NO144446B

NO144446B - Adiabatisk trykkretsprosess for separasjon av gassblandinger

Info

Publication number: NO144446B
Application number: NO762269A
Authority: NO
Inventors: Andrija Fuderer; Ernst Rudelstorfer
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1981-05-25
Also published as: BR7604261A; MY8100015A; YU160076A; NL7607199A; SE7607460L; NO144446C; BE843656A; AR216443A1; JPS5259073A; IN145501B; NL183872B; IT1062023B; ZA763104B; IL49941A0; MX143326A; FR2330433B1; DD129292A5; DE2629450B2; NO762269L; SE422743B

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for separasjon

av gassblandinger som hydrogen inneholdende karbondioksyd og forurensninger av nitrogen ved adiabatisk jtrykkrets-

adsorbsjon (adiabåtic pressure swing adsorption).

Adsorbsjonsprosesser ved adiabatisk trykkforandring av den type som er beskrevet i US-patent nr. 3 - 564.8.16 med fire adsorbsjonssjikt og to trykkutjevningstrinn brukes i utstrakt

grad'for å separere, gassblandinger som hydrogen forurenset med vann., karbondioksyd, metan eller karbonmonoksyd, f ..eks. dannet ved "reforming" av lettbensin. Ved disse prosesser blir minst en.komponent selektivt adsorbert og i de fleste tilfeller vil det ønskede produkt være .uadsorbert av.løpsgass-. Por eksempel vil ovennevnte prosess avgi 99,9999 % hydrogen-produkt uten påvisbare spor av de nevnte forurensninger ved hjelp av fire adsorbsjonssjikt fylt med aktivkull i et .første parti og krystallinsk kalsiumzeolitt A i et andre parti.

Produksjonshastigheten for et adiabatisk trykk-krets-adsorbsjonssystem er naturligvis begrenset av adsorbsjonssjiktenes kapasitet for behandling og separering av inngående gassblanding. Sjiktkapasiteten begrenses av den maksimale sjiktstørrelse som kan reguleres enten ved den fysiske styrke til de enkelte adsorbsjonspartikler eller anven-delig frakt-størrelse for adsorbsjonsmiddelholdige kar. Man vil innse at adsorbsjonsbeholdere bygget på stedet vanligvis står vertikalt slik at sjikthøyden begrenses av adsorbsjonsmidlets knusefasthet.

En løsning på problemet er å benytte et tvilling-system eller dobbeltsystem. F.eks. kan man bruke to sett på fire sjiktsystemer for å øke en ellers begrenset produksjonshastighet. Imidlertid er dette en kostbar løsning siden antall beholdere i det vesentlige dobles selv om man bare ønsker noe høyere produksj on.

En alvorligere ulempe ved det tidligere kjente fire-sjiktsystem er den prosentvise gjenvinning av hydrogen og den relativt høye investeringsomkostning for adsorbsjonsmiddel.'

En hovedhensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en adsorbsjonsprosess som bygger på adiabatisk trykkforandring, som gir høyere prosentvis gjenvinning av uadsorbert produktavløp enn de tidligere kjente metoder.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at produksjonshastigheten"ikke er begrenset av adsorbsjonssjiktenes størrelse.

"Et annet trekk er at prosessen krever mindre'samlet volum av adsorbsjonsbeholdere og lavere samlet mengde adsorb-sjonsmateriale enn tidligere systemer.

Oppfinnelsen angår således en adiabatisk trykkrets-prosessfor selektiv adsorbsjon av minst en komponent i.en inngående "gassblanding, og den karakteriseres ved det som fremgår av dé ledsagende krav.

Mån har uventet funnet at ovennevnte formål og trekk' ved oppfinnelsen■kan oppnås ved å benytte minst 7 adsorbsjons-sj ikt som har minst 3 trykkutjevningstrinn hvor minst to sjikt mottar innløpsgassblanding under hele kretsløpet, fortrinnsvis med et trykkforhold innløpsgass/spylegass (PR) på minst 7, og et molforhold ikke adsorberte produkter/innløpsgass (S) som er slik at produktet PR x S er minst lik 6. Foreliggende prosess er særlig fordelaktig når man ønsker en produktgass med høy renhets-grad og når innløpsgassens trykk er høyt, og når innløpsgassen er hydrogenrik og svakt adsorberte forurensninger som argon, nitrogen og karbonmohdksyd må adsorberes selektivt.

Oppfinnelsen er delvis bygget på den"erkjennelse at desorbat-profilen i adsorbsjonssjikt-mottagergassen på uønsket måte får omvendt stilling (fra innløps- til utløps-enden) ved under tre-trinns-trykkutjevning med gassavløpssjiktet. Siden desorbatet (vanligvis en uønsket forurensning) i gassen som avgis under trykkutjevningen éker i mengde, vil mottagersjiktet til å begynne med motta en gass ned relativt lite desorbat :(eller relativt høy renhet av uadsorbert gass).' Konsentrasjonen a-y-desorbat i "denne gass vil etter hvert øke etterhvert som %:ryjkkut j evningshivået øker. Denne profil-omvending er ikke ønskelig fordi gassen med høyest desorbatkonsentrasjon ligger nærmest produktenden til sjiktet som igjen settes under trykk. Når følgelig dette sjiktet går tilbake til adsorbsjonstrinnet, vil gassen med høy desorbatkonsentrasjon umiddelbart avgis som produkt og denne konsentrasjon vil begrense'produktrenheten. Man har uventet funnet at omvending av desorbatprofilen (fra innløps- til utløpsenden i sjiktet) reduseres vesentlig når man bruker minst tre trykkutjevningstrinn. Dette illustreres av følgende eksempel:

Eksempel 1

Innløpsgassen består'av følgende bestanddeler (i mol-% på tørrbasis): hydrogen 71,2 %, karbondioksyd 20,6 %, metan 5,8 % og karbonmonoksyd 2,4 %. Innløpsgassen innføres i et - adsorbsjonssj ikt av akti■ vert karbon med et trykk på .20. kg/.cm<2 >abs. dg 36,5°C, i vannmettet tilstand. Konsentrasjonen av karbonmonoksyd i utgående hydrogenproduktgass (99 ,99+56) under adsorbsjonstrinnet og det medstrøms trykksenkningstrinn fremgår av.tabell 1.

