NO341378B1 - Fremgangsmåte for rensing av en gass-strøm kontaminert med CO2 og ett eller flere hydrokarboner og/eller nitrogenoksyder ved absorpsjon på et aggregert zeolitt-adsorpsjonsmiddel - Google Patents

Fremgangsmåte for rensing av en gass-strøm kontaminert med CO2 og ett eller flere hydrokarboner og/eller nitrogenoksyder ved absorpsjon på et aggregert zeolitt-adsorpsjonsmiddel Download PDF

Info

Publication number
NO341378B1
NO341378B1 NO20063190A NO20063190A NO341378B1 NO 341378 B1 NO341378 B1 NO 341378B1 NO 20063190 A NO20063190 A NO 20063190A NO 20063190 A NO20063190 A NO 20063190A NO 341378 B1 NO341378 B1 NO 341378B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
zeolite
adsorbent
lsx
binder
type
Prior art date
Application number
NO20063190A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
NO20063190L (no
Inventor
Cécile Lutz
Paul-Guillaume Schmitt
Original Assignee
Arkema France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France filed Critical Arkema France
Publication of NO20063190L publication Critical patent/NO20063190L/no
Publication of NO341378B1 publication Critical patent/NO341378B1/no

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/50—Inorganic acids
    • B01D2251/504—Nitric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
    • B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
    • B01D2259/4143—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged as a mixture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
    • B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
    • B01D2259/4145—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S95/00—Gas separation: processes
    • Y10S95/90—Solid sorbent
    • Y10S95/902—Molecular sieve

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Området for foreliggende oppfinnelse er rensingen av gasstrømmer ved adsorpsjon på zeolitt adsorpsjonsmidler. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for rensing av en gasstrøm so, bortsett fra CO2, inneholder minst en forurensning valgt fra gruppen som utgjøres av hydrokarboner og nitrogenoksyder (NxOy) og eventuelt vann.
Fremstillingen av rene gasser er en industriell operasjon som utføres i stor skala og som kan omfatte enten kryogene prosesser eller adsorpsjonsprosesser eller en kombinasjon av begge disse teknikkene; adsorpsjonsprosesser er generelt basert på at gasstrømmene som skal renses føres igjennom et sjikt av adsorpsjonsmiddel (midler) ved å anvende prinsippet med PSA (trykksvingnings adsorpsjon), det av TSA (temperatursvingnings adsorpsjon) eller en kombinasjon av begge (PTSA eller TEPSA (termisk forsterket trykksvingningsadsorpsjon; se f.eks. US 5 614 000).
Konstruksjonen av industrielle enheter for å fremstille stadig større mengder rene gasser, f.eks. renset luft før trinnet med separering N2og O2, eller for øvrig syngass renset før separasjonen av CO og H2, krever anvendelsen av økende menger av adsorpsjonsmidler og øker energibehovene som er ment å kompensere for trykktap. Ved å forbedre adsorptiviteten å optimalisere materialføringsegenskapene av zeolittene anvendt industriell adsorpsjonsinnretninger utgjør i dette henseende en hovedøkonomisk utfordring.
Å eliminere karbondioksid fra en gasstrøm, f.eks. for rensingen av luft, er det meget vanlig praksis i industrielle adsorpsjonsenheter å anvende et sjikt av adsorpsjonsmiddel basert på fajasittype zeolitt som har et Si/Al forhold på større enn eller lik 1,2, hvis utbyttbare seter er natriumseter, en slik zeolitt betegnes også zeolitt 13X. Det har i noen tilfelle vært kjent at zeolitt X er et bedre karbondioksid adsorpsjonsmiddel enn silikagel eller aktivt karbon (US 2 882 244). Dette patentet beskriver også at selektiviteten med hensyn forskjellige adsorbater varier med temperatur og trykk.
US 3 885 926 beskriver at adsorpsjonen av CO2kan bevirkes på en zeolitt X utbyttet i et omfang på mer enn 90% med barium CO2innholdet av gassen som skal renses overskrider ikke 1000 ppm og temperaturen kan være mellom -40°C og 50°C.
EP 294 588 beskriver anvendelsen av zeolitt X, fortrinnsvis utbytte i et omfang på 70% med strontium for å utføre denne rensingen.
US 5 531 801 og EP 718 024 beskriver at det er mulig å adsorbere CO2meget effektivt ved hjelp av en X-type zeolitt med et Si/Al forhold på mindre enn 1,15 og fortrinnsvis lik eller meget nær 1, betegnet LSX (low silica X). Fordelen sammenliknet med en konvensjonell faujasitt (Si/Al > 1,2) ligger i det faktum at det ikke lenger er nødvendig å redusere temperaturen ved dekarboniseringstrinnet ved hjelp av en kald enhet, etter som effektiviteten av zeolitten er slik at selektiviteten for CO2sammenliknet med N2forblir høy, selv ved 50°C.
EP 1 062 022 viser at en meget betydelig økning i effektivitet kan oppnås med hensyn til dekarbonisering ved lave CO2partialtrykk (på rundt 2 mbar) ved å anvende LSX zeolitter hvis grad av natriumutveksling (definert som molforhold av natriumioner til aluminiumioner i tetrahetisk stilling, idet resten er kalium) er minst 98%.
WO 00/01478 beskriver NaKLSX adsorbsjonsmidler hvori Si/Al forholdet er mellom 0,9 og 1,1, K<+->ioninnholdet er mindre enn 8%, det makroporøse volumet er større enn 0,4 cm /g, inneholdende småkrystaller (1-4 um) som kan anvendes for dekarboniseringen av gasstrømmer. Dokumentet viser en økning i dynamisk adsorptivitet ved romtemperatur i tilfelle lave CO2partielt trykk, og en forbedring i kinetikk og dynamikk av PS A og TS A adsorbsjonsmiddelsjikt grunnet anvendelsen av slike molekylarsikter. Forfatterne tilskrive økningen i dynamisk ytelse sammenliknet med konvensjonelt NaKLSX adsorbsjonsmiddel (dvs. det hvor i zeolitten ikke er i form av små krystaller) til økningen i makroporøst volum som fører til rask diffusjon inn i kornet av adsorpsjonsmidlet og evnene av små krystaller til å redusere resistansen mot overflatediffusjon sammenliknet med grovere krystaller.
