RU2666849C1 - Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение - Google Patents

Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение Download PDF

Info

Publication number
RU2666849C1
RU2666849C1 RU2017125810A RU2017125810A RU2666849C1 RU 2666849 C1 RU2666849 C1 RU 2666849C1 RU 2017125810 A RU2017125810 A RU 2017125810A RU 2017125810 A RU2017125810 A RU 2017125810A RU 2666849 C1 RU2666849 C1 RU 2666849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
equal
substrate
less
cpsi
microns
Prior art date
Application number
RU2017125810A
Other languages
English (en)
Inventor
Джон Ф. БРОДИ
Дэниел П. Лета
Трейси Алан ФАУЛЕР
Стефани А. ФРИМАН
Джошуа И. КАТЛЕР
Original Assignee
Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
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 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани filed Critical Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2666849C1 publication Critical patent/RU2666849C1/ru

Links

Images

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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • 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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • 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
    • 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
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0211—Compounds of Ti, Zr, Hf
    • 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
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • 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
    • 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
    • B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • 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
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3042—Use of binding agents; addition of materials ameliorating the mechanical properties of the produced sorbent
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3223—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating by means of an adhesive agent
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3238—Inorganic material layers containing any type of zeolite
    • 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
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3289—Coatings involving more than one layer of same or different nature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101—Removal of contaminants
    • 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
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B01D2253/342—Monoliths
    • 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
    • B01D2256/24—Hydrocarbons
    • B01D2256/245—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
    • 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
    • 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
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к адсорбентам для очистки газов. Предложен структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий подложку с плотностью ячеек от примерно 1040 cpsi (161 яч./см2) до примерно 4000 cpsi (620 яч./см2) и покрытие на подложке. Покрытие содержит частицы адсорбента и связующее, при этом частицы адсорбента содержат цеолит DDR и имеют средний диаметр от примерно 2 мкм до примерно 40 мкм, а связующее содержит SiO2 или Al2O3. Изобретение обеспечивает повышение эффективности кинетических процессов разделения газов. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 16 ил., 4 табл.