Tabell 1

Produktstrøm Trykk CO i avløpsgass

( mol) . kg/ cm .( abs.) ( ppm volum)'

begynnelse 20,0 73

4,4 57

7,8 '49

11.3 42

14,7 39

18,1 20,0 39

Slutt adsorbsjonstrinn, medstrøms trykksenkning starter: 18,1 20,0 39

21.6 13,50 59

22.4 11,25 84

24,0 9,5 109

25.7 6,3 193

Slutt medstrøms trykksenkning, motstrøms spyling starter

I henhold til tabell 1 synker CO-konsentrasjonen i avløpsgassen fra til å begynne med 73 ppm til 39 ppm etter adsorbsjonstrinnet, produktspesifikasjonen er 100 ppm. Ved.start av medstrøms trykksenkning stiger CO-konsentrasjonen i avløpsgas-sen og mot slutten av dette trinnet når den 193 ppm. Dette betegner en moderat gjennomgang av CO-adsorbsjonsfronten gjennom sjiktutløpsenden.

Hvis det benyttes en-trinns trykkutjevning, blir trykkene i sjikt 1 (medstrøms trykksenkningssjikt) og sjikt 2 (motstrøms trykkøkningssjikt) og karbonmonoksydkonsentrasjonen i gassen som går fra sjiktet 1 til sjiktet 2 som følger:

Det andre sjiktet som utjevnes ved gassinnføring .i utløpsenden får til å begynne med en gass med liten C0-forurensning (39 ppm) men mot slutten av trykkutjevningen■får den gass med vesentlig mer CO-forurensning (84 ppm). Dette er uønsket fordi det andre sjiktet nå har en høyere forurensningsgrad ved utløpsenden enn i partiet ved innløpsenden (forurens-ningsfronten eller profil-omvendingsfenomenet). Når dette andre sjiktet settes over på adsorbsjonstrinn, vil produktrenheten være lavere til å begynne med. Man fant overraskende at når dette andre sjiktet ble slått over på adsorbsjonstrinn, foregikk forurensningsgjennomgangen ved begynnelsen av og ikke ved slutten av adsorbsjonstrinnet. For derfor å oppnå et produkt med spesi-fisert renhet, må sjiktet konsentreres med tilstrekkelig størrelse til å hindre en skarp gjennomgang av forurensnings-fronten ved slutten av medstrpms-trykksenkningstrinnet, fordi dette ville forårsake en gjennomgang gj.ennom den fremre del av adsorbsjonstrinnet i det andre sjiktet som nettopp er påsatt trykk, med forurenset gass.

Som tidligere nevnt kan gassen som går ut i produktenden av sjiktet under medstrøms trykksenkning brukes for trykkpåsetting av andre sjikt eller for spyling av andre sjikt eller

for både spyling og trykkøkning (gjenopprettelse av høytrykk). For eks. blir i henhold til US-patent 3-564.816, fig. 2, den første del av utløpsgassen fra sjiktet A brukt til trykkpåsetting av sjiktet B (6-7 min.), til et høyere middeltrykk, den andre delen av gassen som går ut fra sjiktet A (som allerede inneholder mer forurensning) brukes for spyling av sjiktet C ved det laveste trykk og endelig blir siste del av gassen som går ut i produktenden av sjiktet A og som har laveste forurensningsgrad

brukt til trykkpåsetting av sjiktet C til et lavere middeltrykk. Dette er ikke den mest gunstige måte å bruke gassen som går ut fra sjiktet A., fordi trykkpåsetting av sjiktet C da starter med meget uren gass. I stedet vil gassen med lavest renhet som går ut mot slutten av.medstrøms-trykksenkningen kunne brukes mest effektivt for spyling av et annet sjikt med lavest trykk.

Denne mulighet er beskrevet i forbindelse med fig. 5 i det samme-US-patent, 3.564.816..Følgende generelle prinsipp kan derfor fremsettes: når en gass uttømmes fra et sjikt med varierende '■• forurensningsgrad og denne gass brukes til spyling og trykkpåsetting av andre sjikt, bør den mest urene gassen innføres i de andre sjiktene ved laveste trykk (for spyling) og den reneste avløpsgass bør innføres ved høyeste middeltrykk ^for gjenopprettelse av trykket (trykkpåsetting). . For å vise virkningen av prof ilomvendingen vil' mån i det følgende sammenligne en del tilfeller basert på..kufvene på ■ fig. 17, det er overalt brukt innløpsgass ifølge eksempei 1. Sjiktet som trykksenkes er den strekprikkede kurven og sjiktet som trykkpåsettés'er den heltrukne kurven, øvre abscisse er trykkpåsettingssjiktet og nedre abscisse er trykksenkningssjiktet. Tilfelle a: en-trinns trykkutjevningsprosess, US-patent nr.

3.430.418,

tilfelle b: to-trinns trykkutjevning, den ene etter spyling

(fig. 2 i US-patent 3 .'"564 . 8l6 )•,

tilfelle c: to trykkutjevningstrinn, begge før spyling (fig. 5

i US-patent 3.. 5.6.4, 816),

tilfelle d: tre trykkutjevninger, alle før spyling (fig. 2

ifølge foreliggende oppfinnelse).

For å forenkle sammenligningen ble det benyttet samme medstrøms-trykksenkningstrykk på 6,3 kg/cm , en spyling på 3,3 mol, høyeste utjevningstrykk i trykkpåsatt sjikt (11,1 kg/cm p) i alle fire tilfeller med et adsorbsjonssjiktvolum på 594 liter.

Fig. 17 viser at forurensningsprofil-omvendingen er uheldigst i kurve b, noe mindre uheldig i tilfelle a, forbedret i tilfelle c og i alt vesentlig unngått i tilfelle d med tre trykkutjevningstrinn ifølge oppfinnelsen. Forurensningsprofil-omvendingen kan unngås helt ved ennå flere trykkutjevnings- og spyle-trinn. I slike tilfeller vil masseoverføringsfronten skyves ut fra produktenden i adsorbsjonssjiktet og adsorbsjons-sj iktet brukes på fullstendigste måte.

De forskjellige tilfeller a til d på fig. 17 kan også sammenlignes fra standpunktet utnyttelse av adsorbsjons-sj iktene. I tilfelle c blir hvert .av sjiktene isolert under en del av kretsløpet og gjør derfor intet nyttig arbeide. Dette har til følge at ca. 20 % mer adsorbsjonsmiddel kreves for samme produksjonsmengde som i tilfelle a og b, og ca. 25 % mer adsorbsjonsmiddel enn i tilfelle d (utførelsen.på fig. 2 ifølge oppfinnelsen). Følgelig krever sistnevnte minst 5 % mindre adsorb-sj onsmiddel enn det tidligere .kjente trykkutjevningssystem i to trinn.