EP 1 218 099 foreslår zeolitt adsorpsjonsmidlet som er egnede for å rense gasstrømmer kontaminert ved CO2, basert på en blanding av X og LSX zeolitter, hovedsakelig utbyttet med natrium og strontium, aggregert med et eventuelt zeolittisert bindemiddel
EP 1 245 266 anbefaler anvendelsen av zeolitter type X eller type A med et Si/Al forhold > 1,2 aggregert med et bindemiddel som er zeolittisert, forfatterne har observert at zeolittisering virker til å øke den dynamiske adsorptiviteten for CO2eller N2O mer enn proporsjonalt med økningen i aktivt materiale (grunnet zeolittiseringen) og reduserer masseoverføringsområdet med minst 10 til 20%.
For å ta vare på industrielt utstyr, f.eks. kryogene N2O2separasjonsenheter, er det et tema å fjerne, oppstrøm for disse enhetene, bortsett fra karbondioksid og eventuelt vanndamp, på den ene siden nitrogenoksidet (heretter betegnet som NxOy med x varierende fra 1 til 2 og y varierende fra 1 til 4) som er i stand til å størkne i visse områder av kuldeboksene og hindre egnet drift av disse og/eller på den annen side hydrokarboner, til stede i spormengder (ppm), som eventuelt kan konsentrere ved visse punkter og true sikker drift av industrielle anlegg.
En løsning består i å stoppe produksjonen av ren gass på et gitt adsorpsjonsmiddelsjikt når en av forurensningene av CO2NxOy eller hydrokarbontype bryter inn i produksjonsutbyttet. Når det f.eks. renses luft på en zeolitt 13C som konvensjonelt anvendes for dekarbonisering bryter naturligvis hydrokarbonene og nitrogenoksidene gjennom før CO2, slik at adsorpsjonsmidlet regenereres i god tid før CO2gjennombrudd.
EP 930 089 beskriver elimineringen av CO2inneholdt i en gasstrøm og muligens spor av vanndamp og hydrokarboner ved adsorpsjon av disse forurensningene på en zeolitt X med et Si/Al forhold på mellom 1 og 1,5, inneholdende 50 til 99% Ca<2+>kationer, høyst 25% K + kationer og minst 1% av Na 2+ kationer. Prosessen utføres ved en temperatur mellom -40°C og 80°C, fortrinnsvis ved TSA.
EP 1 064 978 Al beskriver anvendelsen av en zeolitt av type X og LSX (Si/Al = 1 til 1,4) utbyttet i et omfang på minst 30%, fortrinnsvis minst 75%, med barium og inneholdende kation fra gruppe IA eller Ila for rensing av luft ved adsorpsjon av CO2, men også av forurensninger av C3H8, C2H4og N2O type. Et slikt adsorpsjonsmiddel har ulempen med at det er dyrere enn et konvensjonelt 13X type adsorpsjonsmiddel, selv om det viser seg å være mer effektivt.
FR 2 832 077 foreslår en X-type adsorpsjonsmiddel utbyttet med kalsium og med barium som er enklere å fremstille og mindre dyrt enn en høy bariumutbytte X som beskrevet i EP 1 064 978 og også i stand til å rense luft ved eliminering av hydrokarboner så som etylen, acetylen, butan og propan, og også nitrogenoksider NxOy, samtidig som den fjerner CO2og vanndamp som er inneholdt i gasstrømmen.
Andre løsninger har også vært foreslått for å rense luft inneholdende flere forurensninger, innbefattende vanndamp, karbondioksid, nitrogenoksider NxOy og/eller spor av hydrokarboner bestående i å anvende sjikt av flere lags adsorpsjonsmidler eller komposittadsorbsjonsmidler bestående av aggregerte blandinger basert på forskjellige zeolitter.
EP 862 938 Al beskriver en PS A prosess for eliminering av CO2vann og Nx0y, hvor adsorpsjonsmiddelsystemet er et aluminiumoksid/zeolitt dobbeltlag, idet zeolitten eventuelt er av Y, X eller A type.
EP 992 264 Al beskriver en fremgangsmåte for eliminering av CO2, vann og NxOy og eventuelt etylen, hvor adsorpsjonsmiddelsystemet er av et tre lag omfattende, i rekkefølge, et adsorpsjonsmiddel som er selektivt på vanndamp, deretter et adsorpsjonsmiddel som er selektivt for CO2(fortrinnsvis 4A, 5A eller 13X-basert zeolitt) og endelig tredje adsorpsjonsmiddel som er selektivt for NxOy og eventuelt for etylen (fortrinnsvis basert på zeolitt CaX BaX eller bindemiddelløst (med en lav mengde bindemiddel) CaX).
EP 1 092 465 A2 beskriver en TSA prosess for eliminering av CO2, vann NxOy og/eller hydrokarboner inneholdende , i rekkefølge, et adsorpsjonsmiddel som er selektivt for vanndamp, deretter et adsorpsjonmiddel som er selektivt for CO2(fortrinnsvis basert på NaLSX zeolitt) og endelig et tredje adsorpsjonsmiddel selektivt for NxOy og/eller for hydrokarboner )fortrinnsvis basert på CaX eller CaLSK zeolitt).
EP 904 823 A2 og US 5 906 675 beskriver en fremgangsmåte for eliminering av CO2som omfatter et førstesjikt av adsorpsjonsmiddel som er i stand til å adsorbere vann og minst 75% av CO2(fortrinnsvis aluminiumoksid) drevet i PSA modus og et andre sjikt av adsorpsjonsmiddel som er i stand til å adsorbere CO2(fortrinnsvis NaLSX) som drives i TSA modus.
EP 862 936 A2 beskriver en PSA prosess for eliminering av CO2, vann og NxOy, hvor adsorpsjonsmiddelet er aluminiumoksid/zeolittblanding, idet det er mulig for zeolitten å være av Y, X, LSX eller A type.
EP 1 101 521 Al beskriver en TSA prosess for eliminering av CO2, vann og NxOy og/eller hydrokarboner, hvis adsorpsjonsmiddelsjikt består av en blanding av et adsorpsjonsmiddel for vann og CO2(f.eks. basert på en NaX eller NalSX zeolitt) og et adsorpsjonsmiddel for NxOy og/eller hydrokarboner (f.eks. basert på en CaX eller CaLSX zeolitt).
WO 01/24923 A beskriver en fremgangsmåte for å rense en gasstrøm som inneholder CO2. Gasstrømmen bringes i kontakt med en zeolittabsorbent som omfatter en blanding av 5 - 95 vekt % av minst én zeolitt X og 95 - 5 vekt % av minst én zeolitt LSX hvori minst 80 % av summen av de utvekselbare kationsetene til alle zeolittene i blandingen kan være opptatt av natriumkationer.