Description

ОПИСАНИЕ
Область техники
Настоящее изобретение относится к структурированным слоям адсорбента для очистки сырьевых газовых потоков и к способам получения таких структурированных слоев адсорбента. Структурированные слои адсорбента содержат подложку с высокой плотностью ячеек и покрытие на подложке, причем покрытие содержит частицы адсорбента и связующее.
Уровень техники
Разделение газов имеет большое значение во многих отраслях промышленности для удаления нежелательных загрязняющих примесей из газового потока и для получения желаемого состава газа. Например, природный газ из многих газовых месторождений может содержать значительные количества H2O, SO2, H2S, CO2, N2, меркаптанов и/или тяжелых углеводородов, которые требуется удалить в разной степени, прежде чем газ можно будет оправить на рынок. Предпочтительно удалить как можно больше кислых газов (например, H2S и CO2) из природного газа, оставляя метан как добываемый компонент. Небольшое повышение степени извлечения метана может привести к значительным улучшениям производственной экономики, а также предотвращает нежелательные потери ресурсов. Желательная степень извлечения метана составляет более 80 об.%, в частности, более 90 об.%, когда удаляют вредные примеси.
Кроме того, синтез-газ типично требует удаления и разделения различных компонентов, чтобы его можно было использовать в топливных, химических и энергетических областях, так как все эти назначения имеют спецификации на точный состав синтез-газа, требуемый для процесса. Сразу после получения синтез-газ может содержать по меньшей мере CO и H2. Другими молекулярными компонентами в синтез-газе могут быть CH4, CO2, H2S, H2O, N2 и их комбинации. Неосновные (или следовые) компоненты в газе могут включать углеводороды, NH3, NOx и т.п. и их комбинации. Почти во всех областях применения большую часть H2S обычно следует удалить из синтез-газа, прежде чем его можно будет применять, и для многих приложений может быть желательным удалить основную часть CO2.
Адсорбционные методы разделения газов, использующие твердые сорбенты, такие как активированный уголь или пористый твердый оксид, такой как оксид алюминия, алюмосиликат, оксид кремния или кристаллический цеолит, распространены в различных отраслях промышленности. Адсорбционного разделения можно достичь за счет равновесных или кинетических механизмов. Подавляющее большинство процессов действуют по принципу равновесной адсорбции газовой смеси, когда селективность адсорбции основана в первую очередь на разном равновесном поглощении одного или более компонентов в зависимости от таких параметров, как размер пор адсорбента. Разделение на основе кинетики предполагает различие скоростей диффузии разных компонентов газовой смеси и позволяет разделять разные вещества, несмотря на близкие параметры равновесной адсорбции.
Способы разделения, основанные на кинетическом принципе, могут осуществляться как адсорбция с колебаниями давления (PSA), адсорбция с колебаниями температуры (TSA), адсорбция с колебаниями парциального давления, или вытеснительная адсорбция (PPSA), или как гибридные способы, включающие компоненты нескольких их указанных способов. Способы цикловой адсорбции могут быть осуществлены как короткоцикловые способы, в этом случае их можно назвать адсорбцией с короткоцикловыми колебаниями температуры (RCTSA), адсорбцией с короткоцикловыми колебаниями давления (RCPSA), и адсорбцией с короткоцикловыми колебаниями парциального давления, или короткоцикловой вытеснительной адсорбцией (RCPPSA), причем термин "цикловая адсорбция" используется для обозначения всех таких способов и их комбинаций.
Традиционно в процессах адсорбционного разделения используют уплотненные слои частиц адсорбента. Однако велика вероятность, что традиционные уплотненные слои не способны соответствовать очень строгим требованиям, предъявляемым к очистке природного газа. Альтернативно, для адсорбции некоторых газовых компонентов можно использовать структурированный слой адсорбента. Структурированный слой адсорбента может представлять собой монолит, либо в форме одного единственного блока, либо в форме экструдатов с множеством каналов или ячеек, например, монолит сотовой структуры. Применение монолитных адсорбентов дает один подход к разработке слоев адсорбента, имеющих низкий перепад давления, хорошее распределение течения и низкую дисперсию. Монолиты обеспечивают очень низкую извилистость потока и могут также быть разработаны практически с любыми задаваемыми потребителем объемами пор, чтобы удовлетворить заданному перепаду давления. Другими преимуществами монолита являются исключение псевдоожижения или вспучивания слоя. Наряду с процессами разделения газов эти типы монолитов исторически применялись как подложки катализаторов в каталитических дожигателях выхлопных газов автомобиля, для каталитического горения, в электрохимических и биохимических реакторах.
Чтобы получить монолиты для применения в процессах разделения газов или в качестве подложек катализатора, ячейки покрывают оксидными слоями катализатора или адсорбента. Плотность ячеек монолита и размер частиц в покрытии имеют большое влияние на возможность успешного покрытия ячеек в монолите, чтобы получить структурированный слой адсорбента. Известно, что сложность нанесения покрытия повышается при увеличении плотности ячеек монолита (т.е., с уменьшением размера каналов в монолите), при увеличении размера частиц в покрытии выше 2 мкм, при увеличении числа покрытий и при снижении пористости подложки до нуля. Например, в статье Agrafiotis, C. et al. (J. Mater. Sci. Lett., 18:1421-1424 (1999)) сообщается, что размер суспендированных частиц влияет на адгезию оксидного слоя на подложке, а именно, частицы диаметром меньше 2 мкм имеют повышенную адгезию к монолиту с плотностью ячеек 400 ячеек на квадратный дюйм (cpsi) (62 ячейки на см2), чем частицы с более крупным диаметром. Таким образом, монолиты, использующиеся на практике, типично имеют более низкие плотности ячеек (например, 300-900 cpsi (46-139 яч/см2), покрытия содержат мелкие частицы (например, диаметром менее 2 мкм), и/или покрытие наносят очень тонкими слоями (например, 1-10 мкм). Например, хотя патент US 6,936,561 описывает толщину слоя покрытия больше 300 мкм на керамическом монолите сотовой структуры, монолит имеет низкую плотность ячеек, примерно 45 cpsi (7 яч/см2). Аналогично, патент US 7,560,154 описывает способ получения сотовой структуры с размером частиц покрытия 15-75 мкм, но при плотности ячеек структуры 260 cpsi (40 яч/см2).
Однако, кинетические процессы разделения, в частности, короткоцикловые кинетические процессы разделения требуют структурированных слоев адсорбента с ультравысокой плотностью ячеек (т.е., более 1000 cpsi (155 яч/см2)) и более толстых слоев покрытия. Кроме того, желательны более крупные частицы в покрытии, так как можно избежать дополнительного размола для уменьшения размеров частиц, тем самым потенциально предотвращая растрескивание частиц, которое может привести к снижению адсорбционной емкости и активности. Поэтому существует потребность в разработке структурированных слоев адсорбента с ультравысокой плотностью ячеек, а также с более толстыми слоями покрытия и более крупными частицами в покрытии.
Сущность изобретения
Было найдено, что структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий подложку с высокой плотностью ячеек (например, более 1040 cpsi (161 яч/см2)) и покрытие на подложке, причем покрытие содержит крупные частицы адсорбента (например, со средним диаметром больше 20 мкм) и связующее, можно получить путем предварительной обработки подложки до нанесения частиц адсорбента и связующего.
Таким образом, одним объектом изобретения является структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий: подложку с плотностью ячеек более 1040 cpsi (161 яч/см2) и покрытие на подложке, причем покрытие содержит частицы адсорбента и связующее.
Другим объектом изобретения является способ получения вышеописанного структурированного слоя адсорбента, причем способ включает: предварительную обработку подложки, приготовление водной суспензии, содержащей частицы адсорбента и связующее, и нанесение водной суспензии на подложку, чтобы получить покрытие на подложке.
Еще одним объектом изобретения является способ разделения газов, включающий в себя контактирование газовой смеси, содержащей по меньшей мере одну загрязняющую примесь, с вышеописанным слоем адсорбента.
Другие варианты осуществления, включающие конкретные аспекты кратко изложенных выше объектов изобретения, выявятся из нижеследующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 показывает пример расстояний, используемых для определения соотношения между осями частицы адсорбента на снимке в сканирующий электронный микроскоп (СЭМ).
Фигуры 2a и 2b показывают СЭМ-снимки керамического монолита с 2700 cpsi (418 яч/см2).
Фигура 3 показывает снимок в оптический микроскоп Leica с увеличением 40x монолита из нержавеющей стали марки 315 с плотностью ячеек 1440 cpsi (223 яч/см2) после обжига при 900°C.
Фигуры 4a и 4b показывают снимок в трансмиссионный электронный микроскоп (ТЭМ) и результаты анализа размеров, показывающие средний диаметр связующего (коллоидный SiO2, 25 нм).
Фигуры 5a и 5b показывают ТЭМ-снимок и результаты анализа размеров, показывающие средний диаметр связующего (коллоидный SiO2, 100 нм).
Фигуры 6a и 6b показывают ТЭМ-снимок и результаты анализа размеров, показывающие средний диаметр связующего (нитка бусинок коллоидного SiO2).
Фигура 7 показывает снимок в оптический микроскоп Leica (увеличение 40x) металлического монолита с 1440 cpsi (217 яч/см2) после 4 покрытий DDR (25-30 мкм) и SiO2 (100 нм).
Фигура 8 показывает СЭМ-снимок покрытия DDR (25-30 мкм) и SiO2 (100 нм) на металлическом монолите с 1440 cpsi (217 яч/см2) и/или предметном стекле после обжига при 500°C.
Фигура 9 показывает фотографии образцов для испытаний 25-2-2, 26-6-2, 26-7-3, 26-8-23 и 25-4-23 с покрытием до испытания на целостность.
Фигура 10 показывает образец для испытаний 26-8-23C перед испытанием на целостность (верхний снимок) и после испытания на целостность (нижний снимок).
Фигура 11 показывает образец для испытаний 25-4-23C перед испытанием на целостность (верхний снимок) и после испытания на целостность (нижний снимок).
Фигура 12 показывает образец для испытаний 26-7-3C перед испытанием на целостность (верхний снимок) и после испытания на целостность (нижний снимок).
Фигура 13 показывает контрольную кнопку D перед (левый снимок) и после (правый снимок) испытания на целостность в процессе кинетического адсорбционного разделения (AKS).
Фигура 14 показывает вес контрольной кнопки D при повышении поверхностной скорости газа в испытаниях на целостность при AKS.
Фигура 15 иллюстрирует результаты хроматографии нулевой длины (ZLC) для образцов DDR, связанных SiO2, при весовом отношении DDR:SiO2 85:15 в сравнении с образцами адсорбента DDR (без связующего).
Фигура 16 иллюстрирует результаты хроматографии нулевой длины (ZLC), сравнивающие адсорбент DDR (без связующего) и образцы DDR, связанного SiO2, при весовом отношении DDR:SiO2 90:10.
Подробное описание
В различных аспектах изобретения представлены структурированные слои адсорбента, способы получения структурированных слоев адсорбента и способы разделения газов с использованием структурированных слоев адсорбента.
I. Определения
Для облегчения понимания настоящего изобретения ниже дается определение ряда терминов и выражений.
В настоящем описании и формуле формы единственного числа охватывают множественное число, если контекст явно не диктует иное.
Везде, где варианты осуществления описаны в настоящем документе в формулировке "содержащий", предполагаются также иные аналогичные варианты осуществления, описываемые в терминах "состоящий из" и/или "по существу состоящий из".
Предполагается, что термин "и/или", используемый в таком выражении, как "A и/или B", включает в себя "A и B", "A или B", "A" и "B".
Как используется здесь, термин "адсорбция" включает в себя физическую адсорбцию, хемосорбцию и конденсацию на твердой подложке, а также их комбинации.
Термин "монолит" относится к любому трехмерному материалу, который может содержать множество параллельных каналов на квадратный дюйм и может служить подложкой для адсорбентов или катализаторов, такому, как твердые кусочки металла, или керамические материалы, или сотовые структуры. Следует отличать термин монолит от совокупности отдельных частиц, уплотненных в сформованный слой, в котором конечный продукт содержит индивидуальные частицы.
Как используется здесь, термин "средний диаметр" частиц относится к среднечисловому размеру большой оси и малой оси.
Как используется здесь, термин "пористость" означает меру пустот в материале и измеряется здесь как процентная доля между нулем и 100%.
Как используется здесь, термин "макропористость" означает процентную долю пор в материале с диаметром более 50 нм.
Как используется здесь, термин "микропористость" относится к твердым материалам, имеющим поры с диаметром менее 2 нм.
Как используется здесь, термин "отношение Si/Al" определено как мольное отношение оксида кремния к оксиду алюминия в цеолитной структуре.
II. Структурированный слой адсорбента
В первом варианте осуществления дается структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий подложку и покрытие на подложке.
A. Подложка
Как обсуждалось выше, подложки традиционно имеют низкую плотность ячеек, так как с повышением плотности ячеек подложки и уменьшением размера каналов в слое возрастает сложность покрытия подложек. Тем не менее, в настоящем документе предлагаются такие подложки, как монолиты, с повышенной плотностью ячеек. В различных аспектах подложка имеет плотность ячеек больше или равную примерно 900 cpsi (139 яч/см2), больше или равную примерно 920 cpsi (143 яч/см2), больше или равную примерно 940 cpsi (146 яч/см2), больше или равную примерно 960 cpsi (149 яч/см2), больше или равную примерно 980 cpsi (152 яч/см2), больше или равную примерно 1000 cpsi (155 яч/см2), больше или равную примерно 1020 cpsi (158 яч/см2), больше или равную примерно 1040 cpsi (161 яч/см2), больше или равную примерно 1060 cpsi (164 яч/см2), больше или равную примерно 1080 cpsi (167 яч/см2), больше или равную примерно 1100 cpsi (170 яч/см2), больше или равную примерно 1120 cpsi (174 яч/см2), больше или равную примерно 1140 cpsi (177 яч/см2), больше или равную примерно 1160 cpsi (180 яч/см2), больше или равную примерно 1180 cpsi (183 яч/см2), больше или равную примерно 1200 cpsi (186 яч/см2), больше или равную примерно 1220 cpsi (189 яч/см2), больше или равную примерно 1,240 cpsi (192 яч/см2), больше или равную примерно 1260 cpsi (195 яч/см2), больше или равную примерно 1280 cpsi (198 яч/см2), больше или равную примерно 1300 cpsi (201 яч/см2), больше или равную примерно 1320 cpsi (204 яч/см2), больше или равную примерно 1340 cpsi (208 яч/см2), больше или равную примерно 1360 cpsi (211 яч/см2), больше или равную примерно 1380 cpsi (214 яч/см2), больше или равную примерно 1400 cpsi (217 яч/см2), больше или равную примерно 1420 cpsi (220 яч/см2), больше или равную примерно 1440 cpsi (223 яч/см2), больше или равную примерно 1460 cpsi (226 яч/см2), больше или равную примерно 1480 cpsi (229 яч/см2), больше или равную примерно 1,500 cpsi (232 яч/см2), больше или равную примерно 1520 cpsi (236 яч/см2), больше или равную примерно 1640 cpsi (254 яч/см2), больше или равную примерно 1760 cpsi (273 яч/см2), больше или равную примерно 1880 cpsi (291 яч/см2), больше или равную примерно 1900 cpsi (294 яч/см2), больше или равную примерно 1920 cpsi (298 яч/см2), больше или равную примерно 1940 cpsi (301 яч/см2), больше или равную примерно 1960 cpsi (304 яч/см2), больше или равную примерно 1980 cpsi (307 яч/см2), больше или равную примерно 2000 cpsi (310 яч/см2), больше или равную примерно 2100 cpsi (325 яч/см2), больше или равную примерно 2200 cpsi (341 яч/см2), больше или равную примерно 2300 cpsi (356 яч/см2), больше или равную примерно 2400 cpsi (372 яч/см2), больше или равную примерно 2500 cpsi (387 яч/см2), больше или равную примерно 2600 cpsi (403 яч/см2), больше или равную примерно 2700 cpsi (418 яч/см2), больше или равную примерно 2800 cpsi (434 яч/см2), больше или равную примерно 2900 cpsi (449 яч/см2), больше или равную примерно 3000 cpsi (465 яч/см2), больше или равную примерно 3100 cpsi (480 яч/см2), больше или равную примерно 3200 cpsi (496 яч/см2), больше или равную примерно 3300 cpsi (511 яч/см2), больше или равную примерно 3400 cpsi (527 яч/см2), больше или равную примерно 3500 cpsi (542 яч/см2), больше или равную примерно 3600 cpsi (558 яч/см2), больше или равную примерно 3700 cpsi (573 яч/см2), больше или равную примерно 3800 cpsi (589 яч/см2), больше или равную примерно 3900 cpsi (604 яч/см2), больше или равную примерно 4000 cpsi (620 яч/см2), больше или равную примерно 4100 cpsi (635 яч/см2), больше или равную примерно 4200 cpsi (651 яч/см2), больше или равную примерно 4300 cpsi (666 яч/см2), больше или равную примерно 4400 cpsi (682 яч/см2), больше или равную примерно 4500 cpsi (697 яч/см2), больше или равную примерно 4600 cpsi (713 яч/см2), больше или равную примерно 4700 cpsi (728 яч/см2), больше или равную примерно 4800 cpsi (744 яч/см2), больше или равную примерно 4900 cpsi (759 яч/см2) или больше или равную примерно 5000 cpsi (775 яч/см2). В частности, подложка имеет плотность ячеек больше чем примерно 1040 cpsi (161 яч/см2) и меньше или равную примерно 1400 cpsi (217 яч/см2). Дополнительно или альтернативно, подложка имеет плотность ячеек меньше или равную примерно 900 cpsi (139 яч/см2), меньше или равную примерно 920 cpsi (143 яч/см2), меньше или равную примерно 940 cpsi (146 яч/см2), меньше или равную примерно 960 cpsi (149 яч/см2), меньше или равную примерно 980 cpsi (152 яч/см2), меньше или равную примерно 1000 cpsi (155 яч/см2), меньше или равную примерно 1020 cpsi (158 яч/см2), меньше или равную примерно 1040 cpsi (161 яч/см2), меньше или равную примерно 1060 cpsi (164 яч/см2), меньше или равную примерно 1080 cpsi (167 яч/см2), меньше или равную примерно 1100 cpsi (170 яч/см2), меньше или равную примерно 1120 cpsi (174 яч/см2), меньше или равную примерно 1140 cpsi (177 яч/см2), меньше или равную примерно 1160 cpsi (180 яч/см2), меньше или равную примерно 1180 cpsi (183 яч/см2), меньше или равную примерно 1200 cpsi (186 яч/см2), меньше или равную примерно 1220 cpsi (189 яч/см2), меньше или равную примерно 1240 cpsi (192 яч/см2), меньше или равную примерно 1260 cpsi (195 яч/см2), меньше или равную примерно 1280 cpsi (198 яч/см2), меньше или равную примерно 1,300 cpsi яч/см2), меньше или равную примерно 1320 cpsi (205 яч/см2), меньше или равную примерно 1340 cpsi (208 яч/см2), меньше или равную примерно 1360 cpsi (211 яч/см2), меньше или равную примерно 1380 cpsi (214 яч/см2), меньше или равную примерно 1400 cpsi (217 яч/см2), меньше или равную примерно 1420 cpsi (220 яч/см2), меньше или равную примерно 1440 cpsi (223 яч/см2), меньше или равную примерно 1460 cpsi (226 яч/см2), меньше или равную примерно 1480 cpsi (229 яч/см2), меньше или равную примерно 1500 cpsi (232 яч/см2), меньше или равную примерно 1520 cpsi (236 яч/см2), меньше или равную примерно 1640 cpsi (254 яч/см2), меньше или равную примерно 1760 cpsi (273 яч/см2), меньше или равную примерно 1880 cpsi (291 яч/см2), меньше или равную примерно 1900 cpsi (294 яч/см2), меньше или равную примерно 1920 cpsi (298 яч/см2), меньше или равную примерно 1940 cpsi (301 яч/см2), меньше или равную примерно 1960 cpsi (304 яч/см2), меньше или равную примерно 1980 cpsi (307 яч/см2), меньше или равную примерно 2000 cpsi (310 яч/см2), меньше или равную примерно 2100 cpsi (325 яч/см2), меньше или равную примерно 2200 cpsi (341 яч/см2), меньше или равную примерно 2300 cpsi (356 яч/см2), меньше или равную примерно 2400 cpsi (372 яч/см2), меньше или равную примерно 2500 cpsi (387 яч/см2), меньше или равную примерно 2600 cpsi (403 яч/см2), меньше или равную примерно 2700 cpsi (418 яч/см2), меньше или равную примерно 2800 cpsi (434 яч/см2), меньше или равную примерно 2900 cpsi (449 яч/см2), меньше или равную примерно 3000 cpsi (465 яч/см2), меньше или равную примерно 3100 cpsi (480 яч/см2), меньше или равную примерно 3200 cpsi (496 яч/см2), меньше или равную примерно 3300 cpsi (511 яч/см2), меньше или равную примерно 3400 cpsi (527 яч/см2), меньше или равную примерно 3500 cpsi (542 яч/см2), меньше или равную примерно 3600 cpsi (558 яч/см2), меньше или равную примерно 3700 cpsi (573 яч/см2), меньше или равную примерно 3800 cpsi (589 яч/см2), меньше или равную примерно 3900 cpsi (604 яч/см2), меньше или равную примерно 4000 cpsi (620 яч/см2), меньше или равную примерно 4100 cpsi (635 яч/см2), меньше или равную примерно 4200 cpsi (651 яч/см2), меньше или равную примерно 4300 cpsi (666 яч/см2), меньше или равную примерно 4400 cpsi (682 яч/см2), меньше или равную примерно 4500 cpsi (697 яч/см2), меньше или равную примерно 4600 cpsi (713 яч/см2), меньше или равную примерно 4700 cpsi (728 яч/см2), меньше или равную примерно 4800 cpsi (744 яч/см2), меньше или равную примерно 4900 cpsi (759 яч/см2) или меньше или равную примерно 5000 cpsi (775 яч/см2). Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше нижних и верхних пределов, например, от примерно 900 cpsi до примерно 5000 cpsi (139-776 яч/см2), от примерно 1500 cpsi до примерно 3000 cpsi (232-465 яч/см2), от примерно 1500 cpsi до примерно 4000 cpsi (232-620 яч/см2), от примерно 1400 cpsi до примерно 3300 cpsi (217-511 яч/см2) и т.д. В частности, подложка имеет плотность ячеек от примерно 1500 cpsi до примерно 4000 cpsi (232-620 яч/см2).
Типичные геометрии каналов в подложке включают, без ограничений, трапецеидальную форму и квадратную форму.
В различных аспектах подложка может быть пористым твердым телом. Примеры пористых твердых тел включают, без ограничений, оксид металла, смешанный оксид металлов, керамику, цеолит и их комбинации. Подходящие для применения оксиды металла включают, без ограничений, оксид алюминия, оксид кремния, диоксид циркония и диоксид титана. Один пример подходящей керамики на основе смешанного оксида металлов включает кордиерит. Примеры подходящих цеолитов включают, без ограничений, ZSM-5 и ZSM-58.
В различных аспектах подложка имеет пористость меньше или равную примерно 40%, меньше или равную примерно 35%, меньше или равную примерно 30%, меньше или равную примерно 25%, меньше или равную примерно 20%, меньше или равную примерно 15%, меньше или равную примерно 10%, меньше или равную примерно 9%, меньше или равную примерно 8%, меньше или равную примерно 7%, меньше или равную примерно 6%, меньше или равную примерно 5%, меньше или равную примерно 4%, меньше или равную примерно 3%, меньше или равную примерно 2%, меньше или равную примерно 1% или меньше или равную примерно 0,5%. В частности, подложка имеет пористость меньше или равную примерно 30%. Дополнительно или альтернативно, подложка имеет пористость больше или равную примерно 40%, больше или равную примерно 35%, больше или равную примерно 30%, больше или равную примерно 25%, больше или равную примерно 20%, больше или равную примерно 15%, больше или равную примерно 10%, больше или равную примерно 9%, больше или равную примерно 8%, больше или равную примерно 7%, больше или равную примерно 6%, больше или равную примерно 5%, больше или равную примерно 4%, больше или равную примерно 3%, больше или равную примерно 2%, больше или равную примерно 1% или больше или равную примерно 0,5%. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 0,5% до примерно 40%, от примерно 1% до примерно 10%, от примерно 2% до примерно 30% и т.д.
Дополнительно или альтернативно, подложка может быть непористым твердым телом, имеющим пористость примерно 0,0%. Типичные непористые твердые тела включают, без ограничений, металл, стекло и пластмассу. Металл может содержать нержавеющую сталь и/или алюминий.
B. Покрытие
В различных аспектах покрытие может содержать частицы адсорбента. Частицы адсорбента могут иметь средний диаметр больше или равный примерно 1 мкм, больше или равный примерно 2 мкм, больше или равный примерно 4 мкм, больше или равный примерно 6 мкм, больше или равный примерно 8 мкм, больше или равный примерно 10 мкм, больше или равный примерно 12 мкм, больше или равный примерно 14 мкм, больше или равный примерно 16 мкм, больше или равный примерно 18 мкм, больше или равный примерно 20 мкм, больше или равный примерно 21 мкм, больше или равный примерно 22 мкм, больше или равный примерно 23 мкм, больше или равный примерно 24 мкм, больше или равный примерно 25 мкм, больше или равный примерно 26 мкм, больше или равный примерно 27 мкм, больше или равный примерно 28 мкм, больше или равный примерно 29 мкм, больше или равный примерно 30 мкм, больше или равный примерно 32 мкм, больше или равный примерно 34 мкм, больше или равный примерно 36 мкм, больше или равный примерно 38 мкм, больше или равный примерно 40 мкм, больше или равный примерно 42 мкм, больше или равный примерно 44 мкм, больше или равный примерно 46 мкм, больше или равный примерно 48 мкм или больше или равный примерно 50 мкм. В частности, частицы адсорбента имеют средний диаметр больше, чем примерно 20 мкм. Дополнительно или альтернативно, частицы адсорбента могут иметь средний диаметр меньше или равный примерно 1 мкм, меньше или равный примерно 2 мкм, меньше или равный примерно 4 мкм, меньше или равный примерно 6 мкм, меньше или равный примерно 8 мкм, меньше или равный примерно 10 мкм, меньше или равный примерно 12 мкм, меньше или равный примерно 14 мкм, меньше или равный примерно 16 мкм, меньше или равный примерно 18 мкм, меньше или равный примерно 20 мкм, меньше или равный примерно 21 мкм, меньше или равный примерно 22 мкм, меньше или равный примерно 23 мкм, меньше или равный примерно 24 мкм, меньше или равный примерно 25 мкм, меньше или равный примерно 26 мкм, меньше или равный примерно 27 мкм, меньше или равный примерно 28 мкм, меньше или равный примерно 29 мкм, меньше или равный примерно 30 мкм, меньше или равный примерно 32 мкм, меньше или равный примерно 34 мкм, меньше или равный примерно 36 мкм, меньше или равный примерно 38 мкм, меньше или равный примерно 40 мкм, меньше или равный примерно 42 мкм, меньше или равный примерно 44 мкм, меньше или равный примерно 46 мкм, меньше или равный примерно 48 мкм или меньше или равный примерно 50 мкм. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 1 мкм до примерно 50 мкм, от примерно 2 мкм до примерно 40 мкм, от примерно 10 мкм до примерно 36 мкм и т.д. В частности, частицы адсорбента могут иметь средний диаметр от примерно 2 мкм до примерно 50 мкм и/или от примерно 20 мкм до примерно 40 мкм.
Дополнительно или альтернативно, описанные здесь частицы адсорбента обычно могут иметь форму шестиугольного диска, где частицы имеют гексагональные грани. Верхняя и нижняя гексагональные грани обычно могут соответствовать большей гексагональной грани, причем меньшая глубина примерно перпендикулярна верхней и нижней граням. Форму шестиугольного диска частиц адсорбента можно видеть на фигуре 8.
Дополнительно или альтернативно, описываемые здесь адсорбенты обычно могут иметь форму закругленного или круглого диска с верхней и нижней закругленными или круглыми гранями. Глубина закругленных дисков может быть меньше, чем поперечный размер закругленных граней диска.
Один способ охарактеризовать разницу между формой шестиугольного диска и формой закругленного диска может быть основан на разнице между расстоянием между вершинами и расстоянием между ребрами в гексагональной грани кристалла. Для осуществления этого типа характеризации сначала можно идентифицировать правильные грани частицы для определения характеристик. В случае частицы в форме шестиугольного диска комбинация линии, соединяющей вершины, и линии, соединяющей ребра, может грубо задавать плоскость. В таком случае размер перпендикулярно этой плоскости может соответствовать глубине кристалла. Для формы шестиугольного диска это значение глубины обычно меньше, чем расстояние между вершинами или чем расстояние между ребрами. Если глубина больше, чем любое из этих двух расстояний, то для указанного расчета следует выбрать другую шестиугольную грань, или это означает, что кристалл не соответствует форме шестиугольного диска или форме закругленного диска. После установления того, что для характеризации кристалла выбран правильный тип гексагональной (или закругленной) грани, можно сравнить расстояние между вершинами и расстояние между ребрами для гексагональной грани, чтобы рассчитать соотношение между осями. Дополнительно или альтернативно, описываемые здесь частицы адсорбента могут иметь призматическую форму.
Фигура 1 показывает схематический пример такого типа расчета. На фигуре 1 линия 110 соответствует расстоянию между вершинами шестиугольника. Линия 120 соответствует расстоянию между ребрами. Для гексагональной грани с хорошо определенными ребрами и вершинами расстояние между вершинами по определению типично больше, чем расстояние между ребрами. По мере приближения к кругу углы и ребра шестиугольника сглаживаются в той степени, что вершины и ребра еще можно идентифицировать, расстояние между вершинами и расстояние между ребрами постепенно сближаются. В предельном случае окружности отношение расстояния между вершинами к расстоянию между ребрами становится равным 1, с той оговоркой, что местоположение "вершины" и "ребра" в предельном случае становится несколько произвольным.
