KR20230164703A - 3-생성물 압력 변동 흡착 시스템 - Google Patents

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브래들리 러셀
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유오피 엘엘씨
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Abstract

가벼운 핵심 컴포넌트, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트를 포함하는 공급 가스 혼합물로부터 3개의 생성물 스트림들을 생성하는 3-생성물 PSA 시스템이 설명된다. 3-생성물 PSA 시스템은 가벼운 핵심 컴포넌트가 풍부한 고압 생성물 스트림, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 풍부한 저압 테일 가스 스트림 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 생성한다.

Description

3-생성물 압력 변동 흡착 시스템
본 출원은 2021년 3월 29일에 출원된 미국 가특허출원 일련번호 제63/167,334호의 우선권을 주장하며, 이 문서의 전체 내용은 참조로 본 문서에 포함된다.
수소는 청정 연소 연료이기 때문에 상당한 성장 잠재력을 가질 것으로 예상된다. 그러나 수소 생산은 전통적으로 중요한 CO2 배출원이며, 정부 규제와 사회적 압력으로 인해 CO2 배출에 점점 더 많은 세금을 부과하거나 처벌하고 있다. 결과적으로, 성장하는 시장을 포착하기 위한 후속 지질 격리를 위해 부산물 CO2를 회수하는 동시에 수소 생산 비용을 낮추기 위한 상당한 경쟁이 예상된다. CO2는 증기로 분리되어 일반 파이프라인에 공급될 수 있지만, 현재 세계 특정 지역에서는 CO2 파이프라인 인프라가 부족하기 때문에 트럭이나 선박으로 쉽게 운송하려면 액화 형태로 생산해야 할 가능성이 높다.
일부 애플리케이션에서, 증기 개질 또는 자체가열성의(autothermal) 개질로부터 95% 이상의 CO2 포집 또는 유틸리티로부터의 CO2 영향을 포함하여 90% 이상이 바람직하며 곧 필요할 수도 있다. 그러나 특히 CO2 회수 시스템이 기존 증기 개질 플랜트에 개조되는 경우 수소 생산 플랜트의 CO2 포집 비율을 예를 들어 50% 내지 60%로 낮추는 것이 경제적 관점에서 바람직할 수 있다. 그러한 경우, 시프트된 합성가스(syngas)로부터 CO2가 경제적으로 회수될 수 있다(연소 전 포집). 증기 개질 수소 플랜트 외에도, 합성가스 CO2 포집은 자열가열성의 개질(ATR), 가스화 또는 부분 산화(POX)와 같은 다른 탄화수소 또는 화석 연료 전환 프로세스에서도 바람직할 수 있다.
대부분의 기존 수소 생산 프로세스는 시프트된 합성가스로부터 고순도 생성물 수소를 회수하기 위해 압력 변동 흡착(pressure swing adsorption; PSA)을 활용한다. PSA 유닛의 저압 테일 가스 스트림은 일반적으로 프로세스를 위한 열이나 증기를 생성하기 위해 연소된다. 스트림이 연소기(combustor)로 보내지지 않으면, 프로세스에서 불순물이 쌓이는 것을 방지하기 위해 퍼지(purge)가 필요하다.
US 8,021,464에는 합성가스로 전환되는 탄화수소 혼합물로부터 수소와 CO2를 함께 생산하는 프로세스가 기술되어 있다. 합성가스는 PSA 유닛에서 수소가 풍부한 스트림과 PSA 오프가스 스트림(offgas stream)으로 분리된다. PSA 오프가스는 압축 및 건조된 후, CO2가 풍부한 응축물을 응축 및 분리하는 여러 단계가 이어지며, 각 단계에서 온도가 낮아지며 온도 범위는 주변 온도에서 -56℃까지이다. 그러나 이 프로세스에서는 상당량의 CO2를 포함하는 퍼지 스트림이 생성되며 이는 프로세스에서 제거되어야 한다. 투과 모듈(permeate module)을 사용하여 분리를 개선할 수 있지만, 전력 요구 사항이 증가한다.
US 8,241,400에는 개질기 유닛, 선택적인 수성 가스 시프트 반응기, PSA 유닛 및 극저온 정화 유닛 또는 촉매 산화기를 포함하는 시스템을 사용하여 탄화수소 혼합물로부터 수소와 CO2를 회수하는 프로세스가 기술되어 있다. PSA 유닛은 고압 수소 스트림, 저압 CO2 스트림, CO2 코-퍼지 단계(co-purge step)에서 배출되는 CH4 풍부 스트림의 세 가지 스트림들을 생성한다. 프로세스 중 CO2 정제 유닛에서 정제된 CO2는 PSA 유닛의 코-퍼지로 사용된다. 흡착 단계는 250psig 내지 700psig의 압력에서 운영된다. 코-퍼지 단계 동안의 압력은 300psig 내지 800psig 범위이고, CO2 코-퍼지 스트림은 흡착 단계 동안의 압력보다 높은 압력에서 도입되는 것이 바람직하다.
제2 고압 공급 스트림(CO2 공동 퍼지 스트림)의 사용은 US 8,241,400에서 프로세스의 비용 및 복잡성을 증가시킨다. 둘 사이에 격리 밸브와 중간-측 인출장치(intermediate side-draw)가 있는 분할된 흡착기(또는 두 개의 별도 용기)가 필요하므로 프로세스의 비용과 복잡성이 더욱 증가한다.
따라서 개선되고 비용 효과적인 CO2 회수를 갖춘 개선된 수소 분리 프로세스가 필요하다.
도 1은 본 발명의 3-생성물 PSA 시스템에 사용하기 위한 3-생성물 PSA 유닛의 일 실시예를 예시한다.