Man går nå tilbake- til eksempel 1, hvor det benyttes tre trykkutjevningstrinn i henhold til foreliggende oppfinnelse, og hvert sjikt trykkpåsettes først med en gass inneholdende 67-84 ppm CO til det tredje (laveste) utjevningstrykk på ca. 4,2 kg/cm 2. Det delvis trykkpasatte sjikt blir sekundært trykksatt med en gass inneholdende 53-67 ppm CO til det andre utjevningstrykk på ca. 7,03 kg/cm , og påsatt ytterligere trykk med en gass inneholdende 37-53 ppm CO til det høyeste utjevningstrykk på

11,1 kg/cm 2. I motsetning til ett-trinns trykkutjevning innføres gassen med høyest renhet i utløpsenden av det andre trykkpåsatte sjiktet under siste del av trykkutjevningen, og gassen med lavest renhet skyves lengre inn i sjiktet hvor forurensnings-adsorbsjonsfronten passerer under adsorbsjonstrinnet. Under det påfølgende adsorbsjonstrinn er utgående produkt til å begynne med av høy renhet og forurensnings-adsorbsjonsfronten beveger seg mot utløpsenden på vanlig måte.

Det er flere fremgangsmåter for utnyttelse av denne fordel. F.eks. kan adsorbsjonstrinnet utstrekkes over en lengre periode for å oppnå et mer utpreget gjennombrudd eller gjennomgang av forurensnings-adsorbsjonsfronten mens det opprettholdes samme produktgassrenhet, hvilket- øker produksjonshastighetenjpr. kretsløp. Eventuelt kan et mindre adsorbsjonssjikt brukes for å oppnå samme produksjonshastighet. En annen variasjon er å avslutte adsorbsjonstrinnet ved samme konsentrasjonsnivå for forurensnings-adsorbsjonsfronten, men oppnå høyere produktrenhet ved å unngå nevnte posisjonsomvending av forurensningsadsorb-sjonsfronten.

Som helhet angår foreliggende oppfinnelse en adiabatisk trykk-forandringsprosess for separasjon av gassblandinger ved selektiv adsorbsjon av minst en gasskomponent i flere adsorbsjonssjikt ved hjelp av kretsløp som består i innføring av innløpsgass-blanding' i sjiktets innløpsende ved et første høyeste overatmosfærisk trykk og ta ut ikke-adsorbert produkt-avløp fra sjiktets utløpsende. Foreliggende tomromsgass avgis fra sjiktets utløpsende og innføres i utløpsenden til et annet adsorbsjonssjikt som på forhånd er spylt fri for en bestanddel, og først ved laveste trykk inntil de to sjikt er trykkutjevnet ved et høyere midlere trykk. Gass avgis fra sjiktinnløpsenden for motstrøms trykksenkning til laveste trykk. Gass befridd for en komponent, fra et annet adsorbsjonssjikt, innføres i utgangs-enden av sjiktet for desorbsjon av nevnte ene komponent og spyling gjennom sjiktets innløpsende. Det spylte (rensede) sjiktet trykksettes til første, høyeste, overatmosfæriske trykk og kretsløpet blir derpå gjentatt.

Mer spesielt er det anordnet minst 7 adsorbsjonssjikt og innløpsgassblanding innføres samtidig ved inngående ende av minst to adsorbsjonssjikt i overlappende identiske kretsløp i rekkefølge fra første til høyeste nummererte sjikt, idet rekke-følgen derpå gjentas kontinuerlig slik at under startperioden av et adsorbsjonssjikt vil det umiddelbart forangående og lavere nummererte sjikt også være i adsorbsjonstrinnet, og under siste periode vil det umiddelbart derpå følgende høyerenummererte sjikt også være på adsorbsjonstrinn.

Trykkutjevningen for start-hulromsgass utføres i minst tre separate trinn som består i først å trykkutjevne det adsorbsjonssjiktet som har avsluttet en-komponent-adsorbsjonstrinnet, med et annet og tidligere spylt og i det minste et tredje høyerenummerert sjikt til å begynne med ved lavere midlere trykk, slik at de to sjiktene ved avslutningen står med et første utjevningstrykk. Det samme adsorbsjonssjiktet som nå har et første utjevningstrykk blir derpå trykkutjevnet med et forskjellig og på forhånd spylt og minst fjerde høyerenummerert sjikt som til å begynne med hadde ennå lavere midlere trykk, slik at de to sjiktene tilslutt får et andre utjevningstrykk. Det adsorbsjonssjiktet som til å begynne med hadde sistnevnte trykket, blir trykkutjevnet til tredje trykk med et annet på forhånd spylt og i det minste femte høyerenummererte sjikt som til å begynne med hadde laveste trykk, slik at de to sjiktene til slutt får et tredje utjevningstrykk.

Det vises til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et skjematisk strømningsdiagram over et anlegg egnet for utførelse av foreliggende adsorbsjonsprosess, Fig. 2 er et foretrukket tidsprogram for de forskjellige trinn i en ti-sjikt-utførelse som kan utføres i et anlegg vist på fig. 1, Fig. 3 er et ventiltidsåpningsskjema for kretsløpet vist på fig. 2, som viser åpning av"ventiler i anlegget pa fig. 1, Fig. 4 er et par trykk-tid-diagrammer som sammen-ligner utførelsen på fig. 2-3 med fire-sjiktsystemet til US-patent 3-564.816, Fig. 5 er et skjematisk strømningsdiagram for et anlegg egnet for utførelse av oppfinnelsen,.med ni adsorbsjonssjikt, Fig. 6 er et periodeskjema for de forskjellige trinn i en ni-sjikt-utførelse som kan utføres med et anlegg som på

fig. 5,

Fig. 7 er et ventiltidsprogram for kretsløpet vist på fig. 6, og viser åpning av ventiler i anlegget på fig. 5, Fig. 8 er et skjematisk diagram av et anlegg egnet for utførelse av oppfinnelsen med åtte adsorbsjonssjikt og tre trykkutj evningstrinn, Fig. 9 er et periodeskjema for de forskjellige trinn i en åtte-sjiktutførelse med tre trykkutjevningstrinn, som kan utføres med et anlegg som på fig. 8, Fig. 10 er et ventiltidsprogram for kretsløpet på fig. 9 som viser åpning av ventiler i anlegget på fig. 8, Fig. 11 er et strømningsdiagram ifølge oppfinnelsen

med åtte adsorbsjonssjikt og fire trykkutjevningstrinn,

Fig. 12 viser et periodeskjema for de forskjellige trinn i en åtte-sjiktutførelse med fire trykkutjevningstrinn, i henhold til anlegget på fig. 11,

