PT1312406E - Processo para a purificação de gás de síntese - Google Patents
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DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A PURIFICAÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE"
Domínio técnico A presente invenção refere-se a um processo para a purificação de gás de síntese do tipo H2/CO ou H2/N2, que consiste em eliminar C02 e eventualmente outras impurezas gasosas (água, metano, etano, NOx, etc.), por adsorção sobre pelo menos um leito de adsorventes, compreendendo pelo menos um adsorvente à base de zeólito do tipo NaLSX.
As impurezas são adsorvidas pela passagem da corrente gasosa a purificar pelo leito ou leitos de adsorventes, compreendendo pelo menos um adsorvente à base de zeólito do tipo NaLSX, em seguida são dessorvidos durante uma fase de regeneração, que se pode fazer por elevação da temperatura (TSA) e/ou por diminuição da pressão (PSA ou VSA).
Este processo pode ser vantajosamente realizado antes da passagem do gás de síntese assim purificado num processo criogénico, para separar o hidrogénio do CO ou do azoto. Técnica anterior
Utiliza-se a expressão genérica gás de síntese (”syngas" em inglês) para os gases maioritariamente constituídos por hidrogénio e CO (cerca de 25% em volume de CO), que são utilizados como produtos reagentes em certas sínteses de química de base (metanol, ácido acético, fosgeno, acrílicos, etc.). Estes gases de síntese são geralmente obtidos por reacção de oxidação parcial ou de "reforming", com água ou C02, de cargas com hidrocarbonetos (compreendidos desde o gás natural até aos hidrocarbonetos pesados), que origina uma mistura H2 + CO + C02 + H20 + 2 outras impurezas, dependendo as proporções respectivas de H2, CO, C02, H20 das condições de síntese.
Entendem-se igualmente por gás de síntese, no sentido da presente invenção, as misturas H2/N2, nomeadamente utilizadas para a síntese do amoníaco. Estas misturas são geralmente produzidas por oxidação parcial do ar ou "reforming" de uma carga de hidrocarbonetos. Esta fase pode ser completada pela reacção denominada "CO-shift": CO + H20 C02 + H2, que transforma o CO em C02 e fornece assim mais hidrogénio. A purificação dos gases de síntese é muitas vezes necessária, por exemplo, quando se deseja separar seja CO e H2, seja N2 e H2, o que se faz ou por criogenia, ou por lavagem com metano liquefeito: é absolutamente necessário eliminar todas as impurezas que poderiam cristalizar e, portanto, entupir os permutadores do processo criogénico.
Nos casos em que a quantidade de C02 contida na corrente de gás de síntese a purificar é superior a vários milhares de ppm, procede-se primeiro a uma lavagem com aminas (tipo MEA, MDEA) para eliminar a maior parte do C02. 0 gás é em seguida enviado a uma coluna de adsorventes para eliminar os traços de C02 residual (algumas dezenas de ppm), não eliminado pela lavagem com aminas, e eventualmente a ou as outras impurezas presentes no gás de síntese, por exemplo, a água, muitas vezes presente ao mesmo tempo que o C02 (no seguimento da lavagem com aminas, o gás está saturado de água).
Os processos de purificação do gás de síntese por adsorção utilizam, de maneira clássica, para a adsorção de C02, adsorventes à base de zeólitos do tipo 4A (Na A) ou 13X (Na X com relação atómica Si/Al > 1,25 ± 0,05); no 3 entanto, estes adsorventes apresentam o inconveniente de permitir tempos de ciclos de adsorçâo/dessorçâo relativamente curtos, o que necessita de regenerações bastante frequentes da matéria adsorvente e aumenta o custo do funcionamento da unidade industrial de adsorção. A utilização dos zeólitos de tipo LSX (Low Silica X ou zeólito X de fraco teor de silica, isto é, de relação atómica Si/Al «1), indiferentemente permutados com catiões dos grupos IA, 2A, 3A, 3B e/ou lantanideos, etc., foi descrita na Patente US 5 531 808 e na sua correspondente Patente EP 718 024 para a descarbonatação de gases menos polares do que o CO2, e nomeadamente o ar. De acordo com as Patentes US 5 531 808 e EP 718 024, este processo só funciona eficazmente com pressões de adsorção geralmente compreendidas entre 0,02 e 2 MPa.
