RU2020111710A - Способ адсорбции при переменной температуре - Google Patents

Способ адсорбции при переменной температуре Download PDF

Info

Publication number
RU2020111710A
RU2020111710A RU2020111710A RU2020111710A RU2020111710A RU 2020111710 A RU2020111710 A RU 2020111710A RU 2020111710 A RU2020111710 A RU 2020111710A RU 2020111710 A RU2020111710 A RU 2020111710A RU 2020111710 A RU2020111710 A RU 2020111710A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stream
reactor
adsorbent
washing
reactors
Prior art date
Application number
RU2020111710A
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 RU2020111710A publication Critical patent/RU2020111710A/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
    • B01D2259/40064—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
    • B01D2259/403—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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Claims (34)

1. Способ адсорбции при переменной температуре для извлечения заданного компонента из газовой смеси (111), содержащей по меньшей мере один побочный компонент помимо заданного компонента, осуществляемый в нескольких реакторах (101, 102, 103), из которых в каждом реакторе (101) выполняют следующие стадии:
(a) стадию адсорбции, на которой входной поток (111) газовой смеси приводят в контакт с твердым адсорбентом и адсорбируют заданный компонент из входного потока, с получением адсорбента, насыщенного заданным компонентом, и отработанного потока (112), обедненного по заданному компоненту;
(b) стадию нагревания насыщенного адсорбента и десорбции первого количества заданного компонента, с получением частично регенерированного адсорбента и первого выходного потока (116), содержащего десорбированный заданный компонент;
(c) стадию охлаждения по меньшей мере частично регенерированного адсорбента,
отличающийся тем, что в каждом реакторе (101):
после стадии (а) адсорбции и перед стадией (b) нагревания выполняют стадию (a1) промывания, на которой насыщенный адсорбент приводят в контакт с промывочным потоком, содержащим заданный компонент, и некоторое количество заданного компонента, содержащегося в промывочном потоке адсорбируется с образованием продувочного потока (115), обедненного по заданному компоненту;
перед стадией (с) охлаждения выполняют стадию (b1) продувания, на которой частично регенерированный адсорбент приводят в контакт с по меньшей мере частью продувочного потока (135), полученного в по меньшей мере одном другом реакторе (103) из нескольких реакторов при выполнении стадии (a1) промывания, с высвобождением второго количества заданного компонента и образованием второго выходного потока (117), содержащего заданный компонент,
причем промывочный поток, используемый на стадии (a1) промывания, содержит по меньшей мере часть второго выходного потока (127),
формируемого по меньшей мере одним другим реактором (102) из нескольких реакторов при выполнении стадии (b1) продувания, и
в первом реакторе (101) выполняют стадию (b1) продувания, формируя второй выходной поток (117), а во втором реакторе (103) выполняют стадию (a1) промывания, формируя продувочный поток (135), причем по меньшей мере часть второго выходного потока (117) используют в качестве промывочного потока для стадии (a1) промывания второго реактора (103), и по меньшей мере часть продувочного потока (135) используют на стадии (b1) продувания первого реактора (101), формируя, тем самым, замкнутый контур между первым и вторым реакторами.
2. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере часть продувочного потока (135) и по меньшей мере часть второго выходного потока (127), действующего как промывочный поток, обеспечивают двумя разными реакторами (102, 103).
3. Способ по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере часть второго выходного потока, используемого в качестве промывочного потока (117), и по меньшей мере часть продувочного потока (135) направляют в соответствующие компрессоры для обеспечения циркуляции этих потоков в замкнутом контуре.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть второго выходного потока (127) передают, с промежуточным хранением в подходящем резервуаре или без такого хранения, из по меньшей мере одного другого реактора (102), выполняющего стадию (b1) продувания, в реактор (101), выполняющий стадию (a1) промывания, и по меньшей мере часть продувочного потока (135) передают, с промежуточным хранением в подходящем резервуаре или без такого хранения, из по меньшей мере одного другого реактора (103), выполняющего стадию (a1) промывания, в реактор (101), выполняющий стадию (b1) продувания.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть продувочного потока (115, 135) охлаждают перед использованием на стадии (b1) продувания.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере часть второго выходного потока (117, 127) нагревают перед использованием на стадии (a1) промывания.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (b) нагревания включает прямой теплообмен с нагревающей средой, контактирующей с адсорбентом и являющейся, предпочтительно, потоком (116, 117, 127), содержащим в основном заданный компонент.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (с) охлаждения включает прямой теплообмен с охлаждающей средой, контактирующей с адсорбентом и являющейся, предпочтительно, отработанным потоком (112, 115, 113), обедненным по заданному компоненту.
9. Способ по п. 8, в котором стадия (с) охлаждения включает прямой теплообмен с по меньшей мере частью (133) отработанного потока, формируемого по меньшей мере одним другим реактором (103) из нескольких реакторов при выполнении стадии (а) адсорбции, причем по меньшей мере часть (133) отработанного потока, опционально, охлаждают перед использованием на стадии (с) охлаждения.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (b) нагревания и/или стадия (с) охлаждения включает косвенный теплообмен.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором в каждом реакторе (201) из упомянутых нескольких реакторов выполняют стадию (а2) подогревания после стадии (a1) промывания и перед стадией (b) основного нагревания, причем во время стадии (а2) подогревания из адсорбента освобождается газовый продукт (219), содержащий по меньшей мере один побочный компонент, и возвращается в реактор, осуществляющий стадию (а) адсорбции или стадию (a1) промывания.
12. Способ по п. 11, в котором соблюдается по меньшей мере одно из следующих условий:
продолжительность стадии (а2) подогревания превышает продолжительность стадии (a1) промывания от 0,1 до 10 раз, предпочтительно, в шесть раз;
продолжительность стадии (b) нагревания превышает продолжительность стадии (a1) промывания от 10 до 70 раз;
продолжительность стадии (с) охлаждения превышает продолжительность стадии (b1) продувания от 10 до 50 раз.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура на стадии (b) нагревания не превышает 250°С, предпочтительно, не превышает 200°С, и еще более предпочтительно, не превышает 170°С.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором заданным компонентом является диоксид углерода.
15. Способ по любому из пп. 1-14, в котором газовой смесью является топочный газ.
16. Применение способа по п. 15 для обработки топочного газа установки по производству аммиака или метанола, или мочевины.
17. Установка для обработки газовой смеси и извлечения заданного компонента из газовой смеси способом по любому из пп. 1-15, содержащая несколько реакторов (101, 102, 103), из которых каждый реактор (101) содержит слой адсорбента для селективной адсорбции заданного компонента,
причем каждый реактор обеспечивает выполнение последовательности стадий, включающих: адсорбцию заданного компонента в слое адсорбента, промывание адсорбента потоком (127), содержащим заданный компонент, нагревание адсорбента для десорбции заданного компонента, продувание адсорбента потоком (135), обедненным по заданному компоненту, и охлаждение получаемого таким образом регенерированного адсорбента, и
реакторы соединены между собой так, что каждый реактор (101) обеспечивает:
получение на стадии продувания по меньшей мере части потока (135), обедненного по заданному компоненту, от по меньшей мере одного другого реактора (103) из упомянутых нескольких реакторов, выполняющего стадию промывания;
получение на стадии промывания по меньшей мере части потока (127), содержащего заданный компонент, от по меньшей мере одного другого реактора (102) из упомянутых нескольких реакторов, выполняющего стадию продувания; и
выполнение первым реактором (101) стадии (b1) продувания с получением выходного потока (117), и выполнение вторым реактором (103) стадии (a1) промывания с получением продувочного потока (135), причем по меньшей мере часть выходного потока (117) из первого реактора (101) используется в качестве промывочного потока на стадии (a1) промывания второго реактора (103), и по меньшей мере часть продувочного потока (135) из второго реактора (103) используется на стадии (b1) продувания первого реактора (101), с образованием, тем самым, замкнутого контура между первым и вторым реакторами.
RU2020111710A 2017-08-28 2018-08-09 Способ адсорбции при переменной температуре RU2020111710A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17188071.9 2017-08-28
EP17188071.9A EP3449996A1 (en) 2017-08-28 2017-08-28 A temperature-swing adsorption process
PCT/EP2018/071598 WO2019042733A1 (en) 2017-08-28 2018-08-09 MODULATED TEMPERATURE ABSORPTION PROCESS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2020111710A true RU2020111710A (ru) 2021-09-30