,Fig. 13 er et ventiltidsåpneskjema for systemet på fig. 12 som viser åpning av ventiler i et anlegg som på fig. 11, Fig. 14 viser skjematisk et strømningsdiagram som omfatter syv adsorbsjonssjikt,

Fig. 15 er et kretsløpkart for de forskjellige trinn

i en syv-sjiktutførelse i apparatur som på fig. 14, og

Fig. 16 er et ventiltidsåpningsprogram for et system som vist på fig. 15 og viser åpning av ventiler i et anlegg som på fig. 14, Fig. 17 er en serie kurver som viser forholdet mellom forurensningskonsentrasjonen (CO) som funksjon av,trykket i adsorbsjonssjikt som er trykkutjevnet og spylt, og Fig. 18 viser en kurve over forholdet mellom trykk (PR) og mol (S) for hydrogenrik innløpsgass i henhold til oppfinnelsen, og tidligere teknikk.

Oppfinnelsen er egnet for separasjon av gassblandinger med adsorbsjonsmiddel som adsorberer minst en komponent i gassblandingen selektivt, i gassfase, og derpå desorberes, i gassfase ved konsentrasjon,, temperatur og trykk som hersker under spylingstrinnet (desorbsjonstrinnet). Metoden er særlig egnet for separasjon av gassblandinger med hydrogen som hovedbestanddel og minst en av følgende forbindelser som forurensninger:. CO, C02, lette mettede og umettede hydrokarboner, aromatiske bestanddeler, lette svovelforbindelser, argon, nitrogen og vann. Oppfinnelsen kan imidlertid med fordel også brukes til å redusere adsorbsjons-middelbehovet ved. luft.separasjon eller metanrensing.

Ved en foretrukket utførelse vil absolutt-trykkforholdet (PR) mellom første, høyeste overatmosfæriske trykk i adsorbsjonstrinnet og laveste trykk i prosessen (spyletrykket eller desorbsjonstrykket) være minst syv,og produktet av dette forhold og molforholdet. (S) mellom ikke-adsorbater i...sjiktet ved slutten av adsorbsjonstrinnet og innløpsgass som er innført under dette adsorbsjonstrinn,er minst 6. Ved slutten av adsorbsjonstrinnet under adiabatiske trykkforandrings-prosesser vil adsorbsjons-sj iktet inneholde en viss mengde ikke-adsorbert bestanddel, hovedsakelig i hulrommet mellom adsorbsjonspartiklene, f.eks. hydrogen. Denne mengden, uttrykt i mol, dividert med mol innløps-gass som innføres i sjiktet under adsorbsjonstrinnet, danner nevnte molforhold S. I teknisk praksis vil molforholdet S oftest være mellom 0,35 og 0,85.

Den ikke-adsorberte gass som avgis fra sjiktets utløpsende etter adsorbsjonstrinnet kan brukes til trykkutjevning og/eller spyling av andre sjikt. Under påfølgende motstrøms-spyling vil en ytterligere gassmengde (som inneholder både ikke-adsorberte bestanddeler og desorbat) avgis ved sjiktinnløpet og ennå en mengde av både ikke-adsorbat og adsorbat-gass vil fort-satt være relativt høy hvis adsorbsjon/spyletrykk-forholdet PR

er relativt lavt. Når således PR er relativt lav, vil en mindre del av ikke-adsorberte bestanddeler være tilgjengelige for spyling og trykkutjevning av andre sjikt.

Et annet viktig forhold er at et relativt lavt trykkforhold PR krever en relativt stor del avgitte ikke-adsorberte gasser for spyling av andre sjikt, og under disse forhold vil en relativt liten del av denne gass være tilgjengelig for trykksetting av og trykkutjevning med andre sjikt.

Hvis meget lite gass er tilgjengelig .for trykkutjevning, vil gjennomføring av trykkutjevningen i.minst tre trinn (ifølge oppfinnelsen) ikke øke gjenvinningen av uadsorbert produktgass.

Dette forhold er gjengitt grafisk på fig. 18 som

62' basert på adiabatisk trykkrets-prosess for hydrogen-

rensing med karbonadsorberingsmiddel aktivert på zeolittisk molekylsikt. Ordinaten er nevnte trykkforhold (PR) og abscissen er molforholdet S, dvs. mol hydrogen i sjiktet på slutten av adsorbsjonstrinnet/total innløpsgassblanding som innføres under adsorbsjonstrinnet. Den rette linjen angir de minste PR- og S-verdier som kreves for å utføre denne utgave av oppfinnelsen med PR på minst 7 og produktet PR x S på minst 6. Hvis således PR il, bor S være minst 6/11 - 0, 55-

Man vil forstå at når trykkutjevning foretas mellom to adsorberende sjikt v i-l det være en svak trykkforskjell mellom det trykkreduserte og det trykkøkede sjikt på grunn av trykkfall i kanaler og ledninger. Følgelig vil det trykksenkede sjiktet normalt ha noe høyere trykk enn det trykkøkede sjikt når utjevningstrinnet er slutt.

Det vises nå til tegningene hvor fig. 1 gjengir ti adsorbsjonssjikt 1-10 forbundet parallelt mellom en innløpsgass-manifold med innløpsventiler 11-19, 10 respektivt, og utgangs-manifold for ikke-adsorbert produkt med produktventiler 21-29, 20 respektivt. Manifolden for den tredje-(laveste)-trykkutjevningstrinn er anordnet mellom adsorbsjonssjikt-utløpsendene og produktventilene 21-29, 20, for sjiktene 1-10 respektivt, og er forsynt med tredje-trinn utjevning og spyleventiler 31-39, 30 respektivt. Avblåsningsgass-manifolden er anordnet mellom adsorbsjonssjiktinnløpet og inngangsventilene 11-19, 10,' for sjiktene 1-10 respektivt, og er forsynt med avblåsningsventiler 41-49, 40 respektivt. Trykksettingsmanifolden for det første-(høyeste)-trykkutjevningstrinn er anordnet mellom.manifolden for uadsorbert produktavløp og manifolden for tredje trinns trykkutjevning, og er forsynt med et første trinns ventilsett 51-59, 50 for respektivt sjiktene 1-10. Gasstrømningsregulator- 80 er innsatt i kanalen som forener manifolden for første trykkutjevningstrinn-trykksetting og produktmanifolden. ■

