SA518391719B1 - عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة - Google Patents
عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة Download PDFInfo
- Publication number
- SA518391719B1 SA518391719B1 SA518391719A SA518391719A SA518391719B1 SA 518391719 B1 SA518391719 B1 SA 518391719B1 SA 518391719 A SA518391719 A SA 518391719A SA 518391719 A SA518391719 A SA 518391719A SA 518391719 B1 SA518391719 B1 SA 518391719B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- reactor
- adsorbent
- stream
- adsorption
- target component
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 89
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 93
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical group O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 88
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 44
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 32
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 3
- 239000004783 Serene Substances 0.000 claims 2
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N serine Chemical compound OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 101100229711 Caenorhabditis elegans eas-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 101100533312 Caenorhabditis elegans seu-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 101100150284 Caenorhabditis elegans sre-8 gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 claims 1
- 101100327295 Mus musculus Cd22 gene Proteins 0.000 claims 1
- 241001246312 Otis Species 0.000 claims 1
- 101150107341 RERE gene Proteins 0.000 claims 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 claims 1
- 102000011990 Sirtuin Human genes 0.000 claims 1
- 108050002485 Sirtuin Proteins 0.000 claims 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 claims 1
- 235000020130 leben Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 claims 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 28
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 19
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000012621 metal-organic framework Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 241000252067 Megalops atlanticus Species 0.000 description 1
- 101710137710 Thioesterase 1/protease 1/lysophospholipase L1 Proteins 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000011551 heat transfer agent Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004391 petroleum recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0462—Temperature swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- 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
- B01D2253/104—Alumina
-
- 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
-
- 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
- B01D2253/20—Organic adsorbents
- B01D2253/204—Metal organic frameworks (MOF's)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/10—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/80—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/40045—Purging with two sub-steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/4005—Nature of purge gas
- B01D2259/40052—Recycled product or process gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40064—Five
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
يتعلق الاختراع الحالي بعملية امتزاز التغير في درجة الحرارة temperature swing adsorption (TSA) لإزالة مُكوِّن مستهدف من خليط غازي gaseous mixture (111)، يتم تنفيذ العملية المذكورة في عدة مفاعلات reactors (101، 102، 103)، حيث يؤدي كل مفاعل reactor (101) الخطوات التالية: خطوة امتزاز adsorption (أ) حيث التيار الداخل input stream (111) للخليط الغازي المذكور تم تلامسه مع ممتز صلب انتقائي للمُكوِّن المستهدف الصلب المذكور، مما ينتج عنه تيار مخلفات waste stream أول (112) مستنفد منه المُكوِّن المستهدف؛ خطوة تسخين (ب) لإعادة توليد الممتز الذي تم تحميله مما يعطي تيار مخرجات output stream أول (115) يحتوي على المُكوِّن المستهدف؛ خطوة تبريد cooling (ج) للممتز المعاد توليده، تشتمل أيضًا عملية TSA المذكورة على: 1) خطوة تبريد مسبق pre-cooling (ب1) قبل خطوة التبريد المذكورة (ج)، حيث الممتز المعاد توليده يتم تلامسه مع تيار المخلفات waste stream (137) الذي تم إنتاجه بخطوة الامتزاز adsorption (أ) لمفاعل آخر (103) ويتم إنتاج تيار مخرجات ثاني (116) للمُكوِّن المستهدف؛ 2) خطوة تسخين مسبق (أ1) بعد خطوة ال
Description
عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة A Temperature-Swing Adsorption Process الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بعملية لفصل مُكوّن مستهدف من خليط غازي gaseous mixture يحتوي أيضًا على واحد أو أكثر من المُكوّنات المذكورة» على سبيل المثال لفصل ثاني أكسيد الكربون (CO2) carbon dioxide عن غاز احتراق flue gas يحتوي أيضًا على نيتروجين nitrogen 5 تحديدًاء يتعلق الاختراع الحالي بعملية تتضمن امتزاز تغير حرارة المُكوّن المستهدف المذكور على ممتز صلب .solid adsorbent يعد فصل المُكوّن المستهدف المُتضمّن في خليط غازي gaseous mixture ذو أهمية ملحوظة في عدة مجالات؛ على سبيل المثال إنتاج المواد الكيميائية chemicals ؛ الوقود fuels « الأغذية food ؛ الطاقة power ويمكن أن يكون Use pe Bal فيه مرعاةً لقضايا البيئة و/أو 0 الاستخدام المُكوّن المستهدف المذكور كمادة خام في عملية صناعية. يمكن تنفيذ فصل المُكوّن المستهدف من خليط غازي على سبيل المثال ثاني أكسيد الكريون من غاز الاحتراق عن طريق التنقية الكيميائية chemical scrubbing ؛ حيث تتم ملامسة الخليط غازي مع محلول سائل يحتوي على مركب مناسب APU الانتقائية للمُكوّن المستهدف المذكور. تطلب العملية المذكورة ممتص حيث يمتص المحلول المُكوّن المستهدف بشكل انتقائي وماج Cua 5 تتم إعادة توليد المحلول عن طريق التزويد بطاقة حرارية. مع هذاء تعاني التنقية الكيميائية من عيب Jay في تطلبها محلول سام وضار بوجه عام ومُعرّض للتحلل. عند تحلله؛ يتطلب الأمر استبدال المحلول مما يتضمن تكلفة عالية. Jas عملية أخرى في امتزاز التغير في الحرارة .(TSA) temperature swing adsorption تستخدم العملية المذكورة ممتز صلب وتتطلب أطوار متبادلة من تسخين وتبريد الممتز الصلب من 0 أجل تنفيذ الامتزاز واعادة التوليد regeneration (الامتزاز (desorption على التوالي.
عملية امتزاز التغير في الحرارة (TSA) temperature swing adsorption لفصل المُكوّن المستهدف من مُكوّن مذكور واحد على الأقل في خليط Jad gle أساسًا على: (أ) خطوة امتزاز يتم Led امتزاز المُكوّن المستهدف على حشوة ممتزة ويتم إنتاج تيار غني بمنتج جانبي؛ (ب) خطوة تسخين الممتز الذي تم تحميله التي يتم خلالها إطلاق المُكوّن المستهدف من الحشوة الممتزة ويتم إنتاج تيار غني بمنتج مستهدف؛ (ج) خطوة تبريد يتم خلالها تبريد الممتز مرة أخرى إلى درجة حرارة الامتزاز. تعد العملية TSA ذات فائدة كبيرة لكنها تظل تعانى من بعض المساوئ. Sic وجه النقص الأول في انخفاض مستوى الفصل؛ وبالتالي استخلاص منخفض ونقاء منخفض للمنتج المستهدف. من أجل النجاح في فصل المُكوّن المستهدف؛ تم اختبار ممتزات جديدة؛ ولكن 0 تتم تحقيق نتائج ضعيفة حتى الآن. Sia وجه النقص الثاني في مدخلات الطاقة العالية (المقاسة ب ميجا جول/ كجم من المنتج المستهدف المستخلص). تتضمن مدخلات الطاقة المذكورة الطاقة الحرارية المطلوية لإعادة توليد الممتز may المُكوّن المستهدف. في معظم الحالات؛ يحتوي الخليط الغازي والمُكوّن المستهدف الذي تم الحصول عليه على بعض الماء؛ وتشتمل مدخلات الطاقة المذكورة أيضًا على الطاقة 5 الحرارية المطلوية لتجفيف المنتج مستهدف. يعد وجهي النقص المذكورين مرتبطين. تحديدًا؛ يتضمن انخفاض استخلاص المنتج المستهدف الحاجة لطاقة أعلى لعملية التجفيف؛ بسبب الحاجة إلى تبريد غاز أكثر للوصول إلى نفس معدل إنتاج المنتج المستهدف. Jia وجه نقص آخر في انخفاض إنتاج المنتج المستهدف؛ وبالتالي تكلفة عالية. المصطلح 0 إنتاجية' يشير إلى معدل التدفق الكتلي للمنتج المستهدف الذي تم إنتاجه لكل وحدة كتلة ممتز والمقاسة ب كجم/ س لذ 602 المستخلص مقارنة بالطن للمتز. بالإشارة تحديدًا إلى فصل ثانى أكسيد الكريون؛ يُلاحظ الحاجة الماسة لمعدلات الأداء العالية؛ واستهلاك الطاقة والتكلفة المنخفضتين. يمكن استخدام SB أكسيد الكربون carbon dioxide (CO2) المستخلص من غاز احتراق كخام تغذية كيميائي لإنتاج اليوريا أو الميثانول أو لتحسين
استخلاص البترول؛ التقاط CO2 من أبخرة عملية الاحتراق يحد من انبعاثات ثانى أكسيد الكريون فى الغلاف الجوي؛ تعد إزالة CO2 من الهواء أمرًا مرغوب فيه أيضًا لعدد من الاستخدامات الصناعية. تتعلق البراءة الأمريكية رقم 2014/326136 بطرق وأنظمة فصل المائع لمعالجة الموائع في أنظمة فصل المائع. بمزيد من التحديد؛ يتعلق الكشف الحالي بأنظمة وطرق امتزاز التغيير في درجة الحرارة لتنقية الموائع باستخدام أنظمة امتزاز التغيير في درجة الحرارة. كشفت البراءة الأمريكية رقم 2008/289497 عن أنظمة وطرق لمعالجة الميثان methane والغازات الأخرى» بما فيها أنظمة وطرق إزالة SB أكسيد الكربون و/أو الشوائب الأخرى من تيار عملية يحتوي غاز الميثان methane gas . 0 الوصف العام للاختراع يهدف الاختراع إلى التغلب على dal النقص في الفن السابق. بمزيد من التفصيل» يهدف الاختراع إلى توفير عملية قادرة على تحقيق نقاء Je واستخلاص le للمُكوّن المستهدف؛ استهلاك طاقة م هك و إنتاجية عالية وتكلفة م + كج و م يتم الوصول إلى هذا الهدف باستخدام عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة لإزالة مُكوّن مستهدف 5 من خليط غازي Bay لعنصر الحماية 1. العملية المذكورة يتم تنفيذها في عدة مفاعلات وَنْنُذذ كل مفاعل الخطوات التالية: (أ) خطوة امتزاز مُكوْن مستهدف من تيار المدخلات» مما JRE ممتز Sank بالمُكوّن ا لمستهدف المذكور وتيار مخلفات أول مستنفد منه المُكوّن المستهدف؛ (ب) تسخين الممتز الذي تم تحميله ومج كمية أولى 0 .من المُكوّن المستهدف؛ مما يعطي الممتز المعاد توليده جزئيًا وتيار مخرجات أول يحتوي على المُكوّن المستهدف الذي تم مجه؛ (ج) تبريد الممتز المذكور المعاد توليده جزئيًا على الأقل. أثناء خطوة التبريد المذكورة (ج)؛ يتم على نحو مفيد تبريد الممتز إلى درجة حرارة مناسبة لتنفيذ خطوة الامتزاز of) بحيث يمكن بدء الدورة مرة أخرى. تتسم العملية في كل مفاعل ب:
خطوة تبريد مسبق pre—cooling step (ب1) قبل خطوة التبريد المذكورة (ج)؛ حيث الممتز
المذكور المعاد توليده Bia تم تلامسه مع تيار المخلفات مستنفد die المُكوّن المستهدف الذي يتم
تزويده بمفاعل AT واحد على الأقل غير المفاعلات المتعددة المذكورة أثناء تنفيذ خطوة الامتزاز
(أ)»؛ حيث يتم مج كمية ثانية من المُكوّن المستهدف مما يعطي تيار مخرجات ثاني يحتوي على المُكوّن المستهدف؛
خطوة تسخين مسبق step 006-0681009 )11( بعد خطوة الامتزاز المذكورة (أ) وقبل خطوة
التسخين المذكورة )< ( » حيث الممتز المذكور الذي تم تحميله تم dali مع تيار شطف يحتوي
على المُكوّن المستهدف الذي يتم تزويده بمفاعل آخر واحد على الأقل غير المفاعلات المتعددة
المذكورة أثناء تنفيذ خطوة التبريد المسبق (ب1)؛ حيث يتم امتزاز كمية المُكوّن المستهدف
0 المُتضمّن في تيار الشطف المذكور ويم انتاج تيار مخلفات ثاني مستنفد منه المُكوّن المستهدف. على نحو مٌفضّل؛ يكون الممتز عبارة عن حشوة ممتزة ثابتة fixed bed adsorbent . أثناء خطوة الامتزاز (أ) يتم امتزاز جزءِ على الأقل من المُكوّن المستهدف المُتضمّن في التيار الداخل. يُفضَّل امتزاز كامل كمية لمُكوّن المستهدف أو كامل كميته إلى حدٍ كبير في التيار الداخل.