EP 1 468 731 A vedrører en fremgangsmåte for å rense en gasstrøm som inneholder karbondioksid, lystgass og/eller hyrdrokarboner. Gasstrømmen renses ved at den kontaktes med en zeolitt som omfatter LSX med opp til 100 % i blanding med 13X. Zeolitten kan utveksles med natrium, og absorbenten inneholder et bindemiddel.
Foreliggende oppfinnelse foreslår en fremgangsmåte for rensing av en gasstrøm som, som forurensninger, inneholder minst karbondioksid, hydrokarboner og/eller NxOy og eventuelt vann, ved adsorpsjon på et aggregert zeolittisk adsorpsjonsmiddel, denne fremgangsmåten for rensing viser seg å være spesielt effektiv med hensyn på eliminering av alle de ovenfor nevnte forurensningene. Den dynamiske CO2adsorpsjonsaktiviteten er høy uten å føre til for tidlig gjennombrudd av hydrokarboner og/eller NxOy, som ikke krever anvendelsen av flere lags sjikt eller systemer av komposittsjikt (flere adsorpsjonsmidler for samme sjikt). Siden i tillegg den anvendte adsorpsjonsmidlet ikke krever utbytting med barium eller kalsiumkationer, som de tekniske løsningene foreslått i EP 995 477 eller EP 1 064 987, er fremgangsmåten for rensing ifølge foreliggende oppfinnelse spesielt billig.
Fremgangsmåten for rensing av en gasstrøm inneholdende, i tillegg til karbondioksid minst en forurensning omfattende hydrokarboner og nitrogenoksider, eventuelt vann, ifølge oppfinnelsen består i: A- å bringe gasstrømmen som skal renses i kontakt med minst et adsorpsjonsmiddel
i aggregert form
omfattende enten minst 70%, fortrinnsvis minst 80% og fordelaktig minst 85 vekt-%, av zeolitt LSX, hvis krystaller har en antallsmidlere diameter målt ved SEM og telling, på mindre enn eller lik 4 um, minst 90%, fortrinnsvis minst 95% og fordelaktig 98% av de utbyttbare setene på denne er opptatt med natriumioner, idet resten av kationene eventuelt er f.eks. kaliumkationer, opptil 5 vekt-% av et bindemiddel som er inert med hensyn til adsorpsjon, og eventuelt opptil 25%, fortrinnsvis opp til 20% og fordelaktig opp til 15% av en eller flere andre zeolitter, så som zeolitt X, zeolitt A osv. (type A aggregat adsorpsjonsmiddel);
eller omfattende minst 70%, fortrinnsvis minst 80% og fordelaktig minst 85 vekt-% av en blanding av minst 20%, og fortrinnsvis minst 30% av zeolitt X og av høyst 80%, fortrinnsvis minst 70 vekt-% av zeolitt LSX, hvis krystaller har en antallsmidlere diameter målt ved SEM og telling, på mindre enn eller lik 4 um, hvor
minst 90%, fortrinnsvis minst 95% og fordelaktig minst 98 % av de utbyttbare setene av de nevnte zeolittene X og LSX er opptatt ved natriumioner, idet resten av kationene eventuelt er f.eks. kaliumioner, opptil 5 vekt-% av et bindemiddel som er inert overfor adsorpsjonen og eventuelt opptil 25%, fortrinnsvis opptil 20% og fordelaktig opptil 15% av en eller flere andre zeolitter, så som zeolitt A, osv. (type B aggregat);
B- adsorpsjon av minst noe av karbondioksidet, og minst noe av hydrokarbonene
og/eller NxOy på nevnte adsorpsjonsmiddel; C- desadsorpsjon av forurensningen adsorbert på nevnte adsorpsjonsmiddel, og
D- regenerering av adsorpsjonsmidlet.
Betegnelsen "zeolitt LSX" skal forstås å bety en zeolitt av X-type (faujasitt) som har et Si/Al forhold på 1,00 ± 0,02, hvis krystaller har en antallsmidlere diameter målt ved SEM og telling, på mindre enn eller lik 4 um, fordelaktig mindre enn eller lik 3 um og enda mer fordelaktig mindre enn eller lik 2 um.
Betegnelsen "zeolitt X" forstås å bety en zeolitt av X-type (faujasitt) som har et Si/Al forhold på 1,25 ± 0,05, hvis krystaller fortrinnsvis har en antallsmidlere diameter på mindre enn eller lik 4 um, fortrinnsvis mindre enn eller lik 3 um og fordelaktig mindre enn eller lik 2 um.
De aggregerte zeolittene som kan anvendes ifølge oppfinnelsen kan spesielt være i form av kuler, ekstrudater eller tråder, som generelt har en midlere partikkelstørrelse mellom 0,2 og 5 mm.
En fremgangsmåte for fremstilling av type A eller B zeolittiske aggregater som kan anvendes i forbindelse med oppfinnelsen omfatter følgende trinn;
(1) aggregering av forstadieproduktet, dvs. LSX-typen zeolitt eller en blanding av zeolittet LSX og X innledende i pulverisert tilstand, med et bindemiddel som kan omdanne dette til en zeolitt; (2) tørking ved lav temperatur (rundt 80-100°C) og kalsinering ved en temperatur mellom 300 og 700oC, fortrinnsvis mellom 400 og 600°C, av produktet oppnådd ved (i); (3) zeolittisering av bindemidlet og samtidig eller deretter, delvis eller fullstendig innføring i zeolittstrukturen av NA<+>ioner i stedet for de allerede tilstedeværende utbyttbare kationene (spesielt K<+>) slik at det oppnås et endelig natriumutbytterinnhold på større enn eller lik 98%;
(4) vasking av produktet oppnådd ved (3); og
(5) tørking og aktivering ved en temperatur mellom 300 og 700°C , fortrinnsvis mellom 400 og 600°C, fortrinnsvis i en strøm av tørr, dekarbonatisert luft, fordelaktig i et kontinuerlig traversert sjikt, av produktet oppnådd ved (4).
Bindemidlet som kan omdannes til en zeolitt kan velges fra leire som kan være zeolittisert, så som kaolin, metakaolin og halloysitt, i seg selv eller som en blanding.
Til 100 vektdeler av det endelige aggregatet ifølge oppfinnelsen anvendes generelt 5 til 25, fortrinnsvis 5 til 20 vektdeler av bindemiddel som kan omdannes til en zeolitt per 95 til 75 vektdeler zeolittpulver.