Descrição da invenção O processo de acordo com a invenção utiliza um leito de adsorventes, compreendendo um adsorvente à base de zeólito do tipo NaLSX, com uma relação Si/Al compreendida desde 0,9 a 1,1, de preferência compreendida desde 1 a 1,05, que se revela particularmente vantajoso, comparativamente aos leitos de adsorventes à base de zeólito 4A ou NaX, porque permite tempos de ciclos mais longos, portanto, regenerações menos frequentes.
No sentido da invenção, entendem-se por adsorventes à base de NaLSX, os adsorventes cuja matéria activa zeolitica é essencialmente constituída por zeólito NaLSX, mas também as misturas de zeólito NaLSX e zeólito NaX, tais como são descritas em pormenor em WO 01/24923, em nome da requerente. 4 0 adsorvente à base de zeólito NaLSX, do processo de acordo com a invenção, pode ser realizado sob a forma pulverulenta (forma sob a qual o zeólito NaLSX é em geral sintetizado) ou, de maneira preferencial, sob a forma de grãos, de esferas ou de fios, que apresentam a vantagem de facilitar as manipulações dos adsorventes, por exemplo, durante as fases de carregamento e descarregamento das colunas de adsorção, e sobretudo limitar as perdas de carga durante a passagem dos fluxos gasosos durante a sua utilização no processo.
Para a aglomeração, procede-se, num primeiro tempo, à mistura do referido zeólito LSX propriamente dito com um ligante de aglomeração, em geral ele próprio sob a forma de pó, na presença de água, em seguida transforma-se a mistura num aglomerado, por exemplo, por extrusão ou formação de esferas, e aquece-se a mistura zeólito/ligante assim preparada a uma temperatura de cerca de 400-700°C, para converter o aglomerado "verde" num aglomerado que seja resistente ao esmagamento. Os ligantes utilizados para aglomerar os zeólitos incluem as argilas (particularmente preferidas pela requerente), as sílicas, as aluminas, os óxidos metálicos e as suas misturas. É possível preparar aglomerados contendo de 5 a 10% em peso de ligante residual. Um processo de obtenção destes aglomerados de fraco teor de ligante consiste em converter o ligante dos aglomerados descritos acima em fase zeolítica. Para o efeito, começa-se por aglomerar um pó de zeólito LSX com um ligante transformável em zeólito (por exemplo, caolino ou metacaolino), em seguida transforma-se em zeólito por maceração alcalina, por exemplo, de acordo com o processo descrito em EP 932 581. Pode-se, assim, obter facilmente, de acordo com a invenção, granulados com 5 uma percentagem de pelo menos 90% de zeólito, notavelmente eficientes.
Além disso, os zeólitos podem ser aglomerados com materiais, tais como silica-alumina, silica-magnésia, silica-zircónia, silica-torina, silica-óxido de berilio e silica-dióxido de titânio, assim como com composições ternárias, tais como sílica-alumina-torina, sílica-alumina-zircónia e argilas presentes como ligantes.