En felles manifold for det andre (midlere) trinn benyttes ikke, men istedet er det.anordnet separate kanaler som sammenfører avløpsendene fra adsorbsjonssjiktene. En manifold forener således sjiktene. 2 og 7 med ventilen 6l, en manifold forener sjiktene 4 og 9 med ventilen 62, en manifold forener sjiktene 3 og 6 med ventilen 63, en manifold forener sjiktene 5 og 8 med ventilen ,64 og en manifold forener sjiktene 5. og 10 med ventilen 65-

For å lette sammenhengen mellom sjiktene 1-10,og ventilene 11-59 er ventilene forsynt med et identlfikasjonstall med et sluttsiffer som er det samme som adsorbsjonssjiktnumme-ret som reguleres direkte av ventilen. F.eks. vil de ventiler som direkte regulerer driften av sjikt nr. 3 være nr. 13, 23, 33, 43 og 53- Det eneste unntak til dette samsvar er de ventiler som direkte regulerer operasjonen av sjikt nr. 10, som er nr. 10, 20, 30, 40 og 50.

Fig. 2 viser et foretrukket kretsløp- og tidsløp-program for bruk i et anlegg som på fig. 1, basert på et totalt kretsløp (periode) på ca. 13 min. og 20 sek. ifølge nedre abscisse. De påfølgende trinn i perioden og deres betegnelse på kartet er som følger: adsorbsjon (A), første trinns trykkutjevning - trykksenkning (EID), andre trinns trykkutjevning - trykksenkning (E2D), tredje trinns trykkutjevning - trykksenkning (E3D), medstrøms spylegass for trykksenkning (purge gas = PP), motstrøms spylegass (blowdown BD), spylegass (purge = P), tredje trinns trykkutjevning - trykksetting (E3R), andre trinns, trykkutjevning - trykksetting (E2R), første trinns trykkutjevning - trykksetting (EIR) og endelig trykksetting til innløps-gasstrykket med produktgassinnføring i produktutløpsenden (FR).

Man vil se at på ethvert punkt i kretsløpet vil tre adsorbsjonssjikt motta innløpsgass og levere uadsorbert produktavløp ved innløpstrykket. F.eks. vil etter 4 tidsenheter alle adsorberne 1, 2 og 3 behandle innløpsgass.

Fig. 3 viser åpningen av ventiler under alle de tyve tidsenheter som kretsløpet på fig. 2 kan oppdeles i etter øvre abscisse. Under første periode strømmer innløpsgass gjennom innløpsventilene 10, 11 og 19 for selektiv adsorbsjon av minst en komponent i hvert av adsorbsjonssjiktene 10, 1 og 9 respektivt. Produktgass går ut fra disse ved et første høyeste overatmosfærisk trykk og inn i produktmanifolden gjennom produktventilene 20, 21 og 29 respektivt. Spylegass (desorbsjonsgass går inn i.sjiktet.4 gjennom innløpsenden via spyle-ventilene 34 og tilføres gjennom spylegassmanifolden ved mot-strøms-trykksenkningsgass fra utløpsenden av sjiktet 6 gjennom ventilen-36. Samtidig avgis motstrøms-spylegass fra sjiktet 5 ved innløpsenden via avgassventilen 45 og slippes ut til omgi-velsene gjennom avløpsgassmanifolden. Sjiktet 2 trykksettes til første trinns utjevningstrykk (høyeste middeltrykk) ved innføring av gass gjennom ventilen 52 gjennom innløpsenden. Gassen gjennom innløpsenden tilføres fra sjiktet 8 som settes under et første utjevningstrykk ved å avgi gass fra utløpsenden gjennom ventilen 58 til første trinns trykkutjevning-manifold. Sjiktet 3 trykksettes til tredje trinns utjevningstrykk ved innføring av gass gjennom ventilen 33 via utløpsåpningen. Gassen for sistnevnte sjikt tilføres fra sjiktet 7 som innstilles på tredje utjevningstrykk ved avgivelse av gass fra utløps-enden gjennom ventilen 37-

Man vil se at under første tidsenhet vil ingen av adsorbsjonssjiktene være trykkutjevnet under andre trykkutjevningstrinn, slik at ingen av ventilgruppene. 61-65 er åpne. Under andre tidsenhet vil imidlertid sjiktene 3 og 8 trykkutjevnes til andre trykkutjevningstrinn idet sjiktet 3 mottar gass fra sjiktet 8 gjennom ventilen 64.

En ti-sjikt-utførelse ifølge oppfinnelsen illustre-

res på fig. 1-3 og vil forstås klarere i lys av følgende eksempel:

Eksempel 2

Innløpsgassen består av følgende på basis av mol-%

(tørrbasis): hydrogen 77,1 %, karbondioksyd 22,5 %, karbonmonoksyd 0,35 % og metan 0,013 %.' Innløpsgassen innføres i systemet' som omfatter ti adsorbsjonssjikt som hver inneholder 34,5 nr aktivkull i en første sone eller sjikt ved innløpet og 10,75 m kalsiumzeolitt A - molekylsikt i en andre sone nedenfor aktiv-. kullsonen, og den strekker seg ut i produktutløpsenden. Tilførselsgass innføres med et trykk på 21 kg/cm p (abs.) og