Zeolittiseringstrinnet (3) består i omdanning av alt eller del av bindemidlet som kan omdannes til en zeolitt med hvilket LSX-type pulvere er forblandet ved alkalisk bløtgjøring, fortrinnsvis i henhold til læren av WO 99/05063.
En variant av trinn (1) består i konvensjonell blanding av et LSX-type pulver med vann og bindemidlet som kan omdannes til en zeolitt og deretter til spraying av denne blandingen på zeolitt aggregater som allerede er blandet, som virksom aggregeringskim. Under denne sprayoperasjonen kan aggregatene roteres kontinuerlig om seg selv ved å anvende en "snøball" type teknikk, f.eks. i en reaktor utstyrt med en roterende aksel. Det derved oppnådde aggregatene er deretter i form av perler.
En spesiell foretrukket fremgangsmåte for fremstilling av B-type zeolittiske aggregater som kan anvendes innenfor rammen av oppfinnelsen, som er beskrevet i EP 1 218 099 og US 6 616 732, består, før trinn (1), i å utføre en natriumbytting på X og/eller LS V pulveret før de blandes, eller like etter at de blandet.
Det vil ikke være utenfor omfanget av oppfinnelsen å anvende A- eller B-type zeolittiske aggregater som definert ovenfor som ville være fremstilt ved å anvende en annen fremstillingsprosess, f.eks. ved direkte aggregering av zeolitt X og/eller LSX blandingen med det inerte bindemidlet uten et zeolittiseringstrinn; i dette trinnet ville aggregatene være fremstilt med høyst 5 vekt eller bindemiddel per 95 vekt av zeolitt LSX eller zeolitt X/LSX blanding.
Tilsvarende ville det ikke være utenfor omfanget av oppfinnelsen å anvende A- eller B-type zeolittiske aggregater som definert ovenfor som ville være fremstilt utelukkende fra et aggregert bindemiddel som kan omdannes til en zeolitt og som deretter zeolittiseres som beskrevet f.eks. i US 3 119 669, US 4 603 040 og JP 05 163 015.
Gasstrøm-rensefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres ved å føre gasstrømmen over et eller flere sjikt A-type og/eller B-type aggregert zeolittisk adsorpsjonsmiddel som er forbundet i parallell eller som er i stand til syklisk å forbinde et adsorpsjonstrinn med et desorpsjonstrinn (ment for regenerering av adsorpsjonsmidlet), i industriell målestokk, dette utføres fortrinnsvis ved å anvende en trykksvingingsadsorpsjon (TSA), temperatursvingningsadsorpsjon (TSA) eller fordelaktig trykk- temperatursvingningssadsorpsjon (PTA eller TEPSA) prosess. PSA og PTSA eller TEPSA prosessene omfatter anvendelsen av trykksykluser. I en første fase separerer adsorpsjonsmiddelsjiktet forurensningsmidlet ved å adsorbere denne bestanddelen, i en andre fase regenereres adsorpsjonsmidlet ved å nedsette trykket og/eller ved å heve temperaturen. Ved hver nye syklus er det vesentlig at desorbsjonen av forurensningsmidlet er så fullstendig som mulig og så effektivt som mulig, for å kunne returnere til en regenerert adsorpsjonsmiddeltilstand som er identisk eller tilnærmet identisk ved hver nye syklus.
Rensefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt velegnet for å rense luft og for å rense en syngass.
For kontinuerlig rensing av gasstrømmen, så som luft eller en syngass, plasseres generelt et antall adsorpsjonsmiddelsjikt i parallell, idet de disse alternerende utsettes for en syklus bestående av adsorpsjon med kompresjon og desorbsjon med dekompresjon. I PSA og PTSA prosessene omfatter behandlingen syklusen som hvert sjikt utsettes for følgende trinn: a/ den kontaminerte gasstrømmen bringes til å passere gjennom et adsorpsjonsområde omfattende adsorpsjonssjiktet, idet adsorpsjonssjiktet separerer forurensningen eller forurensningene ved adsorpsjon; bl desorbsjon av de adsorberte forurensningene ved å etablere en trykkgradient over progressivt å nedsette trykket i nevnte adsorpsjonsområde for å utvinne forurensningene via innløpet i adsorpsjonsområdet; og c/ heving av trykket i nevnte adsorpsjonsområde ved å innføre en strøm av ren gass via utløpet fra adsorpsjonsområdet.
Følgelige underkastes hvert sjikt en behandlingssyklus omfattende en ren (renset) gassproduksjonsfase, en andre dekompresjonsfase og en tredje rekompresjonsfase. Adsorpsjonsområdet kan, ved siden av et adsorpsjonsmiddelsjikt beskrevet ovenfor, omfatte ett eller flere andre adsorpsjonsmiddelsjikt som er i stand til å adsorbere de uønskede forurensningene eller kontamineringene (flerlagssystem og/eller blanding av flere adsorpsjonsmidler i det samme laget). For f.eks. å fjerne vannet inneholdt i luft er det mulig å kombinere et tørkemiddel for å adsorbere vann, så som aluminiumoksid eller en silikagel, med adsorpsjonsmidlet ifølge foreliggende oppfinnelse, enten i det samme sjiktet eller ved supoponering av to sjikt.
For optimalisere PSA og PTSA prosessene synkroniseres fortrinnsvis fasene med dekompresjon og/eller kompresjon av de forskjellige adsorpsjonsmiddelsjiktene. Det viser seg å være spesielt fordelaktig å innføre trinn for å utjevne trykkene mellom to adsorpsjonsmiddelsjikt, idet et er i dekompresjonsfasen, det andre i rekompresjonsfase. Under implementering av rensefremgangsmåten ifølge oppfinnelse, ved anvendelse av PSA eller PTSA for å rense luft, er adsorpsjonstrykkene generelt mellom 0,02 og 2 MPa, og fortrinnsvis mellom 0,11 og 1 MPa, mens desorpsjonstrykkene generelt er mellom 0,002 og 0,5 MPa og fortrinnsvis mellom 0,01 og 0,2 MPa. Som i tilfelle med luftrenseprosessene ifølge tidligere kjent teknikk er temperaturene i adsoprsjonsområdet generelt mellom + og 80°C, fordelaktig mellom 20 og 60°C, og desorpsjonstemperaturene kan generelt være mellom 80 og 300°C, fortrinnsvis mellom 150og250°C.