Для частиц адсорбента типа, показанного на фигуре 8, отношение расстояния между вершинами к расстоянию между ребрами можно определить, измеряя расстояния на СЭМ-микроснимке. При этом частицы адсорбента, показанные на фигуре 8, могут использоваться в покрытии, и было обнаружено, что отношение расстояния между вершинами к расстоянию между ребрами составляет по меньшей мере примерно 1,15, например, по меньшей мере примерно 1,2.
Характеризацию частиц в форме закругленного диска можно осуществить аналогичным образом. Глубину можно установить по отношению к закругленным (приблизительно круглым) граням кристалла. В некоторых вариантах осуществления отношение глубины к расстоянию между ребрами может составлять примерно 0,9 или меньше, например, примерно 0,85 или меньше. Было установлено, что в таких вариантах осуществления частицы с отношением глубины к расстоянию между ребрами больше, чем 0,95, приближенно соответствуют сферической морфологии. В таком случае закругленную грань закругленного диска можно охарактеризовать, используя соотношение между осями. Дополнительно или альтернативно, частицы в форме закругленного диска могут иметь в качестве соотношения между осями отношение расстояния между вершинами к расстоянию между ребрами примерно 1,1 или меньше, например, примерно 1,05 или меньше, или еще меньшее значение, которое может приближаться к предельному значению соотношения между осями 1,0.
Дополнительно или альтернативно, частицы адсорбента содержат микропористый материал, такой как цеолит. Цеолит может иметь отношение Si/A по меньшей мере примерно 200:1, по меньшей мере примерно 300:1, по меньшей мере примерно 400:1, по меньшей мере примерно 500:1, по меньшей мере примерно 600:1, по меньшей мере примерно 700:1, по меньшей мере примерно 800:1, по меньшей мере примерно 900:1 или по меньшей мере примерно 1,000:1. В частности, цеолит может иметь отношение Si/A примерно 600:1. Примеры подходящих цеолитов включают, без ограничений, следующие цеолитные структуры: CDO, FAU, MFI, DOH, DDR и их комбинации. В частности, цеолит может представлять собой DDR. Примеры цеолитов со структурой DDR включают, без ограничений, Sigma-1, ZSM-58 и SSZ-28. Специалист среднего уровня в данной области знает, как получить вышеуказанные цеолиты. Например, смотри ссылки, приведенные в базе данных цеолитных структур ассоциации International Zeolite Association по адресу www.iza-structure.org/databases. В частности, цеолит со структурой DDR может представлять собой ZSM-58. Например, ZSM-58 можно получить в соответствии со способами, описанными в публикации патентной заявки US 2014/0161717, полное содержание которой введено в настоящий документ ссылкой. Дополнительно или альтернативно, цеолит со структурой DDR может включать структуры DDR, образованные в соответствии со способами, описанными в предварительной патентной заявке US 62/082,210, полное содержание которой введено в настоящий документ ссылкой.
Дополнительно или альтернативно, покрытие может также содержать связующее. Частицы связующего способны связывать частицы адсорбента друг с другом, образуя агрегат частиц связующего и частиц адсорбента в покрытии. Связующее может содержать частицы со средним диаметром больше или равным примерно 10 нм, больше или равным примерно 15 нм, больше или равным примерно 20 нм, больше или равным примерно 25 нм, больше или равным примерно 30 нм, больше или равным примерно 35 нм, больше или равным примерно 45 нм, больше или равным примерно 50 нм, больше или равным примерно 55 нм, больше или равным примерно 60 нм, больше или равным примерно 65 нм, больше или равным примерно 70 нм, больше или равным примерно 75 нм, больше или равным примерно 80 нм, больше или равным примерно 85 нм, больше или равным примерно 90 нм, больше или равным примерно 95 нм, больше или равным примерно 100 нм, больше или равным примерно 110 нм, больше или равным примерно 120 нм, больше или равным примерно 130 нм, больше или равным примерно 140 нм, больше или равным примерно 150 нм, больше или равным примерно 160 нм, больше или равным примерно 170 нм, больше или равным примерно 180 нм, больше или равным примерно 190 нм, больше или равным примерно 200 нм, больше или равным примерно 210 нм, больше или равным примерно 220 нм, больше или равным примерно 230 нм, больше или равным примерно 240 нм или больше или равным примерно 250 нм. Дополнительно или альтернативно, связующее может содержать частицы со средним диаметром меньше или равным примерно 10 нм, меньше или равным примерно 15 нм, меньше или равным примерно 20 нм, меньше или равным примерно 25 нм, меньше или равным примерно 30 нм, меньше или равным примерно 35 нм, меньше или равным примерно 45 нм, меньше или равным примерно 50 нм, меньше или равным примерно 55 нм, меньше или равным примерно 60 нм, меньше или равным примерно 65 нм, меньше или равным примерно 70 нм, меньше или равным примерно 75 нм, меньше или равным примерно 80 нм, меньше или равным примерно 85 нм, меньше или равным примерно 90 нм, меньше или равным примерно 95 нм, меньше или равным примерно 100 нм, меньше или равным примерно 110 нм, меньше или равным примерно 120 нм, меньше или равным примерно 130 нм, меньше или равным примерно 140 нм, меньше или равным примерно 150 нм, меньше или равным примерно 160 нм, меньше или равным примерно 170 нм, меньше или равным примерно 180 нм, меньше или равным примерно 190 нм, меньше или равным примерно 200 нм, меньше или равным примерно 210 нм, меньше или равным примерно 220 нм, меньше или равным примерно 230 нм, меньше или равным примерно 240 нм или меньше или равным примерно 250 нм. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 10 нм до примерно 250 нм, от примерно 25 нм до примерно 200 нм, от примерно 100 нм до примерно 200 нм и т.д. В частности, частицы связующего могут иметь средний диаметр от примерно 100 нм до примерно 200 нм.
Дополнительно или альтернативно, связующее имеет свойства основания. Связующее может иметь pH больше или равный примерно 7, больше или равный примерно 7,5, больше или равный примерно 8, больше или равный примерно 8,5, больше или равный примерно 9, больше или равный примерно 9,5, больше или равный примерно 10, больше или равный примерно 10,5, больше или равный примерно 11, больше или равный примерно 11,5, больше или равный примерно 12, больше или равный примерно 12,5, больше или равный примерно 13, больше или равный примерно 13,5 или больше или равный примерно 14. В частности, связующее может иметь pH больше чем примерно 7, в частности, примерно 10. Дополнительно или альтернативно, связующее имеет pH меньше или равный примерно 7, меньше или равный примерно 7,5, меньше или равный примерно 8, меньше или равный примерно 8,5, меньше или равный примерно 9, меньше или равный примерно 9,5, меньше или равный примерно 10, меньше или равный примерно 10,5, меньше или равный примерно 11, меньше или равный примерно 11,5, меньше или равный примерно 12, меньше или равный примерно 12,5, меньше или равный примерно 13, меньше или равный примерно 13,5 или меньше или равный примерно 14. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 7 до примерно 14, от примерно 10 до примерно 12, от примерно 11 до примерно 13,5, от примерно 11 до примерно 12,5 и т.д. В частности, pH может составлять от примерно 7 до примерно 11.
Примеры материалов, подходящих для использования в качестве связующего, включают, без ограничений, оксид кремния (SiO2) и оксид алюминия (Al2O3). В частности, связующее может содержать SiO2.
Дополнительно или альтернативно, покрытие, имеющееся на подложке, может иметь толщину больше или равную примерно 20 мкм, больше или равную примерно 30 мкм, больше или равную примерно 40 мкм, больше или равную примерно 50 мкм, больше или равную примерно 60 мкм, больше или равную примерно 70 мкм, больше или равную примерно 80 мкм, больше или равную примерно 90 мкм, больше или равную примерно 100 мкм, больше или равную примерно 110 мкм, больше или равную примерно 120 мкм, больше или равную примерно 130 мкм, больше или равную примерно 140 мкм, больше или равную примерно 150 мкм, больше или равную примерно 160 мкм, больше или равную примерно 170 мкм, больше или равную примерно 180 мкм, больше или равную примерно 190 мкм, больше или равную примерно 200 мкм, больше или равную примерно 210 мкм, больше или равную примерно 220 мкм, больше или равную примерно 230 мкм, больше или равную примерно 240 мкм, больше или равную примерно 250 мкм, больше или равную примерно 260 мкм, больше или равную примерно 270 мкм, больше или равную примерно 280 мкм, больше или равную примерно 290 мкм, или больше или равную примерно 300 мкм. В частности, покрытие на подложке может иметь толщину больше или равную примерно 100 мкм. Дополнительно или альтернативно, покрытие на подложке может иметь толщину меньше или равную примерно 20 мкм, меньше или равную примерно 30 мкм, меньше или равную примерно 40 мкм, меньше или равную примерно 50 мкм, меньше или равную примерно 60 мкм, меньше или равную примерно 70 мкм, меньше или равную примерно 80 мкм, меньше или равную примерно 90 мкм, меньше или равную примерно 100 мкм, меньше или равную примерно 110 мкм, меньше или равную примерно 120 мкм, меньше или равную примерно 130 мкм, меньше или равную примерно 140 мкм, меньше или равную примерно 150 мкм, меньше или равную примерно 160 мкм, меньше или равную примерно 170 мкм, меньше или равную примерно 180 мкм, меньше или равную примерно 190 мкм, меньше или равную примерно 200 мкм, меньше или равную примерно 210 мкм, меньше или равную примерно 220 мкм, меньше или равную примерно 230 мкм, меньше или равную примерно 240 мкм, меньше или равную примерно 250 мкм, меньше или равную примерно 260 мкм, меньше или равную примерно 270 мкм, меньше или равную примерно 280 мкм, меньше или равную примерно 290 мкм, или меньше или равную примерно 300 мкм. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 20 мкм до примерно 300 мкм, от примерно 30 мкм до примерно 200 мкм, от примерно 50 мкм до примерно 100 мкм и т.д. В частности, покрытие на подложке может иметь толщину от примерно 30 мкм до примерно 200 мкм.
Дополнительно или альтернативно, покрытие может содержать один или более слоев частиц адсорбента и частиц связующего. Покрытие может содержать два или более слоев, три или более слоев, четыре или более слоев, пять или более слоев, шесть или более слоев, семь или более слоев, восемь или более слоев, девять или более слоев или десять или более слоев частиц адсорбента и частиц связующего. Дополнительно или альтернативно, покрытие может содержать два или менее слоев, три или менее слоев, четыре или менее слоев, пять или менее слоев, шесть или менее слоев, семь или менее слоев, восемь или менее слоев, девять или менее слоев, или десять или менее слоев частиц адсорбента и частиц связующего. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от одного до десяти слоев, от двух до восьми слоев, от трех до семи слоев и т.д.
Дополнительно или альтернативно, покрытие на подложке может иметь макропористость по меньшей мере примерно 5%, по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 15%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 25%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 45% или по меньшей мере примерно 50%. Покрытие на подложке может иметь макропористость менее примерно 5%, менее примерно 10%, менее примерно 15%, менее примерно 20%, менее примерно 25%, менее примерно 30%, менее примерно 35%, менее примерно 40%, менее примерно 45% менее примерно 50%. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 5% до примерно 50%, от примерно 10% до примерно 40%, от примерно 20% до примерно 35% и т.д. В частности, покрытие на подложке может иметь макропористость от примерно 10% до примерно 40%.
C. Грунтовочный слой
Дополнительно или альтернативно, слой адсорбента дополнительно может содержать грунтовочный слой на подложке. Грунтовочный слой может присутствовать между подложкой и покрытием. Грунтовочный слой может повышать шероховатость поверхности подложки и/или делать состав поверхности более близким к составу частиц адсорбента в покрытии для повышения адгезии и улучшения связывания покрытия с подложкой. Кроме того, когда подложка является металлической, грунтовочный слой может снижать воздействие потенциально реакционноспособных веществ на поверхности металла, а также уменьшать разность коэффициентов теплового расширения между металлической поверхностью и покрытием. Грунтовочный слой может представлять собой цирконий-содержащий слой. В частности, цирконий-содержащий слой может содержать оксид циркония, силикат циркония или их комбинацию.
III. Способы получения структурированного слоя адсорбента
В различных аспектах предлагается способ получения описываемого здесь структурированного слоя адсорбента. Способ может включать в себя предварительную обработку подложки, приготовление водной суспензии, содержащей частицы адсорбента и связующее, и нанесение водной суспензии на подложку, чтобы получить покрытие на подложке.
Дополнительно или альтернативно, предварительная обработка подложки может включать нанесение грунтовочного слоя, такого как описанный здесь цирконий-содержащий слой. Дополнительно или альтернативно, подложку можно очистить перед нанесением грунтовочного слоя.
Дополнительно или альтернативно, предварительная обработка подложки может включать нагревание подложки и нанесение грунтовочного слоя, такого как описанный здесь цирконий-содержащий слой. Когда подложка является металлом, не содержащим пор, нагревание подложки перед нанесением грунтовочного слоя приводит к образованию тонкого слоя оксида металла микронной толщины, который огрубляет металлическую поверхность и создает центры фиксации на металлической поверхности, тем самым улучшая адгезию и скрепляя покрытие. При предварительной обработке подложки ее можно нагреть до температуры больше или равной примерно 500°C, больше или равной примерно 550°C, больше или равной примерно 600°C, больше или равной примерно 650°C, больше или равной примерно 700°C, больше или равной примерно 750°C, больше или равной примерно 800°C, больше или равной примерно 850°C, больше или равной примерно 900°C, больше или равной примерно 950°C, больше или равной примерно 1000°C, больше или равной примерно 1050°C, больше или равной примерно 1100°C, больше или равной примерно 1150°C, больше или равной примерно 1200°C, больше или равной примерно 1250°C, или больше или равной примерно 1300°C. Дополнительно или альтернативно, подложка может быть нагрета до температуры меньше или равной примерно 500°C, меньше или равной примерно 550°C, меньше или равной примерно 600°C, меньше или равной примерно 650°C, меньше или равной примерно 700°C, меньше или равной примерно 750°C, меньше или равной примерно 800°C, меньше или равной примерно 850°C, меньше или равной примерно 900°C, меньше или равной примерно 950°C, меньше или равной примерно 1000°C, меньше или равной примерно 1050°C, меньше или равной примерно 1100°C, меньше или равной примерно 1150°C, меньше или равной примерно 1200°C, меньше или равной примерно 1250°C или меньше или равной примерно 1300°C. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 500°C до примерно 1300°C, от примерно 600°C до примерно 1100°C, от примерно 900°C до примерно 1050°C и т.д. Подложка может быть нагрета до температуры от примерно 600°C до примерно 1100°C, в частности, до примерно 900°C.
Дополнительно или альтернативно, подложку можно предварительно обработать путем ее нагревания в течение по меньшей мере примерно 1 часа, по меньшей мере примерно 2 часов, по меньшей мере примерно 3 часов, по меньшей мере примерно 4 часов, по меньшей мере примерно 5 часов, по меньшей мере примерно 6 часов, по меньшей мере примерно 7 часов, по меньшей мере примерно 8 часов, по меньшей мере примерно 9 часов или по меньшей мере примерно 10 часов, в частности, по меньшей мере примерно 6 часов. Альтернативно или дополнительно, подложка может нагреваться в течение менее примерно 1 часа, менее примерно 2 часов, менее примерно 3 часов, менее примерно 4 часов, менее примерно 5 часов, менее примерно 6 часов, менее примерно 7 часов, менее примерно 8 часов, менее примерно 9 часов или менее примерно 10 часов. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 1 часа до примерно 10 часов, от примерно 1 часа до примерно 2 часов, от примерно 2 часов до примерно 6 часов и т.д.
Дополнительно или альтернативно, водная суспензия может содержать частицы адсорбента и связующее, какие описаны здесь, в весовом отношении от примерно 70:30 до примерно 90:10. В частности, весовое отношение частиц адсорбента к связующему в водной суспензии может составлять примерно 80:20 или примерно 90:10. В частности, связующее в водной суспензии может представлять собой SiO2. Дополнительно или альтернативно, водная суспензия может включать в себя модификаторы вязкости, воду и/или диспергаторы.
Адгезия покрытия, когезия частиц и однородность зависят от свойств суспензии. Далее, размер суспендированных частиц имеет большое влияние на стабильность суспензии и адгезию к подложке. В одном аспекте частицы адсорбента в суспензии имеют средний диаметр больше или равный примерно 25 мкм. Дополнительно или альтернативно, частицы связующего в суспензии имеют средний диаметр от примерно 100 нм до примерно 200 нм. Описываемая здесь водная суспензия может быть стабильной много часов, например, примерно 5, примерно 10, примерно 15, примерно 20, примерно 25, примерно 30 часов при перемешивании и в течение нескольких минут без перемешивания. Далее, водная суспензия может иметь pH от примерно 7 до примерно 10 и вязкость приблизительно 14,4 сПз. Дополнительно или альтернативно, водная суспензия может также включать органические добавки для контроля реологических свойства суспензии и/или для действия в качестве временной связующей добавки.
Дополнительно или альтернативно, водную суспензию можно нанести на подложку методом покрытия погружением, путем вдавливания суспензии в подложку с помощью вакуума и/или путем нагнетания суспензии в подложку. На подложку можно нанести несколько покрытий водной суспензии, например, по меньшей мере одно покрытие, по меньшей мере два покрытия, по меньшей мере три покрытия, по меньшей мере четыре покрытия, по меньшей мере пять покрытий, по меньшей мере шесть покрытий, по меньшей мере семь покрытий, по меньшей мере восемь покрытий, по меньшей мере девять покрытий или по меньшей мере десять покрытий.
Дополнительно или альтернативно, способ может также содержать удаление лишнего покрытия с покрытой подложки, сушку покрытой подложки и/или нагревание покрытой подложки.
Удаление лишнего покрытия с подложки с высокой плотностью ячеек (например, с монолита) может быть затруднительным из-за высоких капиллярных сил внутри ячеек вследствие меньших диаметров каналов (например, 400 мкм) в подложках с высокой плотностью ячеек. Чтобы удалить избыточное покрытие из каналов в подложке, перепад давления через подложку должен быть выше, чем капиллярные силы в канале. Таким образом, в одном аспекте избыточное покрытие можно удалить с подложки путем продувания газа, такого как азот, через покрытую подложку со скоростью больше или равной примерно 100 л/мин, больше или равной примерно 150 л/мин, больше или равной примерно 200 л/мин или больше или равной примерно 250 л/мин. В частности, газ может течь через подложку со скоростью больше или равной примерно 100 л/мин. Дополнительно или альтернативно, газ может течь через подложку со скоростью меньше или равной примерно 100 л/мин, меньше или равной примерно 150 л/мин, меньше или равной примерно 200 л/мин или меньше или равной примерно 250 л/мин. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 100 л/мин до примерно 250 л/мин, от примерно 100 л/мин до примерно 200 л/мин и т.д.
Дополнительно или альтернативно, сушка покрытой подложки может включать термическую сушку покрытой подложки. Газ, пропускаемый через подложку с высокой скоростью течения, чтобы удалить избыточное покрытие, может привести к быстрому охлаждению испарением суспензии в каналам. Это может вести к более медленному испарению воды и к более медленной сушке суспензии, что может способствовать "перекрыванию", приводя к блокированию каналов нестабильными подвижными частицами суспензии, перекрывающими диаметр ячейки в монолите, и осушению в виде пробок. Термическая сушка покрытой подложки может стабилизировать пленки покрытия и предотвратить "перекрывание" и сегрегацию по размерам цеолита и частиц связующего при неподвижном вертикальном положении. Термическая сушка сожжет включать в себя нагревание продувочного газа, например, того же газа, который использовался для удаления избыточного покрытия, до примерно 40°C, примерно 45°C, примерно 50°C, примерно 55°C, примерно 60°C, примерно 65°C или примерно 70°C, в частности, до температуры в интервале от примерно 50°C до примерно 60°C. Нагретый продувочный газ может течь через покрытую подложку со скоростью по меньшей мере примерно 100 л/мин, по меньшей мере примерно 150 л/мин, по меньшей мере примерно 200 л/мин или по меньшей мере примерно 250 л/мин. В частности, нагретый продувочный газ может течь через подложку со скоростью по меньшей мере примерно 100 л/мин. Дополнительно или альтернативно, нагретый продувочный газ может течь через покрытую подложку со скоростью, меньше или равной примерно 100 л/мин, меньше или равной примерно 150 л/мин, меньше или равной примерно 200 л/мин или меньше или равной примерно 250 л/мин. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 100 л/мин до примерно 250 л/мин, от примерно 100 л/мин до примерно 200 л/мин и т.д.
Дополнительно или альтернативно, способ включает также обжиг покрытой подложки, который факультативно может быть осуществлен после сушки покрытой подложки. Обжиг может проводиться на воздухе. Обжиг может проводиться при температуре, подходящий для разложения и/или удаления по существу всех летучих органических компонентов и воды из структурированного слоя адсорбента, например, по меньшей мере при примерно 300°C, по меньшей мере при примерно 350°C, по меньшей мере при примерно 400°C, по меньшей мере при примерно 450°C, при примерно 500°C, по меньшей мере при примерно 550°C или по меньшей мере при примерно 600°C. Дополнительно или альтернативно, обжиг может проводиться при температуре ниже примерно 300°C, ниже примерно 350°C, ниже примерно 400°C, ниже примерно 450°C, ниже примерно 500°C, ниже примерно 550°C или ниже примерно 600°C. Явно описанные диапазоны включают комбинации перечисленных выше верхних и нижних пределов, например, от примерно 300°C до примерно 600°C, от примерно 350°C до примерно 450°C, от примерно 300°C до примерно 500°C и т.д. В частности, обжиг можно провести при температуре примерно 500°C, факультативно используя ступенчатый нагрев, как, например: a) сушка при примерно 120°C в течение примерно 8 часов; b) повышение температуры до примерно 500°C за примерно 4 часа; c) выдерживание при примерно 500°C примерно 2 часа, и d) охлаждение до примерно 120°C за примерно 2 часа.
IV. Способы разделения газов
В различных аспектах изобретения представлен способ разделения газов. Способ разделения газов включает контактирование газовой смеси, содержащей по меньшей мере одну загрязняющую примесь, с описанным здесь структурированным слоем адсорбента.
В различных аспектах способ разделения газов может быть осуществлен процессами цикловой адсорбции, такими, как адсорбция при колебаниях давления (PSA) и адсорбция при колебаниях температуры (TSA). Все цикловые процессы адсорбции включают в себя этап адсорбции, на котором сырьевая смесь (типично в газовой фазе) течет через адсорбент, который преимущественно адсорбирует легче адсорбирующийся компонент, чем тяжелее адсорбирующийся компонент. Компонент может адсорбироваться легче вследствие кинетических или равновесных свойств адсорбента. Адсорбент типично может содержаться в контактном аппарате (контакторе), являющемся частью установки цикловой адсорбции. Контактор типично может содержать специально разработанный структурированный слой адсорбента или слой частиц адсорбента. Слой может содержать адсорбент и другие материалы, такие как другие адсорбенты, мезопористые наполнители и/или инертные материалы, используемые для смягчения резких колебаний температуры вследствие теплоты адсорбции и десорбции. Другие компоненты в цикловой адсорбции могут включать, без ограничений, клапаны, трубопроводы, резервуары и другие контакторы.
Способы PSA основаны на том, что газы под давлением стремятся адсорбироваться в пористой структуре адсорбентов. Типично, чем выше давление, тем большее количество целевого газового компонента будет адсорбировано. При снижении давления адсорбированный целевой компонент типично высвобождается, или десорбируется. Способы PSA могут применяться для разделения газов в газовой смеси, так как разные газы стремятся заполнить поры или свободный объем адсорбента по-разному вследствие либо равновесных, либо кинетических свойств адсорбента. Во многих промышленных применениях, описываемых как процессы, "контролируемые равновесием", селективность адсорбции определяется главным образом разным равновесным поглощением первого и второго компонентов. В другом важном классе приложений, описываемых как "кинетически контролируемые" процессы, селективность адсорбции базируется главным образом на разнице скоростей поглощения первого и второго компонентов.
Если газовую смесь, такую, как природный газ, поместить под давление в резервуаре, содержащем полимерный или микропористый адсорбент, который более селективен к диоксиду углерода, чем к метану, по меньшей мере часть диоксида углерода можно селективно адсорбировать на адсорбенте, и газ, выходящий из резервуара, будет обогащен метаном. Когда способность адсорбента адсорбировать диоксид углерода будет исчерпана, его можно регенерировать путем снижения давления, тем самым высвобождая адсорбированный диоксид углерода. Затем адсорбент типично можно продуть и снова повысить его давление, после чего он готов для другого цикла адсорбции.
Способы TSA основаны также на том, что газы под давлением стремятся адсорбироваться в пористой структуре адсорбента. При повышении температуры адсорбента адсорбированный газ обычно высвобождается, или десорбируется. Благодаря циклическим колебаниям температуры слоя адсорбента, способы TSA могут применяться для разделения газов в смеси, если они используются с адсорбентом, селективным для одного или более компонентов газовой смеси. В процессах адсорбции с колебаниями парциального давления (вытеснительная адсорбция) (PPSA) адсорбент регенерируют с помощью продувки. Короткоцикловые (RC) процессы адсорбции совершают стадию адсорбции за короткий промежуток времени. Для кинетически селективных адсорбентов может быть предпочтительным использовать способ короткоцикловой адсорбции. Если цикл становится слишком длительным, может снизиться кинетическая селективность. Эти цикловые алгоритмы адсорбции могут осуществляться по отдельности или в комбинациях. Примерами способов, которые могут применяться здесь по отдельности или в комбинации, являются PSA, TSA, адсорбция при колебаниях давления и температуры (PTSA), циклическая адсорбция с частичным вытеснением продувки (PPSA), PPTSA, короткоцикловая PSA (RCPSA), RCTSA, цикловая адсорбция с регенерацией вакуумом (VPSA), RCPPSA и RCPTSA.
В процессах PSA сырьевую газовую смесь, содержащую первый и второй газовые компоненты, разделяют путем циклических изменений давления, скоординированных с циклическим обращением направления потока в траектории движения, контактирующего с неподвижным слоем адсорбента в адсорбере. В случае процессов TSA или PPSA циклические изменения температуры и/или парциального давления газовых компонентов могут быть скоординированы с потоком газа по пути движения, чтобы осуществить разделение. Процесс при любом конкретном применении PSA работает с циклической частотой, характеризующейся своим периодом, и на диапазоне давлений между первым, относительно высоким, давлением и вторым, относительно низким, давлением. Разделение при PSA достигают путем координации изменений давления с картиной течения по пути движения, чтобы газовая смесь по пути движения обогащалась вторым компонентом (благодаря преимущественному адсорбционному поглощению первого компонента в материале адсорбента) при течении в первом направлении по пути движения, и чтобы газовая смесь обогащалась первым компонентом (который десорбировался из адсорбента) при течении в противоположном направлении по пути движения. Чтобы достичь требуемой эффективности разделения (т.е., чистоты продуктового газа, степени извлечения и производительности), технологические параметры и рабочие условия должны быть рассчитаны так, чтобы достичь достаточно высокой селективности адсорбции первого и второго компонентов на адсорбенте на частоте цикла и в пределах диапазона давлений.
Процессы цикловой адсорбции могут применяться для удаления ряда целевых газов, называемых "загрязняющими газами", из широкого спектра газовых смесей. Использующийся здесь термин "легкий компонент" следует понимать как соединение или молекулярный компонент или компоненты, которые преимущественно не улавливаются адсорбентом на адсорбционной стадии процесса. Напротив, термин "тяжелый компонент", как он используется здесь, означает соединение или молекулярный компонент или компоненты, преимущественно улавливаемые адсорбентом на адсорбционной стадии процесса.