21°C med strømningshastighet 1.707.000 m^/dag. Produktgass i form av 99,999 % hydrogen går ut i en mengde på 1*132.000 m^/dag ;(begge målt ved 1 atm. trykk og 15°C). På denne basis gjenvin- ;nes ca. 86 % av hydrogenet i innløpsgassen som produktgass. ;Den samlede kretsløp-tid.er 13 min. og 20 sek., og forholdet trykk-tid. for de forskjellige trinn, er vist på fig-, ■ 4b. Mer spesielt er trinnenes varighet og sluttrykk for hvert sjikt som passerer kretsløpet som følger: ;Trykkforholdet (PR) = 305/15 = 20,3 og molforholdet (S) = 0,47 slik at produktet PR x S = 9,5. Man vil se at i ovenstående eksempel varer alle trinnene, bortsett fra adsorbsjon, medstrøms-trykksenkning og utblåsning like lenge, men dette er ikke avgjørende. F.eks. kunne trinnene EID, E2D, BD, E3R og EIR ha en varighet på 30 sek., E2D og FR 50 sek., PP og ;P 130 sek. og adsorbsjonen (A) 240 sek. ;Eksempel 3 ;Tilførselsgass inneholdt følgende på mo I-S? tørr-basis: hydrogen 7 5 %, nitrogen 25 % og under 500 ppm ammoniakk. Tilførselsgassen (tørr) innføres i et system av ti adsorbsjons-sj ikt som hvert inneholder 50,9 m^ kalsiumzeolitt A ved et trykk på 21,4 kg/cm<2> og 4°C og en strømningshastighet på 1.776.000 l/dag, -og,en produktgass som består av minst 99,999 % ren hydrogen.går.ut med en strømningshastighet på 1.132.000 l/dag. På denne-basis får man ca. 85 % hydrogen i innløpsgassen utvunnet som produktgass. Det totale kretsløp tar 13 min., 20 sek. med.slutt-trykk for de forskjellige trinn uttrykt i kg/cm<p >abs.: EID-..og.EIR = 17,8, E2D og E2R = 11,2, E3D og E3R = 5,7, ;PP = 3,0, BD og P = 1,05. PR er igjen lik 20,3, S = 0,58,slik at produktet PR ganger S - 11,8. ;Eksempel 4 ;I dette eksempel sammenlignes tidligere eksempler 2 og 3 med to-trinns utjevningssystemet ifølge US-patent 3-564.816 med fire adsorbsjonssjikt av samme materiale, for dannelse av 1.132.000 l/dag hydrogengass med renhet 99,999 % fra samme tilførselsgass. ;For eksempel 2: ;;Por eksempel J>: ;Eksempel 4 demonstrerer de betydelige fordeler som vinnes i forhold til den tidligere kjente to-trihns trykkutjevning som er beskrevet i US-patentet og er basert på tre sett av fire sjiktsystemer som opereres parallelt, dvs. uten sammenhen-gende rørledninger. Por store produksjonshastigheter av den størrelsesorden som foreliggende oppfinnelse er beregnet på, danner adsorbsjonsmiddel og -beholdere med bærekonstruksjoner den største utgift og utgjør 70-80 % av de samlede omkostninger... Følgelig betyr foreliggende oppfinnelse vesentlige besparelser, dvs., to beholdere i avgang med tilhørende rør, ventiler og bærekonstruksjoner. ;Sammenligningen på fig.. 4 viser at den totale regenereringstid, dvs. den tid som medgår for spyling og trykk-, setting for. klargjøring av ny gasstilførsel, kan reduseres, vesentlig i henhold til oppfinnelsens metode. Dette betyr naturligvis at. adsorbsjonsmidlet brukes mer effektivt.' F.eks.'-viser fig. 4 at på'samme tid under adsorbsjonstrinnet er den totale sirkulasjonstid for ti-sjikt-utførelsen 16,5 % kortere enn et sammenlignbart fire-sjikt system som benytter to-trinns-trykkutjevning (fig. 4a). ;Kortere sirkulasjonstid reduserer mengden adsorbe-ringsmiddel. Det medgår også mindre adsorbsjonsmiddel for produksjon av samme produktmengde på grunn av høyere produkt— gjenvinningsgrad, og derved lavere adsorbsjon av forurensninger. Behovet for adsorbsjonsmiddel reduseres meget vesentlig, dvs. 12,0 % og 10,0 % i eksempel 2 og 3 respektivt. ;Ni-sjikt-utførelsen på fig. 5_7 er analog med den ovenfor beskrevne ti-sjikt-utførelse på fig. 1-3, men skiller ;seg ved visse mindre særegenheter: Det kreves en adsorbsjons-beholder mindre (en fordel), men det kreves kortere spylingstid (desorbsjonstid), hvilket kan være en ulempe når de selektivt ;adsorberte bestanddeler er vanskelige å fjerne eller finnes i relativt store mengder, eventuelt begge deler. Spyletiden i forbindelse med fig. 2 er ca. 120 sek. mens spyletiden for ni-sjiktutførelsen på fig. 6 er ca. 80 sek. ;Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen som fremgår av periodeskjemaene på fig. 2 og 6 benyttes minst .ni adsorbsjonssjikt med overlappende identiske perioder, slik at under startperioden for en sjiktadsorbsjon, befinner to umiddelbart foregående og lavere nummererte sjikt seg også under sine adsorbsjonstrinn. Under den midtre adsorbsjonsperiode befinner det umiddelbart foregående lavere nummererte og umiddelbart følgende høyere-nummererte sjikt seg også under adsorbsjonstrinn. Under siste periode av et adsorbsjonstrinn befinner de to umiddelbart følgende og høyere-nummererte sjikt seg også under sine .adsorbsjonstrinn. Under henvisning til fig. 2 omfatter adsorbsjonstrinnet i sjikt 1 seks tidsenheter slik at enhetene representerer startperioden, enhetene 3 og 4 representerer den midtre periode og enhetene 5 og 6 betegner siste periode av adsorbsjonstrinnet. Under startperioden befinner sjiktene 9 og 10 (de to sjikt som går umiddelbart forut for sjikt 1) seg også under adsorbsjonstrinnet, under den midtre perioden befinner sjiktet 10 (umiddelbart foregående) og sjiktet 2 (umiddelbart deretter) seg under adsorbsjonstrinn, og under den siste perioden befinner sjiktene 2 og 3 (de to umiddelbart følgende og høyere-nummererte sjikt) seg også under adsorbsjonstrinn. ;Ved en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som også fremgår av periodeskjemaet på fig. 2 og 6, utføres den første hulroms-trykkutjevning/trykksenkning i tre separate trinn som består av en første trykkutjevning av et adsorbsjonssjikt som har fullført adsorbsjonstrinnet, under trykkutjevning med det fjerde høyere-nummererte adsorbsjonssjikt, til å begynne med ved et andre utjevningstrykk, slik at de to sjikt til slutt innstilles på et første utjevningstrykk. Det samme adsorbsjons-sj iktet som er trykksenket til første utjevningstrykk blir nå trykkutjevnet til et andre trykk med det femte høyerenummererte adsorbsjonssjikt, til å begynne med ved et tredje utjevningstrykk, slik at de to sjikt til slutt får nevnte andre utjevningstrykk. Det samme adsorbsjonssjikt som er trykksenket til andre utjevningstrykk blir nå trykkutjevnet til tredje trykk med det sjette hoyere adsorbsjonssjiktet, til å begynne med ved proses-sens laveste trykk, slik at disse to sjikt til slutt får et tredje utjevningstrykk. Det samme adsorbsjonssjikt som- er trykkutjevnet til det tredje utjevningstrykk blir nå videre trykkutjevnet i medstrøm og den avgitte gass blir i det minste delvis brukt til å spyle (desorberé) den åttende høyere nummererte adsorbsjonssjikt ved laveste trykk. Man vil se i denne sammen-heng at ti-sjikt-utførelsen på fig. 1-2 benytter denne gass til først å spyle både 7- og 8. høyere nummererte sjikt, derpå bare det åttende sjikt og til slutt både det åttende og, niende høyere nummererte sjikt. Ved ni-sjikt-utførelsen' på fig. 5~6 blir "den avgitte gass' først brukt til å spyle bare det J. høyere nummererte sjikt og derpå spyler bare det 8. høyere nummererte sjikt. Etter den beskrevne videre medstrøms-trykksenkning blir samme adsorbsjonssjikt i-motstrøm utblåst til laveste trykk og derpå til atmosfæren. ;Ved hjelp av fig. 2 skal. man illustrere det tidligere nevnte forhold mellom sjiktets opprinnelige hulromsgass og andre sjikt som trykkutjevnes (ved trykksenkning). Første trinn av' gasstrykk-senkingen av hulroms-gassen i sjiktet 1 (EID) foregår under tidsenhet 7 og i sjiktet 5; det fjerde høyere nummererte adsorbsjonssjikt, under dette sjiktets høyeste trykk, under trykkutjevningsfasen EIR. Det andre trinnet av hulromsgass- - . trykksenkningen av sjiktet 1 (E2D) skjer i tidsenhet 8 og"med sjiktet 6',''som er det 5. høyere nummererte adsorbs jonssj ikt-, under dettes midlere trykk ved trykkutjevningstrinnet E2R. Det tredje trinnet for gasshulroms-trykksenkningen i sjiktet 1 (E3D) foregår i løpet av tidsenhet 7 og utjevnes.med sjiktet 7 som er sjette høyere nummererte adsorbsjonssjikt, under laveste trykksetting, i trykkutjevningstrinnet E3R. Den endelige' medstrøms-trykksenkning (PP) for sjiktet 1 finner sted under tidsenhet 10, 11 og 12 og den avgitte gassen brukes for spyling av sjiktet 9 som er åttende høyere nummererte adsorbsjonssjikt, under hele spylefasen (P). , ;Man vil innse at for å finne det således beregnede høyere sjiktnummer," må man, når dette tallet overstiger det virkelige antall"adsorbsjonssjikt i et spesielt system, trekke det virkelige tallet fra det beregnede tallet for å komme frem til det angitte, "høyere nummererte adsorbsjonssjikt". Hvis man således ser på tredje trykkutjevning av trinn 6, som foregår med det sjette høyere nummererte adsorbsjonssjikt under tidsenheten 19, vil, siden det finnes ti adsorbsjonssjikt i utførelsen på fig. 1-3, det angitte sjiktet for E3R være 12 * 10, dvs. sjikt 2.