도 2는 기존의 증기 개질 수소 생산 프로세스로부터 CO2를 회수하고 본 발명의 3-생성물 PSA 유닛을 사용하여 수소 생산을 증가시키는 방법의 일 실시예를 예시한다.
도 3은 본 발명의 3-생성물 PSA 유닛을 사용하여 CO2 회수 및 수소 생산 방법의 또 다른 실시예를 예시한다.
3-생성물 PSA 시스템은 가벼운 핵심 컴포넌트, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트를 포함하는 공급 가스 혼합물로부터 3개의 생성물 스트림들을 생성한다. 3-생성물 PSA 시스템은 가벼운 컴포넌트가 풍부한 고압 생성물 스트림, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 풍부한 저압 테일 가스 스트림, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 생성합니다. 가벼운 컴포넌트는 가장 약하게 흡착하는 종이고, 무거운 컴포넌트는 가장 강하게 흡착하는 종이며, 중간 컴포넌트는 가벼운 컴포넌트와 무거운 컴포넌트 사이의 것이다. 가볍고 무거운 컴포넌트가 반드시 분자량과 일치하는 것은 아니다.
3-생성물 PSA 유닛은 PSA 흡착 용기를 포함한다. 일반적으로 적어도 6개의 용기들이 있으며 일반적으로 8 내지 14개의 용기들이 있다. 용기는 일반적으로 1 내지 5개, 일반적으로 2 내지 3개의 하나 이상의 흡착제 층들을 포함한다. 흡착제 층의 베드의 비율은 일반적으로 10% 내지 100%이다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 흡착제의 서로 다른 층들은 오버헤드 스트림의 컴포넌트에 대해 서로 다른 선택성을 갖는다. 예를 들어, 수소 생산 프로세스와 CO2 회수를 통해, 일부 층에는 활성 알루미나, 실리카겔 및 나트륨 Y 제올라이트 층을 포함하되 이에 제한되지 않는 메탄, 일산화탄소, 질소, 아르곤 및 수소에 비해 CO2를 선택적으로 흡착하는 흡착제가 포함되어 있다. 다른 층에는 활성탄 층, 실리카 겔 및 분자체 제올라이트(예를 들어, 5A 또는 나트륨 X 제올라이트) 층을 포함하되 이에 제한되지 않는 수소에 비해 CO2, 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤을 선택적으로 흡착하기 위한 흡착제가 포함되어 있다. 당업자는 다른 제올라이트가 사용될 수 있으며 적절한 흡착제를 선택하는 방법을 알 것이다.
용기의 한쪽 단부에 제1 개구가 있고 반대쪽 단부에 제2 개구가 있다. 편의상 단부는 용기의 상단과 하단으로 지칭될 것이다. 하단의 제1 개구는 고압의 공급 가스 입구 라인과 저압의 테일 가스 출구 라인에 선택적으로 연결된다. 용기 상단의 제2 개구는 고압 생성물 출구 라인, 중간압 벤트 가스 출구 라인 및 저압 퍼지 가스 입구 라인에 선택적으로 연결된다.
공급 가스는 용기 하부의 제1 개구를 통해 고압으로 유입되고, 고압, 병류 흡착 및 생성물 제거 단계는 용기 상부의 제2 개구를 통해 고압에서 용기에서 생성물이 빠져나가는 과정에서 발생한다. 적어도 하나의 병류 감압 단계, 이어서 중간압 병류 감압 및 베기 가스 제거 단계가 있다. 중간 핵심 컴포넌트는 중간압에서 상부의 개구를 통해 제거된다. 역류 블로우다운 단계와 역류 퍼지 단계가 있다. 퍼지 가스는 낮은 압력에서 용기 상부의 개구를 통해 들어간다. 역류 블로우다운 단계와 역류 퍼지 단계 중 하나 또는 둘 모두 동안 용기 하부에 있는 개구를 통해 무거운 핵심 컴포넌트를 낮은 압력에서 제거할 수 있다. 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계가 있다.
본 발명의 3-생성물 PSA 유닛은 여러 장점을 제공한다. 고압에서는 중간 핵심 컴포넌트가 제거되지 않는다. 이는 대신에 가벼운 핵심 컴포넌트가 제거되는 고압과 무거운 핵심 컴포넌트가 제거되는 저압 사이의 중간압을 제거하는데, 고압보다는 저압에 훨씬 더 가깝다. 중간압은 일반적으로 450 ㎪ 미만이다.
또한, 고압 코-퍼지 스트림은 사용되지 않는다. 게다가 용기는 분할되지 않는다; 중간 핵심 컴포넌트는 용기 상부의 개구를 통해 배출된다. 따라서 두 개의 흡착제 베드들 사이에 격리 밸브와 측 배출구가 필요하지 않다. 이러한 요인으로 인해 3-생성물 PSA 유닛은 US 8,241,400의 PSA 및 프로세스보다 구축 및 운영 비용이 훨씬 덜 복잡해지고 저렴해졌다.
공급 가스 혼합물의 공급원은 가벼운 핵심 컴포넌트, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트를 포함하는 임의의 프로세스 스트림일 수 있다. 적합한 프로세스 스트림에는 증기 개질, ATR, 가스화 또는 부분 산화(POX)와 같은 신규 및 기존 수소 생산 프로세스의 프로세스 스트림이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 다른 적합한 프로세스 스트림은 유동화 촉매 분해(FCC) 오프 가스와 같은 석유 정제소로부터의 수소 함유 부산물 스트림일 수 있다.