As proporções relativas dos materiais constituintes do ligante e dos zeólitos podem variar largamente. O ligante de aglomeração representa em geral de 5 a 30 partes em peso para 100 partes de aglomerado. Os aglomerados têm, vantajosamente, um diâmetro médio de cerca de 0,2 a cerca de 5 mm. O processo de purificação do gás de síntese, quer dizer, à base de hidrogénio e contendo pelo menos azoto e/ou pelo menos CO, é tal que cada leito de adsorvente é submetido à sucessão de ciclos de tratamento, compreendendo as fases que consistem em: a) fazer-se passar uma mistura gasosa à base de hidrogénio, de monóxido de carbono e/ou de azoto e contendo, a titulo de impurezas, pelo menos o dióxido de carbono e uma ou várias outras impurezas, numa zona de adsorção, compreendendo: pelo menos um adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o dióxido de carbono, que compreende pelo menos um zeólito X do tipo faujasite, de relação Si/Al próxima de 1, de preferência compreendida entre 0,9 e 1,1, e vantajosamente compreendida de 1 a 1,05, em que pelo menos 70% e de preferência pelo menos 90% dos sítios 6 permutáveis são ocupados por iões sódio, sendo o resto dos sítios catiónicos ocupados por catiões de tipo K, Ca, ou por outros catiões mono- e/ou polivalentes (magnésio, estrôncio, bário, lantanídeos ou terras-raras, etc.), um ou vários outros adsorventes eventuais, susceptíveis de adsorver a ou as eventuais outras impurezas além do CO2, tais como a água, os hidrocarbonetos (de leves a pesados), os óxidos de azoto N20, NO e N02 (comummente denominados NOx), estando os adsorventes descritos anteriormente ou dispostos em camadas sucessivas, e/ou apresentando-se sob a forma de mistura intima, b) dessorver o dióxido de carbono e a ou as eventuais outras impurezas adsorvidas no ou nos adsorventes descritos em a) por estabelecimento de um aumento de temperatura e/ou de uma diminuição de pressão, podendo esta fase ser completada por uma fase de purga, que consiste em reciclar uma parte do gás purificado, c) aumentar a pressão da referida zona de adsorção, por introdução de uma corrente de gás purificado pela saída da zona de adsorção, e/ou arrefecer a zona de adsorção por varrimento com gás frio purificado.
Assim, cada leito de adsorvente é submetido a um ciclo de tratamento, compreendendo uma primeira fase de produção de gás de síntese purificado, uma segunda fase de regeneração dos adsorventes, podendo combinar a descompressão, o aquecimento, a recompressão e o arrefecimento. 0 processo de purificação de acordo com a invenção está igualmente bem adaptado para a purificação do gás de síntese que contenha igualmente outras impurezas, tais como 7 a água, o metano, o etano e outros compostos de hidrocarbonetos. Os inventores verificaram, além disso, que a presença dos outros compostos contidos no gás de síntese, nomeadamente o CO, torna mais difícil a adsorção de dióxido de carbono. 0 processo de acordo com a invenção está particularmente adaptado quando as concentrações de C02 da mistura gasosa a purificar não forem demasiado elevadas, quer dizer: * em geral inferiores ou iguais a 1000 ppm para pressões de adsorção da ordem de 3 MPa (o que, expresso em pressão parcial de C02, corresponde a valores inferiores ou iguais a 3 Pa), * de preferência inferiores ou iguais a 100 ppm para pressões de adsorção da ordem de 3 MPa (o que, expresso em pressão parcial de C02, corresponde a valores inferiores ou iguais a 0,3 Pa).
Quando o gás de síntese a purificar contém também água, pode utilizar-se o adsorvente à base de NaLSX isolado, mas podem igualmente adicionar-se na coluna de adsorção, ao adsorvente à base de NaLSX selectivo do C02, um ou vários adsorventes susceptíveis de adsorver selectivamente a água, tal como, por exemplo, a alumina, gel de sílica, ou um zeólito de tipo A ou de tipo X (de relação atómica Si/Al ^ 1,25 ± 0,05); este ou estes adsorventes selectivos da água podem ser utilizados em mistura intima com o adsorvente à base de NaLSX selectivo de C02, como é descrito nas Patentes EP 862 936 ou EP 904 825, ou de maneira preferencial, encontram-se sob a forma de camada distinta colocada na coluna de adsorção a montante do adsorvente selectivo de C02, como é descrito na Patente EP 862 938. 8
Quando o gás de síntese a purificar contém igualmente hidrocarbonetos pesados como impurezas, tais como butanos, pentanos, etc., pode-se utilizar o adsorvente à base de NaLSX isolado, mas prefere-se, na coluna de adsorção, adicionar ao adsorvente à base de NaLSX selectivo de CO2, um ou vários adsorventes susceptiveis de adsorverem selectivamente os hidrocarbonetos pesados, tais como, por exemplo, aluminas, geles de sílica ou carbonos activados, ou zeólitos; este ou estes adsorventes selectivos dos hidrocarbonetos pesados podem ser utilizados em mistura intima com o adsorvente à base de NaLSX selectivo de CO2, ou, de maneira preferencial, encontram-se sob a forma de uma camada distinta colocada na coluna de adsorção a montante do adsorvente selectivo de CO2.