Ved åtte-sjiktutførelsen på fig. 8-10 mottar to

i stedet for tre adsorbsjonssjikt innløpsgass på et gitt tids-punkt. For eksempel vil sjiktet 1 og 8 under startperiodene tidsenhet 1 og 2 (sjiktet 8 er det umiddelbart lavere nummererte sjikt) befinner seg under adsorbsjonstrinn. Så under de siste tidsenheter 3 og 4 for sjiktet 1 vil sjiktet 2 (det umiddelbart høyere nummererte sjikt) være under adsorbsjonstrinnet. Siden i denne utførelsen forholdet "arbeidende" adsorbsjonsmiddei./totalt adsorbsjonsmiddel er lavere enn ved de tidligere utførelser, vil adsorbsjonsmiddel-utnyttelsen i førstnevnte være lavere men frem-deles bedre enn de tidligere kjente systemer.

Et annet særtrekk ved åtte-sjiktutførelsen på fig. 8-10 er at selv om det utføres tretrinns-utjevning, følger ikke disse tre trinn på hverandre. Vi ser igjen på fig. 9 og sjikt 1 hvor den første trykkutjevning EID foregår med sjikt 4 (det tredje høyere nummererte sjikt) umiddelbart fulgt.av en andre trykkutjevning E2D med sjikt 5 (fjerde høyere nummererte sjikt). Imidlertid følges sistnevnte trinn av en medstrøms-trykksenkning PP hvorved den avgitte gassen fra sjiktet 1 innføres i utløps-enden til sjiktet 7 (det sjette høyere nummererte sjikt) for spyling av dette ved laveste trykk. Det tredje trykkutjevningstrinnet E3D følger PP og skjer også med det spylte sjiktet 7.

Ventilene 6l og 62 i spylingsmanifoldene på fig. 8, 8, er ikke nødvendige, og deres.funksjon med hensyn på regulering av strømningshastighetene under andre og tredje trykkutjevning kan utføres ved å regulere åpningen på ventilene 31-38.

Åtte-sjiktutførelsen på fig. 11-13 skiller seg fra

de tidligere beskrevne utførelser ved bruk av fire trykkutjevningstrinn og derved høyere gjenvinning av produktgass men mer innviklet rørsystem og flere ventiler, som det fremgår av fig. 11. Spesielt kreves ventilene 71-78 ved innløpsendene til sjiktene 1-8 respektivt for å oppta ytterligere strømninger av tilførselsgass for slutt-trykksettingen (FR) til hvert sjikt som har vært trykksatt til første utjevningsnivå (EIR). F.eks.

trykksettes sjiktet 2 under tidsenhet 2 ved å åpne ventilen 72 hvorved tilførselsgass strømmer gjennom ventilen 81 til sjiktets innløpsende. Ved de tidligere viste utførelser oppnådde man slutt-trykksettingen ved hjelp av produktgass som ble innført i sjiktets utløpsende.

Fig. 12 viser at under første trykkutjevning EID vil hvert sjikt overføre gass til det tredje høyere nummererte sjik-

tet (EIR), under den andre trykkutjevning (E2D) vil hvert sjikt overføre gass til det fjerde høyere nummererte sjikt (E2R), under et tredje trykkutjevningstrinn (E3D) vil sjiktene overføre gass til det femte høyere nummererte sjikt (E3R), og under fjerde trykkutjevning (E4D) vil hvert sjikt overføre gass til sjette høyere nummererte sjikt (E4R). Ved denne utførelsen er de fire trykkutjevninger påfølgende og går forut for medstrøms-trykksenkning PP. Fire trykkutjevninger er en fordel når trykkforholdet tilførselsgass/spylegass er relativt høyt, dvs. minst 10.'