Family

ID=59713916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111710A RU2020111710A (ru) 2017-08-28 2018-08-09 Способ адсорбции при переменной температуре

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11344839B2 (ru)
EP (2) EP3449996A1 (ru)
JP (1) JP7145935B2 (ru)
CN (1) CN111093800B (ru)
AU (1) AU2018325189B2 (ru)
BR (1) BR112020003181A2 (ru)
CA (1) CA3074251A1 (ru)
RU (1) RU2020111710A (ru)
WO (1) WO2019042733A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018006960A1 (de) * 2018-09-03 2020-03-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Temperaturwechseladsorptionsanlage und Temperaturwechseladsorptionsanlage
JP7424279B2 (ja) * 2020-11-20 2024-01-30 株式会社デンソー 二酸化炭素回収システム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0193716A3 (en) * 1985-01-25 1987-06-16 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation of methane and carbon dioxide gas mixtures
US6179900B1 (en) * 1997-10-09 2001-01-30 Gkss Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Process for the separation/recovery of gases
US20030037672A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Shivaji Sircar Rapid thermal swing adsorption
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
US8591627B2 (en) * 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
KR101312914B1 (ko) * 2008-04-06 2013-09-30 라비 자인 이산화 탄소 회수방법
US8029603B2 (en) * 2009-01-23 2011-10-04 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption cycle for ozone production
CA2809502C (en) * 2010-08-27 2016-05-17 Inventys Thermal Technologies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
CN102091499B (zh) * 2011-01-19 2013-04-17 上海穗杉实业有限公司 一种变温吸附的氧氮联合分离的方法与装置
SG192604A1 (en) * 2011-03-01 2013-09-30 Exxonmobil Res & Eng Co Pressure-temperature swing adsorption process for the separation of heavy hydrocarbons from natural gas streams
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
EP3102309B1 (de) * 2014-02-04 2018-12-05 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung höhermolekularer verbindungen aus synthesegas unter verwendung eines indirekt beheizten co2-tsa
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
WO2019042733A1 (en) 2019-03-07
US20200306686A1 (en) 2020-10-01
CN111093800A (zh) 2020-05-01
CN111093800B (zh) 2022-03-11
AU2018325189A1 (en) 2020-03-26
CA3074251A1 (en) 2019-03-07
BR112020003181A2 (pt) 2020-09-15
JP7145935B2 (ja) 2022-10-03
EP3675985A1 (en) 2020-07-08
EP3449996A1 (en) 2019-03-06
US11344839B2 (en) 2022-05-31
JP2020531272A (ja) 2020-11-05
AU2018325189B2 (en) 2024-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008273821A (ja) ガス中の二酸化炭素の回収方法
RU2020111710A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
RU2018134599A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
JP6941111B2 (ja) 温度スイング吸着方法
JP2020531272A5 (ru)
JP7145934B2 (ja) 温度スイング吸着方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20210810