Wy 5 لأحد النماذج المُفضّلة للاختراع؛ يزوّد المفاعل الأول بتيار المخلفات المذكور لخطوة التبريد المسبق (ب1)؛ ويزؤّد المفاعل الثاني بتيار الشطف المذكور لخطوة التسخين المسبق (أ1). بكلمات أخرى؛ وفقًا لأحد النماذج المُفضّلة؛ يتداخل مفاعل عام أثناء تنفيذ سلسلة الخطوات أعلاه؛ مع المفاعلين الآخرين على (J) حيث يأخذ تيار مخلفات التبريد المُسبق المذكور من المفاعل الأول للمجموعة (مفاعل المصدر لتيار مخلفات التبريد المُسبق)؛ ويأخذ تيار الشطف المذكور من
0 المفاعل الثاني (مفاعل المصدر لتيار الشطف) غير الأول. على نحو مفيد؛ الخطوات الموصوفة أعلاه للتبريد dll (ب1) والتسخين المُسبق )11( J الوقت المطلوب للخطوات pall (ج) والتسخين (ب) التالية؛ على التوالي. المفاعل حيث تحدث خطوة التبريد المسبق (ب1)؛ بدون أي تبادل حراري» أي لا يوجد تبادل
حراري» بين المفاعلات. في نماذج أخرى؛ يتم تبريد تيار مخلفات التبريد المُسبق المذكور قبل استخدامه للخطوة المذكورة (ب1) للبتريد المُسبق. على نحو مُفضَّل؛ يتم تبريد تيار مخلفات التبريد Gand) المذكور في مبادل حراري خارجي. يُعزّز التبريد الخارجي المذكور التبريد المُسبق للممتز أثناء الخطوة (ب1) Jig أيضًا الوقت المطلوب لخطوة التبريد التالية (ج).
على نحو مُفضّلء يتم تبريد تيار مخلفات التبريد المُسبق المذكور إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الخليط الغازي المُعرّض لخطوة الامتزاز (أ). Jad تبريد تيار المخلفات المذكور إلى درجة حرارة في نطاق كم" إلى 0ل4جم". By لنماذج مختلفة يمكن تبريده إلى درجة حرارة الوسط المحيط (على سبيل المثال 25م) أو أقل من درجة حرارة الوسط المحيط (على سبيل المثال 10م*). بطريقة مشابهة؛ يمكن Glad) تسخين تيار الشطف المذكور المستخدم لخطوة التسخين المسبق
0 (1) قبل تعرضٌّه إلى الخطوة المذكورة (أ1) للتسخين المُسبق. في بعض النماذج لا يوجد مبادل حراري بين المفاعل المصدر للتيار شطف والمفاعل الذي يتعرض لخطوة التسخين المُسبق . في نماذج أخرى يتم تسخين تيار الشطف المذكور في dale حراري خارجي. Shad التسخين الخارجي المذكور التسخين المُسبق للممتز أثناء الخطوة )17( Load lag الوقت المطلوب لخطوة التسخين التالية (ب).
5 النماذج التي يتم فيها تبريد تيار المخلفات والشطف المذكورين وتسخينهما قبل خطوات التبريد Gad (ب1) والتسخين المُسبق (أ1) المذكورة؛ على التوالي؛ توفير مرونة أعلى من حيث التبادل الحراري. على سبيل المثال» عن طريق تسخين تيار الشطف المذكور يمكن نقل كمية أكبر من الحرارة إلى المفاعل الذي يتعرض لخطوة التسخين المسبق )11( dg لبعض النماذج؛ خطوة التسخين (ب) تشتمل على تبادل حراري مباشر مع وسيط تسخين
ملامس للممتز . Ga, لذلكء يتم Jaa جميع أو a الحرارة المنقولة في خطوة التسخين (ب) عن طريق التبادل الحراري المباشر .direct heat exchange على نحو مٌُفضَّل؛ يكون وسط التسخين المذكور عبارة عن تيار يحتوي على المُكوّن المستهدف في الغالب. على سبيل المثال؛ يتم التزويد بوسط التسخين المذكور عن طريق التيار المخرجات الأول أو الثاني المُحدّد أعلاه يحتوي على المُكوّن المستهدف.
علدنحو مشابه؛ (Ke أن تشتمل خطوة wall (ج) على تبادل حراري مباشر مع وسيط تبريد ملامس للممتز . PEIN Lg يتم Jaa جميع أو بعض الحرارة المنقولة في خطوة التبريد (ج عن طريق التبادل الحراري المباشر .direct heat exchange على نحو مٌفضَّل؛ يكون وسط التبريد المذكور عبارة عن تيار مستنفد منه المُكوّن المستهدف Dally 5 أن يحتوي على مُكوّن جانبي مذكور واحد على الأقل. على سبيل المثال؛ يتم التزويد بوسط all المذكور عن طريق تيار المخلفات الأول أو الثاني المُحدَّد أعلاه مستنفد منه المُكوّن المستهدف. Gy لنماذج «gal تشتمل خطوة واحدة على الأقل من خطوات التسخين (ب) والتبريد (ج) على تبادل حراري غير مباشر. في النماذج المذكورة؛ يتم نقل جميع أو بعض الحرارة المنقولة عن طريق 0 تبادل حراري غير مباشر. تشتمل نماذج أخرى على كلٍ من التبادل الحراري المباشر وغير المباشر لخطوة التسخين المذكورة (ب) و/أو خطوة التبريد المذكورة (ج). وفقًا لذلك» يمكن Wha نقل الحرارة المنقولة في الخطوة (ب) و/أو (ج) عن Gob تبادل حراري مباشر Wing عن Gob تبادل حراري غير مباشر. يشير التبادل الحراري غير المباشر إلى أن التبادل الحراري يحدث مع سطح الفصل بين الممتز ووسيط تقل الحرارة (التسخين أو التبريد). في بعض النماذج؛ يتم غمر أجسام التبادل الحراري المناسبة مثل الأطباق أو الأنابيب في الممتز وتزويدها بالوسيط المذكور. تستخدم بعض النماذج أنابيب مملؤة بالممتز ووسيط تبادل حراري يتم التزويد به خارج الأنابيب؛ على سبيل المثال في غلاف الممتص . عندما تشتمل خطوة التسخين (ب) وخطوة التبريد (ج) على تبادل حراري غير dle يمكن أن 0 تحدث خطوة التسخين (ب) Wika أثناء خطوة التسخين المسبق (أ1). Gg لهذا النموذج؛ يتم بدء خطوة التسخين (ب) مُسبقًاء بالتالي تقليل الوقت الكلي للعملية وتحسين الإنتاجية. بطريقة مشابهة؛ (Say أن تحدث خطوة التبريد غير المباشر (ج) Wis أثناء خطوة التبريد المسبق (ب1). يتمتع التبادل الحراري المباشر بميزة ملامسة الممتز مباشرة مع وسط التسخين أو التبريد؛ مما يساعد على تجنب تثبيت أجسام التبادل الحراري, بالتالي تقليل القصور (hall ويضمن تبادل
حراري أفضل. على الجهة الأخرى؛ يمكن تفضيل التبادل الحراري غير المباشر بسبب غياب
الملامسة بين الممتز ويضصمن وسط التسخين أو التبريد سعة عمل أعلى للممتز ويعطي حرية أكبر
لاختيار موائع التبادل الحراري -heat exchange fluids
فى f z alas an لاختراع؛ يتم تبديل تيار القطف المذكور من مفاعل الذي يتعرض لخطوة التبريد
المسبق (ب1) إلى مفاعل آخر يتعرض لخطوة التسخين المسبق (أ1) بدون تخزين وسيط. هذا
يعني أن تتم مزامنة التسخين المُسبق )17( والتبريد المُسبق (ب1) للمفاعلين المختلفين اللذين
يتبادلان تيار الشطف المذكور وأثناء تنفيذ أحد المفاعلين خطوة التبريد المسبق (ب1) 30% المفاعل
الآخر خطوة التسخين المسبق )11(
في نماذج أخرى؛ يتم تبديل تيار الشطف المذكور من المفاعل الذي يتعرض لخطوة التبريد المسبق 0 (ب1) إلى المفاعل الآخر الذي يتعرض لخطوة التسخين المسبق (أ1) بالتخزين الوسيط في خزان
مناسب. هذا يعني أن التسخين المُسبق (أ1) والتبريد المُسبق (ب1) للمفاعلين المختلفين اللذين
يتبادلان تيار الشطف المذكور لم تتم مزامنتهما. النماذج التي بها وسط التخزين المذكور تور
مرونة أكبر بما أن فترة الخطوات (أ1) و(ب1) للمفاعلين يمكن أن تختلف.
على نحو مشابه؛ يمكن تبديل تيار المخلفات المُحدّدة أعلاه باستخدام أو بدون تخزين وسيط في 5 خزان مناسب من المفاعل الذي يتعرض لخطوة الامتزاز )1( إلى المفاعل الآخر الذي يتعرض
لخطوة التبريد المسبق (ب1).
تتضمن خطوة التسخين المسبق (أ1) امتزاز بعض من المُكوّن المستهدف المُتضمّن في تيار
الشطف المذكور؛ مما indy في حرارة الامتزاز المُقرّر إطلاقها. وفقًا لذلك» jad الخطوة )11(
زيادة نقاء المُكوّن المستهدف المستخلص. بالإضافة إلى ذلك؛ اكتشف adh الطلب على نحو مثير 0 للدهشة أن خطوة التسخين المسبق (أ1) تتم بشكل أسرع نظرًا لحرارة الامتزاز التي تم إطلاقها. يعد
هذا مفيدًا خصوصًا من حيث إنتاجية الدورة.
تتضمن خطوة التبريد المسبق (ب1) مج كمية المُكوّن المستهدف الذي لم يتم مجه مُسبقًا أثناء
الخطوة (ب) وتدوير المُكوّن المستهدف الذي تم مجه إلى المفاعل الآخر الذي يتعرض لخطوة
التسخين Gaal) (أ1)؛ حيث يتم استخلاصه. Wy لذلك؛ jad الخطوة (ب1) زيادة استخلاص
المُكوّن المستهدف. علاوة على ذلك؛ اكتشف 238 الطلب على نحو مثير للدهشة أن خطوة التبريد
Gaal) (ب1) تتم بشكل أسرع نظرًا للطاقة التي تم انتقاصها عن طريق حرارة الامتزازء الذي يعد
مفيدًا لإنتاجية الدورة.
وفقًا لبعض النماذج؛ أثناء خطوة الامتزاز (أ) يتم امتزاز جزءِ من المُكوّن المذكور الواحد على الأقل
5 على نحو لا يمكن تجنبه مع المُكوّن المستهدف. وفقًا لأحد النماذج المُفضّلة؛ يتم تنفيذ خطوة
تسخين تمهيدية (أ2) بعد خطوة التسخين المسبق المذكورة (أ1) وقبل خطوة التسخين المذكورة
(ب)؛ يتم خلالها إطلاق mite غازي يحتوي على المُكوّن المذكور الواحد على الأقل من الممتز
ومن ثم إعادة تدويره وتسليمه إلى خطوة امتزاز أخرى (أ). لا يمكن تدوير المنتج الغازي المذكور
إلى مفاعل آخر واحد على الأقل الذي يتعرض لخطوة الامتزاز (أ) أو إلى نفس المفاعل الذي تم 0 إطلاقه منه؛ بعد التخزين الوسيط فى خزان tank مناسب.