Quando o gás de síntese a purificar contém igualmente hidrocarbonetos leves como impurezas, tais como o etano, o etileno, o propileno, etc., e/ou NOx, pode-se utilizar o adsorvente à base de NaLSX isolado, mas prefere-se, na coluna de adsorção, adicionar ao adsorvente à base de NaLSX selectivo de CO2 um ou vários adsorventes susceptiveis de adsorverem selectivamente os hidrocarbonetos leves e/ou os NOx, tais como por exemplo, aluminas, geles de sílica, ou carbonos activados, ou zeólitos; este ou estes adsorventes selectivos dos hidrocarbonetos podem ser utilizados em mistura intima com o adsorvente à base de NaLSX selectivo de CO2, ou, de maneira preferencial, encontram-se sob a forma de uma ou várias camadas distintas colocadas na coluna de adsorção a jusante do adsorvente selectivo de C02.
Quando o gás de síntese a purificar contém água e/ou hidrocarbonetos pesados, assim como NOx e/ou hidrocarbonetos leves como impurezas, pode-se utilizar o 9 adsorvente à base de NaLSX isolado, mas prefere-se, na coluna de adsorção, adicionar ao adsorvente à base de NaLSX selectivo de C02 o ou os adsorventes selectivos da água e/ou dos hidrocarbonetos pesados, quer sob a forma de mistura intima, como é descrito, por exemplo, na Patente EP 1 101 521, quer, de uma maneira preferencial, sob a forma de camada distinta: a montante do adsorvente selectivo do C02 um adsorvente ou vários adsorventes susceptiveis de adsorverem selectivamente a água e/ou hidrocarbonetos pesados, e a jusante do adsorvente selectivo do C02 um adsorvente ou vários adsorventes susceptiveis de adsorverem selectivamente os hidrocarbonetos leves e/ou os NOx.
Por outro lado, o processo de acordo com a invenção pode ser combinado com qualquer outro processo que permita eliminar outras impurezas não citadas anteriormente e que estariam igualmente presentes no gás de síntese: por exemplo, se estiverem contidos no gás de síntese vestígios de mercúrio (provenientes da carga de hidrocarbonetos), estes poderão ser eliminados sobre uma camada de zeólito permutada com prata colocada na zona de adsorção da presente invenção, e podem ser dessorvidos durante a regeneração térmica. Com efeito, é muitas vezes necessário capturar os vapores de mercúrio antes da introdução do gás numa unidade criogénica, a fim de evitar qualquer corrosão dos permutadores. Estes vestígios de mercúrio podem ser igualmente eliminados a montante ou a jusante da unidade descrita na presente invenção, sobre carbonos activados impregnados com iodo ou com enxofre. A pureza do gás de síntese obtido à saída do processo de purificação de acordo com a invenção é muito elevada: 10 podem obter-se concentrações residuais de impurezas inferiores a 0,1 vpm de CO2 e inferiores a 0,1 vpm de água.
