adsorptive Anreicherung von Methan in Methan-haltigen Gasgemischen
CA2592224C (en) 2005-01-07 2013-08-27 Questair Technologies Inc. Engineered adsorbent structures for kinetic separation
EP1835980A4 (en) 2005-01-12 2011-02-16 Lummus Technology Inc METHODS AND APPARATUS FOR IMPROVED CONTROL OF PSA FLOW VARIATIONS
US7297279B2 (en) 2005-01-21 2007-11-20 Amcol International Corporation Method for removing oil from water coalescing in a polymer particle/fiber media
US7438079B2 (en) 2005-02-04 2008-10-21 Air Products And Chemicals, Inc. In-line gas purity monitoring and control system
FR2882941B1 (fr) 2005-03-08 2007-12-21 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'un gaz naturel par adsorption des mercaptans
US7311763B2 (en) 2005-04-22 2007-12-25 David Lloyd Neary Gas separation vessel apparatus
US7404846B2 (en) 2005-04-26 2008-07-29 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbents for rapid cycle pressure swing adsorption processes
US7390350B2 (en) 2005-04-26 2008-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Design and operation methods for pressure swing adsorption systems
FI20055381A (fi) 2005-07-01 2007-01-02 M Real Oyj Menetelmä selluloosan liuottamiseksi ja selluloosahiukkasten valmistamiseksi
EP1744572A1 (de) 2005-07-13 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Übertragung von Ethernet-Paketen über eine CPRI-Schnittstelle
EP1922132A4 (en) 2005-07-26 2009-09-02 Exxonmobil Upstream Res Co METHOD FOR CLEANING HYDROCARBONS AND REGENERATING ADSORPTIONS USED THEREOF
ES2638792T3 (es) 2005-07-28 2017-10-24 Carbon Sink Inc. Eliminación de dióxido de carbono del aire
CA2618385C (en) 2005-08-09 2013-12-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Absorbent composition containing molecules with a hindered amine and a metal sulfonate, phosphonate or carboxylate structure for acid gas scrubbing process
US20070084241A1 (en) 2005-10-07 2007-04-19 Steven Kretchmer Magnetic repulsion components for jewelry articles
JP4621575B2 (ja) 2005-10-17 2011-01-26 メタウォーター株式会社 ガス回収方法および装置
US7722700B2 (en) 2006-09-18 2010-05-25 Invacare Corporation Apparatus and method of providing concentrated product gas
US7763098B2 (en) 2005-11-18 2010-07-27 Xebec Adsorption Inc. Rapid cycle syngas pressure swing adsorption system
US7510601B2 (en) 2005-12-20 2009-03-31 Air Products And Chemicals, Inc. Portable medical oxygen concentrator
FR2896823B1 (fr) 2006-01-31 2008-03-14 Saint Gobain Ct Recherches Filtre catalytique presentant un temps d'amorcage reduit
PT1993706T (pt) 2006-03-06 2020-11-23 Lummus Technology Inc Sistema de medição e controlo de pressão para psa
DE102006011031A1 (de) 2006-03-09 2007-09-13 Linde Ag TSA-Prozess
US7722705B2 (en) 2006-05-11 2010-05-25 Corning Incorporated Activated carbon honeycomb catalyst beds and methods for the use thereof
US7651549B2 (en) 2006-06-13 2010-01-26 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with improved recovery of high-purity product
US7854793B2 (en) 2006-06-30 2010-12-21 David Lester Rarig Pressure swing adsorption system with indexed rotatable multi-port valves
JP2008272534A (ja) 2006-07-07 2008-11-13 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd Ｐｓａ方式の窒素ガス発生装置を利用する有機ハロゲン化合物を含む廃棄物の加熱処理方法及び加熱処理装置
US7456131B2 (en) 2006-08-28 2008-11-25 Ut-Battelle, Llc Increased thermal conductivity monolithic zeolite structures
US20080072822A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 White John M System and method including a particle trap/filter for recirculating a dilution gas
US8016918B2 (en) 2006-10-04 2011-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in rapid cycle pressure swing adsorption systems
US7717981B2 (en) 2006-10-04 2010-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in shallow beds in pressure swing adsorption systems