من المُفضّل ان تتراوح الفترة الزمنية لخطوة التسخين التمهيدية )21( من 3 إلى 10 أضعاف الفترة
الزمنية لخطوة التسخين المسبق (ؤ1)؛ يُفضّل أكثر ستة أضعاف 558 خطوة التسخين المسبق (أ1).
علاوة على cell يُفضَّل أن تتراوح الفترة الزمنية لخطوة التسخين (ب) من 15 إلى 70 أضعاف
الفترة الزمنية لخطوة التسخين المسبق (أ1). Jad أن تتراوح الفترة الزمنية لخطوة التبريد (ج) من إلى 50 أضعاف الفترة الزمنية لخطوة التبريد المسبق (ب1).
تسمح الفترات الزمنية أعلاه بالحصول على قيم عالية للنقاء والاستخلاص؛ إلى جانب الإنتاجية
العالية واستهلاك الطاقة المنخفض low energy consumption
بالفعل» من شأن الفترات الزمنية الأقصر لخطوة التسخين (ب) أو التبريد (ج) أن تشتمل على نقاء
واستخلاص 002. على الجهة الأخرى؛ من شأن الفترات الزمنية الأطول أن تكون مفيدة من Cun 20 النقاء والاستخلاص ‘ ولكنها مضرة بدورة f لإنتاجية.
من شأن الفترة الزمنية الأقصر لخطوة التسخين المسبق (1) تقليل استهلاك الطاقة وتحسين
الإنتاجية؛ ولكن من شأنها الوصول إلى نقاء متوسط لثانى أكسيد الكريون carbon dioxide
(602). على الجهة الأخرى؛ من شأن الفترة الزمنية الأطول زيادة نقاء 002؛ ولكنها تجعل
الإنتاجية soul وتزيد الحاجة للطاقة.
— 0 1 — ally تمثّل الفترات الزمنية التي تم اكتشافها من قبل adi الطلب القيم الأمثل. أثناء خطوة التسخين التمهيدية (أ2) يمكن مج gia من المُكوّن المستهدف مع المُكوّن (المُكوّنات) الجانبية؛ مما يعني أن المنتج الغازي الذي تم إطلاقه أثناء خطوة التسخين التمهيدية المذكورة )21( يحتوي أيضًا على جزءِ من المُكوّن المستهدف. يتم التحكم في خطوة التسخين التمهيدية (أ2) من أجل مج تيار مُكوّن في الغالب من المُكوّن (المُكوّنات) الجانبية التي تم مجها أثناء خطوة الامتزاز السابقة of) ومن أجل تقليل مج المُكوّن المستهدف. لهذا الغرض» يتم تنفيذ خطوة التسخين التمهيدية (أ2) عند درجة حرارة منخفضة مناسبة. بتفصيل أكثر ¢ تصل خطوة التسخين التمهيدية المذكورة (أ2) درجة حرارة أقل من درجة الحرارة التي تم الوصول إليها أثناء خطوة التسخين التالية (ب). على نحو edad تكون درجة حرارة خطوة 0 التسخين التمهيدية (أ2) أقل بمقدار 40م" على الأقل من درجة حرارة خطوة التسخين (ب). وفقًا cll يظل معظم المُكوّن المستهدف في الممتز المُقرّر إطلاقه في خطوة التسخين الأساسية cdl ويحتوي التيار المتدفق الغازي لخطوة التسخين التمهيدية (أ2) على كمية كبيرة من مُكوّن جانبي واحد على الأقل. في النماذج المُفضّلة يحتوي التيار المتدفق الغازي المذكور في الغالب على المُكوّن الجانبي المذكور الواحد على الأقل. على نحو (ain يحتوي المنتج الغازي المذكور 5 على 1620 أو أكثر من المُكوّن الجانبي؛ يُفضّل AST 1650 أو أكثر من المُكوّن الجانبي. في النماذج النمطية يحتوي على 30 إلى 9680 Jad أكثر 9650 إلى 9680 من المُكوّن الجانبي. يمكن استخلاص المُكوّن المستهدف الذي تم مجه أثناء خطوة التسخين التمهيدية (أ2) في المفاعل نفسه؛ بعد تخزين Jar أو في المفاعل AY ١ الذي يتعرض لخطوة J لامتزاز 0 . عند إرسال المنتج الغازي من التسخين التمهيدي لمفاعل واحد للامتزاز في مفاعل آخرء يمكن أيضًا التزويد 0 بتخزين وسيط في خزان مناسب في بعض النماذج. ag للنموذج الأول تشتمل خطوة التسخين التمهيدية المذكورة (أ2) على تبادل حراري غير مباشر. ig للنموذج الثاني؛ تشتمل خطوة التسخين التمهيدية المذكورة )21( على تبادل حراري مباشر مع وسيط تسخين ملامس للممتزء يُفضّل أن يكون وسط التسخين المذكور تيار يحتوي في الغالب على GSA المستهدف.
— 1 1 —
اكتشف 2380 الطلب على نحو مثير للدهشة أن استخدام خطوة التسخين التمهيدية المذكورة )21(
بعد خطوة التسخين المسبق المذكورة (أ1) وقبل خطوة التسخين المذكورة (ب) يتضمن الوصول إلى
نقاء واستخلاص أعلى من 91695 للمُكوّن المستهدف مع استهلاك منخفض للطاقة وإنتاجية عالية.
Gg للتطبيق المُفضّل للاختراع؛ يكون المُكوّن المستهدف عبارة عن ثاني أكسيد الكريون. على نحو مُفضّل؛ يتضمن المُكوّن المذكور الواحد على الأقل نيتروجين.
يمكن أن يحتوي الخليط الغازي على بعض الماء. يمكن أن يكون الماء مضرًا بامتزاز المُكوّن
المستهدف؛ على سبيل المثال يمكن أن ينافس الماء المُكوّن المستهدف أثناء الامتزاز مقارنة بعدد
من الممتزات. يمكن أن تتضمن العملية في الاختراع الخطوة التمهيدية لإزالة الماء من الخليط
الغازي قبل امتزاز المُكوّن المستهدف؛ أو يمكن استخدام ممتز خاص انتقائي أيضًا lie بالماء.
Gy 0 لبعض النماذج؛ يكون الممتز انتقائي لامتزاز المُكوّن المستهدف مقارنة بالمُكوّن (المُكوّنات) الجانبية وأيضًا مقارنةٌ بالماء. في Alla استخدام ثاني أكسيد الكريون كمُكوّن مستهدف؛ من المُفضّل استخدام ممتز كيميائي يتم اختياره من بين الإطار المعدني العضوي Metal Organic MOFs (UIO66 (UTSA16 «CPO27 ( MOF ( Framework معالجة بالأمين بفضل قدرتها العالية وانتقائيتها العالية لامتزاز ثانى أكسيد الكريون مقارنة بالماء.
5 وفيا لنماذج أخرى؛ يشتمل الممتز على طبقة أولى من مادة dof مناسبة لامتزاز الماء انتقائيًا وطبقة ثانية من sale ثانية مناسبة لامتزاز المُكوّن المستهدف انتقائيًا (على سبيل المثال ثاني أكسيد الكريون). وفقًا لذلك» تشتمل خطوة الامتزاز على إزالة الماء في الطبقة الأولى ومن ثم إزالة المُكوّن المستهدف فى الطبقة الثانية. من المُفضّل إعادة توليد المواد المذكورة فى نطاق درجة الحرارة نفسه. وفقًا لنماذج (gif يتم تعريض الخليط الغازي المذكور لعملية إزالة الماء قبل ملامسة الممتز من
0 أجل Ally) الماء Wha على الأقل. على نحو (Jatt يتم تنفيذ عملية إزالة الماء المذكورة باستخدام مادة ممتزة تم تكييفها من أجل امتزاز الماء انتقائيًا. تتضمن الأمثلة على المواد المذكورة سيليكا Liesl «silica المنشطة 4A ¢ activated alumina زبوليت. في حالة استخدام ثاني أكسيد الكريون كمُكوّن مستهدف والنيتروجين nitrogen كَمُكوّن جانبي؛ المواد الممتزة Jie زبوليت
— 2 1 — «13X zeolite زدوليت SA زدوليت Calg) 4A 5 من المُفضّل استخدام الكربون المُنشّط activated carbon لامتلاكه 5,8 عالية وانتقائية عالية لا 602 مقارنة باذ N2 cals Sa آخر للاختراع في درجة الحرارة المنخفضة Gas لخطوة التسخين (ب)؛ التي تقل عن da) حرارة إعادة التوليد. يُفضّل ألا تزيد درجة الحرارة المذكورة عن 250م” يُفضّل أكثر ألا تزيد عن 2200 وفضّل أكثر ألا تزيد عن 170م". تعد إعادة توليد درجة حرارة منخفضة مفيدًا بسبب
تضمّنه فرق أكبر فى درجة الحرارة دلتا-7 0618-1 بين الممتز وحرارة المصدر المتاحة؛ بالتالى يجعل إعادة التوليد أكثر كفاءة. يمكن أن يكون الخليط الغازي عبارة عن غاز الاحتراق» على سبيل المثال من عملية احتراق. يمكن أن يأتي غاز الاحتراق المذكور من محطة قدرة أو من عملية كيميائية؛ Ey للتطبيقات
0 المُفضّلة للاختراع. يمكن Jaa المُكوّن المستهدف المستخلص على سبيل المثال حجز ثاني أكسيد الكريون (CO2) carbon dioxide أو استخدامه في عملية أخرى؛ بناءًا على الحالة. يهدف الاختراع الحالي لاستخدام العملية الموصوفة أعلاه لمعالجة غاز الاحتراق لمحطة أمونيا أو ميثانول أو يوريا. في حالة محطة الميثانول أو اليورياء تتضمن بعض النماذج استخدام CO2 المستخلص كخام تغذية.
يهدف الاختراع الحالي أيضًا إلى الوصول إلى محطة لتنفيذ العملية المذكورة. يسمح الاختراع الحالي بتشغيل عدة مفاعلات بطريقة متزامنة؛ مع تبديل دورات تشغيل المفاعلات المختلفة على نحو مناسب زمنيًا. يعد هذا مفيدًا في معظم التطبيقات» حيث يكون التشغيل المستمر Bal مرغويًا فيه. يتكوّن تنظيم الدورات من تحديد cade ترتيب ومدة خطوات الدورة؛ Lay في ذلك أي مرات مثلى
0 ضرورية؛ وعدد وتوصيلات المفاعلات المطلوية من أجل التشغيل المستمر. يؤثر هذا على كفاءة إنتاجية الدورة؛ التي يتم تحديدها بكمية المركب المستهدف التي يتم إنتاجها لكل وحدة زمنية وكتلة
— 3 1 — يعتمد الجدول الزمني على القيود المفروضة؛ على سبيل المثال التغذية المستمرة؛ الإنتاج المستمر؛ خطوات مزامنة التسخين المُسبق )1( والتبريد المُسبق (ب1). Jay قيد AT يمكن أخذه في الاعتبار بالنسبة لدورة Gg TSA للاختراع في بدء المفاعل خطوة التبريد (ج) في الوقت نفسه الذي يبدء فيه AT Jolie خطوة التسخين (ب)؛ مما يسمح بالتالي بإعادة استخدام مائع حراري ساخن موجود في المفاعل السابق لرفع حرارة المفاعل الأخير (فيما يعرف باسم معادلة درجة حرارة).
لالتقاط 0602 من غازات الاحتراق؛ ينبغى أن يضمن الترتيب الزمنى إمكانية معالجة التغذية المستمرة وإنتاج تيار مُكوّن مستهدف في جميع الأوقات؛ في الوقت نفسه ضمان: مزامنة خطوات التسخين المُسبق )11( والتبريد Gaull (ب1)؛ والبدء المتزامن لخطوات التسخين (ب) والتبريد (ج). يتم توضيح فوائد الاختراع بمساعدة الوصف التالي للنماذج المُفضّلة وغير المُقيّدة.