본 발명의 일 양태는 가벼운 핵심 컴포넌트, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트를 포함하는 공급 가스 혼합물을 분리하는 방법이며, 이 방법은: PSA 사이클을 갖는 3-생성물 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 공급 가스 혼합물을 도입하는 단계-여기서, 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛을 포함함-; 가벼운 핵심 컴포넌트가 풍부한 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계-여기서, 고압 생성물 스트림에는 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 및 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 실질적으로 없음-; PSA 유닛의 상부에 있는 개구를 통해 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계; 및 용기 하부의 개구를 통해 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 풍부한 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 고압, 병류 흡착 단계 동안 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계; PSA 사이클의 중간압 병류 감압 단계 동안 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계; 및 PSA 사이클의 역류 감압 단계 및 역류 퍼지 단계 중 적어도 하나 동안 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, PSA 사이클은:
고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계;
고압 병류 흡착 단계 및 생성물 제거 단계 이후에 적어도 하나의 병류 감압 단계;
적어도 하나의 병류 감압 단계 이후에 중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계;
중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계에 이후에 역류 블로우다운 단계 및 테일 가스 제거 단계;
역류 블로우다운 단계 이후에 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계; 및
역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, PSA 사이클은 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후의 병류 공급 재가압 단계 또는 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후의 역류 생성물 재가압 단계를 더 포함한다.
고압 생성물 스트림은 전형적으로 1,000 내지 6,000 ㎪, 또는 2,000 ㎪ 내지 5,000 ㎪, 또는 2,500 ㎪ 내지 4,500 ㎪ 범위의 고압에서 제거된다.
유입되는 공급 가스 혼합물의 온도는 전형적으로 20℃ 내지 60℃, 또는 30℃ 내지 50℃, 또는 40℃(또는 온도 범위의 임의의 조합) 범위이다.
통상적인 2-생성물 PSA 공급 가스 내 가벼운 핵심 컴포넌트의 농도는 일반적으로 60 몰% 내지 90+ 몰% 범위이다. 예를 들어, 수소 PSA 유닛으로의 공급 스트림 내 수소 농도는 일반적으로 70몰% 내지 80몰%이다. 일반적으로 PSA 유닛에서 수소 농도가 50몰% 미만인 공급 스트림을 처리하는 것이 어렵다는 것이 인정된다.
대조적으로, 본 발명의 3-생성물 PSA 유닛에 대한 공급 가스 혼합물 내의 수소 농도는 일반적으로 20몰% 내지 60몰% 범위이다. 예를 들어, 증기 개질 플랜트 테일 가스의 CO2 회수 시스템 내 CO2 증류 컬럼 오버헤드 가스의 수소 농도는 30m몰% 내지 50몰%이고, 유동 촉매 분해(FCC) 오프-가스의 수소 농도는 20몰% 내지 40몰%이다.
공급 가스 혼합물 중 가벼운 핵심 컴포넌트의 80% 내지 90%는 전형적으로 고압 생성물 스트림에서 회수되고, 이 고압 생성물 스트림에는 무거운 핵심 컴포넌트와 중간 핵심 컴포넌트가 실질적으로 없다. 이는 일반적으로 공급 가스 혼합물에 비해 무거운 핵심 컴포넌트를 1% 미만, 0.1% 미만 또는 0.01% 미만 포함한다. 이는 일반적으로 공급 가스 혼합물에 비해 중간 핵심 컴포넌트를 10% 미만, 5% 미만, 2% 미만, 1% 미만 또는 0.1% 미만 포함한다.
저압 생성물 스트림은 전형적으로 50 ㎪ 내지 250 ㎪, 또는 100 ㎪ 내지 200 ㎪ 범위의 저압에서 제거된다.
저압 생성물 스트림은 전형적으로 공급 가스 혼합물 중 무거운 핵심 컴포넌트를 95% 내지 100% 함유한다. 이는 일반적으로 공급 가스 혼합물에 대해 10%의 가벼운 핵심 컴포넌트(예를 들어, 5% 내지 15%)를 포함하고, 공급물에 대해 40%의 중간 핵심 컴포넌트(예를 들어, 20% 내지 60%)를 포함한다.
중간압 생성물 스트림은 고압과 저압 사이의 중간압에서 제거된다. 중간압은 고압보다 저압에 훨씬 더 가깝고, 일반적으로 저압의 400 ㎪ 이내, 즉 300 ㎪ 또는 200 ㎪ 이내이다. 전형적으로, 중간압 생성물 스트림은 150 ㎪ 내지 450 ㎪, 또는 250 ㎪ 내지 350 ㎪ 범위의 압력에서 제거된다. 중간압 범위와 저압 범위 사이에 일부 중복이 있기는 하지만, 특정 경우에는 저압이 중간압보다 낮아지는 것으로 이해된다.
중간압 벤트 가스 스트림은 전형적으로 공급 가스 혼합물 중 중간 핵심 컴포넌트를 40% 내지 80% 함유한다. 이는 일반적으로 공급 가스 혼합물에 대해 가벼운 핵심 컴포넌트를 10% 포함하고(예를 들어, 5% ~ 25%) 및 공급물에 대해 무거운 핵심 컴포넌트의 5% 미만, 또는 1% 미만, 또는 0.1% 미만을 함유한다.
일부 실시예에서, 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이다.
일부 실시예에서, 무거운 핵심 컴포넌트는 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나이다.
일부 실시예에서, 중간 핵심 컴포넌트는 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나이다.
일부 실시예에서, 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이고; 무거운 핵심 컴포넌트는 이산화탄소와 에틸렌 중 적어도 하나이고; 및 중간 핵심 컴포넌트는 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나이다.