US20090071333A1 (en) 2006-10-04 2009-03-19 Air Products And Chemicals, Inc. Performance Stability in Shallow Beds in Pressure Swing Adsorption Systems
CA2667467C (en) 2006-10-27 2015-03-24 Questair Technologies Inc. Compact pressure swing reformer
US20080128655A1 (en) 2006-12-05 2008-06-05 Diwakar Garg Process and apparatus for production of hydrogen using the water gas shift reaction
US7713333B2 (en) 2006-12-20 2010-05-11 Praxair Technology, Inc. Adsorbents for pressure swing adsorption systems and methods of use therefor
ES2654302T3 (es) 2007-01-24 2018-02-13 Air Products And Chemicals, Inc. Conjunto de junta estanca para dispositivo de separación de gases
US7883569B2 (en) 2007-02-12 2011-02-08 Donald Leo Stinson Natural gas processing system
US7740687B2 (en) 2007-02-13 2010-06-22 Iacx Energy Llc Pressure swing adsorption method and system for separating gas components
EP2130575B1 (en) 2007-03-29 2014-11-12 NGK Insulators, Ltd. Honeycomb filter comprising segments
US7947118B2 (en) 2007-05-15 2011-05-24 Air Products And Chemicals, Inc. Containerized gas separation system
US8529662B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
US8545602B2 (en) 2007-05-18 2013-10-01 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, and H2S from gas mixtures containing same
US8529663B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
WO2008143966A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Exxonmobil Reserch And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
US7959720B2 (en) 2007-05-18 2011-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Low mesopore adsorbent contactors for use in swing adsorption processes
US8444750B2 (en) 2007-05-18 2013-05-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
EA017307B1 (ru) 2007-05-18 2012-11-30 Эксонмобил Рисерч Энд Инджиниринг Компани Температурная короткоцикловая адсорбция соиз дымовых газов при использовании контактора с параллельными каналами
US7744677B2 (en) 2007-05-25 2010-06-29 Prometheus Technologies, Llc Systems and methods for processing methane and other gases
JP5056181B2 (ja) 2007-06-06 2012-10-24 トヨタ自動車株式会社 水素ガス貯蔵装置
US7766025B2 (en) 2007-06-21 2010-08-03 Richard Greco Periodic regenerative heat exchanger
US8658041B2 (en) 2007-06-27 2014-02-25 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of using the same
EP2164598B1 (en) 2007-06-27 2013-01-02 Georgia Tech Research Corporation Hollow sorbent fiber and method of adsorbing a component from a medium
US7792983B2 (en) 2007-07-31 2010-09-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for checkpoint and restart of pseudo terminals
CA2695348A1 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process
JP2009080171A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Nec Electronics Corp 信号処理装置
US7819948B2 (en) 2007-10-29 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary valve
CA2609859C (en) 2007-11-02 2011-08-23 Imperial Oil Resources Limited Recovery of high quality water from produced water arising from a thermal hydrocarbon recovery operation using vacuum technologies
US8377173B2 (en) 2007-11-08 2013-02-19 The University Of Akron Amine absorber for carbon dioxide capture and processes for making and using the same
BRPI0820165A2 (pt) 2007-11-12 2015-06-16 Exxonmobil Upstream Res Co Método e sistema para tratar uma corrente de alimentação gasosa, e, método para tratar uma corrente gasosa rica em nitrogênio.
US20100252497A1 (en) 2007-11-30 2010-10-07 Ellison Adam J Compositions for applying to honeycomb bodies
FR2924951A1 (fr) 2007-12-12 2009-06-19 Air Liquide Procede de co- ou tri-generation avec mise en oeuvre d'une premiere et d'une seconde unites de capture de h2s et/ou du co2 fonctionnant en parallele.