0 شرح مختصر للرسومات شكل 1 عبارة عن مُخطّط كتلي لعملية امتزاز التغير في درجة الحرارة لإزالة الثاني أكسيد الكربون من غاز الاحتراق» وفقًا للنموذج الأول للاختراع. شكل 2 عبارة عن مُخطّط كتلي عملية امتزاز pall في درجة الحرارة؛ Gy للنموذج الثاني للاختراع.
5 شكل 3 عبارة عن منحنى النقاء مقابل الاستخلاص لعملية امتزاز التغير في الحرارة (TSA) temperature swing adsorption وفقاً للفن السابق. شكل 4 عبارة عن منحنى الإنتاجية مقابل استهلاك الطاقة لعملية TSA وفقاً للفن السابق. شكل 5 يبيّن منحنى النقاء مقابل الاستخلاص لعملية TSA وفقًا لنموذج الشكل 1؛ مقارنة بمنحنى الفن السابق.
0 شكل 6 in استهلاك الطاقة والإنتاجية لإحدى نقاط تشغيل العملية Bg TSA لنموذج الشكل 1؛ مقارنةً بمنحنى استهلاك الطاقة والإنتاجية للفن السابق.
— 4 1 — شكل 7 يبيّن منحنى النقاء مقابل الاستخلاص لعملية TSA وفقًا لنموذج الشكل 2؛ مقارنة بمنحنى الفن السابق. شكل 8 يبيّن منحنى الإنتاجية مقابل استهلاك الطاقة لعملية Udy TSA لنموذج الشكل 2؛ مقارنة بمنحنى الفن السابق. شكل 9 يبيّن درجة حرارة المخرج وسمات التركيبة مقارنة بوقت أحد المفاعلات الذي يتعرض
لجميع خطوات دورة عملية z J gail Lg TSA الشكل 2 . شكل 10 يبيّن درجة حرارة المخرج وسمات التركيبة مقارنة بوقت أحد المفاعلات الذي يتعرض لجميع خطوات دورة عملية TSA وفقاً للفن السابق. شكل 11 يبيّن منحنى الإنتاجية مقابل استهلاك الطاقة (المنحنى 1) لعملية TSA وفقًا لنموذج
0 الشكل 2 تشتمل على تسلسل الخطوات (أ)؛ f) 1(« (أ2)؛ (ب)ء )< 1(« (ج)؛ مقارنة بالمنحنى (المنحنى 2) لعملية تشتمل على تسلسل الخطوات (أ)» (أ2)» (ب)؛ (z) شكل 12 يبيّن الجدول الزمني لتشغيل العملية وفقًا للنموذج الثاني للاختراع. الوصف التفصيلى: نموذج أول : بالإشارة إلى شكل 1 يتم تنفيذ العملية في الاختراع في عدة مفاعلات؛ على سبيل
5 المثال Ly في ذلك المفاعلات 101 ¢102 103. كل مفاعل 101 - 103 يحتوي على طبقة ثابتة من ممتز المُكوّن المستهدف؛ على سبيل المثال زيوليت 13X لامتزاز 002. 223 كل مفاعل عدد من الخطوات؛ تحديدًا: خطوة امتزاز (أ)» خطوة تسخين مسبق (أ1)؛ خطوة تسخين أساسية (ب)؛ خطوة تبريد تمهيدية (ب1) وخطوة تبريد (ج). يتم توصيل المفاعلات فيما بينها و أثناء بعض خطوات العملية المذكورة؛ يمكن لمفاعل تبادل واحد أو أكثر من التيار
(bball) 0 مع واحد أو أكثر من المفاعل (المفاعلات) الأخرى. في الشكل؛ 1؛ تشير الكتل (أ)؛ (أ1)» (ب)؛ (ب1)؛ (ج) إلى المفاعلات 101؛ ¢102 103 أثناء تنفيذ خطوات العملية المذكورة.
أثناء خطوة الامتزاز of) يتم توصيل الغاز المُقرّر معالجته؛ على سبيل المثال غاز الاحتراق؛ إلى المفاعل وبتم امتزاز المُكوّن المستهدف؛ مما ينتج die تيار المخلفات وممتز Wis Jans بالمُكوّن المستهدف. أثناء خطوة التسخين المسبق (أ1)؛ يتم تسخين الممتز قليلاً عن Gob الملامسة المباشرة مع تيار غني بالمُكوّن المستهدف الذي يأتي من خطوة التبريد التمهيدية (ب1) لمفاعل
آخر. نتيجة لذلك؛ يمكن امتزاز كمية أخرى من المُكوّن المستهدف وطرد واحد أو أكثر من المُكوّنات المذكورة؛ بالتالي توليد تيار مخلفات آخر. أثناء خطوة التسخين الأساسية (ب)؛ يتم تسخين الممتز عن طريق التبادل الحراري المباشر أو غير المباشرء مما ينتج die مج المُكوّن المستهدف وإعادة توليد الممتز. تتمثّل الخطوة (ب1) في التبريد التمهيدي الذي يتم بمساعدة جزء على الأقل من تيار المخلفات (الذي يحتوي بشكل أساسي على واحد أو أكثر من المُكوّنات
0 المذكورة) مأخوذ من خطوة الامتزاز (أ) لمفاعل آخر. تعد الخطوة (ج) هي التبريد الأساسي الذي يرجع الممتز إلى درجة حرارة الامتزاز من أجل بدء الدورة مرة أخرى بالخطوة (أ). سيتم وصف الخطوات والتفاعلات المذكورة بين المفاعلات بتفصيل أكثر بالإشارة إلى دورة تشغيل المفاعل 101. خطوة امتزاز (أ)
5 يتم التزويد بغاز احتراق 111 يأتي من عملية الاحتراق ويحتوي في الغالب على ثاني أكسيد الكريون (CO2) carbon dioxide ونيتروجين (N2) nitrogen إلى المفاعل 101؛ Gus يتم امتزاز 002 مقارنة بحشوة زيوليت المفاعل» يتمتع 602 lef dally مع الممتز المذكور مقارنة بالنيتروجين. نتيجة لذلك؛ تعطي الخطوة (أ) ممتز مُحمّل ب 602 وتيار متدفق مستنفد aie 602 112؛
0 يحتوي في الغالب على N2 يمكن استخدام ohn 117 من التيار المتدفق المذكور 112 لخطوة التبريد المسبق (ب1) لمفاعل aT (لمثال لمفاعل 103)؛ بحسب ما سيتم توضيحه أدناه. يتم تصدير الجزء المتبقي 118 من التيار المتدفق 112 وتنفيسه أو استخدامه لنطاق أكبر في حال كان مناسبًا. على سبيل المثال في محطة أمونياء يمكن استخدام التيار المذكور 118؛ الغني بالنيتروجين؛ لتخليق الأمونيا.
— 1 6 —
على نحو مُفضّل؛ تحدث خطوة الامتزاز )1( عند درجة حرارة الوسط المحيط» على سبيل المثال عند درجة حرارة في نطاق 15 إلى 7030 يُفضّل تنفيذ الخطوة العلوية المذكورة (أ)؛ مما يعني أنه يتم التزويد بغاز الاحتراق 111 من أسفل المفاعل 101 وبيغادر تيار المخلفات 112 المفاعل 101 من القمة؛ حيث يكون N2 أخف من .CO2
خطوة تسخين مسبق f) 0 يستقبل المفاعل 101 تيار شطف غازي غني ب CO2 126 الذي تم إنتاجه عن طريق مفاعل AT من المجموعة؛ على سبيل المثال عن طريق المفاعل 102( أثناء تنفيذ خطوة التبريد المسبق (ب1). تتم تغذية تيار الشطف المذكور 126 إلى أسفل المفاعل 101 مما يعني أن الخطوة )17( يتم تنفيذها في نفس الاتجاه العلوي كالخطوة (أ).
0 يتم اختياربًا تسخين تيار الشطف 126 في مبادل حراري خارجي 20 قبل التوصيل إلى المفاعل المذكور 101. على سبيل المثال يتم تسخين تيار الشطف 126 إلى درجة حرارة 343 ف*(70م"). أثناء خطوة التسخين المسبق المذكورة (أ1)؛ يتم امتزاز بعض من ثاني أكسيد الكربون المُتضمّن في تيار الشخطف 126 مقارنةٌ بالحشوة الممتزة؛ التى تم بالفعل تحميلها جزئيًا ب 602 نتيجة لخطوة
5 الامتزاز السابقة (أ)؛ يتم الحصول على تيار مخلفات ثاني 113 يحتوي بشكل أساسي على N2 الذي يتم تصديره وتنفيسه أو استخدامه فى العملية؛ على نحو مشابه للتيار المذكور أعلاه 118. في بعض النماذج؛ تتم مزامنة خطوة التسخين المسبق )11( للمفاعل 101 وخطوة التبريد المسبق (ب1) للمفاعل 102؛ مما يعني أن تيار الشخطف 126 الذي يغادر المفاعل 102 يمر في المفاعل 101 بدون تخزين وسيط. في نماذج أخرى؛ الغاز المذكور الغني ب CO2 126( الذي تم
0 إنتاجه بخطوة التبريد المسبق (ب1) للمفاعل 102( يتم تخزينه في خزان مناسب (غير مُوضّح) خارج المفاعل المصدر 102 وتم إدخاله لاحقًا في المفاعل 101 للخطوة المذكورة أعلاه (أ1). يمكن للنموذج الآخير بالتخزين الوسيط توفير مرونة أكبر بما أن فترة الخطوات )11( و(ب1) للمفاعلين يمكن أن تختلف. خطوة تسخين أساسية (ب)
— 7 1 — يتم تسخين الممتز المُحمّل ب «CO2 على سبيل المثال إلى 420 ¢(°a147)°w نتيجة لذلك؛ يتم مج CO2 مما ينتج عنه تيار 115 02 عالي النقاء وتتم إعادة توليد ممتز Je lad) 101. يمكن تنفيذ خطوة التسخين الأساسية (ب) إما عن طريق التبادل الحراري غير المباشر أو التبادل الحراري المباشر. في حالة التبادل الحراري غير المباشرء يتم إبقاء إحدى طرفي المفاعل مفتوحًا في حين يتم إبقاء الآخر مغلقًاء مما يعنى أنها خطوة تسخين شبه مفتوحة. في حالة التبادل الحراري المباشرء يتم التزويد بوسط sale] التوليد الساخن للمفاعل من أجل الملامسة المباشرة مع الممتز. على نحو مُفضَّل؛ يتم إبقاء كلا طرفي المفاعل 101 مفتوحين ويتدفق وسط sale) التوليد المذكور في الاتجاه المعاكس للخطوات (أ) و(أ1)؛ تحديدًا من القمة إلى 0 الأسفل. يُفضّل أن يتكوّن وسط إعادة التوليد المذكور في الغالب من 602 (أي من المُكوّن المستهدف). خطوة تبريد تمهيدية (ب1) يتم تطهير الممتز في المفاعل 101 بتيار مخلفات التبريد المُسبق 137 الذي ينتج عن خطوة الامتزاز الأساسية (أ) dela آخرء على سبيل المثال المفاعل 103. يتشابه التيار المذكور 137 5 في التركيبة مع التيار الموصوف سابقًا 117 الذي تم الحصول عليه في المفاعل 101 نفسه. تتم تغذية تيار المخلفات المذكور 137 إلى المفاعل 101 من القمة؛ مما يعني أن الخطوة (ب1) يتم تنفيذها في اتجاه التدفق المعاكس للخطوات (أ) و(أ1). يتم اختيارتا تبريد تيار المخلفات المذكور 137 في مبادل حراري خارجي 30 قبل توصيله في المفاعل 1. على سبيل المثال تيار المخلفات 137 يتم تبريده إلى درجة حرارة 283 0 ف“ (10م؟). أثناء خطوة التبربد المسبق المذكورة (ب1)؛ تيار التبريد المُسبق 137 'ينظف" الممتز عن Gob daly) التيار الغني ب CO2 116؛ بحيث يمكن امتزاز مزبد من 602 أثناء خطوة الامتزاز (أ)
— 8 1 — وزيادة الاستخلاص. يمكن استخدام التيار المذكور الغني ب CO2 116 لخطوة التسخين المسبق )17( لمفاعل آخرء بالطريقة نفسها الموصوفة مُسبقًا للتيار الغني ب CO2 126. في بعض ox Sail) تتم مزامنة خطوة الامتزاز (أ) للمفاعل 103 وخطوة التبريد التمهيدية (ب1) للمفاعل 101؛ بحيث تيار المخلفات 137 الذي يغادر المفاعل 103 يمر في المفاعل 101 بدون تخزين وسيط. في نماذج أخرى» يتم التزويد بخزان التخزين للتيار المذكور 137.