Mengden av CO2til stede i den kontaminerte luftgasstrømmen er generelt mellom 400 ppm og 0,7 vekt-%.
Mengden av hydrokarboner til stede i den kontaminerte luftgasstrømmen overskrider generelt ikke noen få hundre ppm.
Mengden av NxOy til stede i den kontaminerte luftgasstrømmen overskrider generelt ikke noen få ppm.
Den generiske betegnelsen "syngass" anvendes for gasser bestående hovedsakelig av hydrogen og CO (ca. 25 volum-% CO) som anvendes som reaksjonprodukter i visse grunnleggende kjemiske synteser (metanol, eddiksyre, fosgen, akryliske forbindelser, osv.). Disse syngassene oppnås generelt ved en partiell oksidasjon av damp eller CO2reformeringsreaksjon utført på et hydrokarbonråstoff (varierende fra naturgass til tunge hydrokarboner) som gir en blanding omfattende
H2+ CO + CO2+ H2O andre forurensinger, idet de respektive andelene av H2, CO, CO2og H20 avhenger av syntesebetingelsene.
Betegnelsen "syngass" er også forstått innenfor foreliggende oppfinnelse og betyr H2N2blandinger anvendt spesielt for syntetisering av ammoniakk. Disse blandingene fremstilles generelt ved partiell oksidasjon av luft eller reformering av et hydrokarbonråstoff. Dette trinnet kan suppleres med den såkalte "CO skift" reaksjonen, nemlig CO + H2O —» CO2+ H2, som omdannes CO til CO2og følgelig gir mer hydrogen.
Det er ofte nødvendig å rense syngasser, f.eks. når det er ønsket å separerer enten CO og H2, eller N2og H2, idet dette oppnås enten kryogenisk eller ved skrubbing med flytende metan; det er absolutt nødvendig å eliminere alle forurensninger som kan krystallisere og derfor blokkere vekslerne anvendt i den kryogene prosessen.
Dersom mengden av CO2inneholdt i strømmen av syngass som skal renses etter noen få tusen ppm er det generelt praksis først å skrubbe med aminer (av MEA eller MDEA type) for å fjerne det meste av CO2. Syngassen sendes deretter inn i en kolonne av adsorpsjonsmiddel (midler) for å fjerne de gjenværende sporene av CO2(noen få tienedels ppm) som ikke er fjernet ved amin skrubbingen og eventuelt den andre forurensningen eller forurensningene som er i syngassen, f.eks. vann som ofte er til stede samtidig som CO2(som et resultat av skrubbing med aminer, idet gassen er mettet med vann).
Som en generell regel holdes adsorpsjonsområdet med et trykk mellom 0,5 og 7 MPa, mens gassblandingen som skal renses bringes i kontakt med adsorpsjonsmidlet (midlene) beskrevet ovenfor. Selv om et høyere trykk ikke ville ødelegge renseoperasjonen unngås generelt trykk over 7 MPa for det formål å spare energi og på grunn av de høye kostnadene for trykkresistente anlegg. Trykk under 0,5 MPa anvendes normalt ikke for industriell fremstilling av syngasser av praktiske grunner, siden prosessene involverer oppstrøm av rensingen ifølge oppfinnelsen, som tilsvarer syngass fremstillingsreaksjoner, utføres ved trykk som generelt er på ca. 2-3 MPa. Fortrinnsvis holdes trykket som oppnås i adsorpsjonsområdet med en verdi på mindre enn eller lik 5 MPa, og fordelaktig mindre enn eller likt 3 MPa. Tilsvarende holdes adsorpsjonsområdet fortrinnsvis som større enn eller lik 0,5 MPa, eller fordelaktig høyere enn eller lik 2 MPa.
Temperaturene av gasstrømmen som trer inn i adsorpsjonsområdet er ikke en bestemmende faktor og holdes generelt konstant gjennom adsorpsjonsfasen. Vanligvis er denne temperaturen mellom 0 og 80°C, fortrinnsvis mellom 20 og 60°C. Desorpsjonstemperaturen kan være mellom 80 og 300°C.
Mengden av CO2til stede i den kontaminerte syngasstrømmen er generelt mellom 50 ppm og 0,7 vekt-%.
Mengden av hydrokarboner til stede i den kontaminerte syngasstrømmen overskrider generelt ikke noen få hundre ppm.
Mengden av NxOy til stede i den kontaminerte syngasstrømmen overskrider generelt ikke noen få ppm.
Eksemplene nedenfor, som er angitt som ikke-begrensende illustrasjon, demonstrerer fordelen ved en slik rensefremgangsmåte.
Den dynamiske adsorpsjonssyklusen av zeolittadsorpsjonsmidlet ble vurdert ved en konvensjonell avanserende front kromatografitest som består i måling, ved utløpet av en kolonne fylt med aggregerte adsorpsjonsmidler, av konsentrasjonsresponsen på et konsentrasjonstrinn injisert ved innløpet av kolonnen. Figur 1 viser prinsippet for dette trinnet: en kolonne av adsorpsjonsmiddelet sveipes av en bæregass. Etter tid t = 0 injiseres gassen som skal testes, i det følgende betegnet som "gass A" ved en konsentrasjon co ved innløpet av kolonnen. Konsentrasjonen c av gass A ved utløpet av kolonnen bestemmes ved en analyseringsinnretning og registreres som en funksjon av tid. Kurven c som funksjon av t, betegnes "gjennombruddskurven" utgjør en evaluering av den dynamiske adsorptiviteten og de kinetiske adsorpsjonsfaktorene av zeolittadsorpsjonsmidlet med hensyn på gass A. To karakteristiske størrelser, som for en fagmann kvantifiserer ytelsen av det zeolittiske adsorpsjonsmidlet, bestemmer fra gj ennombruddskurven: for det første "gjennombruddstiden" som tilsvarer en konsentrasjon c ved utløpet
lik en liten prosent av innløpskonsentrasjonen co, f.eks. 5 ppm, og
for det andre "masseoverføringssonen", nemlig den estimerte midlere tykkelsen av adsorpsjonsmiddel som verken har underskudd på adsorbert gass A eller er mettet med gass A (mellomliggende område).
Gjennombruddstiden er karakteristisk for den dynamiske adsorptiviteten av det zeolittiske adsorpsjonsmidlet.