US7763099B2 (en) 2007-12-14 2010-07-27 Schlumberger Technology Corporation Downhole separation of carbon dioxide from natural gas produced from natural gas reservoirs
US20090162268A1 (en) 2007-12-19 2009-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Carbon Dioxide Separation Via Partial Pressure Swing Cyclic Chemical Reaction
CN101952210B (zh) 2007-12-31 2013-05-29 3M创新有限公司 流体过滤制品及其制造和使用方法
US7862645B2 (en) 2008-02-01 2011-01-04 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of gaseous contaminants from argon
US8142745B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from nitrogen utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8142746B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from methane utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8071063B2 (en) 2008-02-21 2011-12-06 Exxonmobile Research And Engineering Company Separation of hydrogen from hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US7785405B2 (en) 2008-03-27 2010-08-31 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed permanent magnet motors with centrifugal compressors
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
EP3144050B1 (en) 2008-04-30 2018-12-05 Exxonmobil Upstream Research Company Method for removal of oil from utility gas stream
US8397482B2 (en) 2008-05-15 2013-03-19 General Electric Company Dry 3-way catalytic reduction of gas turbine NOx
AU2009249761B2 (en) 2008-05-20 2012-10-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of cooling and liquefying a hydrocarbon stream, an apparatus therefor, and a floating structure, caisson or off-shore platform comprising such an apparatus
JP5319962B2 (ja) 2008-05-30 2013-10-16 富士フイルム株式会社 有機薄膜光電変換素子およびその製造方法
US8114194B2 (en) 2008-06-24 2012-02-14 On Site Gas Systems, Inc. Gas separation vessel with internal partition
EP2667063B1 (en) 2008-07-02 2016-12-21 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary face seal with anti-crowning features
WO2010028482A1 (en) 2008-09-09 2010-03-18 Xebec Adsorption Inc. Compact pressure balanced rotary valve
US7867320B2 (en) 2008-09-30 2011-01-11 Praxair Technology, Inc. Multi-port indexing drum valve for VPSA
EP2373399A1 (en) 2008-12-22 2011-10-12 3M Innovative Properties Company Compact multigas filter
ES2746198T3 (es) 2008-12-22 2020-03-05 Glatt Systemtechnik Gmbh Gránulo adsorbente de material compuesto, proceso para su producción y proceso de separación de gases
US20110296871A1 (en) 2009-01-15 2011-12-08 Esther Lucia Johanna Van Soest-Vercammen Method and apparatus for separating nitrogen from a mixed stream comprising nitrogen and methane
US8210772B2 (en) 2009-03-23 2012-07-03 Antea Usa, Inc. Soil vapor extraction remediation system with vapor stream separation
TW201043327A (en) 2009-03-30 2010-12-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Pressure swing adsorbing type gas separating method and separation device
ES2346627B1 (es) 2009-04-17 2011-08-08 Universidad Politecnica De Valencia Uso de un material cristalino microporoso de naturaleza zeolitica conestructura rho en tratamiento de gas natural.
AU2010239718B2 (en) 2009-04-20 2016-02-04 Exxonmobil Upstream Research Company Cryogenic system for removing acid gases from a hyrdrocarbon gas stream, and method of removing acid gases
US20100288704A1 (en) 2009-05-12 2010-11-18 Jeffrey Michael Amsden Flow-Through Substrate Assemblies and Methods for Making and Using Said Assemblies
CH701803A1 (de) 2009-09-03 2011-03-15 Alstom Technology Ltd Gasturbogruppe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasturbogruppe.