본 발명의 또 다른 양태는 수소, 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나, 그리고 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 공급 가스 혼합물을 분리하는 방법이며, 이는 PSA 사이클을 갖는 3-생성물 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 공급 가스 혼합물을 도입하는 단계-여기서, 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛을 포함함-; 수소가 풍부한 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계-여기서, 고압 생성물 스트림에는 이산화탄소와 에틸렌 중 적어도 하나, 그리고 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나가 실질적으로 없음-; PSA 유닛의 상부에 있는 개구를 통해 일산화탄소, 메탄, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계; 및 이산화탄소 또는 에틸렌 중 적어도 하나가 풍부한 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 고압 병류 흡착 단계 동안 고압 수소 스트림을 제거하는 단계를 포함하고; 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 중간압 병류 감압 단계 동안 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함하고; 및 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 역류 감압 단계 및 역류 퍼지 단계 중 적어도 하나 동안 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, PSA 사이클은:
고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계;
고압 병류 흡착 단계 및 생성물 제거 단계 이후에 적어도 하나의 병류 감압 단계;
적어도 하나의 병류 감압 단계 이후에 중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계;
중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계 이후에 역류 블로우다운 단계 및 테일 가스 제거 단계;
역류 블로우다운 단계 이후에 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계; 및
역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 본 방법은 적어도 하나의 역류 재가압 단계 후에 병류 공급물 재가압 단계, 또는 적어도 하나의 역류 재가압 단계 후에 역류 생성물 재가압을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 고압 생성물 스트림은 1,000 ㎪ 내지 6,000 ㎪ 범위의 압력에서 제거되는 것; 중간압 벤트 가스 스트림은 150 ㎪ 내지 450 ㎪ 범위의 압력에서 제거되는 것; 및 저압 테일 가스 흐름은 100 ㎪ 내지 250 ㎪ 범위의 압력에서 제거되는 것 중 적어도 하나이다.
본 발명의 또 다른 양태는 3-생성물 PSA 유닛이다. 일 실시예에서, 3-생성물 PSA 유닛은: 제1 단부와 제2 단부를 갖는 PSA 흡착 용기를 포함하고, PSA 흡착 용기는 적어도 하나의 흡착제 층을 포함하고, PSA 흡착 용기는 제1 단부에 제1 개구가 있고, 제2 단부에 제2 개구가 있고, 제1 개구는 고압 공급 가스 입구 라인 및 저압 무거운 핵심 컴포넌트 출구 라인과 선택적으로 유체 연통하며, 제2 개구는 고압 생성물 출구 라인, 중간압 벤트 가스 출구 라인, 및 저압 퍼지 가스 입구 라인과 선택적으로 유체 연통한다.
특정 애플리케이션에서, 3-생성물 PSA 유닛은 고압 생성물 스트림, CO2와 일부 불순물을 포함하는 저압 테일 가스 스트림, 그리고 대부분의 불순물을 포함하는 중간압 벤트 가스 스트림에서 고순도 수소를 생산한다. 중간압 벤트 가스 스트림은 다른 두 스트림들 사이의 압력을 갖는다. CO2가 풍부한 테일 가스 스트림은 압축되어 CO2 회수 시스템으로 보내질 수 있으며, 여기에서 고순도 액체 CO2 스트림이 회수된다. 불순물이 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림은 가열기나 폐열 보일러에서 연소되어 업스트림 프로세스를 위한 열과 증기를 생성할 수 있다. 일부는 추가 불순물 반응 및 수소 회수를 위해 개질기 또는 수성 가스 전환 반응기의 상류에서 재활용될 수 있다.
공급 가스 혼합물이 수소 생산 프로세스로부터의 반응 혼합물 유출물 스트림인 경우, 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이고; 무거운 핵심 컴포넌트는 이산화탄소이고; 및 중간 핵심 컴포넌트는 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나이다.
공급 가스 혼합물이 유체 촉매 분해(FCC) 오프-가스 스트림인 경우, 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이고; 무거운 핵심 컴포넌트는 에틸렌이고; 및 중간 핵심 컴포넌트는 메탄과 질소 중 적어도 하나이다.
기존의 2-생성물 PSA 유닛 대신 3-생성물 PSA 시스템을 활용하면 프로세스에서 불순물이 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 배출 스트림에서 가치 있는 수소의 손실을 초래할 수 있는 불순물을 제거하기 위한 물리적인 배출 스트림을 사용할 필요가 없다.
특정 프로세스에서, 공급 가스 혼합물은 수소 생산 프로세스로부터의 유출물일 수 있다. 유출물은 가벼운 핵심 컴포넌트로 수소, 무거운 핵심 컴포넌트로 CO2, 그리고 중간 핵심 컴포넌트로 일산화탄소, 메탄, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함한다. 유출물은 일반적인 PSA 유닛에서 수소 스트림과 테일 가스 스트림으로 분리될 수 있다. 테일 가스 스트림은 CO2 회수 유닛의 증류 컬럼에서 압축되어 CO2를 포함하는 하부 스트림과 수소, CO2, 그리고 일산화탄소, 메탄, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 오버헤드 스트림으로 분리될 수 있다. 오버헤드 스트림은 3-생성물 PSA 유닛으로 보내지고 여기서 고압의 순수한 수소, 저압의 CO2가 풍부한 테일 가스 스트림, 일산화탄소, 메탄, 질소, 아르곤 및 회수되지 않은 수소(들어오는 오버헤드 스트림의 수소 10%)를 포함하는 중압 벤트 가스 스트림을 생산한다.