Masseoverføringssonen (MTZ) er en indikator for diffusjonsegenskapene og adsorpsjonskinetikken av adsorpsjonsmidlet og beregnes som følger:
hvor t; er tiden hvoretter konsentrasjonen av gass A ved utløpet er lik en lav prosentdel, f.eks. 1 til 5%, av innløpskonsentrasjonen Co, tf er tiden hvor etter den er likCo/2, tf er tiden hvoretter konsentrasjonen av gas A ved utløpet er lik en høy prosentdel, f.eks. 95 til 99%, av innløpskonsentrasjonen co og H er fyllehøyden av zeolittisk adsorpsjonsmiddel i kolonnen.
En minimal overføringssone, dvs. en bratt front, betyr at et gitt adsorpsjonsmiddelsjikt kan drives med en maksimal tykkelse av mettet adsorpsjonsmiddel relativt til tykkelsen av sjiktet, dvs. med maksimum adsorptivitet.
Brattheten av fronten åpner veien for å redusere sjikttykkelsene i TPSA anlegg og til deres drift med kortere sykler samtidig som evnen til å produsere rene gasser.
Den dynamiske adsorpsjonstesten utføres i en kolonne med diameter 29,7 mm med en fyllehøyde H på 42 cm. Bæregassen er nitrogen og denne injiseres ved bunnen av kolonnen med en volumstrømningsrate på 2360 Sl/time. Gass A er karbondioksid og blandes med en bæregass ved tid t = 0 for å være til stede i strømmen ved innløpet av kolonnen med en konsentrasjon på 450 ppmv. Kolonnen holdes med trykk på 6 bar med en temperatur på 25°C. Gjennombruddstiden tilsvarer en CO2konsentrasjon på 5 ppmv ved utløpet av kolonnen. Masseoverføringssonen MTZ beregnes ved å anvende formelen angitt ovenfor, med tidene t; og tf tatt for utløpskonsentrasjoner lik henholdsvis 5% og 95% av innløpskonsentrasjonen.
I alle eksemplene er, med mindre annet er angitt, andelene uttrykt ved vektandeler.
De følgende eksempler 1 til 3 inkludert tabell 1 til 3 er for illustrative formål. Eksempel 4 med tabell 4 og tabell 4bis demonstrerer oppfinnelsen ved hjelp av absorbenter ifølge oppfinnelsen og sammenliknende materialer.
Eksempel 1 ( adsorpsjon av CO2)
Masseoverføringssonene for CO2og gjennombruddstidene for flere zeolittiske adsorpsjonsmidler fremstilt ved aggregering av 85 vektdeler zeolitt X pulver, LSX pulver og en X/LSX pulverblanding med 15 vektdeler og et bindemiddel som kan omdannes til en zeolitt, av kaolin type, uansett om den deretter zeolittiseres eller ikke, ble sammenliknet.
Zeolittiseringen av bindemidlet ble utført i henhold til fremgangsmåten angitt i trinnene (1) til (5) som er detaljert omtalt ovenfor (idet aktiveringstemperaturen i trinn (5) er ca. 580°C). Etter zeolittisering inneholdt aggregatene med zeolittisert bindemiddel maksimalt 5 vekt-% inert materiale målt ved konvensjonelle fremgangsmåter, så som Dubinin volumet og toluenadsorpsjonsindeksen (toulene adsorptivitet ved et relativ trykk på 0,5 ved 25°C).
Tabell 1 kombinerer resultatene fra 10 testede zeolittiske adsorpsjonsmidler, som var i form av perler med en midlere partikkelstørrelse mellom 1,6 og 2,5 med mer og en volummidlere diameter på 2 mm.
Tabell 1 illustrerer og bekrefter klart fordelen ved å anvende aggregatene med zeolittisert bindemiddel sammenliknet med konvensjonelle 13X zeolittaggregater (med 15% bindemiddel) (+ 110 til + 102% økning i gjennombruddstid) eller 13X aggregater med zeolittisert bindemiddel (+ 3% til 96% økning i gjennombruddstid).
Det fremgår også at ved å erstatte en konvensjonell aggregert 13X sikt med 15% bindemiddel ved aggregatene med zeolittisert bindemiddel tillates den dynamiske adsorptiviteten å økes med 79 til 184%.
Testen ovenfor gjentas på 10 zeolittiske adsorpsjonsmidler som har de samme sammensetningene, men hvis aktiveringstemperatur er ca. 450°C. Resultatene er kombinert i tabell 1 bis.
Eksempel 2 ( adsorpsjon av en NiO
Nitrogenokysd adsorpsjons isotermer ble bestemt ved 25°C ved et konvensjonelt volumetrisk system egnet for lavt trykk. Tabell 2 viser de relative Henry konstantene for disse isotermene.
Som i tilfelle med CO2adsorpsjon fremgår det at det er en fordel iå erstatte en konvensjonell 13X sikt med aggregatene med zeolittisert bindemiddel.
Eksempel 3 ( adsorpsjon av etylen)
Etylen adsorpsjonsisotermer ble tilsvarende bestemt ved 25°C. Tabell viser de realtive mengdene adsorbert ved de forskjellige siktene under et trykk på 3 mbar.
Det fremgår at de fleste av de aggregerte zeolittene med zeolittisert bindemiddel viser de høyeste etylenadsorptivitene.
Eksempel 4 ( effekt på zeolittkrystallstørrelse ( adsorpsjon av CO2Partikkelstørrelsen av zeolitt LSX og X pulverne anvendt ble bestemt ved hjelp av en kommersiell apparatur fra Malvern, basert på lysspreding. De antallmidlere diameterne beregnet ved det fungerende software er angitt i andre kolonne av tabell 4 og belyser effekten av størrelsen av krystallene anvendt for aggregeringen. Tabell 4 gjentar og supplerer resultatene i tabell 1, idet den midlere diameteren av zeolittpulverne anvendt for fremstilling av aggregatene er indikert og er supplert med resultater oppnådd ved å anvende krystaller av mindre partikkelstørrelse, hvori den antallsmidlere av zeolitt LSX krystallene er 6,5 um og de av zeolitt X krystallene er 2,3 um (også aktivert ved ca. 580°C). Tabell 4 viser klart følgen av å redusere krystallstørrelsen av aggregatene ifølge oppfinnelsen.
Aggregater som utgjøres av mindre krystaller er markert med fordelaktige ekvivalenter som er oppbygget av grovere krystaller, både med hensyn til relativ gjennombruddstid og masseoverføringssoner, hvilket er uventet og gjør småkrystallaggregatene ifølge oppfinnelsen spesielt attraktive for dekarbonisering.