Utførelsen med syv sjikt, vist på fig. 1'4-16,. illu-strerer forskjellige ytterligere modifikasjoner ifølge oppfinnelsen. I stedet for å bruke medstrøms-trykksenkningsgass for spyling elimineres dette PP-trinn og det brukes i stedet , produkt-...' gass. En fordel er at sjiktstørrelsene kan reduseres siden man ikke får den fremskredne forurensningsadsorbsjohsfront som henger sammen med medstrøms trykksenkning. Imidlertid blir prosentvis gjenvinning av produkt lavere, ikke bare på grunn av.

den produktmengde som brukes til spyling, men også fordi ' motstrøms-utblåsingen skjer ved et relativt høyere trykk..

Selv om det ikke er vist, kan gassen som avgis'fra' utløpsenden under trykkutjevningstrinnet delvis■brukes til spyling. F.eks. kan man benytte en slik utførelse i forbindelse med fig. 14-16 for tilførsel av nødvendig desorbsjonsgass uten å innføre medstrøms-trykksenkningen på nytt. Den eneste forand-ring av rørledningsventilsystemet på fig. 14 er å plasere regu-latoren 83 i trykkutjevningsmanifolden for ventilene 61-67 i stedet for i produktmanifolden for ventilene 21-27. På fig. 15

vil tidsenhetene for hver andre og tredje trykkutjevning E2D og E3D også omfatte medstrøms-trykksenkning for spylegass PP og

ingen forandringer vil være nødvendige i ventilåpne-skjemaet,

fig. 16. Generelt ville gassen som avgis fra sjiktutløpet under E2D-trinnet delvis innføres i det femte høyere nummererte

adsorbsjonssjikt for desorbsjon av dette og gassen som avgis fra sjiktutløpet under E3D-trinnet ville delvis innføres i det sjette høyere adsorbsjonstrinn for spyling av dette.

Claims

1. Adiabatisk trykk -krets-prosess for separasjon av gassblandinger ved selektiv adsorbsjon av minst en gasskomponexit i flere adsorbsjonssjikt, ved et kretsløp som består i å innføre innløpsgassblanding ved sjiktinnløpet ved et første og høyeste overatmosfærisk trykk, føre ikke-adsorbert produkt-avløp fra sjiktets utløpsende, avgi start-hulromsgass-fra sjiktets utløps-ende og innføre den avgitte hulromsgass til utløpsenden av et annet adsorbsjonssjikt som på forhånd er desorbert for nevnte ene komponent og til å begynne med ved et lavere trykk inntil de to sjiktene er trykkutjevnet ved et høyere midlere trykk, avgi gass fra sjiktinnløpet for motstrøms-utblåsing til laveste trykk, innføre en-komponent-fattig gass fra et anhet adsorbsjonssjikt til sjiktutløpsenden for desorbsjon av nevnte ene komponent og spyling (desorbsjon) gjennom sjiktets innløpsende, trykksetting' av det desorberte sjikt til nevnte første høyeste overatmosfæriske trykk hvoretter kretsløpet repeteres, karakterisert ved at det benyttes minst syv adsorbsjonssjikt, at det samtidig innføres tilførselsgass-blanding gjennom inngangen i' minst to adsorbsjonssjikt i overlappende identiske kretsløp, i rekkefølge fra det første til det høyeste nummererte sjikt og derpå gjentas kontinuerlig denne rekkefølge slik at under ■begynnerperioden av et sjikt-adsorbsjonstrinn vil det umiddelbart foregående og lavere nummererte sjikt også befinne seg på, et adsorbsjonstrinn og under siste perioden vil det umiddelbart følgende høyere nummererte sjikt også befinne seg på adsorbsjonstrinnet, ved at utjevningstrinnet for start-hulromsgass foregår i minst tre separate trinn som omfatter en første trykk-ut jevning av adsorbsjonssjiktet som har fullført adsorbsjonstrinnet av en komponent, med en forskjellig, på forhånd spylt og minst tredje høyere nummererte sjikt som til å begynne med har lavere midlere trykk, slik at de to sjikt til slutt befinner seg på et første utjevningstrykk, videre at det en-komponent-holdige adsorbsjonssjikt som til å begynne med holdt nevnte første utjevningstrykk trykkutjevnes til et andre trykk med ennå et annet, tidligere spylt'og i defminste fjerde høyere nummererte sjikt ved ennå lavere midlere trykk, hvorved de to sjiktene til slutt innstilles på et andre utjevningstrykk; og at det en-komponentholdige adsorbsjonssjikt som til å begynne med holdt nevnte andre utjevningstrykk trykkutjevnes til et tredje trykk med et annet og på forhånd spylt og minst femte høyere nummererte sjikt som til å begynne med holdt laveste trykk, slik at de to sjiktene til slutt holder et tredje utjevningstrykk.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at absolutt-trykkforholdet (PR) mellom det første høyeste overatmosfæriske trykk under absorbsjonstrinnet og det laveste trykk i prosessen er minst 7, og at produktet PR ganger mol-forholdet S mellom ikke-adsorberte gasser i sjiktet ved slutten av adsorbsjonstrinnet og total tilførselsgass inn-ført under dette adsorbsjonstrinn, er minst 6.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes minst ni adsorbsjonssjikt under overlappende identiske kretsløp slik at under startperioden av et sjiktadsorbsjonstrinn befinner de to umiddelbart foregående lavere nummererte sjikt seg også under adsorbsjonstrinn, under den midtre perioden av et sjiktadsorbsjonstrinn befinner det umiddelbart foregående og lavere nummererte og det umiddelbart følgende og høyere nummererte sjikt seg også under sine adsorbsjonstrinn og under siste periode av et sjiktadsorbsjonstrinn befinner de to umiddelbart følgende og høyere nummererte sjikt seg også under sine adsorbsjonstrinn.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at frigjøring av hulromsgass fra et sjikt for de nevnte første, andre og tredje trykkutgjevningstrinn skjer på hverandre følgende og inkluderer ytterligere frigjø-ring av hulromsgass deretter som spylegass for et annet sjikt.