3-생성물 PSA 시스템을 사용하여 오버헤드 스트림에서 직접 순수 수소를 추출하는 것은 재활용 구성을 사용하는 시스템에 비해 경제적 이점을 제공할 수 있는 잠재력이 있다. 추가 수소 생산은 프로세스 경제성을 크게 향상시킨다. 증류 컬럼 오버헤드 스트림에 3-생성물 PSA 유닛을 사용하면 막 분리 프로세스에서 발생하는 CO2의 비투과 손실을 방지할 수 있다. 3-생성물 PSA 시스템을 활용하면 혁신과 유연성이 제공되어 다운스트림 장비 크기와 유틸리티가 줄어들고 CO2 포집량이 늘어난다(불순물이 풍부한 퍼지 흐름에는 상당한 CO2가 포함되어 있지 않기 때문).
도 1은 PSA 흡착 용기(10)를 포함하는 PSA 유닛(5)을 도시한다. 용기(10)는 3개의 흡착층들(15, 20, 25)을 포함한다. 용기(10)는 제1 단부(35)에 제1 개구(30)와 제2 단부(45)에 제2 개구(40)를 포함한다. 개구(30)는 밸브(55)를 통해 고압 공급 가스 입구 라인(50)과 그리고 밸브(65)를 통해 저압 테일 가스 출구 라인(60)과 선택적으로 유체 연통된다. 제2 개구(40)는 밸브(75)를 통해 고압 생성물 출구 라인(70), 밸브(85)를 통해 중간압 배기 가스 출구 라인(80), 및 밸브(95)를 통해 저압 퍼지 가스 입구 라인(90)과 선택적으로 유체 연통한다.
PSA 사이클의 고압, 병류(co-current) 흡착 및 생성물 제거 단계 동안, 밸브들(55, 75)은 개방되고 밸브들(65, 85, 95)은 폐쇄되어, 고압 공급 가스가 용기(10)로 들어가고 고압 생성물 스트림이 빠져나가도록 한다.
적어도 하나의 병류 감압 단계 동안, 밸브들(55, 65, 75, 85, 95)은 폐쇄된다.
중간압 병류 감압 및 배기 제거 단계 동안, 밸브(85)는 개방되고 밸브들(55, 65, 75, 95)은 폐쇄된다.
역류(counter-current) 블로우다운(blowdown) 단계 및 테일 가스 제거 단계 동안, 밸브(65)는 개방되고, 밸브들(55, 75, 85, 95)은 폐쇄된다. 베드는 밸브(65)를 통해 감압되고 CO2의 일부가 탈착된다(desorbed).
역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 동안, 밸브들(65, 95)은 개방되고, 밸브들(55, 75, 85)은 폐쇄된다. 퍼지 가스가 도입되고 CO2가 제거된다.
적어도 하나의 역류 재가압 단계 동안, 밸브들(55, 65, 75, 85, 95)은 폐쇄된다.
도 2는 본 발명의 3-생성물 PSA 유닛을 포함하는 수소 생산 프로세스(100)의 일 실시예를 도시한다. 천연 가스(105)와 물(110)은 기존 수증기 개질 프로세스 유닛(120)의 반응 섹션(112)으로 보내지고, 보조 연료 가스(114)와 공기(115)는 수증기 개질 프로세스 유닛(120)의 로(furnace)로 보내진다. 천연 가스 대신 나프타 및 액화 석유 가스(LPG)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 탄화수소 공급 스트림이 사용될 수 있다. 보조 연료 가스는 PSA 테일 가스 또는 배기 가스가 프로세스를 구동하는 데 충분한 열을 제공하지 않기 때문에 개질 반응을 위한 안정성과 충분한 열을 제공하는 추가 연료 소스이다. 적합한 보조 연료 가스는 천연 가스 및 기타 대부분 탄화수소 함유 연료, 예를 들어 정유연료가스, 석유화학단지 합성연료가스, 기화된 나프타 또는 기화된 액화석유가스(LPG), 또는 원시 또는 순수 수소까지 포함하는 탄화수소 함유 연료와 수소의 혼합물을 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.
증기 개질 및 물-가스 시프트 반응은 수소, CO2, 물 및 메탄, 일산화탄소 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는 유출물 스트림(effluent stream)(125)을 생성한다. 연료 가스 스트림(130) 및 증기 스트림(135)은 또한 증기 개질 프로세스 유닛(120)에서 배출된다.
유출물 스트림(125)은 30℃ 내지 50℃(증기 개질 프로세스에서 열 회수 및 냉각 후)의 온도 및 2,000 내지 3,000 ㎪의 압력을 갖는다. 유출물 스트림(125)은 수소 PSA 유닛(140)으로 보내지고, 여기서 이는 수소가 풍부한 고순도 수소 스트림(145)과 수소의 일부, CO2, 물, 그리고 메탄, 일산화탄소 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는 수소 함량이 낮은(depleted) 테일 가스 스트림(150)으로 분리된다.
테일 가스 스트림(150)은 압축기(compressor)(155)로 보내져 110 ㎪ 내지 150 ㎪ 범위의 압력에서 3,000 ㎪ 내지 6,000 ㎪ 범위의 압력으로 압축된다.
압축된 테일 가스 스트림(160)은 CO2 회수 유닛(165)으로 보내지고, 여기서 건조되어 물 스트림(167)이 제거되고 -20℃ 내지 -50℃의 온도로 냉각한 후 하부 스트림(170)과 오버헤드 스트림(175)으로 분리된다. 액체 CO2를 포함하는 하부 스트림(170)이 회수된다.
오버헤드 스트림(175)은 3-생성물 PSA 유닛(185)을 포함하는 3-생성물 PSA 시스템(180)으로 보내져 3개의 스트림들로 분리된다. 고압 수소 스트림(190)이 회수된다. 저압 CO2 스트림(195)은 압축기(155)로 재순환된다. 메탄, 일산화탄소 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는 중간압 배기 가스 스트림(200)은 연료로서 증기 개질 프로세스 유닛(120)으로 보내진다.
