RU2020111707A - Способ адсорбции при переменной температуре - Google Patents

Способ адсорбции при переменной температуре Download PDF

Info

Publication number
RU2020111707A
RU2020111707A RU2020111707A RU2020111707A RU2020111707A RU 2020111707 A RU2020111707 A RU 2020111707A RU 2020111707 A RU2020111707 A RU 2020111707A RU 2020111707 A RU2020111707 A RU 2020111707A RU 2020111707 A RU2020111707 A RU 2020111707A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adsorption
stream
component
water
reactor
Prior art date
Application number
RU2020111707A
Other languages
English (en)
Inventor
Лайза ДЖОСС
Макс ХЕФТИ
Марко МАДЗОТТИ
Original Assignee
Касале Са
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 Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of RU2020111707A publication Critical patent/RU2020111707A/ru

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • 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
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B01D2259/40045—Purging with two sub-steps
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043—Purging
    • B01D2259/4005—Nature of purge gas
    • B01D2259/40052—Recycled product or process gas
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40062—Four
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40064—Five
    • 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
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40066—Six
    • 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
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • 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
    • B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
    • 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

Claims (34)

1. Способ адсорбции при переменной температуре для удаления заданного компонента из газовой смеси (111), содержащей воду и по меньшей мере один побочный компонент помимо заданного компонента, в котором выполняют следующие стадии:
(a) по меньшей мере одну стадию адсорбции, в которой адсорбируют заданный компонент на твердом адсорбенте с получением адсорбента, насыщенного заданным компонентом, и по меньшей мере одного отработанного потока (112), обедненного по заданному компоненту;
(b) стадию десорбции, в которой нагревают адсорбент, насыщенный заданным компонентом, до температуры (Тдес) десорбции, и осуществляют десорбцию некоторого количества заданного компонента с получением по меньшей мере регенерированного адсорбента и первого выходного потока (116), содержащего десорбированный заданный компонент;
(c) стадию восстановления, в которой по меньшей мере частично регенерированный адсорбент охлаждают до температуры (Твос) восстановления,
отличающийся тем, что:
(d) на по меньшей мере одной стадии выделения заданного компонента, твердый адсорбент приводят к температуре ниже температуры (Тдес) десорбции и вырабатывают по меньшей мере один второй выходной поток (117), содержащий некоторое количество заданного компонента и воду,
(e) отделяют воду от второго выходного потока(-ов) (117), с получением по меньшей мере одного обедненного водой потока, и
(f) обрабатывают обедненный водой поток(-и) на стадии адсорбции или на по меньшей мере одной из стадий адсорбции, причем
по меньшей мере одну стадию выделения заданного компонента проводят перед или после стадии (b) десорбции, и
на стадии (е) охлаждают второй выходной поток(-и) (117) для конденсации по меньшей мере части воды, содержащейся в нем, и также отделяют сконденсированную воду, с получением обедненного водой потока(-ов).
2. Способ по п. 1, в котором стадия выделения заданного компонента, или по меньшей мере одна из стадий выделения заданного компонента, выполняется перед стадией (b) десорбции, и содержит нагревание насыщенного заданным компонентом адсорбента до температуры более низкой, чем температура (Тдес) десорбции.
3. Способ по п. 1, в котором стадия выделения заданного компонента, или по меньшей мере одна из стадий выделения заданного компонента, выполняется после стадии (b) десорбции, и содержит охлаждение по меньшей мере частично регенерированного адсорбента до температуры, предпочтительно, более высокой, чем температура (Твос) восстановления, причем охлаждение выполняется по меньшей мере частью (133) отработанного потока (132) или по меньшей мере одним из отработанных потоков, которые, опционально, охлаждаются перед использованием в стадии(-ях) выделения заданного компонента.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, включающий более одной стадий выделения заданного компонента, причем одну из них выполняют перед стадией (b) десорбции, а другую выполняют после, с использованием по меньшей мере части (333) отработанного потока (132), или по меньшей мере одного из отработанных потоков, который, опционально, охлаждают перед стадией выделения.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, который выполняют в нескольких реакторах (101, 102, 103), содержащих адсорбент, причем в каждом реакторе выполняются стадии (a)-(f).
6. Способ по п. 5, в котором обедненный водой поток (128) или по меньшей мере один из обедненных водой потоков, вырабатываемых одним реактором (102), подвергается обработке в по меньшей мере одном другом реакторе (101) из нескольких реакторов, выполняющих стадию (а) адсорбции или одну из стадий адсорбции.
7. Способ по п. 6, в котором обедненный водой поток (128) или по меньшей мере один из обедненных водой потоков, прошедший или не прошедший промежуточное хранение в подходящем резервуаре, подвергается обработке в по меньшей мере одном другом реакторе (101), выполняющем стадию (а) адсорбции или одну из стадий адсорбции.