Regra geral, no âmbito do processo da invenção, a zona de adsorção é mantida a uma pressão compreendida entre 0,5 e 7 MPa, aquando da colocação em contacto da mistura gasosa a purificar com 0 ou os adsorventes descritos anteriormente. No entanto, uma pressão superior não prejudicaria a marcha da purificação. Todavia, numa preocupação de economia de energia, e em virtude do custo elevado das instalações resistentes à pressão, deverão evitar-se, em geral, pressões acima de 7 MPa. Pressões inferiores a 0,5 MPa não são habitualmente utilizadas para a produção industrial de gás de sintese, por razões práticas; com efeito, os processos realizados a montante do processo de acordo com a invenção, que correspondem às reacções para produzir o gás de sintese, processam-se a pressões geralmente de cerca de 2 - 3 MPa. De preferência, a pressão reinante na zona de adsorção será mantida a um valor inferior ou igual a 5 MPa, e vantajosamente inferior ou igual a 3 MPa. Da mesma maneira, a zona de adsorção é mantida, de preferência, superior ou igual a 0,5 MPa, e vantajosamente superior ou igual a 2 MPa. A temperatura da corrente gasosa que entra na zona de adsorção não é determinante e é geralmente mantida constante durante a fase de adsorção. Habitualmente, esta temperatura está compreendida entre 0 e 80°C, preferivelmente entre 20 e 50°C. A temperatura de dessorção pode estar compreendida entre 100 e 300°C, preferencialmente entre 150 e 250°C. A presente invenção aplica-se a qualquer tipo de processo PSA, VSA e/ou TSA para a purificação do gás de sintese e, desta forma, qualquer modificação de parâmetros, 11 tais como o nível de pressão, a taxa de purga, etc., visando melhorar o desempenho do processo, pode ser vantajosamente combinarda com as características essenciais do processo de acordo com a invenção expostas anteriormente. A presente invenção pode aplicar-se ou aquando da concepção de uma nova instalação para a purificação do gás de síntese, o que permite, em relação a uma instalação industrial da técnica anterior, funcionando com a mesma produtividade, uma diminuição do tamanho das colunas (por conseguinte, uma diminuição do investimento), ou no caso da substituição dos adsorventes das colunas de uma instalação industrial existente pelos adsorventes da presente invenção, um melhoramento notável da produtividade (ou uma diminuição do número de regenerações necessárias).
Exemplos
Em todos os exemplos, fez-se passar uma corrente gasosa de composição conhecida através de uma coluna cheia de adsorventes, até à passagem de CO2, em seguida procede-se à dessorção, durante vários ciclos. A coluna de adsorvente utilizada tem as seguintes dimensões: diâmetro = 2,7 cm - altura = 190 cm. Utiliza-se um gás de síntese com a seguinte composição: H2 = 80% vol (q.s.p.) CO ou N2 = 20% em volume C02 =76 vpm H20 = 2400 vpm 12 São colocados analisadores de CO2 e H20 à saída da coluna a fim de seguir a evolução da sua concentração no decurso dos ciclos, e nomeadamente detectar a passagem de CO2 que intervém normalmente antes da da água.
Sequenciam-se as seguintes fases:
1/ fase de adsorção P = 2,3 MPa T = 38 °C Débito total =6,7 Nm3/hora A primeira adsorção é efectuada com uma duração escolhida arbitrariamente (2 a 5 horas), sem atingir a passagem de CO2, a fim de limitar a progressão da frente de água na coluna. Em seguida, para os ciclos seguintes, a adsorção é prosseguida até à passagem de CO2 (até 7 vpm), em seguida passa-se automaticamente para a dessorção. 2/ fase de dessorção (operada em contra-corrente) P = 2,3 MPa
Sob hidrogénio puro Débito H2 = 1,6 Nm3/hora
Procede-se a uma subida progressiva da temperatura até 190°C durante 2 horas, em seguida a temperatura é mantida a 190 °C durante 2 horas, e depois a coluna é arrefecida sob H2 ao mesmo débito (1,6 Nm3/hora) e em contra corrente durante 2 horas. 3/ Completa-se esta última fase por um arrefecimento exterior sem varrimento com hidrogénio, para chegar a T ~45°C, antes de retomar uma fase de adsorção.
Sequenciam-se vários ciclos, até obter uma estabilização do tempo de passagem de C02. 13
As amostras ensaiadas são esferas de granulometria compreendida entre 1,6 e 2,5 mm, constituídas por 80% em peso de zeólito (matéria activa) e 20% de ligante de aglomeração à base de argila.
Exemplo 1 (comparativo) O gás a tratar tem a seguinte composição: H2 = 80% em volume N2 = 20% em volume CO2 =76 vpm H20 = 2400 vpm O zeólito ensaiado é um NaX (taxa de permuta de Na * 100 %; Si/AI = 1,23). O tempo de passagem de C02 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 7,7 horas.
Exemplo 2 (comparativo) O gás a tratar tem a seguinte composição: H2 = 80% em volume CO = 20% em volume C02 =76 vpm H20 = 2400 vpm O zeólito ensaiado é o mesmo NaX aglomerado que o do exemplo 1. O tempo de passagem de C02 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 4,6 horas.