바이패스 라인(bypass line)(202)은 테일 가스 스트림(150)을 연소를 위해 기존 증기 개질 프로세스 유닛(120)의 노(118)로 보낸다. 이는 압축기(155), CO2 회수 유닛(165) 또는 3-생성물 PSA 시스템(180)에 문제가 발생한 경우 증기 개질 프로세스 유닛(120)이 CO2를 회수하지 않고 계속 동작할 수 있게 한다.
도 3은 본 발명의 3-생성물 PSA 유닛을 포함하는 수소 생산 프로세스(300)의 또 다른 실시예를 예시한다. 천연 가스(305), 물(310), 산소(315)는 ATR/GHR 프로세스(320)로 보내진다. 증기 개질 및 부분 산화 반응은 수성 가스 시프트 반응 유닛(330)으로 보내지는 합성가스 유출물 스트림(325)을 생성한다. 수성 가스 시프트 반응 유닛(330)으로부터의 유출물(335)은 수소, CO2, 물, 및 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함한다.
유출물(335)은 PSA 유닛(340)으로 보내지고, 여기서 이는 수소가 풍부한 고순도 수소 스트림(345)과 수소의 일부, CO2, 물, 그리고 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 수소 함량이 낮은 테일 가스 스트림(350)으로 분리된다.
테일 가스 스트림(350)은 압축기(355)로 보내진다. 압축된 테일 가스 스트림(360)은 건조를 위해 CO2 회수 유닛(365)으로 보내져 물 스트림(367)을 제거하고 냉각하며 하부 스트림(370)과 오버헤드 스트림(375)으로 분리된다. 액체 CO2를 포함하는 하부 스트림(370)이 회수된다.
오버헤드 스트림(375)은 3-생성물 PSA 유닛(385)을 포함하는 3-생성물 PSA 시스템(380)으로 보내져 3개의 스트림들로 분리된다. 고압 수소 스트림(390)이 회수된다. 저압 CO2 스트림(395)은 압축기(355)로 재순환된다. 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 중간압 배기 가스 스트림(400)은 연료로서 노에 보내진다.
예 1 - 3-생성물 PSA 유닛을 포함하는 3-생성물 PSA 시스템
표 1 내지 5는 3-생성물 PSA 유닛을 포함하는 3 생성물 PSA 시스템에 대한 결과를 제공한다.
표 1은 3 압력 균등화 단계를 갖는 10-베드 사이클을 도시한다. 표 2는 표 1의 10-베드 PSA 사이클에 대한 자세한 설명을 제공한다.
이들 사이클들은 표 3 내지 5에 표시된 3 생성물 PSA 유닛의 실험적 파일럿 플랜트 테스트에 사용되었다.
[표 1]
[표 2]
*x = 서브-사이클 시간(30 내지 120초의 범위)
공급 가스 조성이 표 3에 표시되어 있고, 베드 로딩이 표 4에 나타나 있다. 표 5에 나타난 바와 같이, 고압 수소 스트림은 유입되는 오버헤드 스트림에 82.5%의 수소를 포함하고 있으며 CO2, CO, CH4 또는 질소는 전혀 포함하지 않는다. 저압 CO2 흐름에는 CO2, 8.8%의 수소, 30.8%의 CO, 49.8%의 CH4, 11.4%의 질소가 모두 포함되어 있다. 중간압 벤트 가스 흐름에는 수소 8.7%, CO 69.2%, CH4 50.2%, 질소 88.6%가 포함되어 있으며 CO2는 포함되어 있지 않다.
[표 3]
[표 4]
[표 5]
본 명세서에서 사용된 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자 및 기타 물질을 포함할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "스트림", "공급", "생성물", "부분" 또는 "일부"는 다양한 탄화수소 분자, 예를 들어, 직쇄 및 분지형 알칸, 나프텐, 알켄, 알카디엔 및 알킨, 및 선택적으로 기타 물질, 예를 들어 수소와 같은 가스 또는 불순물, 예를 들어, 중금속, 황 및 질소 화합물을 포함할 수 있다. 상기 각각에는 방향족 및 비방향족 탄화수소도 포함될 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "오버헤드 스트림"은 증류 컬럼과 같은 용기의 상단 또는 그 근처에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "하부 스트림"은 증류 컬럼과 같은 용기의 바닥 또는 그 근처에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "유닛"은 하나 이상의 장비 품목 및/또는 하나 이상의 서브-구역을 포함하는 영역을 지칭할 수 있다. 장비 품목에는 하나 이상의 반응기 또는 반응기 용기, 분리 용기, 증류탑, 히터, 교환기, 파이프, 펌프, 압축기 및 컨트롤러가 포함될 수 있지만 이에 제한되지는 않다. 추가적으로, 반응기, 건조기 또는 용기와 같은 장비 품목은 하나 이상의 구역 또는 서브-구역을 추가로 포함할 수 있다.
"컬럼"이라는 용어는 휘발성이 다른 하나 이상의 컴포넌트를 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼들을 의미한다. 달리 명시되지 않는 한, 각 컬럼은 컬럼의 오버헤드에 응축기를 포함하여 오버헤드 스트림의 일부를 응축하고 컬럼의 상단으로 다시 환류하고 컬럼의 바닥에 있는 리보일러(reboiler)를 포함하여 기화하여 바닥 스트림의 일부를 컬럼의 바닥으로 다시 보낸다. 컬럼에 대한 공급물은 예열되거나 사전 냉각될 수 있다. 상부 또는 오버헤드 압력은 컬럼의 증기 출구에서 오버헤드 증기의 압력이다. 하부 온도는 액체 바닥 출구 온도이다. 순 오버헤드 라인 및 순 하부 라인은 별도로 표시하지 않는 한 컬럼으로 향하는 환류 또는 재가등 하류의 컬럼에서 나오는 순 라인을 나타낸다. 스트리핑 컬럼은 컬럼 바닥에 있는 리보일러를 생략할 수 있으며 대신 증기와 같은 유동화된 불활성 매체로부터 가열 요구 사항 및 분리 자극을 제공할 수 있다.