Одним примером газовой смеси, которая может быть разделена описанными здесь способами, является газовая смесь, содержащая CH4, например, поток природного газа. Газовая смесь, содержащая CH4, может содержать существенные уровни загрязняющих примесей, таких как H2O, H2S, CO2, N2, меркаптаны и/или тяжелые углеводороды. Дополнительно или альтернативно, газовая смесь может содержать компоненты NOx и/или SOx в качестве загрязняющей примеси, например, поток отходящих газов, поток топочных газов и поток влажного газа. Как используется здесь, термины "NOx" и "соединения NOx" относятся к различным оксидам азота, которые могут присутствовать в отходящем газе, как отходящий газ с процессов горения. Эти термины охватывают все различные оксиды азота, в том числе, но без ограничений, моноксид азота (NO), диоксид азота (NO2), пероксид азота (N2O), пентоксид азота (N2O5) и их смеси. Используемые здесь термины "SOx" и "соединения SOx" относятся к различным оксидам серы, которые могут присутствовать в отходящем газе, таком как отходящий газ с процессов горения. Эти термины охватывают все различные оксиды серы, в том числе, но без ограничений, SO, SO2, SO3, SO4, S7O2 и S6O2. Так, примеры загрязняющих примесей включают, без ограничений, H2O, H2S, CO2, N2, меркаптаны, тяжелые углеводороды, соединения NOx и/или SOx.
При осуществлении настоящего изобретения на практике может быть желательным работать с множеством структурированных слоев адсорбента, когда несколько слоев объединены в операциях нагрева/охлаждения, а другие задействованы в адсорбции (и/или десорбции). При такой работе слой адсорбента можно существенно охлаждать путем циркуляции теплопередающей среды, прежде чем переключить его на работу на адсорбцию. Одним из преимуществ такой работы может быть то, что тепловая энергия, используемая для колебаний слоя, удерживается в теплопередающей среде. Если бы адсорбция осуществлялась вместе с охлаждением, то существенную часть тепла слоя можно было бы потерять, отдав его не содержащему адсорбента сырью, и потребовалась бы более значительная тепловая нагрузка для восстановления температуры теплопередающей среды.
Описанные выше способы кинетического адсорбционного разделения (AKS) можно применять для разработки и получения углеводородов, как переработка нефти и газа. В частности, как описано в публикации патентной заявки US 2013/032716, которая полностью введена в настоящий документ ссылкой, описанные здесь способы AKS могут использовать один или более кинетических процессов цикловой адсорбции, такие, как адсорбция при колебаниях давления (PSA), адсорбция при колебаниях температуры (TSA), обжиг и адсорбцию при колебаниях парциального давления, или вытеснительную адсорбцию (PPSA), включая комбинации этих способов; причем каждый способ цикловой адсорбции может применяться с короткими циклами, например, используя одну или более установок адсорбции с короткоцикловыми колебаниями давления (RC-PSA), одну или более установок адсорбции с короткоцикловыми колебаниями температуры (RC-TSA) или одну или более установок адсорбции с короткоцикловыми колебаниями парциального давления (RC-PPSA); примеры кинетических способов цикловой адсорбции описаны в патентах US 7,959,720, US 8,545,602; US 8,529,663; US 8,444,750 и US 8,529,662 и предварительных заявках US 61/448,121; US 61/447,848; US 61/447,869 и US 61/447,877, которые введены в настоящий документ ссылкой во всей их полноте. Представленные способы могут быть полезны для быстрого крупномасштабного эффективного выделения ряда целевых газов из газовых смесей.
Представленные способы и аппараты могут применяться для получения продуктов природного газа путем удаления загрязняющих примесей. Представленные способы и аппараты могут быть полезными для получения газообразных сырьевых потоков для применения в инженерных системах, в том числе в области разделения, например, для контроля температуры конденсации, для демеркаптанизации/детоксикации, для защиты/ограничения коррозии, для дегидратации, теплопроизводительности, кондиционирования и очистки. Примеры оборудования, на которых применяется одна или более технологий разделения, могут включать образование топливного газа, уплотняющего газа, технической воды, защитного газового слоя, газа для контрольно-измерительных систем, охлаждающего газа, инертного газа, и извлечение углеводородов. Примеры спецификаций на удаление (целевого) кислого газа (по типу "содержание продукта не должно превышать") включают: (a) 2 об.% CO2, 4 ppm H2S; (b) 50 ppm CO2, 4 ppm H2S; или (c) 1,5 об.% CO2, 2 ppm H2S.
Представленные способы и аппараты могут применяться также для удаления кислых газов из углеводородных потоков. Технология удаления кислых газов приобретает все большее значение, так как оставшиеся запасы газа имеют повышенные концентрации источников кислых (кислотных) газов. Углеводородные сырьевые потоки могут значительно различаться по количеству кислых газов, например, от нескольких частей на миллион до 90 об.%. Неограничивающие примеры концентраций кислых газов в типичных запасах газа включают концентрации по меньшей мере: (a) 1 об.% H2S, 5 об.% CO2; (b) 1 об.% H2S, 15 об.% CO2; (c) 1 об.% H2S, 60 об.% CO2; (d) 15 об.% H2S, 15 об.% CO2; или (e) 15 об.% H2S, 30 об.% CO2.
Чтобы получить желательный продуктовый поток при сохранении относительно высокой степени извлечения углеводорода, с представленными здесь способами и аппаратами можно использовать одно из следующего списка:
(a) удаление кислого газа посредством RC-TSA, используя улучшенные циклы и продувки, как описано в предварительной заявке US 61/447,854 от 1 марта 2011, а также в патенте US 8,784,533, которые введены в настоящий документ ссылкой во всей своей полноте;
(b) использование мезопористого наполнителя для снижения количества метана, захваченного в слой адсорбента, и повышения суммарного извлечения углеводорода, как описано в патентах US 7,959,720, US 8,444,750 и US 8,529,663, каждый из которых введен ссылкой во всей их полноте;
(c) снижение давления в одной или более установок RC-TSA за несколько шагов до промежуточных давлений, чтобы отводимый кислый газ можно было уловить при более высоком среднем давлении, тем самым уменьшая степень сжатия, необходимую для нагнетания кислого газа; уровни давления для промежуточных этапов снятия давления могут соответствовать межкаскадным давлениям компрессора кислого газа, чтобы оптимизировать всю систему сжатия;
(d) использование потока отходящих газов или рециркулирующих потоков, чтобы минимизировать технологические потери и потери углеводородов, например, использование потоков отходящих газов с одной или более установок RC-TSA в качестве топливного газа вместо их повторного нагнетания или выпуска;
(e) использование частиц нескольких адсорбентов в единственном слое, чтобы удалить следовые количества первой загрязняющей примеси, такой, как H2S, перед удалением второй загрязняющей примеси, такой, как CO2; такие сегментированные слои могут обеспечить полноценное удаление кислого газа до уровня ppm на установках RC-TSA с минимальными расходами продувки;
(f) использование сжатия сырья до одной или более установок RC-TSA, чтобы достичь желаемой чистоты продукта;
(g) одновременное удаление загрязняющих примесей, не являющихся кислыми газами, таких как меркаптаны, COS и BTEX; выбор способов и материалов для осуществления этого;
(h) выбор продолжительности цикла и этапов цикла в зависимости от кинетики адсорбента, и
(i) использование способа и аппарата, в которых применяются, наряду с другим оборудованием, две последовательные установки RC-TSA, причем первая установка RC-TSA очищает сырьевой поток до желаемой чистоты продукта, а вторая установка RC-TSA очищает отходящий газ с первой установки, чтобы уловить метан и сохранить высокую степень извлечения углеводородов; использование этой последовательности может уменьшить потребность в мезопористом наполнителе.
Представленные здесь способы, аппараты и системы могут с пользой применяться в больших установках по очистке газов, таких, как установки, обрабатывающие более пяти миллионов стандартных кубических футов в день (MSCFD) (>1,4·105 м3) природного газа, например, более 15 MSCFD (>4,23·105 м3), более 25 MSCFD (>7,06·105 м3), более 50 MSCFD (>14,1·105 м3), более 100 MSCFD (>28,2·105 м3), более 500 MSCFD (>141·105 м3), более одного миллиарда стандартных кубических футов в день (BSCFD) (>282·105 м3) или более двух BSCFD (>564·105 м3).
V. Другие варианты осуществления
Изобретение может дополнительно или альтернативно включать один или более из следующих вариантов осуществления.
Вариант 1. Структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий: подложку с плотностью ячеек более 1040 cpsi (161 яч/см2) и покрытие на подложке, причем покрытие содержит частицы адсорбента и связующее.
Вариант 2. Структурированный слой адсорбента по варианту 1, причем частицы адсорбента имеют средний диаметр от примерно 2 мкм до примерно 40 мкм.
Вариант 3. Структурированный слой адсорбента по варианту 1, причем средний диаметр частиц адсорбента больше чем примерно 20 мкм.
Вариант 4. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем частицы адсорбента имеют соотношение между осями по меньшей мере 1,2.
Вариант 5. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем частицы адсорбента содержат микропористый материал.
Вариант 6. Структурированный слой адсорбента по варианту 5, причем микропористый материал содержит цеолит, такой, как DDR (например, Sigma-1 и ZSM-58).
Вариант 7. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем связующее содержит частицы со средним диаметром от примерно 25 нм до примерно 200 нм, в частности, от 100 нм до примерно 200 нм.
Вариант 8. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем связующее имеет pH больше 7.
Вариант 9. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем связующее содержит SiO2.
Вариант 10. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем подложка имеет плотность ячеек примерно 1400 cpsi (217 яч/см2) или больше.
Вариант 11. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем подложка имеет плотность ячеек от примерно 1500 cpsi до примерно 4000 cpsi (232-620 яч/см2).
Вариант 12. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем покрытие на подложке имеет толщину по меньшей мере 100 мкм или больше.
Вариант 13. Структурированный слой адсорбента по варианту 1, причем покрытие на подложке имеет толщину от примерно 30 мкм до примерно 200 мкм.
Вариант 14. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем подложка является пористым твердым телом, выбранным из группы, состоящей из оксида металла, смешанного оксида металлов, керамики и цеолита, и/или имеет пористость примерно 30% или меньше, или, альтернативно, подложка является непористым твердым телом, выбранным из группы, состоящей из металла (например, нержавеющая сталь), стекла и пластмассы.
Вариант 15. Структурированный слой адсорбента по любому из предыдущих вариантов, содержащий также цирконий-содержащий слой (например, оксид циркония, силикат циркония и/или их комбинацию).
Вариант 16. Способ получения структурированного слоя адсорбента по любому из предыдущих вариантов, причем способ включает: предварительную обработку подложки, и/или приготовление водной суспензии, содержащей частицы адсорбента и связующее, и/или нанесение водной суспензии на подложку, чтобы образовать покрытие на подложке.
Вариант 17. Способ по варианту 16, причем предварительная обработка подложки включает: (i) нанесение цирконий-содержащего слоя (например, оксида циркония, силиката циркония и/или их комбинации) на подложку или (ii) нагревание подложки, в частности, до температуры от примерно 600°C до примерно 1100°C, и нанесение цирконий-содержащего слоя на подложку.
Вариант 18. Способ по варианту 16 или 17, причем связующее представляет собой SiO2.
Вариант 19. Способ по варианту 16, 17 или 18, причем весовое отношение частиц адсорбента к связующему составляет от примерно 70:30 до примерно 90:10.
Вариант 20. Способ по варианту 16, 17, 18 или 19, включающий также: удаление лишнего покрытия с покрытой подложки, сушку покрытой подложки и нагревание покрытой подложки.
Вариант 21. Способ по варианту 20, причем лишнее покрытие удаляют с подложки путем пропускания через покрытую подложку газа со скоростью больше или равной примерно 100 л/мин.
Вариант 22. Способ по варианту 20, причем сушка покрытой подложки включает термическую сушку покрытой подложки, при которой продувочный газ, нагретый до температуры от примерно 50°C до примерно 60°C, протекает через покрытую подложку со скоростью по меньшей мере примерно 100 л/мин.
Вариант 23. Способ по вариантам 16, 17, 18, 19, 20, 21 или 22, причем покрытие имеет макропористость от примерно 10% до примерно 40%.
Вариант 24. Способ разделения газов, включающий контактирование газовой смеси, содержащий по меньшей мере одну загрязняющую примесь, со структурированным слоем адсорбента по вариантам 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15.
Вариант 25. Способ разделения газов по варианту 24, причем газовая смесь содержит CH4, и/или по меньшей мере одна загрязняющая примесь выбрана из группы, состоящей из CO2, H2O, H2S, NOx и SOx.
Вариант 26. Способ разделения газов по варианту 24 или 25, причем способ включает PSA, TSA, PPSA, PTSA, RCPSA, RCTSA, RCPPSA или RCPTSA.
Примеры
Следующие примеры являются исключительно иллюстративными и никоим образом не ограничивают настоящее изобретение.
Пример 1 - Синтез
1. Материалы
Подложки
Металлические и керамические подложки с высокой плотностью ячеек получали следующим образом:
- Навитые спиралью монолиты из нержавеющей стали 316 получали от корпорации Catacel Corp. Металлические монолиты имели длину ~6 дюймов и диаметр ~1,1 дюйма (соответственно 15,2 см и 2,6 см). Плотности ячеек металлических монолитов составляли ~1440 cpsi (223 яч/см2) и ~2918 cpsi (452 яч/см2). Монолиты представляли собой гофрированную фольгу, состоящую из плоско-гофрированных листов, свернутых вокруг центрального штыря. Структуры спаивали и сваривали прихваточными швами для механической прочности. Отдельные ячейки монолита имели трапецеидальную форму. Размеры ячеек у монолитов с плотностью ячеек ~1440 cpsi составляли примерно 0,55 мм x 0,55 мм. Размеры ячеек у монолитов с плотностью ячеек ~2918 cpsi составляли примерно 0,38×0,42 мм.
- Очень низкопористостые керамические монолиты (пористость стенок <6%), состоящие из чистого Al2O3, получали от фирмы Applied Ceramics. Керамические монолиты имели длину ~6 дюймов и диаметры ~1,1 дюйма. Плотности ячеек керамических монолитов составляли ~1500 cpsi (232 яч/см2) и ~2700 cpsi (418 яч/см2). Отдельные ячейки имели форму квадратов. Размеры ячеек у монолитов с плотностью ячеек ~1500 cpsi составляли примерно 0,55 мм x 0,55 мм. Размеры ячеек у монолитов с плотностью ячеек ~2700 cpsi составляли примерно 0,40×0,40 мм. Снимки керамического монолита с ~2700 cpsi (418 яч/см2) в сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) показаны на фигурах 2a и 2b.
Адсорбенты
В составе покрытия использовали цеолиты DDR, полученные в соответствии со способами, описанными в публикации патентной заявки US2014/0161717, имеющие отношение Si/A ~600:1 и отношение SiO2/Al2O3 ~300:1. Размер частиц цеолитов DDR были очень большими, средний диаметр частиц составлял ~25-30 мкм.
2. Предварительная обработка подложки
Использовали два варианта предварительной обработки на выбор:
(i) Грунтовочный слой на основе Zr наносили как первый слой на металлические и керамические монолиты. Металлические структуры сначала очищали фосфатным раствором (т.е., ~1%-ный раствор тринатрийфосфата), чтобы удалить любые технологические масла. Керамические структуры предварительно по отдельности очищали ацетоном, этанолом и водой, чтобы удалить любые обрабатывающие материалы; или
(ii) Проводили высокотемпературную окислительную термообработку металлических монолитов с последующим нанесением грунтовочного слоя на основе Zr.
Металлические монолиты с нулевой пористостью стенок и керамические подложки с очень низкой пористостью стенок предварительно обрабатывали перед нанесением покрытия, чтобы повысить адгезию слоя адсорбента и, тем самым, повысить срок службы структурированного адсорбента.
Поверхность металлических монолитов модифицировали путем высокотемпературной (т.е., ~900°-1050°C, в течение ~6 часов) термообработки на воздухе, чтобы образовать тонкий металлоксидный слой микронной толщины, полезный для придания шероховатости поверхности и создания центров фиксации. СЭМ-снимок металлического монолита с плотностью ячеек ~1440 cpsi (223 яч/см2) после предварительной обработки при ~900°C показан на фигуре 3. После этого процесса на грунтовочный слой наносили тонкое оксидное покрытие на основе Zr (Aremco 644 N, разбавленный 12% H2O) способом покрытия погружением.
Поверхность керамических монолитов покрывали грунтовочным слоем из Aremco 644 N, чтобы повысить шероховатость поверхности и создать центры фиксации на стекловидных очень низкопористых стенках, чтобы улучшить адгезию со слоем адсорбента.
3. Покрытие
Приготовление суспензии
Готовили водную суспензию с содержанием твердых веществ ~35 вес.%, добавляя деионизированную воду (~40,413 г), коллоидный SiO2 (Nissan Chemicals US, MP-1040, диаметр SiO2 ~100 нм, содержание твердых веществ ~40 вес.%, ~5,942 г), адсорбент DDR (полученный согласно способам, описанным в публикации патентной заявки US2014/0161717) (средний диаметр частиц ~25-30 мкм, ~22,050 г), ~0,5%-ный раствор силиката натрия (EMD Corp., ~29% SiO2, ~9% Na2O, ~0,253 г), водного раствора метилцеллюлозы концентрацией ~2 вес.% (Dow Methocel ~240 S, ~1,422 г) и ~3 моль% метанола (~2,43 г метанола). Фигуры 4-6 показывают снимки в трансмиссионный электронный микроскоп (TEM) и график распределения по диаметрам частиц коллоидного SiO2 ~100 нм, используемого как связующее, а также других используемых связующих, в частности, коллоидного SiO2 со средним диаметром ~25 нм и коллоидного SiO2 в форме нитки бусинок.
Метилцеллюлозу использовали для контроля вязкости, стабилизации суспензии, для помощи в образовании однородной пленки и как смазку для облегчения удаления избыточной суспензии из ультратонких каналов, что сочетается с очень высокими капиллярными силами. Метанол использовали для облегчения диспергирования частиц (чтобы избежать агломерации частиц) благодаря его поверхностной активности. Весовое отношение адсорбента DDR к всему добавленному SiO2 составляло ~90:10. Суспензию перемешивали, используя асимметричную центробежную лабораторную мешалку FlackTek, примерно 1 минуту на ~2200 об/мин, чтобы получить однородно диспергированную смесь. Полученная суспензия имела вязкость ~14 сПз и конечное значение pH приблизительно 11.
Нанесение покрытия
Монолиты с ультравысокой плотностью ячеек погружали в хорошо перемешанную суспензию с содержанием твердых веществ приблизительно 35 вес.% менее чем на одну минуту. Другие методы, подходящие для погружения ячеек монолита в суспензию, могут включать методы неглубокого вакуума, вдавливание суспензии в ячейки и нагнетание суспензии в ячейки монолита сверху, внутри закрытого пластмассового сосуда.
Избыток суспензии удаляли из ячеек, используя поток азота высокой скорости (расход приблизительно 200 л/мин) в течение нескольких минут. Продувка газом с высокой скоростью приводит к быстрому охлаждению суспензии в каналах за счет испарения. Наблюдалась забивка каналов сухой суспензией. Не желая привязываться к теории, можно полагать, что охлаждение испарением ведет к более медленному испарению воды и к сушке остаточного покрытия на стенках монолита. По окончании продувки газом монолиты статически сушили на воздухе в течение нескольких часов (~3-6 часов) в вертикальном положении.
После удаления избытка суспензии из каналов монолита монолиты сушили путем термической сушки, чтобы стабилизировать пленки и предотвратить "перекрывание" и сегрегацию по размерам частиц цеолита и частиц связующего при вертикальном положении. После того как каналы сначала были очищены продувкой газом высокой скорости, газовый поток нагревали проточным нагревателем Osram до 50-60°C, чтобы быстро высушить и стабилизировать пленки на стенках ячеек. Покрытие сушили in-situ несколько минут. Затем монолиты обжигали на воздухе при 500°C, используя ступенчатый нагрев: a) сушка при 120°C в течение 8 часов, b) повышение температуры до 500°C за 4 часов, c) выдерживание при 500°C 2 часа и d) охлаждение до 120°C за 2 часа. Фигура 7 показывает снимок в оптический микроскоп Leica (увеличение 40x) металлического монолита с 1440 cpsi (223 яч/см2) после 4 покрытий DDR (25-30 мкм) и SiO2 (100 нм), после удаления избытка суспензии и обжига при 500°C. Фигура 8 показывает СЭМ-снимок покрытия DDR (25-30 мкм) и SiO2 (100 нм) на металлическом монолите с 1440 cpsi (223 яч/см2) и/или предметном стекле после обжига при 500°C.
Пример 2 - Исследование образцов на целостность
Готовили образцы для испытаний и отсылали их в независимую лабораторию Юго-Западного Исследовательского института (Southwest Research Institute, SWRI) для исследования покрытия на целостность. Целью было проверить целостность оксидного покрытия на нескольких образцах в условиях быстрого приложения и снятия давления. Во время испытания каждый образец по отдельности вставляли в испытательный стенд, способный быстро прикладывать и снимать давление. Всего при испытании было осуществлено 24 цикла давления на шести образцах при пяти условиях по давлению.
Приготовление образцов
Используемые для испытания образцы подложки представляли собой полированные (финишный абразив #8) полосы из нержавеющей стали 316 размерами ~3,25" в длину, ~0,5" в ширину и ~0,060" в толщину (соответственно 8,26×1,27×0,15 см3) с двумя отверстиями диаметром ~0,12 дюйма (0,3 см), просверленных в каждом образце для установки в испытательный стенд.
Водную суспензию с содержанием твердых веществ ~69 вес.% получали, смешивая ~1,4 г цеолита DDR (~10-15 мкм), полученного в соответствии со способами, описанными в публикации патентной заявки US 2014/0161717), и 1,526 г коллоидного оксида кремния (~25 нм, 40 вес.% тв.в-в, Aremco 644 S), чтобы получить вязкую массу. Массу, представляющую собой активный компонент суспензии для оксидного покрытия, наносили на образцы с ракли. Образцы с покрытием сушили на воздухе при комнатной температуре в течение ночи. Затем их сушили при ~120°C примерно 1 день.
Было приготовлено четыре набора (A-D) парных образцов, путем нанесения суспензии на образцы. Описания конечных образцов и примечания указаны ниже:
- образцы NB 26027-25-2-2: без предварительной окислительной термообработки+грунтовочное покрытие силикатом Zr (материал Aremco 644-N);
- образцы 26-6-2: образец, окисленный при ~900°C+грунтовочное покрытие силикатом Zr (материал Aremco 644-N);
- образцы 26-7-3: образец, окисленный при ~900°C+без грунтовочного покрытия Zr+DDR/SiO2 (~25 нм) с весовым отношением ~70:30;
- образцы 26-8-23: образец, окисленный при ~900°C+грунтовочное покрытие силикатом Zr+DDR/SiO2 (~25 нм) с весовым отношением ~70:30;
- образцы 25-4-23: без предварительной окислительной термообработки+грунтовочное покрытие силикатом Zr+DDR/SiO2 (~25 нм) с весовым отношением ~70:30.
Снимок образцов сразу после получения приведена на фигуре 9. Буква, обведенная кружком, указывает, что образцы были исследованы.
Методика испытаний (SWRI)
На образцах проводили следующие операции:
1. Записывали исходный вес каждого образца.
2. Образцы помещали в испытательный стенд, и каждый образец испытывали в следующих условиях, указанных в таблице 1.
Таблица 1.- Краткий отчет об испытании
Режим испытания Число циклов на образец Высокое абсолютное давление (psi/бар) Низкое абсолютное давление (psi/бар)
базовый 1 250 783/54 653/45
базовый 2 250 783/54 435/30
базовый 3 250 783/54 218/15
инкремент 1 250 943/65 218/15
инкремент 2 20 1230/85 218/15
3. По завершении каждого режима испытаний каждый образец извлекали из стенда и оставляли в покое по меньшей мере на 5 минут, чтобы прийти в равновесие с влажностью помещения. Определяли массу образцов, оставляя их на весах примерно на 30 секунд, чтобы определить, повышается ли масса образца из-за поглощения воды. После того, как прирост массы прекратился, записывали массу образца.
Как показано в таблицах 2 и 3, во время испытания не было никакой существенной потери веса ни у одного образца.
Таблица 2. Вес после испытания
Образец для испытаний Записанный вес (г)
исходный вес после базового 1 после базового 2 после базового 3 После инкремента 1 После инкремента 2
26-8-23C 12,0983 12,0983 12,0985 12,0995 12,0990 12,0992
25-4-23C 11,9207 11,9210 11,9211 11,9225 -- --
26-7-3C 12,1812 12,1812 12,1816 12,1827 -- --
Таблица 3. Изменение веса образца для испытаний
Образец для испытаний Исходный вес (г) Диапазон исходного веса (г) Изменение веса от начального (г)
после баз.1 после баз.2 после баз.3 после инкремента 1 после инкремента 2
26-8-23C 12,0983 0,0010 0,0000 0,0002 0,0012 0,0007 0,0008
25-4-23C 11,9207 0,0010 0,0003 0,0004 0,0018 -- --
26-7-3C 12,1812 0,0009 0,0000 0,0004 0,0015 -- --
Наблюдались изменения в весе образца, но эти отклонения имели такой же порядок величины, что и наблюдаемые для исходных четырех весов, полученные для каждого неисследованного образца.
В ходе этих экспериментов не было видимых указаний на повреждение или потерю покрытия, что можно видеть из фигур 10-12, которые приводят сравнение фотографий образцов, снятых до (верхний снимок) и после (нижний снимок) испытания.
Пример 3 - Испытание целостности покрытий на монолитах с покрытием
Монолит из нержавеющей стали 316 с плотностью ячеек ~2390 cpsi (370 яч/см2) диаметром 1,1" и длиной 3" (соответственно 2,8 см и 7,6 см) окисляли при ~900°C в течение ~6 часов, наносили грунтовочное покрытие из силиката Zr и несколько раз покрывали, погружая в суспензию DDR (~25 мкм), полученного в соответствии со способами, описанными в публикации патентной заявки US 2014/0161717 (коллоидный SiO2, 25 нм Aremco 644-S). После обжига при 500°C кроющая матрица адсорбента составляла 20% от общего веса, и полученный монолит с покрытием устанавливали на металлический диск, получая контрольную кнопку D.
На покрытом монолите осуществляли циклическое изменение давления, используя испытательный стенд для кинетического адсорбционного разделения (TRAKS). Эти испытания проводили на пилотной установке для кинетического адсорбционного разделения (AKS) со скоростью газа до ~20 фут/сек (6,1 м/сек) и при перепаде давления до ~15 бар.абс. Как показано на фигуре 13 (снимки контрольной кнопки D перед и после испытания) и фигуре 14 (вес контрольной кнопки D при увеличении поверхностной скорости газа), существенной потери покрытия во время испытания не наблюдалось. Результаты указывают, что матрица оксидного покрытия на монолите является достаточно прочной, чтобы выдерживать рабочие условия AKS.
Пример 4 . Исследования активности покрытий
Образцы матрицы оксидного покрытия обрабатывали для исследования на активность. Готовили водные суспензии с содержанием твердых веществ ~50 вес.%, как описано выше в примере 1. Суспензии отливали на стеклянные пластины (~12" x ~12", т.е. 30,5×30,5 см) и сушили на воздухе в течение ночи (~8-16 часов), получая пленку белого цвета на стекле. Затем образцы сушили при ~120°C примерно 8 часов. Образцы снимали со стеклянных пластин и кусочки образцов обжигали при ~500°C в течение ~4 часов. Затем часть образцов размалывали в порошок и просеивали на размеры примерно 75-150 мкм для исследования на активность методом Zero Length Chromatography (ZLC) по существу в соответствии со способом, описанным в патентной заявке US 14/573,177.
Описание исследованных образцов приведено ниже в таблице 4.
Таблица 4. Образцы для испытания на активность
[001] 13-66 [002] 1 [003] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[004] *25 нм Aremco SiO2
[005]+0,5% силиката Na
[006] без загустителя		 [007] 5 препаратов
[008] 13-66 [009] 2 [0010] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[0011] *25 нм Aremco SiO2
[0012]+0,0% силиката Na
[0013] без загустителя		 [0014] 15 препаратов
[0015] 13-66 [0016] 3 [0017] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[0018] *100 нм Aremco SiO2
[0019]+0,5% силиката Na
[0020]+загуститель		 [0021] 5 препаратов
[0022] 13-68 [0023] 4 [0024] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[0025] * нитка бусинок SiO2
[0026]+0,5% силиката Na
[0027]+загуститель		 [0028] 5 препаратов
[0029] [0030] [0031] [0032]
[0033] 13-69 [0034] 5 [0035] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[0036] *25 нм Aremco SiO2
[0037]+0,0% силиката Na
[0038] без загустителя		 [0039] 10 препаратов
[0040] 13-69 [0041] 6 [0042] DDR (ср. диам. 25 мкм) 13-49
[0043] *100 нм Aremco SiO2
[0044]+0,5% силиката Na
[0045]+загуститель		 [0046] 10 препаратов
[0047] 13-69 [0048] 7 [0049] DDR (ср. диам. 25 мкм) 130-49
[0050] * нитка бусинок SiO2
[0051]+0,5% силиката Na
[0052]+загуститель		 [0053] 10 препаратов
Измерения методом ZLC
Образцы были исследованы методом ZLC, чтобы определить, влияют ли добавки в матрице покрытия (например, связующие SiO2 и другие добавки) на кинетику адсорбента. Как показано на фигурах 15 и 16, в сравнении с адсорбентом DDR ("исходный DDR"), который обрабатывали паром при 1050°C, влияние на диффузию метана диаметра или количества связующего оксида кремния в образцах матрицы покрытия было минимальным. Как следует из фигур 15 и 16, исходный DDR имел коэффициент диффузии 4,4E-14 м2/сек, а образцы с матрицей покрытия из DDR, связанного SiO2, имели коэффициент диффузии 4,0-4,6 E-14 м2/сек.
Образцы, полученные с "ниткой бусинок" (т.е., образцы 4 и 7), обнаруживают чуть более низкий коэффициент диффузии метана, что предполагает незначительный эффект повышения селективности, вызванный этим типом связующего.