Este exemplo ilustra bem a influência do tipo de gás no desempenho do zeólito; no presente caso, a presença de CO perturba muito mais que o azoto a capacidade do zeólito face ao CO2. 14
Exemplo 3 (comparativo) 0 gás a tratar tem a mesma composição que o exemplo 2. 0 zeólito ensaiado é um zeólito de tipo 4A (taxa de permuta de Na = 100%). O tempo de passagem de CO2 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 2,7 horas.
Exemplo 4 (de acordo com a invenção) O gás a tratar tem a mesma composição que o exemplo 2. O zeólito ensaiado é um NaLSX (a taxa de permuta de Na é de 95,3%; Si/Al = 1,0). O tempo de passagem de C02 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 5,9 horas.
Exemplo 5 (comparativo)
Contrariamente ao exemplo 2, o gás a tratar não é húmido. Tem a seguinte composição: H2 = 80% em volume CO = 20% em volume C02 =76 vpm O zeólito ensaiado é o mesmo zeólito NaX aglomerado que o do exemplo 1. O tempo de passagem de C02 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 7,9 horas.
Exemplo 6 (comparativo) O gás a tratar tem a mesma composição que o do exemplo 5. 15 0 zeólito ensaiado é o mesmo zeólito 4A aglomerado que o do exemplo 3. 0 tempo de passagem de CO2 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 3,6 horas.
Exemplo 7 (de acordo com a invenção) 0 gás a tratar tem a mesma composição que o do exemplo 5. 0 zeólito ensaiado é o mesmo zeólito NaLSX aglomerado que o do exemplo 4. 0 tempo de passagem de CO2 que se estabelece ao fim de vários ciclos é de 10,8 horas.
Verifica-se, através destes 6 últimos exemplos, que o zeólito NaLSX permite tempos de ciclos muito mais longos que os zeólitos 4A e NaX, classicamente utilizados neste género de processo, quer seja com um gás húmido (exemplos 2 a 4), ou com um gás seco (exemplos 5 a 7); esta última ilustração corresponde a um processo em que o zeólito seria utilizado em segunda camada, após uma primeira camada de adsorvente que tenha servido para eliminar a água.
Para uma instalação existente, um zeólito tipo NaLSX permitiria, portanto, regenerações menos frequentes, portanto, uma economia de energia substancial. Para a concepção de uma noca instalação, deveria permitir um dimensionamento de colunas e das quantidades de adsorventes mais reduzidas.
Lisboa, 4 de Outubro de 2007
Claims (10)
1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a purificação de gás de síntese à base de hidrogénio e de monóxido de carbono e/ou de azoto poluído por dióxido de carbono e por uma ou várias eventuais impurezas, compreendendo um ou vários ciclos compreendendo as fases sucessivas seguintes: a) fazer-se passar a mistura gasosa a purificar numa zona de adsorção, compreendendo: um adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o dióxido de carbono, que compreende pelo menos um zeólito X do tipo faujasite de relação Si/Al próxima de 1, de preferência compreendida de 0,9 a 1,1 e, vantajosamente compreendida de 1 a 1,05, em que pelo menos 70% e de preferência pelo menos 90% dos sítios permutáveis estão ocupados por iões sódio, sendo o resto dos sítios catiónicos ocupados por catiões de tipo K, Ca, ou por outros catiões monovalentes e/ou polivalentes (magnésio, estrôncio, bário, lantanídeos ou terras-raras, etc.), um ou vários adsorventes susceptíveis de adsorver selectivamente cada uma das impurezas, tais como a água, os hidrocarbonetos e/ou os NOx, estando os adsorventes ou misturados intimamente, ou sob a forma de leitos distintos em camadas sucessivas, b) dessorver o dióxido de carbono e a ou as outras impurezas adsorvidas no ou nos adsorventes descritos em a) por estabelecimento de um aumento de temperatura e/ou de uma diminuição de pressão, podendo esta fase ser completada por uma fase de purga, que consiste em reciclar uma parte do gás purificado; 2 c) aumentar a pressão da referida zona de adsorção por introdução de uma corrente de gás purificado pela saida da zona de adsorção e/ou arrefecer a zona de adsorção por varrimento com gás frio purificado.