도시된 바와 같이, 도면의 프로세스 흐름 라인은 예를 들어 라인, 파이프, 공급물, 가스, 생성물, 배출물, 부품, 부분 또는 스트림으로서 상호교환적으로 지칭될 수 있다.
"통과"라는 용어는 재료가 도관 또는 용기로부터 오브젝트로 통과하는 것을 의미한다.
특정 실시예
다음은 특정 실시예와 관련하여 설명되지만, 이 설명은 설명하기 위한 것이며 이전 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 실시예는 가벼운 핵심 컴포넌트, 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트 포함하는 공급 가스 혼합물을 분리하는 방법이며, 이는 상기 공급 가스 혼합물을 PSA 사이클을 갖는 3-생성물 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 도입하는 단계-여기서, 상기 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛을 포함함-; 상기 가벼운 핵심 컴포넌트가 풍부한 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계-상기 고압 생성물 스트림에는 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트 및 상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 실질적으로 없음-; 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계; 상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 풍부한 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛을 포함하고, 상기 PSA 사이클의 고압 병류 흡착 단계 동안 상기 고압 생성물 스트림 제거하는 단계; 기 PSA 사이클의 중간압 병류 감압 단계 동안 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계; 및 상기 PSA 사이클의 역류 감압 단계 및 역류 퍼지 단계 중 적어도 하나 동안 상기 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다. 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 PSA 사이클은 고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계; 상기 고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계 이후에 적어도 하나의 병류 감압 단계; 상기 적어도 하나의 병류 감압 단계 이후에 중간압 병류 감압 및 배출 가스 제거 단계; 상기 중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계 이후에 역류 블로우다운 단계 및 테일 가스 제거 단계; 상기 역류 블로우다운 단계 이후에 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계; 및 상기 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계를 포함한다. 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후에 병류 공급물 재가압 단계, 또는 상기 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후의 역류 생성물 재가압 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 고압 생성물 스트림은 1,000 ㎪ 내지 6,000 ㎪ 범위의 압력에서 제거된다. 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 중간압 벤트 가스 스트림은 150 ㎪ 내지 450 ㎪ 범위의 압력에서 제거된다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 저압 테일 가스 스트림은 100 ㎪ 내지 250 ㎪ 범위의 압력에서 제거된다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 가벼운 핵심 컴포넌트가 수소이다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나이다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나이다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제1 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 상기 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이고; 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트는 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나이고; 및 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트는 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나이다.
본 발명의 제2 실시예는 수소, 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나, 그리고 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나를 포함하는 공급 가스 혼합물을 분리하는 방법으로서, 이는 PSA 사이클을 갖는 3-생성물 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 공급 가스 혼합물을 도입하는 단계- 여기서, 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛을 포함함-수소가 풍부한 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계- 여기서, 고압 생성물 스트림에는 이산화탄소와 에틸렌 중 적어도 하나, 그리고 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나가 실질적으로 없음-; 산화탄소, 메탄, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림을 고압 생성물과 흡착 베드의 동일한 측에 있는 출구를 통해 제거하는 단계; 및 이산화탄소와 에틸렌 중 적어도 하나가 풍부한 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제2 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 고압 병류 흡착 단계 동안 고압 생성물 스트림을 제거하는 단계를 포함하고; 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 중간압 병류 감압 단계 동안 중간압 벤트 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함하고; 및 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계는 PSA 사이클의 역류 감압 단계 및 역류 퍼지 단계 중 적어도 하나 동안 저압 테일 가스 스트림을 제거하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제2 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, PSA 사이클은 고압, 병류 흡착 및 생성물 제거 단계; 고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계; 상기 고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계 이후에 적어도 하나의 병류 감압 단계; 상기 적어도 하나의 병류 감압 단계 이후에 중간압 병류 감압 및 배출 가스 제거 단계; 상기 중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계 이후에 역류 블로우다운 단계 및 테일 가스 제거 단계; 상기 역류 블로우다운 단계 이후에 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계; 및 상기 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제2 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 적어도 하나의 역류 재가압 단계 후의 병류 공급 재가압 단계, 또는 적어도 하나의 역류 재가압 단계 후의 역류 생성물 재가압 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 단락의 이전 실시예부터 이 단락의 제2 실시예 중 하나, 일부 또는 전부이며, 고압 생성물 스트림 중 적어도 하나가 1,000 ㎪ 내지 6,000 ㎪ 범위의 압력에서 제거되고; 중간압 벤트 가스 스트림은 150 ㎪ 내지 450 ㎪ 범위의 압력에서 제거되고; 및 저압 테일 가스 스트림은 100 ㎪ 내지 250 ㎪ 범위의 압력에서 제거된다.
본 발명의 제3 실시예는 제1 단부와 제2 단부를 갖는 PSA 흡착 용기를 포함하는 장치이며, PSA 흡착 용기는 하나 이상의 흡착제 층을 포함하고, PSA 흡착 용기는 제1 단부에 제1 개구가 있고, 제2 단부에 제2 개구가 있고, 제1 개구는 고압 공급 가스 입구 라인 및 저압 무거운 핵심 컴포넌트 출구 라인과 선택적으로 유체 연통하며, 제2 개구는 고압 생성물 출구 라인, 중간압 벤트 가스 출구 라인, 및 저압 퍼지 가스 입구 라인과 선택적으로 유체 연통한다.