8. Способ по любому из пп. 5-7, в котором стадию выделения заданного компонента или по меньшей мере одну из стадий выделения заданного компонента выполняют после стадии (b) десорбции, и охлаждают по меньшей мере частично регенерированный адсорбент до температуры, предпочтительно, более высокой, чем температура (Твос) восстановления, посредством по меньшей мере части (133) отработанного потока (112) или по меньшей мере одного из отработанных потоков, вырабатываемых по меньшей мере одним другим реактором (103) из нескольких реакторов.
9. Способ по п. 8, в котором по меньшей мере часть (133) отработанного потока (112) передают, с промежуточным хранением в подходящем резервуаре или без такого хранения, от по меньшей мере одного другого реактора (103) в реактор (101), выполняющий стадию (d) выделения заданного компонента.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором отработанный поток (133) или по меньшей мере один из отработанных потоков, подвергнутый обработке на стадии выделения заданного компонента, и обедненный водой поток (128) или по меньшей мере один из обедненных водой потоков, подвергнутый обработке на стадии адсорбции или по меньшей мере одной из стадий адсорбции, вырабатываются двумя разными реакторами (103, 102).
11. Способ по п. 10, в котором:
в первом реакторе (402) выполняется стадия выделения заданного компонента перед стадией (b) десорбции, с получением второго выходного потока (427), подвергаемого обработке на стадии (е) с получением обедненного водой потока (428),
во втором реакторе (401) выполняется по меньшей мере одна стадия адсорбции с получением по меньшей мере одного отработанного потока (415), и
по меньшей мере часть обедненного водой потока (428) подвергается обработке во втором реакторе (401), выполняющем стадию адсорбции, и по меньшей мере часть отработанного потока (415) используется для стадии (d) выделения заданного компонента в первом реакторе (402), с формированием, тем самым, замкнутого контура между первым и вторым реакторами.
12. Способ по любому из пп. 8-11, в котором в каждом реакторе (101, 401) из нескольких реакторов выполняется первая стадия адсорбции и вторая стадия адсорбции, причем вторая стадия адсорбции выполняется после первой стадии адсорбции и перед стадией (b) десорбции,
на первой стадии адсорбции, входной поток (111, 411) газовой смеси вводят в контакт с твердым адсорбентом и выполняют адсорбцию заданного компонента из входного потока (111, 411), с получением насыщенного заданным компонентом адсорбента и первого отработанного потока (112, 412), обедненного по заданному компоненту;
на второй стадии адсорбции насыщенный адсорбент вводят в контакт с обедненным водой потоком (128, 428) или по меньшей мере одним из обедненных водой потоков, вырабатываемых по меньшей мере одним другим реактором (102, 402) из нескольких реакторов при выполнении стадии (е), причем некоторое количество заданного компонента, содержащегося в обедненном водой потоке (128, 428), адсорбируется, и вырабатывается второй отработанный поток (115, 415), обедненный по заданному компоненту.
13. Способ по п. 12, в котором стадию выделения заданного компонента, проводимую после стадии (b) десорбции, выполняют с использованием по меньшей мере части второго отработанного потока (435), вырабатываемого в по меньшей мере одном другом реакторе (403) из нескольких реакторов при выполнении второй стадии адсорбции.
14. Способ по п. 13, в котором стадию (с) восстановления выполняют с использованием по меньшей мере части (433) первого отработанного потока (432), вырабатываемого в по меньшей мере одном другом реакторе (403) из нескольких реакторов при выполнении первой стадии (а) адсорбции, причем по меньшей мере часть (433) первого отработанного потока (432), опционально, охлаждают перед выполнением стадии (с) восстановления.
15. Способ по любому из пп. 12-14, в котором каждый реактор из нескольких реакторов дополнительно выполняет одну стадию выделения заданного компонента перед стадией (b) десорбции и вырабатывает первый обедненный водой поток (322, 522), получаемый на стадии выделения заданного компонента, выполняемой перед стадией (b), и второй обедненный водой поток, получаемый на стадии выделения заданного компонента, выполняемой после стадии (b), причем первый поток (322, 522) подается в реактор (301, 501), выполняющий первую стадию адсорбции, а второй поток подается в реактор, выполняющий вторую стадию адсорбции.
16. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура (Тдес) десорбции не превышает 250°C, предпочтительно, не превышает 200°C, и наиболее предпочтительно, не превышает 170°C.
17. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура (Твос) восстановления не превышает 60°C, предпочтительно, не превышает 40°C.
18. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором заданным компонентом является диоксид углерода.
19. Способ по любому из пп. 1-18, в котором газовой смесью является топочный газ.
20. Применение способа по п. 19 для обработки топочного газа установки по производству аммиака или метанола, или мочевины, или энергетической установки на ископаемом топливе.
RU2020111707A 2017-08-28 2018-08-09 Способ адсорбции при переменной температуре RU2020111707A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17188074.3A EP3449997A1 (en) 2017-08-28 2017-08-28 A temperature-swing adsorption process
EP17188074.3 2017-08-28
PCT/EP2018/071600 WO2019042734A1 (en) 2017-08-28 2018-08-09 MODULATED TEMPERATURE ABSORPTION PROCESS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2020111707A true RU2020111707A (ru) 2021-09-30