NO20063190A 2003-12-22 2006-07-10 Fremgangsmåte for rensing av en gass-strøm kontaminert med CO2 og ett eller flere hydrokarboner og/eller nitrogenoksyder ved absorpsjon på et aggregert zeolitt-adsorpsjonsmiddel NO341378B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0315123A FR2863909B1 (fr) 2003-12-22 2003-12-22 Methode de purification de flux gazeux pollue par co2 et hydrocarbure(s) et/ou oxyde(s) d'azote par adsorbant zeolitique agglomere
US56529904P 2004-04-26 2004-04-26
PCT/EP2004/014911 WO2005061100A1 (en) 2003-12-22 2004-12-16 Method of purifying a gas stream contaminated by co2 and one or more hydrocarbons and/or nitrogen oxides by adsorption on an aggregated zeolitic adsorbent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20063190L NO20063190L (no) 2006-07-10
NO341378B1 true NO341378B1 (no) 2017-10-23

Family

ID=34630423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20063190A NO341378B1 (no) 2003-12-22 2006-07-10 Fremgangsmåte for rensing av en gass-strøm kontaminert med CO2 og ett eller flere hydrokarboner og/eller nitrogenoksyder ved absorpsjon på et aggregert zeolitt-adsorpsjonsmiddel

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7935177B2 (no)
EP (1) EP1697042B1 (no)
JP (2) JP2007515279A (no)
KR (1) KR100970359B1 (no)
CN (1) CN1917952B (no)
AR (1) AR051155A1 (no)
AU (1) AU2004305251B2 (no)
BR (1) BRPI0417934B1 (no)
CA (1) CA2550465C (no)
EA (1) EA009420B1 (no)
FR (1) FR2863909B1 (no)
MX (1) MXPA06007139A (no)
MY (1) MY140859A (no)
NO (1) NO341378B1 (no)
PL (1) PL1697042T3 (no)
TW (1) TWI279249B (no)
WO (1) WO2005061100A1 (no)
ZA (1) ZA200605120B (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2903978B1 (fr) * 2006-07-19 2010-09-24 Ceca Sa Adsorbants zeolitiques agglomeres, leur procede de preparation et leurs utilisations
US8026290B2 (en) * 2007-12-11 2011-09-27 Range Fuels, Inc. Methods and apparatus for continuous removal of carbon dioxide from a mixture of reacting gases
FR2925366B1 (fr) * 2007-12-20 2011-05-27 Ceca Sa Adsorbants zeolitiques agglomeres, leur procede de preparation et leurs utilisations
FR2925367B1 (fr) * 2007-12-20 2010-01-15 Ceca Sa Adsorbants zeolitiques agglomeres, leur procede de preparation et leurs utilisations
US7875106B2 (en) 2008-05-30 2011-01-25 Battelle Memorial Institute Adsorbent and adsorbent bed for materials capture and separation processes
DK200801093A (en) * 2008-08-13 2010-02-14 Topsoe Haldor As Process and system for removing impurities from a gas stream
US8496898B2 (en) * 2010-02-25 2013-07-30 Nol-Tec Systems, Inc. Fluidized bed carbon dioxide scrubber for pneumatic conveying system
DE102010003880A1 (de) 2010-04-12 2011-10-13 Durtec Gmbh Mineralische Gasadsorber zur Beseitigung von Ozon aus Abluft/Abgas, Verfahren zu deren Herstellung und Regenerierung
BR112013020416A2 (pt) 2011-03-01 2016-10-18 Exxonmobil Res & Eng Co processo de purificação de gás utilizando pequenas partículas adsorventes projetadas
FR2977506A1 (fr) * 2011-07-07 2013-01-11 Air Liquide Procede de purification d'un flux gazeux avec controle de la purete
WO2013004932A1 (fr) * 2011-07-07 2013-01-10 L'air Liquide,Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procédé de purification d'un flux gazeux avec contrôle de la pureté
CN102335589A (zh) * 2011-09-16 2012-02-01 昆明理工大学 一种吸附剂及其制备方法和用途
PT2695661T (pt) * 2012-08-08 2018-01-10 Omya Int Ag Método de redução da quantidade de co2 utilizando um material de troca de iões regenerável
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
US9108145B2 (en) 2013-05-16 2015-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of air
CN104181076A (zh) * 2013-05-21 2014-12-03 江苏核电有限公司 一种真空状态下材料动态吸附系数测量方法
FR3013236B1 (fr) * 2013-11-20 2015-12-11 Ceca Sa Materiau granulaire zeolithique a structure connexe
WO2015117738A1 (de) * 2014-02-04 2015-08-13 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung höhermolekularer verbindungen aus synthesegas unter verwendung eines indirekt beheizten co2-tsa
EP3102308B1 (de) * 2014-02-04 2020-10-14 Linde GmbH Verfahren zum erzeugen und reinigen eines synthesegases
KR101555149B1 (ko) 2014-07-08 2015-10-07 포항공과대학교 산학협력단 Zsm-25 제올라이트를 이용한 이산화탄소의 선택적 분리방법
FR3024667B1 (fr) * 2014-08-05 2022-01-14 Ceca Sa Adsorbants zeolithiques a faible taux de liant et a haute surface externe, leur procede de preparation et leurs utilisations
FR3028430B1 (fr) * 2014-11-13 2018-08-17 IFP Energies Nouvelles Adsorbants zeolithiques a base de zeolithe lsx de surface externe controlee, leur procede de preparation et leurs utilisations
WO2018026517A1 (en) 2016-08-04 2018-02-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
FR3059571B1 (fr) * 2016-12-02 2018-11-16 Arkema France Materiau adsorbant zeolithique, procede de preparation et utilisation pour la separation non-cryogenique des gaz industriels
KR102085652B1 (ko) * 2017-12-29 2020-03-06 현대자동차 주식회사 규칙적인 메조 기공을 가진 제오라이트 입자에 금속이 함침된 탄화수소 흡착제 및 그 제조방법
FR3078897B1 (fr) * 2018-03-18 2022-05-06 Arkema France Procede de decarbonatation de flux gazeux
CN112351831A (zh) * 2018-06-26 2021-02-09 碳清洁解决方案有限公司 从具有高二氧化碳分压的气体混合物中除去二氧化碳的溶剂和方法
CN112689535A (zh) * 2018-09-25 2021-04-20 积水化学工业株式会社 沸石吸附材料的重复利用方法和再生吸附材料