더 이상 설명하지 않고, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 변경 및 수정하고 이를 다양한 용도와 조건에 적용할 수 있도록 전술한 설명을 이용하여 당업자는 본 발명을 최대한 활용할 수 있고 본 발명의 본질적인 특징을 쉽게 확인할 수 있다고 믿어진다. 따라서, 이전의 바람직한 특정 실시예는 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며 어떠한 방식으로든 개시 내용의 나머지 부분을 제한하지 않으며 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함된 다양한 수정 및 등가 배열을 포괄하도록 의도된다.
전술한 내용에서, 모든 온도는 섭씨도로 표시되었으며, 달리 명시하지 않는 한 모든 부와 백분율은 중량 기준이다.

Claims (10)

  1. 가벼운 핵심(key) 컴포넌트(component), 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트, 및 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트 포함하는 공급 가스 혼합물을 분리하는 방법에 있어서,
    상기 공급 가스 혼합물을 PSA(pressure swing adsorption) 사이클을 갖는 3-생성물 압력 변동 흡착(PSA) 시스템에 도입하는 단계 - 여기서, 상기 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛(5)을 포함함 -;
    상기 가벼운 핵심 컴포넌트가 풍부한 고압 생성물 스트림(70)을 제거하는 단계 - 상기 고압 생성물 스트림(70)에는 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트 및 상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 실질적으로 없음 -;
    적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 풍부한 중간압 벤트 가스 스트림(80)을 제거하는 단계;
    상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 풍부한 저압 테일 가스 스트림(60)을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 3-생성물 PSA 시스템은 3-생성물 PSA 유닛(5)을 포함하고,
    상기 PSA 사이클의 고압 병류(co-current) 흡착 단계 동안 상기 고압 생성물 스트림(70)을 제거하는 단계;
    상기 PSA 사이클의 중간압 병류 감압 단계 동안 중간압 벤트 가스 스트림(80)을 제거하는 단계; 및
    상기 PSA 사이클의 역류(counter-current) 감압 단계 및 역류 퍼지(purge) 단계 중 적어도 하나 동안 상기 저압 테일 가스 스트림(60)을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 3-생성물 PSA 사이클은:
    고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계;
    상기 고압 병류 흡착 및 생성물 제거 단계 이후에 적어도 하나의 병류 감압 단계;
    상기 적어도 하나의 병류 감압 단계 이후에 중간압 병류 감압 및 배출 가스 제거 단계;
    상기 중간압 병류 감압 및 벤트 가스 제거 단계 이후에 역류 블로우다운(blowdown) 단계 및 테일 가스 제거 단계;
    상기 역류 블로우다운 단계 이후에 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계; 및
    상기 역류 퍼지 및 테일 가스 제거 단계 이후에 적어도 하나의 역류 재가압 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후에 병류 공급물 재가압 단계, 또는 상기 적어도 하나의 역류 재가압 단계 이후의 역류 생성물 재가압 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고압 생성물 스트림(70)은 1,000 ㎪ 내지 6,000 ㎪ 범위의 압력에서 제거되는 것;
    상기 중간압 벤트 가스 스트림(80)은 150 ㎪ 내지 450 ㎪ 범위의 압력에서 제거되는 것; 및
    상기 저압 테일 가스 스트림(60)은 100 ㎪ 내지 250 ㎪ 범위의 압력에서 제거는 것 중 적어도 하나인, 방법.
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가벼운 핵심 컴포넌트가 수소인, 방법.
  7. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트가 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나인, 방법.
  8. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트가 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나인, 방법.
  9. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가벼운 핵심 컴포넌트는 수소이고; 상기 적어도 하나의 무거운 핵심 컴포넌트는 이산화탄소 및 에틸렌 중 적어도 하나이고; 및 상기 적어도 하나의 중간 핵심 컴포넌트는 메탄, 일산화탄소, 질소 및 아르곤 중 적어도 하나인, 방법.
  10. 3-생성물 PSA 유닛(5)에 있어서,
    제1 단부(35) 및 제2 단부(45)를 갖는 PSA 흡착 용기(10)를 포함하고, 상기 PSA 흡착 용기는 적어도 하나의 흡착제 층(adsorbent layer)(15, 20, 25)을 포함하고, 상기 PSA 흡착 용기는 상기 제1 단부(35)에 제1 개구(30) 그리고 상기 제2 단부(45)에 제2 개구(40)를 갖고, 상기 제1 개구(30)는 상기 고압 공급 가스 입구 라인(50) 및 저압 무거운 핵심 컴포넌트 출구 라인(60)과 선택적으로 유체 연통하며, 상기 제2 개구(40)는 고압 생성물 출구 라인(70), 중간압 벤트 가스 출구 라인(80) 및 저압 퍼지 가스 입구 라인(90)과 선택적으로 유체 연통하는, 3-생성물 PSA 유닛(5).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963339A (en) * 1988-05-04 1990-10-16 The Boc Group, Inc. Hydrogen and carbon dioxide coproduction
US8303930B2 (en) * 2009-05-18 2012-11-06 American Air Liquide, Inc. Processes for the recovery of high purity hydrogen and high purity carbon dioxide
US8241400B2 (en) * 2009-07-15 2012-08-14 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Process for the production of carbon dioxide utilizing a co-purge pressure swing adsorption unit
US10773956B2 (en) * 2017-12-27 2020-09-15 Uop Llc Method for using natural gas fuel to improve performance of pressure swing adsorption hydrogen unit in an integrated facility
CN108715436B (zh) * 2018-05-29 2019-11-08 四川天采科技有限责任公司 半导体制程常压废氢气全温程变压吸附提纯再利用的方法

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