خطوة تبريد (ج) يتم تبريد الممتز إلى درجة حرارة الامتزاز من أجل إعادة بدء الدورة. يمكن تنفيذ خطوة التبريد المذكورة (ج) إما عند ضغط cli حيث يتم إبقاء إحدى طرفي المفاعل 101 مفتوحًا ding إبقاء الطرف الآخر مغلقًاء أو في ظل التفريغ Cua das) يتم غلق كلا طرفي المفاعل 101.
0 تنفُذ المفاعلات الآخرى؛ مثل المفاعلين 102 و103؛ الخطوات نفسها. النموذج الثاني بالإشارة إلى شكل 2« يتم تنفيذ العملية في الاختراع في عدة مفاعلات؛ على سبيل المثال بما في ذلك مفاعلات 201 202 203. يحتوي كل مفاعل 201 - 203 على حشوة ثابتة لممتز للمُكوّن المستهدف؛ على سبيل المثال زيوليت 13X لامتزاز 602.
5 38 كل مفاعل سلسلة خطوات مطابقة لسلسلة الخطوات في النموذج الأول؛ بالإضافة لخطوة التسخين التمهيدية (أ2)؛ بعد خطوة التسخين المسبق (أ1) وقبل خطوة التسخين الأساسية (ب). لم يتم وصف الخطوات المشتركة مع النموذج الأول بالتفصيل بغرض الإيجاز. يخلق دمج الخطوتين )1( و(ب1) مع خطوة تسخين مسبق (أ2) 530 مما يسمح بالحصول على استخلاص ونقاء عالي للخطوة )21( والاستهلاك المنخفض للطاقة للخطوتين (أ1) و(ب1).
0 بالإشارة إلى مفاعل 201؛ يتم خلط الخليط الغازي 211 يحتوي في الغالب على ثاني أكسيد الكربون (CO2) ونيتروجين (N2) مع منتج غازي 219 يحتوي في الغالب على N2 وكمية
— 1 9 —
صغيرة من (CO2 الذي تم الحصول عليه من خطوة التسخين التمهيدية المذكورة )20( من أجل
توفير تيار داخل غازي 214
يتم التزويد بالتيار الداخل المذكور 214 إلى المفاعل 201 لخطوة الامتزاز (أ) حيث يتم إنتاج
تيار المخلفات 212 ويتم تحميل الممتز ب 0002. يمكن استخدام gia 217 تيار المخلفات للتبريد
المُسبق لمفاعل aug AT تصدير gall المتبقي 218 أو تنفيسه.
من ثم يخضع المفاعل 201 لخطوة التسخين المسبق (أ1) بمساعدة تيار الشطف 226 من
المفاعل 202 الذي يتعرض لخطوة التبريد التمهيدية (ب1)؛ مع التسخين الوسيط الاختياري في
المبادل 20.
من ثم؛ يخضع المفاعل 201 لخطوة التسخين التمهيدية (أ2)؛ يتم خلالها تسخين الممتز المُحمّل ب 00 6002 المُتضمّن في المفاعل 201 أكثر. تكون days الحرارة التي تم الوصول إليها عن Gob
الممتز أثناء خطوة التسخين التمهيدية المذكورة (أ2) أقل من درجة الحرارة التي تم الوصول إليها
أثناء خطوة التسخين الأساسية التالية (ب). على سبيل (JU) يتم تسخين الممتز إلى درجة حرارة
تتراوح بين 360 و380 ف"(أي بين 87 و107م) أثناء خطوة التسخين التمهيدية المذكورة (أ2).
أثناء الخطوة المذكورة (أ2)؛ يتم مج النيتروجين وكمية صغيرة من 002 مما يعطي المنتج الغازي 5 219. أثناء الخطوة المذكورة (أ2)؛ يتم الحفاظ على الضغط Gil وبتم إبقاء الطرفي السفلى فقط
للمفاعل مفتوحًا.
في بعض or dail) المنتج الغازي الذي تم الحصول عليه 219 يتم تخزينه في خزان 40 وخلطه
بعد ذلك مع غاز الاحتراق 211 لتوفير التيار الغازي 214 الذي تتم به تغذية خطوة الامتزاز (أ)؛
من أجل الاستخلاص ب 002 المُتضمّن فيه. في نماذج أخرى (غير مُوضّح)؛ يتم خلط المنتج 0 الغازي المذكور 219 مع تغذية غاز الاحتراق لمفاعل «jal على سبيل المثال المفاعلين 202 أو
.203
بعد خطوة التسخين التمهيدية (أ2)؛ يخضع المفاعل 201 لسلسلة من التسخين الأساسي (ب)؛
التبريد Gand) (ب1) والتبريد (ج)؛ المكافئ لخطوات النموذج الأول نفسها. تحديدًا» يتم تنفيذ خطوة
التبريد المسبق (ب1) بمساعدة تيار مخلفات التبريد المُسبق 237 المأخوذ من مفاعل OAT على
— 0 2 — سبيل المثال من مفاعل 203 ؛ مع التبريد الوسيط f لاختياري في مبادل حراري 30. يطلق التسخين الأساسي (ب) تيار 215 من المُكوّن المستهدف؛ الذي يكون في هذه الحالة 0602. Mi المفاعلات الأخرى؛ مثل المفاعلان 202 و203؛ الخطوات نفسها. أمثلة المقارنة مثال 1: الفن السابق
يتم تعريض غاز الاحتراق الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكريون؛ نيتروجين» آرجون والمُشبّع بالماء لعملية إزالة الماء. يبلغ استهلاك الطاقة لعملية إزالة الماء 8 ميجا جول/ (كجم من 120 المزال). يتم الحصول على غاز احتراق بالتركيبة المولارية الجافة التالية: CO2 = 0.12 2ل - 0.85 02 + Ar = 0.03
وبتم تعريضه لامتزاز )1( عند درجة حرارة 27م" و 0.13 ميجا باسكال مطلقفي مفاعل مقارنة بزيوليت 13X المستخدم تجاريًا كممتز» من أجل فصل ثاني أكسيد الكريون (أي المُكوّن المستهدف) من النيتروجين» الآرجون والأكسجين (أي المُكوّنات المذكورة). تعطى العملية المذكورة ممتز مُحمّل Wha ب 602 ويحتوي تيار المخلفات بشكل أساسى على تيتروجين. يتم تعريض الممتز المُحمّل Wika لخطوة تسخين (ب)؛ حيث يتم تسخينه إلى 147م"
5 وبتم جمع التيار الغني ب 002 كمنتج مستهدف. عند انتهاء خطوة التسخين؛ يتم تعريض الممتز إلى خطوة تبريد oz) حيث يتم تبريده إلى درجة حرارة الامتزاز 27م”. تحدث خطوات التسخين والتبريد المذكورة عن طريق التبادل الحراري غير المباشر مع تيارات المائع الخارجي. عن طريق تغيير الفترة الزمنية للخطوات الامتزاز الثلاثة أعلاه (أ)؛ تم تحديد التسخين (ب) والتبريد (ج)؛ منحنيات الشكلين 3 و4 عن طريق محاكة الحاسوية.
0 يحدّد منحنى الشكل 3 أقصى نقاء واستخلاص ممكن ل 002 في مُخطّط ثنائي الأبعاد للنقاء مقابل الاستخلاص. بحسب ela gal في شكل 3 أقصى slid ممكن يبلغ %88 Aaa’ Sag
— 1 2 — فقط مع استخلاص بنسبة أقل من 9630. على الجهة الأخرى؛ يبلغ اقصى استخلاص ممكن (Sag %90 تحقيقه فقط مع نسبة a أقل من 80 %. ada) منحنى الشكل 4 متطلبات الطاقة والإنتاجية للعملية المذكورة فى مُخطلّط ثنائى الأبعاد للإنتاجية مقابل استهلاك الطاقة النوعي. تتم الإشارة إلى الإنتاجية فى صورة عدد بين صفر 1005 للقيمة المرجعية وتم فقط أخذ في عين الاعتبار أن نقاط البيانات ذات النقاء الأعلى من 5 والاستخلاص بنسبة 90650 23a المنحنى المذكور. بحسب المُوضّح في شكل 4؛ تقع الطاقة الحرارية المطلوية للعملية في نطاق 6.5 إلى 7.5 ميجا جول/ كجم من 0602 وتقع f لإنتاجية في نطاق 9630 إلى 9660 للقيمة المرجعية. تتأثر الإنتاجية سلبيصا بالفترة الزمنية لخطوات التسخين والتبربد؛ تحديدًا؛ يتم إهدار أي وقت لا يتم 0 استخدامه لامتزاز 602 من تيار التغذية أو مجه في المنتج. علاوة على ذلك؛ يؤثر القصور الحراري للمعدات (على سبيل المثال الممتزء وعاء ضغط الممتزء عوامل نقل الحرارة) سلبيًا على الفترة الزمنية للعملية. مثال 2: النموذج الأول للاختراع يتم تعريض غاز الاحتراق مع نفس تركيبة الغاز للمثال الساق لعملية إزالة الماء ويعد ذلك للامتزاز dala )( 5 مفاعل أول. يعطي f لامتزاز ممتز Sank جزثيًا | 602 ويبحتوي تيار المخلفات بشكل أساسي على نيتروجين . أثناء خطوة التسخين المسبق التالية (أ1)؛ تتم ملامسة الممتز الذي تم تحميله مع تيار الشغطف الغني ب 002 المزوّد به عن طريق المفاعل الثاني الخاضع لتبريد مسبق (ب1) والذي يتم تسخيه إلى 343 ف”(70م”) في مبادل حراري خارجي. يتم امتزاز 602 المُتضمّن في تيار القطف 0 المذكور وبحتوي أيضصا تيار المخلفات على النيتروجين الذي تم إطلاقه. يتم تعريض الممتز المُحمّل الناتج لخطوة التسخين الأساسية (ب)؛ حيث يتم تسخينه إلى 420 ف”(147م") وبتم جمع التيار الغني ب 002 كمنتج مستهدف. عند انتهاء خطوة التسخين؛ يخضع الممتز للتبريد المُسبق (ب1)؛ يتم خلالها تطهير بجزء من تيار المخلفات الذي يحتوي على
— 2 2 — النيتروجين الذي يتم التزويد به عن طريق المفاعل الثالث الذي يتعرض لخطوة الامتزاز )1( وتبريده إلى 283 ف*(10م") في Sk خارجي. يتم في النهاية تبريد الممتز إلى درجة حرارة الامتزاز 300 ف (°p27)° عن طريق التبريد غير المباشر (z) شكل 5 يبيّن المنحنيات التي تحيِّد نقاء واستخلاص 002 الممكن للعملية في الاختراع والعملية في الفن السابق. تزيد كفاءة العملية الجديدة BES عن العملية فى الفن السابق؛ Gg لذلك يمكن استخلاص أكثر من %90 بنسبة نقاء 0602 أعلى من 9690. علاوة على ذلك؛ لا يتضمن أداء الفصل المُحسّن أكثر إما متطلبات طاقة lef أو إنتاجية أقل؛ بحسب المُوضّح في الشكل 6. شكل 6 يبيّن النقطة التي تُحيِّد متطلبات الطاقة والإنتاجية للعملية في الاختراع؛ مقارنة بالمنحنى 0 المناظر في الفن السابق. تم تحديد النقطة المذكورة عن طريق اعتبار نقاط البيانات بنسبة نقاء 0 واستخلاص 9650. على الرغم من تحقيق نقاء واستخلاص أعلى مقارنة بالفن السابق؛ تتمتع العملية الجديدة لامتزاز التغير فى الحرارة (TSA) temperature swing adsorption باستهلاك طاقة أقل بكثير (أي 0 للفن السابق) وإنتاجية el بكثير (أي 9670 بدلاً من 9660-30). 5 وعليه؛ تتمتع العملية في الاختراع باستخلاص ونقاء أعلى»؛ استهلاك أقل؛ إنتاجية أعلى وتكاليف أقل. مثال 3: النموذج الثاني للاختراع بالنسبة للمثال 2؛ يتم تعريض غاز الاحتراق الذي تم تجفيفه لخطوة الامتزاز (أ) داخل مفاعل أول. يعطي f لامتزاز ممتز Sank جزثيًا | 602 ويبحتوي تيار المخلفات بشكل أساسي على نيتروجين . أثناء خطوة التسخين المسبق التالية f) 1 ( ‘ تتم ملامسة الممتز الذي تم تحميله مع تيار شطف غني ب 002 يتم التزويد به عن طريق المفاعل الثاني الخاضع لخطوة yi مسبق (ب1) والذي يتم تسخينه إلى 343 ف "(70م") في Dye خارجي . يتم امتزاز 602 المُتضمّن في تيار القطف المذكور ويتم إطلاق تيار المخلفات الذي يحتوي أيضًا على نيتروجين.