US8459302B2 (en) 2009-09-21 2013-06-11 Gulf Sea Ventures LLC Fluid-directing multiport rotary valve
US8361200B2 (en) 2009-10-15 2013-01-29 Abdelhamid Sayari Materials, methods and systems for selective capture of CO2 at high pressure
US8361205B2 (en) 2009-12-23 2013-01-29 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8268043B2 (en) 2009-12-23 2012-09-18 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8591634B2 (en) 2010-01-28 2013-11-26 Air Products And Chemicals, Inc. Method and equipment for selectively collecting process effluent
JP2011169640A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Sony Corp テラヘルツ分光用デバイスおよびその製造方法、ならびにテラヘルツ分光装置
US20110217218A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Systems and Methods for Acid Gas Removal
WO2011139894A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus for making a high purity gas
US8573124B2 (en) 2010-05-11 2013-11-05 Orbital Sciences Corporation Electronic safe/arm system and methods of use thereof
US8529665B2 (en) 2010-05-12 2013-09-10 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed induction motors with centrifugal compressors
SG185444A1 (en) 2010-05-28 2012-12-28 Exxonmobil Chem Patents Inc Reactor with reactor head and integrated valve
US8470395B2 (en) 2010-06-01 2013-06-25 Air Products And Chemicals Inc. Low energy, high recovery, rapid cycle kinetic PSA for biogas
US8268044B2 (en) 2010-07-13 2012-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of a sour syngas stream
US8752390B2 (en) 2010-07-13 2014-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for producing power and hydrogen
US8518356B2 (en) 2010-07-27 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for adjustably treating a sour gas
CN103180028B (zh) 2010-08-27 2016-07-06 英温提斯热力技术有限公司 使用导热接触器结构吸附分离气体的方法
US8535414B2 (en) 2010-09-30 2013-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Recovering of xenon by adsorption process
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
US8680344B2 (en) 2011-01-25 2014-03-25 Zeochem Llc Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof
US8795411B2 (en) 2011-02-07 2014-08-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method for recovering high-value components from waste gas streams
AU2012259377B2 (en) 2011-03-01 2016-12-01 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of removing contaminants from a hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems
CA2824162A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
US8673059B2 (en) 2011-03-01 2014-03-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Rapid temperature swing adsorption contactors for gas separation
US9034079B2 (en) 2011-03-01 2015-05-19 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of removing contaminants from hydrocarbon stream by swing adsorption and related apparatus and systems
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
WO2012118755A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having an encased adsorbent contractor and swing adsorption processes related thereto
AU2012223487A1 (en) 2011-03-01 2013-09-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having compact configuration multiple swing adsorption beds and methods 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
EP2694945A4 (en) 2011-04-06 2014-10-01 Exxonmobil Res & Eng Co IDENTIFICATION AND USE OF ISOMORPHIC SUBSTITUTED MOLECULAR SIEVE MATERIAL FOR GAS SEPARATION
AU2012294927B2 (en) 2011-08-09 2017-01-12 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process
US8888902B2 (en) * 2011-08-26 2014-11-18 Separation Design Group Llc Portable oxygen enrichment device and method of use
US8808425B2 (en) 2011-08-30 2014-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for producing hydrogen and carbon monoxide
US8715617B2 (en) 2012-03-15 2014-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen production process with low CO2 emissions
US8778051B2 (en) 2012-03-15 2014-07-15 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
US9964352B2 (en) 2012-03-21 2018-05-08 Exxonmobil Upstream Research Company Separating carbon dioxide and ethane from a mixed stream
FR2988623B1 (fr) 2012-04-02 2020-12-18 Air Liquide Reduction des volumes morts d'un adsorbeur pour adsorption d'un flux gazeux
US8808426B2 (en) 2012-09-04 2014-08-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
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
KR102044592B1 (ko) 2012-12-06 2019-11-13 엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니 기체 분리용 흡착제의 선택화 방법
US9108145B2 (en) 2013-05-16 2015-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of air
US9649590B2 (en) 2014-01-13 2017-05-16 Versum Materials Us, Llc System and method for gas recovery and reuse
EP2823872A3 (en) 2014-09-11 2015-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007527307A (ja) * 2003-07-09 2007-09-27 エイチ２ジーイーエヌ・イノベーションズ・インコーポレイテッド モジュラー圧力スイング吸着プロセスならびに装置
US20050045041A1 (en) * 2003-08-29 2005-03-03 Hechinger Glenn R. Removable cartridge for swing-type adsorption system
JP2013530038A (ja) * 2010-05-28 2013-07-25 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 一体型吸着器ヘッド及び弁設計及びこれと関連したスイング吸着法

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