Family

ID=59713918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111707A RU2020111707A (ru) 2017-08-28 2018-08-09 Способ адсорбции при переменной температуре

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11344838B2 (ru)
EP (2) EP3449997A1 (ru)
JP (1) JP7145934B2 (ru)
CN (1) CN111093801B (ru)
AU (1) AU2018326205B2 (ru)
BR (1) BR112020003166A2 (ru)
CA (1) CA3074255A1 (ru)
RU (1) RU2020111707A (ru)
WO (1) WO2019042734A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024048566A1 (ja) * 2022-09-01 2024-03-07 日本碍子株式会社 酸性ガスの回収方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846295A (en) * 1997-03-07 1998-12-08 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature swing adsorption
US5958109A (en) * 1998-05-15 1999-09-28 Fuderer; Andrija Adsorption process for recovery of solvents
FR2790823B1 (fr) * 1999-03-12 2001-06-15 Air Liquide Procede et installation de purification et de separation d'air par voie cryogenique sans pre-refroidissement
FR2868962B1 (fr) * 2004-04-15 2006-06-16 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'un gaz naturel par adsorption des mercaptans.
FR2882941B1 (fr) * 2005-03-08 2007-12-21 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'un gaz naturel par adsorption des mercaptans
WO2009126607A2 (en) * 2008-04-06 2009-10-15 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
US8647413B2 (en) * 2009-10-30 2014-02-11 General Electric Company Spray process for the recovery of CO2 from a gas stream and a related apparatus
CN101745288B (zh) * 2010-01-20 2013-06-05 华东理工大学 一种真空变压变温耦合吸附捕集烟道气中二氧化碳的方法
CN103180028B (zh) * 2010-08-27 2016-07-06 英温提斯热力技术有限公司 使用导热接触器结构吸附分离气体的方法
BR112013021234A2 (pt) 2011-03-01 2019-09-24 Exxonmobil Res & Eng Co contatores de adsorção com alternância rápida de temperatura para separação de gás
US9499404B2 (en) * 2011-09-27 2016-11-22 Thermochem Recovery International, Inc. System and method for syngas clean-up
US8778050B2 (en) * 2012-02-01 2014-07-15 Basf Corporation Heavy hydrocarbon removal process
US9138719B1 (en) 2012-08-10 2015-09-22 University Of South Florida Metal-organic materials (MOMs) for CO2 adsorption and methods of using MOMs
US9211494B2 (en) * 2013-02-14 2015-12-15 Uop Llc Process for floating liquified natural gas pretreatment
US8936669B2 (en) * 2013-05-06 2015-01-20 Uop Llc Temperature swing adsorption systems and methods for purifying fluids using the same
JP2015000381A (ja) 2013-06-17 2015-01-05 東洋紡株式会社 有機溶剤回収システム
EP3216511A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-13 Casale SA A temperature-swing adsorption process
US11034903B2 (en) * 2018-06-27 2021-06-15 Uop Llc Adsorption process for treating natural gas