RU2729422C1 (ru) * 2019-10-24 2020-08-06 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ им. Н.Д. ЗЕЛИНСКОГО РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИОХ РАН) Катализатор для удаления оксидов серы из дымовых газов электростанций
FR3131545A1 (fr) 2021-12-30 2023-07-07 Arkema France Solide dessicant résistant aux hydroxydes alcalins
FR3131547A1 (fr) * 2021-12-31 2023-07-07 Arkema France Mélange de solides inorganiques

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001024923A1 (fr) * 1999-10-05 2001-04-12 Ceca S.A. Adsorbants zeolitiques leur procede d'obtention et leur utilisation pour la decarbonatation de flux gazeux
EP1092465A2 (en) * 1999-10-12 2001-04-18 The Boc Group, Inc. Thermal swing adsorption process for the removal of dinitrogen oxide, hydrocarbons and other trace impurities from air
US20030126989A1 (en) * 2001-11-14 2003-07-10 Ceca S.A. Syngas purification process
EP1468731A1 (de) * 2003-04-14 2004-10-20 Zeochem AG Verfahren zur Herstellung von verformten Zeolithen und Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Gasstrom

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5531808A (en) * 1994-12-23 1996-07-02 The Boc Group, Inc. Removal of carbon dioxide from gas streams
FR2766475B1 (fr) * 1997-07-22 1999-09-03 Ceca Sa Procede pour l'obtention de corps granulaires en zeolite lsx a faible taux de liant inerte
FR2771943B1 (fr) * 1997-12-05 2000-01-14 Air Liquide Procede de purification de fluides inertes par adsorption sur zeolite lsx
FR2773499B1 (fr) * 1998-01-14 2000-02-11 Air Liquide Procede de purification par adsorption de l'air avant distillation cryogenique
FR2775617B1 (fr) * 1998-03-09 2000-04-07 Ceca Sa Decarbonatation de flux gazeux au moyen d'adsorbants zeolitiques
US6183539B1 (en) * 1998-07-01 2001-02-06 Zeochem Co. Molecular sieve adsorbent for gas purification and preparation thereof
FR2784599B1 (fr) * 1998-10-20 2000-12-08 Air Liquide Procede de purification d'un flux gazeux en ses impuretes n2o
JP2000210557A (ja) * 1998-11-16 2000-08-02 Tosoh Corp Ｘ型ゼオライト含有成形体及びその製造方法並びにその用途
FR2795657B1 (fr) * 1999-07-02 2001-09-14 Air Liquide Procede de purification d'air par adsorption sur zeolite echangee au baryum
EP1142622B1 (en) * 2000-04-04 2006-06-21 Tosoh Corporation Method of adsorptive separation of carbon dioxide
JP4873108B2 (ja) * 2000-04-04 2012-02-08 東ソー株式会社 二酸化炭素の吸着分離方法
US6596256B1 (en) * 2000-08-28 2003-07-22 The Boc Group, Inc. Synthesis of low silicon sodium X zeolite
US6409800B1 (en) * 2000-08-28 2002-06-25 The Boc Group, Inc. Temperature swing adsorption process
JP3545377B2 (ja) * 2001-08-07 2004-07-21 日本酸素株式会社 空気液化分離用空気の精製装置および方法
CN1309454C (zh) * 2001-12-20 2007-04-11 普莱克斯技术有限公司 气体纯化的方法和设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001024923A1 (fr) * 1999-10-05 2001-04-12 Ceca S.A. Adsorbants zeolitiques leur procede d'obtention et leur utilisation pour la decarbonatation de flux gazeux
EP1092465A2 (en) * 1999-10-12 2001-04-18 The Boc Group, Inc. Thermal swing adsorption process for the removal of dinitrogen oxide, hydrocarbons and other trace impurities from air
US20030126989A1 (en) * 2001-11-14 2003-07-10 Ceca S.A. Syngas purification process
EP1468731A1 (de) * 2003-04-14 2004-10-20 Zeochem AG Verfahren zur Herstellung von verformten Zeolithen und Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einem Gasstrom

Also Published As

Publication number Publication date
US7935177B2 (en) 2011-05-03
AR051155A1 (es) 2006-12-27
EA009420B1 (ru) 2007-12-28
EP1697042A1 (en) 2006-09-06
ZA200605120B (en) 2008-03-26
BRPI0417934A (pt) 2007-04-17
WO2005061100A1 (en) 2005-07-07
PL1697042T3 (pl) 2017-10-31
CA2550465A1 (en) 2005-07-07
AU2004305251B2 (en) 2009-07-30
TW200533409A (en) 2005-10-16
MY140859A (en) 2010-01-29
AU2004305251A1 (en) 2005-07-07
JP2007515279A (ja) 2007-06-14
JP2013046907A (ja) 2013-03-07
CN1917952A (zh) 2007-02-21
CA2550465C (en) 2013-09-10
FR2863909A1 (fr) 2005-06-24
CN1917952B (zh) 2011-06-08
MXPA06007139A (es) 2007-03-01
BRPI0417934B1 (pt) 2015-07-14
KR100970359B1 (ko) 2010-07-15
FR2863909B1 (fr) 2006-05-26
TWI279249B (en) 2007-04-21
NO20063190L (no) 2006-07-10
EP1697042B1 (en) 2017-03-01
KR20060129298A (ko) 2006-12-15
US20080156190A1 (en) 2008-07-03
EA200601222A1 (ru) 2006-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO341378B1 (no) Fremgangsmåte for rensing av en gass-strøm kontaminert med CO2 og ett eller flere hydrokarboner og/eller nitrogenoksyder ved absorpsjon på et aggregert zeolitt-adsorpsjonsmiddel
US20230249120A1 (en) Adsorbent Materials And Methods of Adsorbing Carbon Dioxide
AU2012223553B2 (en) Temperature swing adsorption process for the separation of target species from a gas mixture
US9737846B2 (en) Adsorbent materials and methods of use
Wang et al. Novel glucosamine-based carbon adsorbents with high capacity and its enhanced mechanism of preferential adsorption of C2H6 over C2H4
KR20150093758A (ko) 안정된 흡착 활성을 갖는 디디알 유형의 제올라이트를 사용하는 가스 분리 방법
NO322906B1 (no) Zeolittadsorbenter, deres fremstilling og fremgangsmåte for dekarbonering av gasstrømmer samt fremgangsmåte for rensing av luft kontaminert med CO2 og H2O
US20100228071A1 (en) Adsorbents for Purification of C2-C3 Olefins
Mohamad Syukri Separation of CO2 from Feed Gas Using Wetted Activated Carbon

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ARKEMA FRANCE, FR