Claims (38)

1. Структурированный слой адсорбента для очистки потока сырьевого газа, содержащий:
- подложку с плотностью ячеек от примерно 1040 cpsi (161 яч./см2) до примерно 4000 cpsi (620 яч./см2) и
- покрытие на подложке, причем покрытие содержит частицы адсорбента и связующее, при этом частицы адсорбента содержат цеолит DDR и имеют средний диаметр от примерно 2 мкм до примерно 40 мкм, а связующее содержит SiO2 или Al2O3.
2. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем частицы адсорбента имеют средний диаметр больше чем примерно 20 мкм.
3. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем частицы адсорбента имеют соотношение между осями по меньшей мере 1,2.
4. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем цеолит выбран из группы, состоящей из Sigma-1 и ZSM-58.
5. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем связующее содержит частицы со средним диаметром от примерно 25 нм до примерно 200 нм.
6. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем связующее содержит частицы со средним диаметром от примерно 100 нм до примерно 200 нм.
7. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем связующее имеет pH больше 7.
8. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем связующее содержит SiO2.
9. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем подложка имеет плотность ячеек от примерно 1500 cpsi до примерно 4000 cpsi (232-620 яч./см2).
10. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем покрытие на подложке имеет толщину от примерно 30 мкм до примерно 200 мкм.
11. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем покрытие на подложке имеет толщину по меньшей мере 100 мкм или больше.
12. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем покрытие содержит один или более слоев частиц адсорбента и частиц связующего.
13. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем подложка является пористым твердым телом, выбранным из группы, состоящей из оксида металла, смешанного оксида металлов, керамики и цеолита.
14. Структурированный слой адсорбента по п. 13, причем подложка имеет пористость примерно 6% или ниже.
15. Структурированный слой адсорбента по п. 1, причем подложка является непористым твердым телом, выбранным из группы, состоящей из металла, стекла и пластмассы.
16. Структурированный слой адсорбента по п. 15, причем металл является нержавеющей сталью.
17. Структурированный слой адсорбента по п. 1, содержащий также цирконийсодержащий слой на подложке.
18. Способ получения структурированного слоя адсорбента по п. 1, причем способ включает:
- предварительную обработку подложки, причем предварительная обработка подложки включает в себя: (i) нанесение цирконийсодержащего слоя на подложку или (ii) нагревание подложки и нанесение цирконийсодержащего слоя на подложку,
- приготовление водной суспензии, содержащей частицы адсорбента и связующее, и
- нанесение водной суспензии на подложку, чтобы образовать покрытие на подложке.
19. Способ по п. 18, причем нагревание (ii) подложки проводят при температуре от примерно 600°C до примерно 1100°C.
20. Способ по п. 18, причем цирконийсодержащий слой содержит оксид циркония, силикат циркония или их комбинацию.
21. Способ по п. 18, причем связующее представляет собой SiO2.
22. Способ по п. 18, причем весовое соотношение частиц адсорбента и связующего составляет от примерно 70:30 до примерно 90:10.
23. Способ по п. 18, дополнительно включающий:
- удаление лишнего покрытия с покрытой подложки;
- сушку покрытой подложки и
- нагревание покрытой подложки.
24. Способ по п. 23, причем лишнее покрытие удаляют с подложки, пропуская через покрытую подложку газ со скоростью больше или равной 100 л/мин.
25. Способ по п. 23, причем сушка покрытой подложки включает термическую сушку покрытой подложки, при которой продувочный газ, нагретый до температуры от примерно 50°C до примерно 60°C, протекает через покрытую подложку со скоростью по меньшей мере примерно 100 л/мин.
26. Способ по п. 18, причем покрытие имеет макропористость от примерно 10% до примерно 40%.
27. Способ разделения газов, включающий в себя контактирование газовой смеси, содержащей по меньшей мере одну загрязняющую примесь, со структурированным слоем адсорбента по п. 1.
28. Способ по п. 27, причем газовая смесь содержит CH4.
29. Способ по п. 27, причем указанная по меньшей мере одна загрязняющая примесь выбрана из группы, состоящей из CO2, H2O, H2S, NOx и SOx.
30. Способ разделения газов по п. 27, причем способ включает PSA, TSA, PPSA, PTSA, RCPSA, RCTSA, RCPPSA или RCPTSA.
RU2017125810A 2014-12-23 2015-11-30 Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение RU2666849C1 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462096137P 2014-12-23 2014-12-23
US62/096,137 2014-12-23
US201562119458P 2015-02-23 2015-02-23
US62/119,458 2015-02-23
PCT/US2015/062915 WO2016105870A1 (en) 2014-12-23 2015-11-30 Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2666849C1 true RU2666849C1 (ru) 2018-09-12