— 2 3 —
عند انتهاء هذه الخطوة؛ يخضع الممتز لخطوة تسخين مسبق أخرى (أ2)؛ يتم خلالها تسخينه إلى درجة حرارة 87 - 107م"؛ مما يعطي منتج غازي يحتوي بشكل أساسي على نيتروجين وبعض ثاني أكسيد الكريون. يتم جمع المنتج الغازي المذكور في خزان وخلطه بعد ذلك مع التغذية بغاز الاحتراق. يتم تعريض الممتز الناتج إلى خطوة التسخين الأساسية (ب)؛ حيث يتم تسخينه إلى
147م” وبتم جمع التيار الغني ب 002 كمنتج مستهدف. عند انتهاء خطوة التسخين» يخضع الممتز للتبريد المُسبق (ب1)؛ الذي يتم خلاله تطهير gia تيار المخلفات الذي يحتوي على النيتروجين الذي تم تزويد به عن طريق المفاعل الثالث الذي يتعرض لخطوة الامتزاز (أ) وتبريده إلى 10م" في he خارجي. يتم في النهاية تبريد الممتز إلى درجة حرارة الامتزاز عن طريق التبريد غير المباشر (ج).
0 شكل 7 يبيّن المنحنيات التي تُحيّد النقاء والاستخلاص الممكن للعملية المذكورة للاختراع والعملية فى الفن السابق. يزيد أداء العملية الجديدة كثيرًا عن العملية في الفن السابق؛ gh By يمكن استخلاص 1695 من 2 بنقاء أعلى من 9695. علاوة على ذلك؛ لا يتضمن الفصل المُحسّن كثيرًا Wf متطلبات طاقة أعلى أو إنتاجية أقل؛ بحسب المُوضّح في الشكل 8.
5 بحسب المُوضّح في شكل 8؛ تتمتع العملية TSA الجديدة الثانية باستهلاك طاقة أقل بكثير وإنتاجية مشابهة للفن السابق حتى مع مواصفات الفصل الأعلى بكثير. يتمتع المنحنى المحسوب للعملية الجديدة بمتطلبات طاقة في نطاق 6-5 ميجا جول/ كجم 602 وإنتاجية في نطاق 30- 7660 . الشكلين 9 و10 يبينان درجة حرارة المخرج وسمات التركيبة أحد المفاعلات الذي يتعرض لجميع
0 خطوات الدورة للعملية Gg للنموذج الثاني للاختراع (gl) مثال 3 شكل 2) والعملية وفقًا للفن السابق (أي مثال 1) في ظل ظروف التشغيل التمثيلية؛ على التوالي. تم إجراء ثلاث حالات محاكاة (الدورات 3-1) للعملية Gy للاختراع باستخدام أوقات مختلفة للخطوات cca of ج وتم تنفيذ محاكاة واحدة (الدورة 4) للعملية وفقًا للفن السابق. تم ذكر الأوقات المطبقة فى الجدول 1.
— 4 2 — في شكل 9 تم تمثيل تركيبة المخرج وسمات درجة حرارة بخط متصل (الدورة 1( خط متقطع (الدورة 2) وخط متقطع- منقطع (الدورة 3). تم استخدام محور الوقت المقاس بحيث» على الرغم من اختلاف فترة الخطوة نفسها في الدورات المختلفة؛ تم استخدام الفترة الفاصلة نفسها على طول المحور ا لأفقى لجميع الحالات. تم أيضًا ذكر جميع درجات الأداء الناتجة للعمليات أعلاه في الجدول 1 بالنسبة للمتغيرات التالية: نقاء CO2 purity (©)؛استخلاص (rTSA) CO2 recovery واستهلاك الطاقة energy .(eTSA) consumption تم حساب نقاء 03 0602 فى صورة متوسط التكوين ل 602 الناتج : nk, ae 2 Tog, Tig, 0 حيث يكون nh) عبارة عن كمية 602 الذي تم إنتاجه من مفاعل واحد أثناء دورة واحدة وتم جمعه في المنتج المستهدف» ويكون Nyy عبارة عن كمية N2 الذي تم جمعه في المنتج المستهدف نفسه. يكون استخلاص ١ TSA 002 عبارة عن نسبة 002 المستخلص في المنتج المستهدف: nh OE, ¥ TESA TT Fo Po, 5 حيث يكون nhpy عبارة عن كمية 602 الذي تمت التغذية به إلى العملية أثناء دورة واحدة ويكون @ عبارة عن نسبة غاز الاحتراق المعالج في TSA تم تحديد الاستهلاك النوعي للطاقة الحرارية TSA © لوحدة Bang TSA عن طريق دمج تدفق الحرارة في مفاعل واحد (Qin) one reactor أثناء دورة واحدة:
— 5 2 — Ryda 1 1 قل لور تالحمو / —p— = رووة Jo ل م" ل م" ل م" ل شا م" BE نا J ’ ’ ’ | ’ } j ’ | ’ ' ) ’ | ’ } J نا ’ ’ | | | ' ' | | i | | ' j الجدول 1 تم تنفيذ حالات محاكاة العملية Bg للاختراع للفترة الزمنية المثلى للخطوات أء 10 21 ب» ب1 وج بناءًا على الأسباب التالية.
يمكن أن تختلف القيم المطلقة للفترة الزمنية المثلى لكل خطوة Gg للشكل الهندسي للمفاعل؛ تحديدًا وفقًا لنسبة سطح التبادل الحراري مقارنة بحجم الممتز. مع هذاء اكتشف المُقزّم الطلب أن القيم النسبية التالية ثابتة إلى حدٍ كبير حتى بالنسبة للأشكال الهندسية المختلف: الفترة الزمنية للخطوة )21( مقارنة بالفترة الزمنية للخطوة (ب)؛ الفترة الزمنية للخطوة (ج) مقارنة بالفترة الزمنية للخطوة
(ب)؛ الفترة الزمنية للخطوة (أ1) مقارنة بالفترة الزمنية للخطوة (أ)؛ الفترة الزمنية للخطوة (ب1)
مقارنة بالفترة الزمنية للخطوة (أ).
على الرغم من كون الأوقات الأطول لخطوة التبريد المسبق (ب1) مفيدة للاستخلاص Lay أنه يتم
مج مزيد من 602 قبل خطوة الامتزاز (أ)؛ فإنها لا تكون مفيدة بالنسبة لنقاء 002. في الحقيقة؛ يتم تحقيق الزيادة في النقاء فقط في حال كان متوسط محتوى 002 لتيار الشطف أكبر منه في
التغذية وهذه هي الحالة بالنسبة للفترات الزمنية القصيرة للتبريد المُسبق (ب1)؛ على الجهة
الأخرى؛ في حالة الفترات الزمنية الطويلة للتبريد المُسبق؛ يغادر النيتروجين المُتضمِّن في تيار
المخلفات المفاعل مما Caedd تيار الشخطف.
علاوة على ذلك؛ تعد الحرارة التي تؤثر على الناتج أثناء خطوات التبريد المُسبق المذكورة (ب1)
0 والتسخين المُسبق (أ1) مفيدة لكلاً من استهلاك الطاقة والإنتاجية. في dial) يحدث مج 602 ol تبريد خطوة التبريد المسبق (ب1) الحشوة؛ مما يتطلب بالتالي خطوة تبريد أقصر (ج)؛ في حين يتم إطلاق الحرارة أثناء خطوة التسخين المسبق (أ1) نظرًا لمساهمة امتزاز 002 في تسخين الحشوة قبل خطوة التسخين الفعلية (ب). تم ملاحظة ذلك بالفعل في سمات درجة الحرارة الموضّحة في الشكل 9.
5 بحسب المُوضّح في الجدول 1؛ يكون نقاء 002 (DP) الذي تم الحصول عليه بالعملية في الاختراع أكبر بكثير من النقاء الذي تم الحصول عليه بالعملية في الفن السابق؛ تحديدًا 0.968 (الدورات 1)» 0.974 (الدورة 2) و0.962 (الدورة 3( مقابل 0.833 (الدورة 4). يتم الحصول على نقاء of في العملية في الاختراع بفضل وجود خطوة التسخين المسبق (أ1)؛ التي يتم خلالها تغذية الممتز الذي تم تحميله ب 002 المُتضمّن في تيار الشطف وبتم Lal إطلاق تيار يحتوي
0 على N2- نتيجة لذلك؛ يزيد الاستخلاص الكلي ل 002 أيضًا. علاوة على ذلك؛ يمكن ان يصل نقاء 602 Gag للعملية في الاختراع إلى 96100 بسبب انه أثناء خطوة التسخين التمهيدية (أ2) لا يتم جمع المنتج الناتج الذي يحتوي على N2- في المنتج مستهدف (Sly يتم تسليمه لإجراء خطوة امتزاز أخرى (أ).
— 7 2 — اكتشف 232 الطلب على نحو مثير للدهشة أن استخدام خطوة التسخين التمهيدية )21( بعد خطوة التسخين المسبق المذكورة (أ1) وقبل خطوة التسخين المذكورة (ب) له تأثير مفيد بشكل كبير على نقاء منتج 602 بدون التأثير Gla على الإنتاجية واستهلاك الطاقة. لم يكن هذا التأثير متوقعًا على الإطلاق.