Also Published As

Publication number Publication date
US11344838B2 (en) 2022-05-31
EP3675986A1 (en) 2020-07-08
CN111093801A (zh) 2020-05-01
CA3074255A1 (en) 2019-03-07
WO2019042734A1 (en) 2019-03-07
US20200298171A1 (en) 2020-09-24
CN111093801B (zh) 2022-07-01
JP7145934B2 (ja) 2022-10-03
BR112020003166A2 (pt) 2020-09-15
JP2020531271A (ja) 2020-11-05
AU2018326205A1 (en) 2020-03-26
AU2018326205B2 (en) 2024-03-07
EP3449997A1 (en) 2019-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2432315C2 (ru) Способ и устройство для преобразования сероводорода в водород и серу
KR20110085983A (ko) 암모니아 스트라이퍼 오프가스용 재흡수장치
NO20065413L (no) Forbedringer ved absorbentregenerering
RU2011142912A (ru) Усовершенствованные схемы процессов и способы для удаления кислых газов высокого давления
JP2012183537A (ja) 酸性ガスを流体の流れから除去することによって高い圧力下にある酸性ガス流を取得する方法
JP2016515930A5 (ru)
JP2013059726A (ja) Ｃｏ２回収装置およびｃｏ２回収方法
RU2012115859A (ru) Способ и устройство для регенерации раствора, используемого в промывочном резервуаре
RU2016146996A (ru) Cпособ получения мочевины
JP2018538394A (ja) 酸性ガス内の二酸化炭素除去方法およびその装置
JP2013059727A (ja) Ｃｏ２回収装置およびｃｏ２回収方法
CN105688601A (zh) 用于粗合成气体的纯化的工艺和装置
CN111659147B (zh) 回收低温甲醇洗工艺中co2的方法以及回收系统
RU2020111707A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
RU2018134599A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
RU2020111710A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
KR101981457B1 (ko) 가스처리장치 및 그 방법
RU2018115528A (ru) Способ получения синтез-газа риформингом углеводорода, включающий извлечение диоксида углерода при высоком давлении
RU2381823C1 (ru) Способ очистки газа от кислых компонентов и установка для его осуществления
US20220001324A1 (en) Installation and method for recovering gaseous substances from gas flows
WO2013144899A2 (en) Flue gas treatment system with ammonia solvent for capture of carbon dioxide
EP3485960B1 (en) Method and system for separating co2 based on chemical absorption
CN107278167B (zh) 一种以减少的汽提蒸汽供给从吸收剂中回收二氧化碳的方法
KR20190069357A (ko) 이산화탄소 포집 공정에 있어서 흡수제의 휘발 방지 방법
KR20140056502A (ko) 이산화탄소 포집 공정에 있어서 흡수제의 휘발 방지 방법