Family

ID=55022684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125810A RU2666849C1 (ru) 2014-12-23 2015-11-30 Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение

Country Status (11)

Country Link
US (2) US9744521B2 (ru)
EP (1) EP3237091B1 (ru)
JP (2) JP2018503507A (ru)
KR (1) KR20170140153A (ru)
CN (1) CN107635644A (ru)
AU (1) AU2015370106B2 (ru)
CA (1) CA2970307C (ru)
RU (1) RU2666849C1 (ru)
SG (2) SG10201912671YA (ru)
TW (1) TW201632248A (ru)
WO (1) WO2016105870A1 (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849043B (zh) * 2013-12-30 2018-06-05 埃克森美孚研究工程公司 用于气体分离的具有改进的扩散率的zsm-58晶体的合成
US10188975B2 (en) * 2014-06-19 2019-01-29 Corning Incorporated Honeycomb air filter and methods thereof
US10307749B2 (en) 2014-11-11 2019-06-04 Exxonmobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
US9744521B2 (en) * 2014-12-23 2017-08-29 Exxonmobil Upstream Research Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof
US10744449B2 (en) 2015-11-16 2020-08-18 Exxonmobil Upstream Research Company Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide
RU2714063C1 (ru) 2016-03-18 2020-02-11 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Устройство и система для осуществления процессов короткоцикловой адсорбции
RU2716686C1 (ru) 2016-05-31 2020-03-13 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Устройство и система для осуществления процессов короткоцикловой адсорбции
CN109219476A (zh) 2016-05-31 2019-01-15 埃克森美孚上游研究公司 用于变吸附方法的装置和系统
US10434458B2 (en) 2016-08-31 2019-10-08 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto
KR102215684B1 (ko) 2016-09-01 2021-02-19 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 3a 제올라이트 구조체를 사용하는 물의 제거를 위한 스윙 흡착 방법
CN106745026B (zh) * 2016-12-16 2019-01-11 南京工业大学 一种无缺陷ddr分子筛膜的制备方法
CA3045034C (en) 2016-12-21 2021-06-29 Exxonmobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials
EP3558490B1 (en) 2016-12-21 2022-06-29 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having foam-geometry structure and active materials
WO2019147516A1 (en) 2018-01-24 2019-08-01 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system for temperature swing adsorption
EP3758828A1 (en) * 2018-02-28 2021-01-06 ExxonMobil Upstream Research Company Apparatus and system for swing adsorption processes
JP7139166B2 (ja) * 2018-06-28 2022-09-20 株式会社キャタラー シート状吸着材及びその製造方法
WO2020076745A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-16 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Porous zeolite-containing particles with a hierarchical pore structure
US11318410B2 (en) 2018-12-21 2022-05-03 Exxonmobil Upstream Research Company Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption
US11376545B2 (en) 2019-04-30 2022-07-05 Exxonmobil Upstream Research Company Rapid cycle adsorbent bed
US11655910B2 (en) 2019-10-07 2023-05-23 ExxonMobil Technology and Engineering Company Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves
EP4045173A1 (en) 2019-10-16 2022-08-24 Exxonmobil Upstream Research Company (EMHC-N1-4A-607) Dehydration processes utilizing cationic zeolite rho

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2854819A3 (fr) * 2003-05-16 2004-11-19 Air Liquide Adsorbant sous forme monolithe a porosite en faisceaux pour la purification ou la separation de gaz
US6936561B2 (en) * 2002-12-02 2005-08-30 Corning Incorporated Monolithic zeolite coated structures and a method of manufacture
RU2329094C1 (ru) * 2006-12-19 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (Технический университет) (МИРЭА) Мембрана на каркасе для нанофильтров и нанореакторов и способ ее изготовления
US7560154B2 (en) * 2005-03-24 2009-07-14 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing honeycomb structure and the honeycomb structure
US20120272823A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Amit Halder Article for CO2 Capture Having Heat Exchange Capability
US20140157984A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Exxonmobil Research And Engineering Company Selectivation of adsorbents for gas separation