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, para a purificação de gás de síntese contendo água e/ou hidrocarbonetos pesados a titulo de impurezas além do CO2, caracterizado por o ou os adsorventes susceptíveis de adsorverem a água e/ou os hidrocarbonetos pesados, de preferência escolhidos entre a alumina, o gel de sílica, ou os zeólitos de tipo A ou X, ou estarem misturados intimamente com o adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o CO2, ou, de preferência, estarem sob a forma de leitos distintos, estando o leito ou os leitos de adsorventes, susceptíveis de adsorverem selectivamente a água e/ou os hidrocarbonetos pesados, colocados a montante do leito de adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o C02.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, para a purificação de gás de síntese contendo um ou vários hidrocarbonetos leves e/ou NOx a titulo de impurezas além do CO2 e eventualmente além da água e/ou dos hidrocarbonetos pesados, caracterizado por o ou os adsorventes susceptíveis de adsorverem os hidrocarbonetos leves e/ou os NOx, de preferência escolhidos entre a alumina, o gel de sílica ou os zeólitos de tipo A ou X, ou estarem misturados intimamente com o adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o CO2 e eventualmente com o ou os adsorventes susceptíveis de adsorverem a água e/ou os hidrocarbonetos pesados, ou, de preferência, estarem sob a forma de leitos distintos, estando o leito ou os leitos de adsorventes susceptíveis de adsorverem selectivamente os 3 hidrocarbonetos leves e/ou os NOx colocados a jusante do leito do adsorvente susceptível de adsorver selectivamente o C02.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, para a purificação de gás de síntese contendo mercúrio a titulo de impureza além do C02 e eventualmente além da água e/ou dos hidrocarbonetos pesados, dos hidrocarbonetos leves e/ou dos NOx, caracterizado por a zona de adsorção compreender um leito à base de zeólito permutado com prata.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, para a purificação de gás de síntese contendo mercúrio a titulo de impureza além do C02 e eventualmente além da água e/ou dos hidrocarbonetos pesados, dos hidrocarbonetos leves e/ou dos NOx, caracterizado por compreender uma fase suplementar que consiste em se fazer passar a corrente gasosa a isentar do mercúrio a montante ou a jusante do processo descrito em qualquer das reivindicações 1 a 4, sobre carbonos activados impregnados com iodo ou com enxofre.
6. Processo para a purificação de gás de síntese de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o zeólito de tipo NaLSX se apresentar sob a forma aglomerada com um ligante de aglomeração, de preferência transformado em zeólito, que pode representar de 5 a 30 partes em peso do peso total do aglomerado, tendo os referidos aglomerados um diâmetro médio compreendido, de preferência de cerca de 0,2 a cerca de 5 mm.
7. Processo para a purificação de gás de síntese de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a pressão da mistura gasosa a purificar, durante as 4 fases de adsorção a), ser superior ou igual a 0,5 MPa, de preferência superior ou igual a 2 MPa e inferior ou igual a 7 MPa, vantajosamente inferior ou igual a 5 MPa, e ainda mais vantajosamente inferior ou igual a 3 MPa.
8. Processo para a purificação de gás de síntese de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a temperatura da corrente gasosa que entra na zona de adsorção estar compreendida entre 0 e 80°C, preferivelmente entre 20 e 50°C, e por a temperatura de dessorção estar compreendida entre 100 e 300°C, preferencialmente entre 150 e 250°C.
9. Processo para a purificação de gás de síntese de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a concentração de CO2 da mistura gasosa a purificar ser inferior ou igual a 1 000 ppm, de preferência inferior ou igual a 100 ppm, para pressões de adsorção da ordem de 3 MPa, e por a pressão parcial do CO2 ser inferior ou igual a 3 Pa e preferencialmente inferior ou igual a 0,3 Pa.
10. Processo para a purificação de gás de síntese de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado por ser do tipo PSA, VSA e/ou TSA. Lisboa, 4 de Outubro de 2007
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