Family Cites Families (357)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3103425A (en) 1963-09-10 Adsorption apparatus and method
US3124152A (en) 1964-03-10 Poppet-type valve construction
US1868138A (en) 1930-04-10 1932-07-19 Edwin J Fisk Poppet valve
NL286634A (ru) 1961-12-18 1900-01-01
CH464625A (de) 1966-10-12 1968-10-31 Sulzer Ag Wellendichtung für ein Gebläse, insbesondere für das Umwälzgebläse einer gasgekühlten Kernreaktoranlage
US3602247A (en) 1969-11-10 1971-08-31 Stuart E Bunn Multiple-poppet valve structure
US3788036A (en) 1972-07-26 1974-01-29 D Stahl Pressure equalization and purging system for heatless adsorption systems
US3967464A (en) 1974-07-22 1976-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation process and system utilizing pressure-swing driers
US4496376A (en) 1978-01-26 1985-01-29 Litton Systems, Inc. Variable area molecular sieve container having a thermal control system
US4187092A (en) 1978-05-15 1980-02-05 Billings Energy Corporation Method and apparatus for providing increased thermal conductivity and heat capacity to a pressure vessel containing a hydride-forming metal material
DE2935147A1 (de) 1979-08-30 1981-03-26 Linde Ag, 65189 Wiesbaden Verfahren zur entfernung von schmiermittelnebeln und schmiermitteldaempfen aus einem gasstrom
US4261815A (en) 1979-12-31 1981-04-14 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic separator and method
US4325565A (en) 1980-03-03 1982-04-20 General Motors Corporation Cambering vehicle
US4386947A (en) 1980-04-25 1983-06-07 Nippon Soken, Inc. Apparatus for adsorbing fuel vapor
US4329162A (en) 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4340398A (en) 1981-05-20 1982-07-20 Union Carbide Corporation Pressure swing adsorption recovery
JPS58114715A (ja) 1981-12-26 1983-07-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 乾式脱硫装置における不活性ガスの生成方法
EP0086073B1 (en) 1982-02-04 1986-11-12 Toray Industries, Inc. Rotary valve
US4461630A (en) 1982-09-30 1984-07-24 Union Carbide Corporation Product recovery in pressure swing adsorption process and system
US4445441A (en) 1983-06-01 1984-05-01 Combustion Engineering, Inc. Slag tap gas flow inducement in wet-bottom furnaces
JPS59232174A (ja) 1983-06-16 1984-12-26 Tokyo Gas Co Ltd コ−クス炉ガスの精製法
US4977745A (en) 1983-07-06 1990-12-18 Heichberger Albert N Method for the recovery of low purity carbon dioxide
JPS60189318A (ja) 1984-03-07 1985-09-26 Mitsubishi Electric Corp パルス増幅装置
GB8528249D0 (en) 1985-11-15 1985-12-18 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve bed containers
US4816039A (en) 1986-02-24 1989-03-28 The Boc Group, Inc. PSA multicomponent separation utilizing tank equalization
DE8605649U1 (de) 1986-03-01 1986-04-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Vorrichtung zur Halterung von Monolithkatalysatoren
US4770676A (en) 1986-05-16 1988-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of methane from land fill gas
EP0257493A1 (en) 1986-08-22 1988-03-02 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive separation of gas mixtures
GB8623605D0 (en) 1986-10-01 1986-11-05 Normalair Garrett Ltd Aircraft on-board gas generating apparatus
US4711968A (en) 1986-10-03 1987-12-08 Exxon Research & Engineering Co. Process for the hydrofomylation of sulfur-containing thermally cracked petroleum residua
US4784672A (en) 1987-10-08 1988-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Regeneration of adsorbents
US4790272A (en) 1987-10-15 1988-12-13 Woolenweber William E Non-circular poppet valves for internal combustion engine cylinder assemblies
US5234472A (en) 1987-11-16 1993-08-10 The Boc Group Plc Separation of gas mixtures including hydrogen
US5292990A (en) 1988-12-07 1994-03-08 Exxon Research & Engineering Co. Zeolite composition for use in olefinic separations
US4877429A (en) 1989-03-06 1989-10-31 Hunter Donald W Valve device for P.S.A. or R.P.S.A. systems
US5110328A (en) 1989-06-07 1992-05-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Solvent adsorber and solvent recovery system
JPH0724735B2 (ja) 1989-11-04 1995-03-22 西部瓦斯株式会社 圧力スイング吸着における過吸着回収システム
US5125934A (en) 1990-09-28 1992-06-30 The Boc Group, Inc. Argon recovery from argon-oxygen-decarburization process waste gases
JP2838586B2 (ja) 1990-11-15 1998-12-16 クラレケミカル株式会社 吸着剤成型体と板の接着方法
US5174796A (en) 1991-10-09 1992-12-29 Uop Process for the purification of natural gas
US5169006A (en) 1991-11-14 1992-12-08 Ceil Stelzer Continuous magnetic separator
US6136222A (en) 1991-12-11 2000-10-24 Bend Research, Inc. Liquid absorbent solutions for separating nitrogen from natural gas
US5224350A (en) 1992-05-11 1993-07-06 Advanced Extraction Technologies, Inc. Process for recovering helium from a gas stream
US5365011A (en) 1992-05-29 1994-11-15 The Boc Group, Inc. Method of producing unsaturated hydrocarbons and separating the same from saturated hydrocarbons
US5354346A (en) 1992-10-01 1994-10-11 Air Products And Chemicals, Inc. Purge effluent repressurized adsorption process
US5306331A (en) 1993-03-18 1994-04-26 Permea, Inc. Process for cooling the feed gas to gas separation systems
US5370728A (en) 1993-09-07 1994-12-06 Praxair Technology, Inc. Single bed pressure swing adsorption system and process
CA2133302A1 (en) 1993-10-06 1995-04-07 Ravi Kumar Integrated process for purifying and liquefying a feed gas mixture with respect to its less strongly adsorbed component of lower volatility
US5733451A (en) 1994-05-20 1998-03-31 Englehard/Icc Core for interacting with a fluid media flowing therethrough and method of making the same
US5792239A (en) 1994-10-21 1998-08-11 Nitrotec Corporation Separation of gases by pressure swing adsorption
US5547641A (en) 1995-01-10 1996-08-20 Caterpillar Inc. Catalytic converter exhaust section for an internal combustion engine
US6194079B1 (en) 1995-04-19 2001-02-27 Capitol Specialty Plastics, Inc. Monolithic polymer composition having an absorbing material
EP0745416B1 (en) 1995-06-02 2003-09-17 Corning Incorporated Device for removal of contaminants from fluid streams
US5811616A (en) 1995-06-13 1998-09-22 Amoco Corporation BF3 gas recovery process
AU1192897A (en) 1995-06-23 1997-01-22 Revolve Technologies Inc. Dry seal contamination prevention system
US5565018A (en) 1995-07-12 1996-10-15 Praxair Technology, Inc. Optimal pressure swing adsorption refluxing
US5672196A (en) 1995-08-01 1997-09-30 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for the separation of gases
US5700310A (en) 1995-12-29 1997-12-23 Mg Generon, Inc. Removal of oil from compressed gas with macroporous polymeric adsorbent
US6015041A (en) 1996-04-01 2000-01-18 Westinghouse Savannah River Company Apparatus and methods for storing and releasing hydrogen
US6063161A (en) 1996-04-24 2000-05-16 Sofinoy Societte Financiere D'innovation Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
USRE38493E1 (en) 1996-04-24 2004-04-13 Questair Technologies Inc. Flow regulated pressure swing adsorption system
US5807423A (en) 1996-09-27 1998-09-15 The Boc Group, Inc. Process and apparatus for gas separation
US5827358A (en) 1996-11-08 1998-10-27 Impact Mst, Incorporation Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and apparatus
US5769928A (en) 1996-12-12 1998-06-23 Praxair Technology, Inc. PSA gas purifier and purification process
AU734362B2 (en) 1996-12-31 2001-06-14 Bowie Gordon Keefer High frequency pressure swing adsorption
US5735938A (en) 1997-01-15 1998-04-07 Praxair Technology, Inc. Method for production of nitrogen using oxygen selective adsorbents
US5912426A (en) 1997-01-30 1999-06-15 Praxair Technology, Inc. System for energy recovery in a vacuum pressure swing adsorption apparatus
EP0968043B1 (en) 1997-01-31 2004-10-13 RIC Investments, Inc. Pressure swing absorption system with multi-chamber canister
WO1998041313A1 (en) 1997-03-14 1998-09-24 Exxon Research And Engineering Company Membranes comprising aminoacid salts in polyamine polymers and blends
US6152991A (en) 1997-04-17 2000-11-28 Praxair Technology, Inc. Multilayer adsorbent beds for PSA gas separation
US5882380A (en) 1997-05-14 1999-03-16 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with a single adsorbent bed
US5906673A (en) 1997-05-15 1999-05-25 Nitrotec Corporation Pressure swing system with auxiliary adsorbent bed
US5924307A (en) 1997-05-19 1999-07-20 Praxair Technology, Inc. Turbine/motor (generator) driven booster compressor
ES2135329B1 (es) 1997-05-31 2000-05-16 Univ Valencia Politecnica Zeolita itq-3.
DZ2535A1 (fr) 1997-06-20 2003-01-08 Exxon Production Research Co Procédé perfectionné pour la liquéfaction de gaz naturel.
JPH11104462A (ja) * 1997-09-30 1999-04-20 Ngk Insulators Ltd 排ガス浄化用触媒−吸着体及び排ガス浄化方法
US6179900B1 (en) 1997-10-09 2001-01-30 Gkss Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Process for the separation/recovery of gases
JP4708562B2 (ja) 1997-12-01 2011-06-22 ウエストエアー・テクノロジーズ・インコーポレイテッド モジュール圧力スイング吸収装置
US7094275B2 (en) 1997-12-01 2006-08-22 Questair Technologies, Inc. Modular pressure swing adsorption apparatus
US6007606A (en) 1997-12-09 1999-12-28 Praxair Technology, Inc. PSA process and system
JP3642937B2 (ja) 1997-12-12 2005-04-27 株式会社カワタ ハニカム状セラミック吸着材
US6147126A (en) 1998-02-10 2000-11-14 Exxon Research And Engineering Company Gas conversion using hydrogen from syngas gas and hydroconversion tail gas
FR2775198B1 (fr) 1998-02-26 2000-04-14 Air Liquide Procede et dispositif de purification de gaz par adsorption a lits horizontaux fixes
US6500234B1 (en) 1998-02-27 2002-12-31 Praxair Technology, Inc. Rate-enhanced gas separation
KR100582914B1 (ko) 1998-02-27 2006-05-24 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 흡착제 물질을 사용한 ｖｐｓａ 방법
FR2775618B1 (fr) 1998-03-03 2000-05-05 Air Liquide Adsorbant a taux d'echange heterogene et procede psa mettant en oeuvre un tel adsorbant
JPH11280921A (ja) 1998-03-30 1999-10-15 Kiichi Taga 高温ガス切替弁
FR2776941B1 (fr) 1998-04-07 2000-05-05 Air Liquide Procede et unite de production d'oxygene par adsorption avec cycle court
US5968234A (en) 1998-04-14 1999-10-19 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature swing adsorption with regeneration by elevated pressure ASU nitrogen-enriched gas
US5935444A (en) 1998-05-14 1999-08-10 Amcol International Corporation Method and apparatus for removing oil from water on offshore drilling and production platforms
EP0958884A1 (de) 1998-05-19 1999-11-24 Lastec Laserjob AG Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken sowie Werkzeugmaschine
US6011192A (en) 1998-05-22 2000-01-04 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-based conditioning for adsorption system feed gases
JP4519954B2 (ja) 1998-07-07 2010-08-04 大陽日酸株式会社 高清浄乾燥空気と乾燥空気の製造方法及び装置
US6921597B2 (en) 1998-09-14 2005-07-26 Questair Technologies Inc. Electrical current generation system
EP1018359A3 (en) 1998-11-25 2002-09-04 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system with product storage tank(s)
US6096115A (en) 1998-11-25 2000-08-01 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process and system utilizing two product storage tanks
WO2000035560A2 (en) 1998-12-16 2000-06-22 Quest Air Gases, Inc. Gas separation with split stream centrifugal turbomachinery
US6156101A (en) 1999-02-09 2000-12-05 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process and system
US6183538B1 (en) 1999-02-09 2001-02-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption gas flow control method and system
US6245127B1 (en) 1999-05-27 2001-06-12 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process and apparatus
US6231302B1 (en) 1999-06-08 2001-05-15 G. Fonda Bonardi Thermal control system for gas-bearing turbocompressors
US6651645B1 (en) 1999-06-08 2003-11-25 Nunez Suarez Rene Maurico Pressurized combustion and heat transfer process and apparatus
WO2000076628A1 (en) 1999-06-09 2000-12-21 Questair Technologies Inc. Rotary pressure swing adsorption apparatus
CA2274312A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Kevin A. Kaupert Modular pressure swing adsorption apparatus with clearance-type valve seals
JP5188663B2 (ja) 1999-06-10 2013-04-24 エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド 圧力スイング吸着式化学反応器
CA2274388A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Bowie Keefer Surge adsorber flow regulation for modular pressure swing adsorption
CA2274390A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Multistage chemical separation method and apparatus using pressure swing adsorption
CA2274318A1 (en) 1999-06-10 2000-12-10 Questor Industries Inc. Pressure swing adsorption with axial or centrifugal compression machinery
US6733571B1 (en) 1999-07-12 2004-05-11 Saes Pure Gas, Inc. Gas purification system with an integrated hydrogen sorption and filter assembly
JP3489049B2 (ja) 1999-07-15 2004-01-19 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒
US6436171B1 (en) 1999-07-22 2002-08-20 The Boc Group, Inc. Oxygen-selective adsorbents
US6521019B2 (en) * 1999-07-23 2003-02-18 The Boc Group, Inc. Air separation using monolith adsorbent bed
US6210466B1 (en) 1999-08-10 2001-04-03 Uop Llc Very large-scale pressure swing adsorption processes
US6311719B1 (en) 1999-08-10 2001-11-06 Sequal Technologies, Inc. Rotary valve assembly for pressure swing adsorption system
US6284021B1 (en) 1999-09-02 2001-09-04 The Boc Group, Inc. Composite adsorbent beads for adsorption process
FR2800297B1 (fr) 1999-10-28 2001-12-28 Air Liquide Installation de traitement cyclique de fluide par adsorption avec vannes a etancheite amelioree
US6503299B2 (en) 1999-11-03 2003-01-07 Praxair Technology, Inc. Pressure swing adsorption process for the production of hydrogen
JP2001160322A (ja) 1999-12-02 2001-06-12 Toyota Autom Loom Works Ltd 給電用ケーブル
US6514319B2 (en) 1999-12-09 2003-02-04 Questair Technologies Inc. Life support oxygen concentrator
US7250073B2 (en) 1999-12-09 2007-07-31 Questair Technologies, Inc. Life support oxygen concentrator
FR2804042B1 (fr) 2000-01-25 2002-07-12 Air Liquide Procede de purification d'un gaz par adsorption des impuretes sur plusieurs charbons actifs
EP1261682B1 (en) 2000-03-03 2006-09-27 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Use of low pressure distillate as absorber oil in a fcc recovery section
US6835354B2 (en) 2000-04-05 2004-12-28 Hyradix, Inc. Integrated reactor
CA2306311C (en) 2000-04-20 2007-04-10 Quest Air Gases Inc. Absorbent laminate structures
US6579341B2 (en) 2000-05-19 2003-06-17 Membrane Technology And Research, Inc. Nitrogen gas separation using organic-vapor-resistant membranes
US6506351B1 (en) 2000-08-11 2003-01-14 The Boc Group, Inc. Removal of nitrogen oxides from gas streams
EP1180599A1 (de) 2000-08-16 2002-02-20 Siemens Building Technologies AG Sicherheitstechnische Einrichtung für eine Pumpe, die in einem Fluidgetriebe verwendet werden kann
JP3581879B2 (ja) 2000-08-30 2004-10-27 独立行政法人産業技術総合研究所 アルミナ多孔体及びその製造方法
US7122073B1 (en) 2000-09-18 2006-10-17 Praxair Technology, Inc. Low void adsorption systems and uses thereof
AU780842B2 (en) 2000-09-25 2005-04-21 Air Products And Chemicals, Inc. Layered manifold pressure swing adsorption device and method
CA2320551C (en) 2000-09-25 2005-12-13 Questair Technologies Inc. Compact pressure swing adsorption apparatus
EP1328477B1 (de) 2000-09-26 2011-03-30 LANXESS Deutschland GmbH Kontakt- und adsorber-granulate
JP2004512650A (ja) 2000-10-27 2004-04-22 クエストエアー　テクノロジーズ　インコーポレイテッド 燃料電池に水素を供給するシステムおよび方法
CA2324533A1 (en) 2000-10-27 2002-04-27 Carl Hunter Oxygen enrichment in diesel engines
CA2325072A1 (en) 2000-10-30 2002-04-30 Questair Technologies Inc. Gas separation for molten carbonate fuel cell
US6444012B1 (en) 2000-10-30 2002-09-03 Engelhard Corporation Selective removal of nitrogen from natural gas by pressure swing adsorption
US7097925B2 (en) 2000-10-30 2006-08-29 Questair Technologies Inc. High temperature fuel cell power plant
US6425938B1 (en) 2000-11-01 2002-07-30 Air Products And Chemicals, Inc. Single bed pressure swing adsorption process
US6866950B2 (en) 2000-12-08 2005-03-15 Questair Technologies Inc. Methods and apparatuses for gas separation by pressure swing adsorption with partial gas product feed to fuel cell power source
CA2329475A1 (en) 2000-12-11 2002-06-11 Andrea Gibbs Fast cycle psa with adsorbents sensitive to atmospheric humidity
US6500241B2 (en) 2000-12-19 2002-12-31 Fluor Corporation Hydrogen and carbon dioxide coproduction
ES2729331T3 (es) 2001-01-05 2019-10-31 Air Prod & Chem Método de fabricación para estratificados adsorbentes para procesos PSA de alta frecuencia
US6497750B2 (en) 2001-02-26 2002-12-24 Engelhard Corporation Pressure swing adsorption process
US20020157535A1 (en) 2001-02-28 2002-10-31 Kanazirev Vladislav I. Process and adsorbent for gas drying
JP2002253818A (ja) 2001-03-01 2002-09-10 Heiwa Corp 遊技機のクレーム処理方法，遊技機のクレーム処理システムおよびクレーム処理プログラム
FR2822085B1 (fr) 2001-03-16 2003-05-09 Air Liquide Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa
US6531516B2 (en) 2001-03-27 2003-03-11 Exxonmobil Research & Engineering Co. Integrated bitumen production and gas conversion
TW490814B (en) 2001-04-04 2002-06-11 Macronix Int Co Ltd Manufacturing method of memory device with floating gate
GB2375148A (en) 2001-04-30 2002-11-06 Corac Group Plc A dry gas seal
US6746515B2 (en) 2001-04-30 2004-06-08 Battelle Memorial Institute Method and apparatus for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
US6630012B2 (en) 2001-04-30 2003-10-07 Battelle Memorial Institute Method for thermal swing adsorption and thermally-enhanced pressure swing adsorption
JP2002348651A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Nisshin Steel Co Ltd Ｍｇ含有溶融亜鉛基めっき鋼板の製造方法及び製造装置
US6471939B1 (en) 2001-05-29 2002-10-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Synthetic porous crystalline material ITQ-12, its synthesis and use
WO2002103337A2 (en) 2001-06-15 2002-12-27 Ebara Corporation Electron beam apparatus and method for using said apparatus
US6752852B1 (en) 2001-07-17 2004-06-22 American Air Liquide, Inc. Apparatus for removing moisture from fluids comprising acid gases; methods of using same, and compositions
KR100851241B1 (ko) 2001-08-29 2008-08-08 다이요 닛산 가부시키가이샤 산소ㆍ질소 혼합 가스로부터 질소를 분리하기 위한흡착제와 이를 이용한 질소 제조 방법
SE523278C2 (sv) 2001-10-11 2004-04-06 Ifoe Ceramics Ab Förfarande och anordning för framställning av syre eller syreberikad luft
US6814771B2 (en) 2001-11-30 2004-11-09 Delphi Technologies, Inc. Evaporative emissions control device with internal seals
JP3891834B2 (ja) 2001-12-04 2007-03-14 大陽日酸株式会社 ガス供給方法及び装置
AU2002365046A1 (en) 2001-12-20 2003-07-09 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for gas purification
US6572678B1 (en) 2001-12-28 2003-06-03 Membrane Technology And Research, Inc. Natural gas separation using nitrogen-selective membranes of modest selectivity
EP1323468A1 (en) 2001-12-31 2003-07-02 Grace GmbH &amp; Co. KG Adsorbing material comprised of porous functional solid incorporated in a polymer matrix
US20030129101A1 (en) 2002-01-10 2003-07-10 Steven Zettel Catalytic monolith support system with improved thermal resistance and mechanical properties
US7067208B2 (en) 2002-02-20 2006-06-27 Ion America Corporation Load matched power generation system including a solid oxide fuel cell and a heat pump and an optional turbine
US6565627B1 (en) 2002-03-08 2003-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Self-supported structured adsorbent for gas separation
US6660064B2 (en) 2002-03-08 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Activated carbon as sole absorbent in rapid cycle hydrogen PSA
US6893483B2 (en) 2002-03-08 2005-05-17 Air Products And Chemicals, Inc. Multilayered adsorbent system for gas separations by pressure swing adsorption
US7387849B2 (en) 2002-03-14 2008-06-17 Questair Technologies Inc. Hydrogen recycle for solid oxide fuel cell
JP2005519731A (ja) 2002-03-14 2005-07-07 クエストエアー テクノロジーズ インコーポレイテッド 圧力スイング及び置換パージの組合せによるガス分離
US20030202918A1 (en) 2002-04-24 2003-10-30 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device
US6770120B2 (en) 2002-05-01 2004-08-03 Praxair Technology, Inc. Radial adsorption gas separation apparatus and method of use
US6660065B2 (en) 2002-05-06 2003-12-09 Litton Systems, Inc. Pressure swing adsorption dryer for pneumatically driven pressure intensifiers
US6773225B2 (en) 2002-05-30 2004-08-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and method of bleeding gas therefrom
US6641645B1 (en) 2002-06-13 2003-11-04 Air Products And Chemicals, Inc. Vacuum swing adsorption process with controlled waste gas withdrawal
FR2841152B1 (fr) 2002-06-19 2005-02-11 Air Liquide Procede de traitement d'au moins un gaz de charge par adsorption a modulation de pression
FR2841153B1 (fr) 2002-06-21 2004-07-23 Air Liquide Procede de regulation d'une unite de traitement, par adsorption a modulation de pression, d'au moins un gaz de charge
JP2004041852A (ja) 2002-07-09 2004-02-12 Ngk Insulators Ltd 触媒用担体及び触媒体
US6605136B1 (en) 2002-07-10 2003-08-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process operation and optimization
US6631626B1 (en) 2002-08-12 2003-10-14 Conocophillips Company Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal
US7077891B2 (en) 2002-08-13 2006-07-18 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbent sheet material for parallel passage contactors
US7285350B2 (en) 2002-09-27 2007-10-23 Questair Technologies Inc. Enhanced solid oxide fuel cell systems
US7354562B2 (en) 2002-10-25 2008-04-08 Air Products And Chemicals, Inc. Simultaneous shift-reactive and adsorptive process to produce hydrogen
US6889710B2 (en) 2002-11-15 2005-05-10 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary sequencing valve with flexible port plate
US6802889B2 (en) 2002-12-05 2004-10-12 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption system for gas separation
US20060165574A1 (en) 2002-12-18 2006-07-27 Abdelhamid Sayari Modified adsorbent for dry scrubbing and use thereof
US20040118747A1 (en) 2002-12-18 2004-06-24 Cutler Willard A. Structured adsorbents for desulfurizing fuels
KR100732421B1 (ko) 2002-12-23 2007-06-27 삼성전자주식회사 공기 정화기
US20040197596A1 (en) 2003-02-03 2004-10-07 Questair Technologies Inc. Spacerless parallel passage contractor
GB2398522A (en) 2003-02-18 2004-08-25 Air Prod & Chem Apparatus for the purification of gasses.
EP1468724A1 (en) 2003-04-15 2004-10-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Dithiolene functionalized polymer membrane for olefin/paraffin separation
JP4119304B2 (ja) 2003-05-20 2008-07-16 トヨタ自動車株式会社 ガス貯蔵装置
US7172645B1 (en) 2003-06-30 2007-02-06 Sun Microsystems, Inc. Gas filtration and storage using activated carbon/graphite foam monoliths
US6918953B2 (en) 2003-07-09 2005-07-19 H2Gen Innovations, Inc. Modular pressure swing adsorption process and apparatus
US7578864B2 (en) 2003-07-14 2009-08-25 Hitachi Metals, Ltd. Ceramic honeycomb filter and its production method
US8712428B2 (en) 2003-07-19 2014-04-29 Polaris Wireless, Inc. Location estimation of wireless terminals through pattern matching of deduced signal strengths
CA2535842C (en) 2003-08-29 2012-07-10 Velocys Inc. Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology
WO2005032694A1 (en) 2003-09-29 2005-04-14 Questair Technologies Inc. High density adsorbent structures
US7553568B2 (en) 2003-11-19 2009-06-30 Bowie Keefer High efficiency load-following solid oxide fuel cell systems
US7027929B2 (en) 2003-11-21 2006-04-11 Geo-X Systems Ltd. Seismic data interpolation system
US7655331B2 (en) 2003-12-01 2010-02-02 Societe Bic Fuel cell supply including information storage device and control system
US7314503B2 (en) 2003-12-08 2008-01-01 Syntroleum Corporation Process to remove nitrogen and/or carbon dioxide from methane-containing streams
US7276107B2 (en) 2003-12-23 2007-10-02 Praxair Technology, Inc. Indexing rotary dual valve for pressure swing adsorption systems
US7637989B2 (en) 2003-12-31 2009-12-29 Merits Health Products Co., Ltd. Rapid cycle pressure swing adsorption oxygen concentration method and mechanical valve for the same
US7166149B2 (en) 2004-01-12 2007-01-23 Uop Llc Adsorption process for continuous purification of high value gas feeds
WO2005073728A1 (en) 2004-01-29 2005-08-11 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Method for diagnosing and treatment of breast cancer and pharmaceuticals copmsition and kit for same
EP1577561A1 (de) 2004-03-19 2005-09-21 MAN Turbomaschinen AG Schweiz Umwälz- und Heizvorrichtung für einen Rotationskompressor
GB2413603A (en) 2004-04-30 2005-11-02 Corac Group Plc A dry gas seal assembly
US7117669B2 (en) 2004-05-05 2006-10-10 Eaton Corporation Temperature swing adsorption and selective catalytic reduction NOx removal system
US7128775B2 (en) 2004-05-12 2006-10-31 Praxair Technology, Inc. Radial bed flow distributor for radial pressure adsorber vessel
US7279029B2 (en) 2004-05-21 2007-10-09 Air Products And Chemicals, Inc. Weight-optimized portable oxygen concentrator
CN1287886C (zh) 2004-06-11 2006-12-06 成都天立化工科技有限公司 一种改进的两段变压吸附制富氧方法
US7189280B2 (en) 2004-06-29 2007-03-13 Questair Technologies Inc. Adsorptive separation of gas streams
JP4534629B2 (ja) 2004-06-30 2010-09-01 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 ガス精製装置及び該ガス精製装置で使用された除去剤の再生方法
JP2006038487A (ja) 2004-07-22 2006-02-09 Mitsutoyo Corp 光学式測定装置
JP2006036849A (ja) 2004-07-23 2006-02-09 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd バイオガスの処理利用システム及びバイオガスの処理利用方法
US20060048648A1 (en) 2004-08-20 2006-03-09 Questair Technologies Inc. Parallel passage contactor structure
JP4893944B2 (ja) 2004-08-30 2012-03-07 クラレケミカル株式会社 窒素ガスの分離方法及び分子ふるい炭素
US20060049102A1 (en) 2004-09-03 2006-03-09 Miller Jeffrey T Ionic polymer membranes
US7344686B2 (en) 2004-10-07 2008-03-18 Mesoscopic Devices, Inc. Desulfurization apparatus with individually controllable heaters
CA2585963A1 (en) 2004-11-05 2006-05-18 Questair Technologies Inc. Separation of carbon dioxide from other gases
US20060099096A1 (en) 2004-11-08 2006-05-11 Shaffer Robert W Scroll pump system
DE102004061238A1 (de) 2004-12-20 2006-06-22 Basf Ag Adsorptive Anreicherung von Methan in Methan-haltigen Gasgemischen
JP2008526494A (ja) 2005-01-07 2008-07-24 クエストエアー テクノロジーズ インコーポレイテッド 速度分離のための工学的吸着構造
JP2008526506A (ja) 2005-01-12 2008-07-24 エイチ２ジーイーエヌ・イノベーションズ・インコーポレイテッド Ｐｓａフロー変動の改良された制御のための方法と装置
US7297279B2 (en) 2005-01-21 2007-11-20 Amcol International Corporation Method for removing oil from water coalescing in a polymer particle/fiber media
US7438079B2 (en) 2005-02-04 2008-10-21 Air Products And Chemicals, Inc. In-line gas purity monitoring and control system
FR2882941B1 (fr) 2005-03-08 2007-12-21 Inst Francais Du Petrole Procede de purification d'un gaz naturel par adsorption des mercaptans
US7311763B2 (en) 2005-04-22 2007-12-25 David Lloyd Neary Gas separation vessel apparatus
US7390350B2 (en) 2005-04-26 2008-06-24 Air Products And Chemicals, Inc. Design and operation methods for pressure swing adsorption systems
US7404846B2 (en) 2005-04-26 2008-07-29 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbents for rapid cycle pressure swing adsorption processes
JP2007000749A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Hitachi Ltd 排ガス浄化装置
FI20055381A (fi) 2005-07-01 2007-01-02 M Real Oyj Menetelmä selluloosan liuottamiseksi ja selluloosahiukkasten valmistamiseksi
EP1744572A1 (de) 2005-07-13 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Übertragung von Ethernet-Paketen über eine CPRI-Schnittstelle
CA2615439C (en) 2005-07-26 2015-04-14 Exxonmobil Upstream Research Company Method of purifying hydrocarbons and regeneration of adsorbents used therein
ES2638792T3 (es) 2005-07-28 2017-10-24 Carbon Sink Inc. Eliminación de dióxido de carbono del aire
EP1922389B1 (en) 2005-08-09 2019-02-20 ExxonMobil Research and Engineering Company Absorbent composition containing molecules with a hindered amine and a metal sulfonate structure for acid gas scrubbing process
WO2007044519A1 (en) 2005-10-07 2007-04-19 Kretchmer, Alma Magnetic repulsion components for jewelry articles
JP4621575B2 (ja) 2005-10-17 2011-01-26 メタウォーター株式会社 ガス回収方法および装置
US7722700B2 (en) 2006-09-18 2010-05-25 Invacare Corporation Apparatus and method of providing concentrated product gas
US7763098B2 (en) 2005-11-18 2010-07-27 Xebec Adsorption Inc. Rapid cycle syngas pressure swing adsorption system
US7510601B2 (en) 2005-12-20 2009-03-31 Air Products And Chemicals, Inc. Portable medical oxygen concentrator
FR2896823B1 (fr) 2006-01-31 2008-03-14 Saint Gobain Ct Recherches Filtre catalytique presentant un temps d'amorcage reduit
US7674319B2 (en) 2006-03-06 2010-03-09 H2Gen Innovations, Inc. PSA pressure measurement and control system
DE102006011031A1 (de) 2006-03-09 2007-09-13 Linde Ag TSA-Prozess
BRPI0702903A2 (pt) * 2006-04-24 2011-03-15 Maedwestvaco Corp monólitos impregnados
US7722705B2 (en) 2006-05-11 2010-05-25 Corning Incorporated Activated carbon honeycomb catalyst beds and methods for the use thereof
US7651549B2 (en) 2006-06-13 2010-01-26 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process with improved recovery of high-purity product
US7854793B2 (en) 2006-06-30 2010-12-21 David Lester Rarig Pressure swing adsorption system with indexed rotatable multi-port valves
JP2008272534A (ja) 2006-07-07 2008-11-13 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd Ｐｓａ方式の窒素ガス発生装置を利用する有機ハロゲン化合物を含む廃棄物の加熱処理方法及び加熱処理装置
US7456131B2 (en) 2006-08-28 2008-11-25 Ut-Battelle, Llc Increased thermal conductivity monolithic zeolite structures
US20080072822A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 White John M System and method including a particle trap/filter for recirculating a dilution gas
US20090071333A1 (en) 2006-10-04 2009-03-19 Air Products And Chemicals, Inc. Performance Stability in Shallow Beds in Pressure Swing Adsorption Systems
US7717981B2 (en) 2006-10-04 2010-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in shallow beds in pressure swing adsorption systems
US8016918B2 (en) 2006-10-04 2011-09-13 Air Products And Chemicals, Inc. Performance stability in rapid cycle pressure swing adsorption systems
CA2667467C (en) 2006-10-27 2015-03-24 Questair Technologies Inc. Compact pressure swing reformer
US20080128655A1 (en) 2006-12-05 2008-06-05 Diwakar Garg Process and apparatus for production of hydrogen using the water gas shift reaction
US7713333B2 (en) 2006-12-20 2010-05-11 Praxair Technology, Inc. Adsorbents for pressure swing adsorption systems and methods of use therefor
EP2114555B1 (en) 2007-01-24 2017-10-04 Air Products and Chemicals, Inc. Seal assembly for gas separation device
US7883569B2 (en) 2007-02-12 2011-02-08 Donald Leo Stinson Natural gas processing system
US7740687B2 (en) 2007-02-13 2010-06-22 Iacx Energy Llc Pressure swing adsorption method and system for separating gas components
JPWO2008120499A1 (ja) 2007-03-29 2010-07-15 日本碍子株式会社 ハニカムセグメント
US7947118B2 (en) 2007-05-15 2011-05-24 Air Products And Chemicals, Inc. Containerized gas separation system
US8545602B2 (en) 2007-05-18 2013-10-01 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, and H2S from gas mixtures containing same
US8529662B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
US7959720B2 (en) 2007-05-18 2011-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Low mesopore adsorbent contactors for use in swing adsorption processes
US8444750B2 (en) 2007-05-18 2013-05-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
US7938886B2 (en) 2007-05-18 2011-05-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
AU2008254961B2 (en) 2007-05-18 2012-03-29 Exxonmobil Upstream Research Company Temperature swing adsorption of CO2 from flue gas utilizing heat from compression
US8529663B2 (en) 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
US7744677B2 (en) 2007-05-25 2010-06-29 Prometheus Technologies, Llc Systems and methods for processing methane and other gases
JP5056181B2 (ja) 2007-06-06 2012-10-24 トヨタ自動車株式会社 水素ガス貯蔵装置
US7766025B2 (en) 2007-06-21 2010-08-03 Richard Greco Periodic regenerative heat exchanger
ES2401744T3 (es) 2007-06-27 2013-04-24 Georgia Tech Research Corporation Fibra hueca sorbente y procedimiento para adsorber un componente de un medio
WO2009003174A1 (en) 2007-06-27 2008-12-31 Georgia Tech Research Corporation Sorbent fiber compositions and methods of using the same
US7792983B2 (en) 2007-07-31 2010-09-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for checkpoint and restart of pseudo terminals
WO2009029140A1 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process
JP2009080171A (ja) 2007-09-25 2009-04-16 Nec Electronics Corp 信号処理装置
US7819948B2 (en) 2007-10-29 2010-10-26 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary valve
CA2609859C (en) 2007-11-02 2011-08-23 Imperial Oil Resources Limited Recovery of high quality water from produced water arising from a thermal hydrocarbon recovery operation using vacuum technologies
US8377173B2 (en) 2007-11-08 2013-02-19 The University Of Akron Amine absorber for carbon dioxide capture and processes for making and using the same
AU2008321326B2 (en) 2007-11-12 2013-04-18 Exxonmobil Upstream Research Company Methods of generating and utilizing utility gas
US20100252497A1 (en) 2007-11-30 2010-10-07 Ellison Adam J Compositions for applying to honeycomb bodies
FR2924951A1 (fr) 2007-12-12 2009-06-19 Air Liquide Procede de co- ou tri-generation avec mise en oeuvre d'une premiere et d'une seconde unites de capture de h2s et/ou du co2 fonctionnant en parallele.
US7763099B2 (en) 2007-12-14 2010-07-27 Schlumberger Technology Corporation Downhole separation of carbon dioxide from natural gas produced from natural gas reservoirs
US20090162268A1 (en) 2007-12-19 2009-06-25 Air Products And Chemicals, Inc. Carbon Dioxide Separation Via Partial Pressure Swing Cyclic Chemical Reaction
CN101952210B (zh) 2007-12-31 2013-05-29 3M创新有限公司 流体过滤制品及其制造和使用方法
US7862645B2 (en) 2008-02-01 2011-01-04 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of gaseous contaminants from argon
US8142745B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from nitrogen utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8071063B2 (en) 2008-02-21 2011-12-06 Exxonmobile Research And Engineering Company Separation of hydrogen from hydrocarbons utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US8142746B2 (en) 2008-02-21 2012-03-27 Exxonmobil Research And Engineering Company Separation of carbon dioxide from methane utilizing zeolitic imidazolate framework materials
US7785405B2 (en) 2008-03-27 2010-08-31 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed permanent magnet motors with centrifugal compressors
US8591627B2 (en) 2009-04-07 2013-11-26 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
BRPI0911224A2 (pt) 2008-04-30 2015-09-29 Exxonmobil Upstream Res Co sistema e método para tratar uma corrente de alimentação gasosa, e, contactador adsorvente estruturado
US8397482B2 (en) 2008-05-15 2013-03-19 General Electric Company Dry 3-way catalytic reduction of gas turbine NOx
CN102388285A (zh) 2008-05-20 2012-03-21 国际壳牌研究有限公司 冷却和液化烃物流的方法,实施该方法的设备以及包括这种设备的浮式结构、沉箱或海上平台
JP5319962B2 (ja) 2008-05-30 2013-10-16 富士フイルム株式会社 有機薄膜光電変換素子およびその製造方法
CN102046283B (zh) * 2008-05-30 2013-11-20 巴特尔纪念研究院 用于物质俘获和分离工艺的吸附剂和吸附床
US8114194B2 (en) 2008-06-24 2012-02-14 On Site Gas Systems, Inc. Gas separation vessel with internal partition
EP2636930B1 (en) 2008-07-02 2017-08-23 Air Products And Chemicals, Inc. Rotary face seal with anti-crowning features
WO2010028482A1 (en) 2008-09-09 2010-03-18 Xebec Adsorption Inc. Compact pressure balanced rotary valve
US7867320B2 (en) 2008-09-30 2011-01-11 Praxair Technology, Inc. Multi-port indexing drum valve for VPSA
EP2198946B8 (en) 2008-12-22 2019-08-07 Glatt Systemtechnik GmbH Composite adsorbent bead, process for its production and gas separation process
EP2373399A1 (en) 2008-12-22 2011-10-12 3M Innovative Properties Company Compact multigas filter
WO2010081809A1 (en) 2009-01-15 2010-07-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and apparatus for separating nitrogen from a mixed stream comprising nitrogen and methane
US8329607B2 (en) * 2009-01-16 2012-12-11 Basf Corporation Layered diesel oxidation catalyst composites
US8210772B2 (en) 2009-03-23 2012-07-03 Antea Usa, Inc. Soil vapor extraction remediation system with vapor stream separation
TW201043327A (en) 2009-03-30 2010-12-16 Taiyo Nippon Sanso Corp Pressure swing adsorbing type gas separating method and separation device
ES2346627B1 (es) 2009-04-17 2011-08-08 Universidad Politecnica De Valencia Uso de un material cristalino microporoso de naturaleza zeolitica conestructura rho en tratamiento de gas natural.
MY155414A (en) 2009-04-20 2015-10-15 Exxonmobil Upstream Res Co Cryogenic system for removing acid gases from a hydrocarbon gas stream, and method of removing acid gases
US20100288704A1 (en) 2009-05-12 2010-11-18 Jeffrey Michael Amsden Flow-Through Substrate Assemblies and Methods for Making and Using Said Assemblies
CH701803A1 (de) 2009-09-03 2011-03-15 Alstom Technology Ltd Gasturbogruppe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Gasturbogruppe.
US8459302B2 (en) 2009-09-21 2013-06-11 Gulf Sea Ventures LLC Fluid-directing multiport rotary valve
US8361200B2 (en) 2009-10-15 2013-01-29 Abdelhamid Sayari Materials, methods and systems for selective capture of CO2 at high pressure
US8361205B2 (en) 2009-12-23 2013-01-29 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8268043B2 (en) 2009-12-23 2012-09-18 Praxair Technology, Inc. Modular compact adsorption bed
US8591634B2 (en) 2010-01-28 2013-11-26 Air Products And Chemicals, Inc. Method and equipment for selectively collecting process effluent
JP2011169640A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Sony Corp テラヘルツ分光用デバイスおよびその製造方法、ならびにテラヘルツ分光装置
US20110217218A1 (en) 2010-03-02 2011-09-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Systems and Methods for Acid Gas Removal
WO2011139894A1 (en) 2010-05-05 2011-11-10 Linde Aktiengesellschaft Method and apparatus for making a high purity gas
US8573124B2 (en) 2010-05-11 2013-11-05 Orbital Sciences Corporation Electronic safe/arm system and methods of use thereof
US8529665B2 (en) 2010-05-12 2013-09-10 Praxair Technology, Inc. Systems and methods for gas separation using high-speed induction motors with centrifugal compressors
WO2011149635A1 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Reactor with reactor head and integrated valve
US9067168B2 (en) 2010-05-28 2015-06-30 Exxonmobil Upstream Research Company Integrated adsorber head and valve design and swing adsorption methods related thereto
US8470395B2 (en) 2010-06-01 2013-06-25 Air Products And Chemicals Inc. Low energy, high recovery, rapid cycle kinetic PSA for biogas
US8752390B2 (en) 2010-07-13 2014-06-17 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for producing power and hydrogen
US8268044B2 (en) 2010-07-13 2012-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Separation of a sour syngas stream
US8518356B2 (en) 2010-07-27 2013-08-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for adjustably treating a sour gas
EP2608867B8 (en) 2010-08-27 2017-04-05 Inventys Thermal Technologies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
US8535414B2 (en) 2010-09-30 2013-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Recovering of xenon by adsorption process
TWI495501B (zh) 2010-11-15 2015-08-11 Exxonmobil Upstream Res Co 動力分餾器及用於氣體混合物之分餾的循環法
US8680344B2 (en) 2011-01-25 2014-03-25 Zeochem Llc Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof
US8795411B2 (en) 2011-02-07 2014-08-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method for recovering high-value components from waste gas streams
AU2012223554B2 (en) 2011-03-01 2016-02-18 Exxonmobil Research And Engineering Company Rapid temperature swing adsorption contactors for gas separation
SG192572A1 (en) 2011-03-01 2013-09-30 Exxonmobil Upstream Res Co Apparatus and systems having an encased adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto
CA2824162A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
US9017457B2 (en) 2011-03-01 2015-04-28 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto
EA026118B1 (ru) 2011-03-01 2017-03-31 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Способ удаления загрязняющих примесей из потока углеводородов в циклическом адсорбционном процессе и связанные с этим способом устройство и система
JP6035553B2 (ja) 2011-03-01 2016-11-30 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー スイング吸着により炭化水素流から汚染物質を除去する方法並びに関連装置及びシステム
CA2842928A1 (en) 2011-03-01 2012-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto
US9162175B2 (en) 2011-03-01 2015-10-20 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having compact configuration multiple swing adsorption beds and methods related thereto
AU2012363092B2 (en) 2011-04-06 2015-12-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Identification and use of an isomorphously substituted molecular sieve material for gas separation
WO2013022529A1 (en) 2011-08-09 2013-02-14 Exxonmobil Upstream Research Company Natural gas liquefaction process
US8808425B2 (en) 2011-08-30 2014-08-19 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for producing hydrogen and carbon monoxide
US8728218B2 (en) * 2011-09-15 2014-05-20 Corning Incorporated Sorbent substrates for CO2 capture and methods for forming the same
RU2611519C2 (ru) 2011-10-06 2017-02-27 Басф Корпорейшн Способ нанесения поглощающего покрытия на субстрат, основу и/или субстрат, покрытый основой
US8778051B2 (en) 2012-03-15 2014-07-15 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
US8715617B2 (en) 2012-03-15 2014-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen production process with low CO2 emissions
WO2013142100A1 (en) 2012-03-21 2013-09-26 Exxonmobil Upstream Research Company Separating carbon dioxide and ethane from a mixed stream
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
US9034078B2 (en) 2012-09-05 2015-05-19 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and systems having an adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto
US9108145B2 (en) 2013-05-16 2015-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of air
US9649590B2 (en) 2014-01-13 2017-05-16 Versum Materials Us, Llc System and method for gas recovery and reuse
EP2823872A3 (en) 2014-09-11 2015-05-06 Air Products And Chemicals, Inc. Pressure swing adsorption process
US9908098B2 (en) * 2014-10-06 2018-03-06 Corning Incorporated Honeycomb filter article and methods thereof
US9682367B2 (en) * 2014-10-22 2017-06-20 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Monolith structure loaded with metal promoted nanozeolites for enhanced propylene selectivity in methanol conversion
US10307749B2 (en) * 2014-11-11 2019-06-04 Exxonmobil Upstream Research Company High capacity structures and monoliths via paste imprinting
US9744521B2 (en) * 2014-12-23 2017-08-29 Exxonmobil Upstream Research Company Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6936561B2 (en) * 2002-12-02 2005-08-30 Corning Incorporated Monolithic zeolite coated structures and a method of manufacture
FR2854819A3 (fr) * 2003-05-16 2004-11-19 Air Liquide Adsorbant sous forme monolithe a porosite en faisceaux pour la purification ou la separation de gaz
US7560154B2 (en) * 2005-03-24 2009-07-14 Ngk Insulators, Ltd. Method for manufacturing honeycomb structure and the honeycomb structure
RU2329094C1 (ru) * 2006-12-19 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (Технический университет) (МИРЭА) Мембрана на каркасе для нанофильтров и нанореакторов и способ ее изготовления
US20120272823A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Amit Halder Article for CO2 Capture Having Heat Exchange Capability
US20140157984A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Exxonmobil Research And Engineering Company Selectivation of adsorbents for gas separation

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015370106A1 (en) 2017-06-01
CA2970307A1 (en) 2016-06-30
AU2015370106B2 (en) 2019-01-03
US20160175815A1 (en) 2016-06-23
JP2018503507A (ja) 2018-02-08
SG10201912671YA (en) 2020-03-30
CA2970307C (en) 2019-10-22
US20180001301A1 (en) 2018-01-04
TW201632248A (zh) 2016-09-16
EP3237091A1 (en) 2017-11-01
EP3237091B1 (en) 2021-08-04
US10512893B2 (en) 2019-12-24
KR20170140153A (ko) 2017-12-20
JP2019214045A (ja) 2019-12-19
SG11201703813PA (en) 2017-07-28
CN107635644A (zh) 2018-01-26
US9744521B2 (en) 2017-08-29
WO2016105870A1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2666849C1 (ru) Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение
RU2619788C2 (ru) Способ разделения газов с использованием цеолитов типа DDR со стабилизированной адсорбционной активностью
US11148091B2 (en) Self-supporting structures having active materials
AU2012223552B2 (en) Gas purification process utilizing engineered small particle adsorbents
JP2018503507A5 (ja) 構造化吸着剤床、その製造方法及びその使用
AU2008253663B2 (en) Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
AU2008253668B2 (en) Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
AU2008253664B2 (en) Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
JP2010527753A (ja) Ｃｏ２、ｎ２、ｈ２ｓを含む混合ガスからのこれらの除去
US20230182064A1 (en) Co2 removal from hydrocarbon containing feed using zeolite itq-55

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201201