بالفعل؛ الشخص الماهر في الفن الراغب في استخلاص أكثر من 9695 من 602 بنقاء أعلى من 5. مع الحفاظ على استهلاك منخفض للطاقة وتحقيق إنتاجية عالية؛ لم يضع في عين الاعتبار استخدام خطوة التسخين التمهيدية (أ2) في عملية وفقًا لشكل 1؛ Jilly الحصول على عملية وفقًا لشكل 2. تم إثبات ذلك بالآتى. عملية تشتمل على تسلسل الخطوات 0 ‘ f) 1 ( 3 (ب) ‘ )< 1 ( 3 (ج كما في شكل 1 تسمح
0 بالحصول على نقاء 002 عالي؛ Ally مع هذا لا تعد الطريقة الوحيدة للوصول إلى استخلاص 2 عالي تحديدًا (بحسب الواضح من الشكل 5). على الجهة الأخرى؛ من شأن عملية تشتمل على تسلسل الخطوات (أ)» (أ2)» (ب)» (ج) أن تتسم باستهلاك عالي للطاقة Lally منخفضة؛ بسبب استهلاك خطوة )21( التسخين التمهيدي الطاقة والوقت وعدم إنتاجها 0602. نتيجة لذلك؛ لم يتصوّر الشخص الماهر في الفن إدخال خطوة (أ2) التسخين التمهيدي في العملية 5 في شكل 1؛ مما يعطي العملية في شكل 2؛ من أجل زيادة نقاء 002 أكثر خصوصًا عند الاستخلاص Jal ل «CO2 مع تحقيق استهلاك منخفض للطاقة وانتاجية عالية. وإنتاجية أعلى بكثير من العملية التي تشتمل على خطوة تسخين تمهيدية (أ2)؛ ولكن ليس خطوات التسخين المُسبق (أ 1( والتبريد العُسبق (ب1). تم تحديد المنحنيات الموضّحة في الشكل 11 عن 0 طريق الأخذ في عين الاعتبار نقاط البيانات التي لها نسبة تساوي أو أعلى من 9696 واستخلاص يساوي أو أعلى من %90. يتعلق النقاء أيضًا بوقت خطوة الامتزاز (أ). مع زيادته؛ تقترب الجهة الانتقالية التي يتم عبرها امتزاز 602 يقترب من طرف المفاعل؛ من شأن النقاء أن يزيد بسبب تحميل المفاعل بشكل زائد ب 602 لحين اختراق الجهة له في النهاية؛ ag النقطة الذي ينخفض عندها الاستخلاص بسرعة.
— 2 8 —
من شأن الزيادة في تحميل CO2 في المفاعل عند انتهاء خطوة الامتزاز أن ينتج عنها أيضًا
انخفاض في استهلاك الطاقة النوعي بسبب استخدام الحرارة المزوّد بها بكفاءة أكبر (يتم استهلاك
نسبة أكبر من مج 602 الفعلي).
يمكن dug) التأثير المذكور أعلاه عند مقارنة سمة التركيبة الخارجة وفقًا للدورات 1 و2 (شكل 9)؛
حيث تخترق جهة 0602 بوضوح المفاعل السابق بدرجة أكبر في حالة الدورة 2؛ حيث تكون
خطوة الامتزاز أطول.
مع هذاء يتم التعويض عن الاستخلاص الأقل ل 602 الذي يتم التوصل إليه في الدورة 2 بالنقاء
الأعلى واستهلاك الطاقة الأقل بكثير.
يتم الوصول إلى الاستخلاص الزائد ل 602 في الدورتين 1 و3 عن طريق تطهير المفاعل بتيار 0 الخلفات الذي يحتوي على -2ل أثناء خطوة التبريد المسبق (ب1)؛ حيث يتم مج كمية إضافية من
2 يعني فقدان كمية أقل من 602 أثناء خطوة الامتزاز (أ).
شكل 12 يبيّن الجدول الزمني لتشغيل العملية وفقًا للنموذج الثاني للاختراع في ظل ظروف
التشغيل المناظرة لتلك الدورة 1 (الجدول 1).
من أجل ضمان استمرار الإنتاج ومزامنة خطوات التسخين المُسبق )1( والتبريد Gaal) (ب1)؛ 5 يكون وقت الخمول 150 ثانية؛ ويتم تقسيمه إلى فترتين زمنيتين قدرهما 130 ثانية (قبل التبريد
المُسبق) و20 ثانية (قبل التسخين المُسبق) ولذلك نحتاج إلى 9 مفاعلات؛ يتم تشغيلهم تبادليصا
لمدة 300 ثانية.
ومن الجدير بالذكر أن هناك عددًا أدنى من المفاعلات اللازمة لضمان وجود قيود على الجدولة
الزمنية؛ وأن زيادة عدد المفاعلات بشكل JIE) ple من أوقات الخمول والعكس بالعكس.
Claims (1)
- عناصر الحماية 1- عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة (TSA) temperature swing adsorption لإزالة مُكوّن مستهدف من خليط غازي gaseous mixture يحتوي على مُكوْن واحد مذكور إلى جانب المُكوّن المستهدف»؛ يتم تنفيذ العملية المذكورة في عدة مفاعلات» Cua يؤدي كل مفاعل الخطوات التالية:1 خطوة امتزاز adsorption ؛ تشتمل على ملامسة التيار الداخل للخليط الغازي gaseous mixture المذكور مع ممتز صلب solid adsorbent وامتزاز adsorption مُكوّن مستهدف من التيار الداخل المذكور؛ مما يعطي المُكوّن المستهدف- الممتز adsorbent الذي تم تحميله وتيار مخلفات 506807 Waste أول مستنفد منه المُكوّن المستهدف؛ب) تسخين الممتز المذكور الذي تم تحميله ومج كمية أولى من المُكوّن المستهدف؛ مما يعطي 0 الممتز المعاد توليده We وتيار مخرجات output stream أول يحتوي على المُكوّن المستهدف الذي تم مجه؛ و ج) تبريد الممتز المذكور المعاد توليده Wa puis العملية في كل مفاعل بالآتي: خطوة تبريد مسبق قبل خطوة التبريد المذكورة؛ حيث الممتز المذكور المعاد توليده a تتم 5 - ملامسته مع تيار المخلفات المستنفد منه المُكوّن المستهدف الذي يتم تزويده بمفاعل AT غير المفاعلات المتعددة المذكورة أثناء تنفيذ خطوة الامتزاز 805000100 ؛ حيث يتم مج كمية ثانية من المُكوّن المستهدف مما يعطي تيار مخرجات ثاني يحتوي على المُكوّن المستهدف؛ و خطوة تسخين مسبق بعد خطوة الامتزاز adsorption المذكورة وقبل خطوة التسخين heating المذكورة؛ حيث الممتز المذكور الذي تم تحميله تتم ملامسته مع تيار شطف يحتوي على المُكوّن 0 المستهدف الذي يتم تزويده بمفاعل AT غير المفاعلات المتعددة المذكورة أثناء تنفيذ خطوة التبريد المسبق pre—cooling step حيث يتم امتزاز كمية المُكوّن المستهدف المُتضمّنة في تيار الشطف المذكور وبتم إنتاج تيار المخلفات الثاني المستنفد منه المُكوّن المستهدف؛ حيث يعطي المفاعل الأول تيار المخلفات المذكور لخطوة التبريد المسبق pre—cooling step ؛ ويعطي المفاعل الثاني تيار الشطف المذكور لخطوة التسخين المسبق step 056-0688009 .— 0 3 — 2- العملية Gig لعنصر الحماية 1؛ حيث تيار المخلفات المذكور لخطوة التبريد المسبق pre— cooling step يتم تبريده قبل خطوة التبريد المسبق pre—cooling step المذكورة. 3- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1 حيث يتم تسخين تيار الشطف المذكور قبل خطوة التسخين المسبق step 016-08810090 المذكورة. 4- العملية Gg لعنصر الحماية 1؛ Cus تشتمل خطوة التسخين heating على تبادل حراري مباشر direct heat exchange مع وسط تسخين heating medium ملامس للممتز.adsorbent 10 5- العملية Gig لعنصر الحماية 1؛ حيث تشتمل خطوة التبريد على تبادل حراري مباشر direct heat exchange مع وسط تبريد ملامس cooling medium للممتز adsorbent . 6- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ Cus تشتمل خطوة التسخين heating و/أو خطوة التبريد cooling 5 على تبادل حراري غير مباشر indirect heat exchange . 7- عملية Gig لعنصر الحماية 6» حيث خطوة التسخين heating المذكورة تحدث Wha أثناء التسخين المُسبق pre—heating step ؛ وخطوة التبريد 009 المذكورة تحدث Wha أثناء خطوة التبريد المسبق pre—cooling step . 8- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ Cus تيار الشطف المذكور يتم تبديله بدون تخزين وسط من المفاعل الآخر المذكور الذي يتعرض لخطوة التبريد المسبق pre—cooling step إلى المفاعل المذكور الذي يتعرض لخطوة الامتزاز adsorption .9- العملية By لعنصر الحماية 1؛ حيث تيار الشطف المذكور يتم تبديله بالتخزين الوسط في خزان مناسب من المفاعل الآخر المذكور الذي يتعرض لخطوة التبريد المسبق pre—cooling step إلى المفاعل المذكور الذي يتعرض لخطوة الامتزاز adsorption .10- العملية lg لعنصر الحماية 1؛ كل مفاعل من المجموعة المذكورة )3 خطوة تسخين تمهيدية بعد خطوة التسخين المسبق pre—heating step المذكورة وقبل خطوة التسخين 9 المذكورة؛ حيث أثناء sshd التسخين heating التمهيدية المذكورة يتم إطلاق منتج غازي يحتوي على المُكوّن المذكور من الممتز وتدويره إلى مفاعل الذي يتعرض لخطوة الامتزاز adsorption .1- العملية وفقًا لعنصر الحماية 10 حيث ينطبق واحد من الشروط التالية: الفترة الزمنية لخطوة التسخين heating التمهيدية من 3 إلى 10 أضعاف الفترة الزمنية لخطوة التسخين المسبق pre—heating step ؛ الفترة الزمنية لخطوة التسخين heating من 15 إلى 70 ضعف الفترة الزمنية لخطوة التسخين 5 المسبق pre-heating step ¢ الفترة الزمنية لخطوة التبريد coOlING من 10 إلى 50 ضعف الفترة الزمنية لخطوة التبريد المسبق pre—cooling step . 2- العملية وفقًا لعنصر الحماية 10( حيث خطوة التسخين heating التمهيدية المذكورة يتم 0 تنفيذها عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة خطوة التسخين heating التالية. 3- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يعد الممتز الصلب solid adsorbent المذكور مناسبًا للامتزاز الانتقائي للمُكوّن المستهدف المذكور مقارنة بالمُكوّن المذكور ومقارنة بالماء. 5 14- العملية lg لعنصر الحماية ol حيث الممتز الصلب المذكور يشتمل على طبقة أولى من مادة أولى مناسبة لامتزاز الماء انتقائيًا وطبقة ثانية من مادة ثانية مناسبة لامتزاز المُكوّنالمستهدف «Glan وخطوة الامتزاز adsorption تشتمل على خطوة أولى لامتزاز الماء مُتضمّنة في الخليط الغازي؛ عبر الطبقة الأولى المذكورة؛ وخطوة ثانية لامتزاز المُكوّن المستهدف؛ عبر الطبقة الثانية المذكورة. 15- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1 حيث لا تزيد درجة حرارة خطوة التسخين heating المذكورةعن 250م". 6- العملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ حيث يكون المُكوّن المستهدف عبارة عن ثاني أكسيد الكريون carbon dioxide .7- العملية Bg لعنصر الحماية 1؛ تستخدم dalled غاز الاحتراق لمحطة أمونيا ammonia أو ميثانول methanol أو يوريا urea . 86- محطة plant لمعالجة خليط غازي Aly gaseous mixture مُكوّن مستهدف من5 الخليط الغازي المذكور بعملية وفقًا لعنصر الحماية 1؛ المحطة تشتمل على عدة مفاعلات»؛ كل مفاعل يحتوي على حشوة ممتزة لامتزاز المُكوّن المستهدف المذكور GE حيث: كل مفاعل يعمل بسلسلة خطوات تشتمل على: امتزاز المكوّن المستهدف في الحشوة الممتزة؛ التسخين المُسبق واللاحق للممتز الذي تم تحميله لمج المُكوّن المستهدف» التبريد المُسبق واللاحق للممتز المتحصل عليه المعاد توليده؛ وحيث يتم توصيل المفاعلات Lod بينها بحيث كل مفاعل:0 أثناء خطوة التبريد المسبق pre—cooling step ¢ يستقبل تيار المخلفات المستنفد die المُكوّن المستهدف الذي يتم تزويده بمفاعل آخر غير المفاعلات المتعددة المذكورة أثناء تنفيذ المفاعل الآخر المذكور لخطوة الامتزاز adsorption ؛ أثناء خطوة التسخين المسبق pre-heating step ؛ يستقبل تيار شطف يحتوي على المُكوّن المستهدف الذي يتم تزويده بمفاعل آخر غير المفاعلات المتعددة المذكورة أثناء تنفيذ المفاعل5 الآخر المذكور لخطوة التبريد المسبق pre—cooling step .— 3 3 — 9- العملية Gig لعنصر الحماية 15( حيث درجة حرارة خطوة التسخين heating المذكورة لا تزيد عن 6200 0- العملية Big لعنصر الحماية 15( Gua درجة حرارة خطوة التسخين heating المذكورة لا تزيد عن 170م".1- العملية BG لعنصر الحماية 4؛ حيث وسط التسخين المذكور هو تيار يحتوي بشكل سائد على المكون المستهدف.0 22- العملية وفقًا لعنصر الحماية 15؛ حيث وسط التبريد المذكور هو تيار مخلفات مستنفد منه المكون المستهدف. 3- العملية وفقًا لعنصر الحماية 11؛ Cus تبلغ الفترة الزمنية لخطوة التسخين heating التمهيدية ستة أضعاف الفترة الزمنية لخطوة التسخين المسبق pre—heating step المذكورة.Bo Nara 1 Ce Ae اي 1 RO 0 TL ا 5 ESR SR TR Ea CURR a PONE 0 ع ا EERE don ري جا A 0 امدعب ١ SE EE Ee ١1 7ج ER اليه ا ل on - — SER an LE anne Ee A Es Gr Ea aap ? SEY Puan = RA SE EE : لا ل JRCORNERRTS LE Sanna ل EL Ree TE Raa RRs ROR be PS CRRA RE | SARE TEL — تسم - il ا ا | 2 RE Bo RE AE ا ا العا ا ا ا SN 3 un 8 a 1 0 بم 1 2 Can AY x ASRS pi A E 1 1 Tn 3 Se أ الا لاا ار ا و احير : :1 لين ا CR سين ا ل 0 ل اي ا ا ا ا اا AN EA = J REE 0 A ا الا 0 جرجالي % SEINE Ras : ا >< 7 ELE RRR RS 1 ا | الم الي ل SEE ل ل * LT بو 1 Aas! TL eg TR TT OR ERE Fo ET I Eas 1 ERIN ل 4 ل ل N LL een - 1 Ras Sr : 2 SES - ae 8 8 اسمن EO ا 2 Ee = ED RR REESE RS A. 0 en ع 0 RRs! ل ال يت Ty . 1 SERENE 1 9 1 ا 5 كي اا اا ل = CER ا 0 اا كناد ea TDI) > = لبي ريد a 7 = IIR ge RAs ل ا ار ل اا ™ URNA Ee ل we ال ChE الي الب F Se ow SE لبا ل ا ا ب 1 اي fT 3 ااا CER A EN od ARR SRR: $e ب NSE : دب EERE RRR CI & p NRE SET 1 الت ابا بال ميات اق يي اا ا ات ا LS es اما لل ا ا ا ل ا ا ل ال لي ball ra 3 Ent 7 TI RE Dt nee ا ا ا مين bi , 7 3 ا ل ا ل يب ف لبر تا ا ااا ا ل ! pi 2 اب تابخ wr ا لكا ا ا لا اب 7 REE AE ص جيل ES SAR ا ا = 8 id PIN) 5 الي 1 عن ار fe - 4 5 :سج ا ا ل اي ل ل لاا ل AER ال ا B 1 SRO KAO : ال ا Ti ERT RAN : pa nc 7 RE TI Cen] ل OTIS الت م ل RN, ل المتت ل ا 1 a 8 1 ey ا - اود يي ROE Lh ا > 3 SL NE na A a التو RE SLY eR 2 1 م 1 pS BR ARERR الا ا اا iS , اا اس 5 ER haa o Jove Pea — . — EN ل 0 خط ay SER ال ترات يا i CERNE ENE SER SERENE a EE SII TL I 0 ها RIE الي ا EN a 1 َي 7 7 Sook ا ا Clie - fool intial RE SIN : A N 3 ال ا ECR EL Fr RS CAO Po : التي ا SER SR J ل ايا اال ِ SL IRE ب ل : مجو وود 5 9 a ل تا ااا الا ih 8 ل ال : SERRE Juana do pass EI - CEN FS LT TI تت لات Ra SRE 8 Tp 7 لوف اا : ال ل ل ا ER i ل ا EE oe ag SRE ا ال 080 : E HALT 1 REARDON . EEE I ل ال ا ا ا 1 oF اص 1 Rep tga X17 CHET : ٍ لني SH . : E ER B a Bo SER 4 1 RRA SEE 8 : rosa] : n لوا يج مج ال 1 1 PL = tf J تج ا ل 1 : ل 1 ! ا[ oy Loa ean ; ممح ب جد . 4 TE Ne : ,™ ¢ RL a > ال انا 3“ عسل ERY 1 SE en TL 3 ال ال 0 3 : : na SEER 3 SIRT Un = EEE Re Ra i A I A 1 i Ne Rs 3 Ee 8 ار ati BR SRR OB Ral 3 SR RARE : جم 4 ل امار ا 1 5 1 2 ووه : : cd Be ar SAE DE ل 3 EON i eh REED nil sn era Ee FE SES RA it OI CENTER TE : g Ry BIRR LE EEE 0 i RS i 0 i S—— الت ا ب ع ا ا لا TRA ee TT TT I - SRR SEE aE sR الي اا aan TEE SEL a ا ل ER RAR aa I 0 ا اطي ل Rn ا ا SYREN Lo EE ست ا مل ما اي انمجن ا ما اا اي Fev CN ار ال ل ا تاي اليا ال الي حبق — as ل ١ َ اليب 8 RAEI 3 نحت ام I = 9 ا 1 Ly in EE ١ 3 i ا اج اا اا ات اج ا ا - :ا REE EEE ا ا اوسا BCE الا 6 Ne اي Je I A SE I nT ا ا 3 re NAR ل ا - ال ل ا TREE 1 - ا Ne ال ا 7 J y 1 ARR Aes! FRED RE ا Eo > SERS ee : Lh الا ا :| ا مني تتا EN iF > الب لي توت RHE { را ا Fa ] CER ا 0 ane po ¥ * Ne ) { ¥٠ 3 6 ٠ : ; 0 A i 5 = A: . am pall يي p AF A : fo \ el 1 ا ام » Wi * rises * 5 [3 Ae X النقاء PH ٠ USE ES y 0 المرجع اي 1 wos REA af = by AS 1 4 TE Foe 8 >34 4 ب يح 1 Sr ا ا( يم 8 3 1 : 0 : صف Ye fe ES Mw Yea الانناجية ؛ JS4 i : : y +4 TN party EARS ls 0 a Aa EE 3 Sond edie شور —_— CF eis 1 A - CE 0 i = ا يي ؟) en ! ل ia : 2 ا م لح اي + ERE | RR a : وت تا لأ ا ا % ٍ «1 3 ’ : 2" ٍِ م uy a ل . ل ee ب : 3 : = * 1 م 2 ٍ ٍ ا ل ل تتا لات . لا \ a ) ض ض | IB 0 : : , . Od « > A * Se 4 التقاج 2H & KS MN : w ae aa pal + | ; 2 Ca 4 1 1 P= 3 4 & = جديدة Bj ake ~~ aE of 1 34 3 اتا Sw ا. ا ص %, v fhe y fa i ا تر * £ 4 4 5 Ae kY ln » اليو كي الانتاجية + شكل١ تج ا سه سجس SRYنب ييi ا اقاع لا ask EJ - + دؤرة جديدة . = t " 0أ ص«of المراجع ]2) Es I ha i i! 0 & > J ; 0 J © 48 5 A ® AR L clad ام bh ie 5 A " . ged . wpe : 3 م ا لبس ب0 4 9 5 2 k 3 دورة جديدة سمي ~ rey FERN 1 3 Fase مخ:+ - اي اا 0"8 Shea Yo 5 ون As ba . Fo bay AE٠ 3 9 ٠ i 5 أ أ 23 بدا مز ا : — i Fi] ¥ eg : f= " | ] oon hd "I : 3 ! ! EIR ل Soy 5| | : : © Lo I, : : 31 x 1 1 § - 3 0 sal: : الالقورة ؟ i . ١ : 4 FARE : SR re : by) 5 1 1 0 : pe 8 الدورة T Pag grea | 1 - 4 iy لاسا ااا ا لا 1 بل 1: . ١ ِ ا مي 8 i ht Yau kB Jt wa CC 11 EY 4 الدورة * ام م 1 Seu 11. 4 | “> : ٍ ب د بي جع i i a. - Try RL i i 1 >> ا 0 0 = vo : لت 2 في RAN : الدورة ا 1 1 الاوقات] 1 28 gh 8 I< &— 4 0 — ب ض d i 3 حصن i } ا م i i S| J Fhe 1 ; = 3, FR بم 0 i 1 & - : 1 ! = 5d a ع 1 1 7 I I الج | I 1 0 FV 1 ! OQ 8 Ad - ’ i : SAE تيتا HTC | Ee —— ss i 4 ج نأ ايع 5 galt re H ِ وب اا i \ 1 EN TA rl RY ! J Ya ¢ I 1 { eu = | I I wT | : 1 I. - iy eg SR ببستت الدورة جا 8 : الاوقات] [ od gh % ¥ op كا ooم ؟ ِ Lo * 0 + < ا النقاء ا « 1 = 3 جم + 0 J ES ١ : الإستخلاصس ب 2 خب م ون : Eon} : a + * Yul : : 3 ا a= 3 1 للا . :0 لي FB & 4+ !م 0 ٠ 0 نه ¥ 1 i ] # i : ##ج وريج 8 hes A SE ¥ : * - x * ¥ 3 يم La LJ ١# Le Lind * ٠ * اتاد FE -EE. سح _ سي مجح ا Ee الست جد اليا Rr eee) AORN 3 مي 1 BESSON RA i 3 دج لل 0 ا Foy Seo OIRO) SE ERR لب ميس ال Visi at SL Summ ¥ Ree a RELY Sia TTS ا Rea Ay Xe RE a SEL Te SN ا لوبي PRs! Sa الحم = 8 Desai ل ا ا لل Ea 1304 — ا a ا : a 1 La ee : SE : = pegs son اتح ا ل Wks . Cea me Tar SE BEES In ca 8 ل 0 امسا الا pie اا ا TET الح اا الأ * ea RATES Se SRNR AS Fran = i So SRE 0 #3 ل 9 م ey Sino الول ب a ¥ EER 4 مضت ل > - CN RA AREER a RY. ا .ا ل ب aa Re rere 0 1 BB ا ا A Sen ae LEER Ra: avant Ra ne: SRR RAR يج اجر SIRES ات 0 0 ل BI : TTR ES ا 0 if ا . A aaa NMS = LR BE pa La EY احا ا Nie oe با 2 jh . foe 0 ا الا 1 LER <> اجيج Se al Te ا 9 - NHR حا ال ا لل . من 0 ال = ل aie mend Hin : ا شر مب ل :م ay ل ل ل ل SESE لاا RRR een FAL eR EEN ¥ REE Te = ve # اكيز A Ie Ray = ABR SEEN DN ىل RRR RE 5 الك i 1 1 SESE Ei I اا لمشت 1 . ¥ 1 لحر 8 HEE 1غ ال ات 5 x } BER ال vu x RRR EEN LY 4 x SSS presen * ١ & . 1 SRR + *ا 0 ؟ 8 * : x ¥ % a Fry oo ما ا ثاتب ١ ; + لبن أ ا 3 و Fran ا و YWلاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا Sued Authority for intallentual Property RE .¥ + \ ا 0 § 8 Ss o + < م SNE اج > عي كي الج TE I UN BE Ca a ةا ww جيثة > Ld Ed H Ed - 2 Ld وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها of سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. Ad صادرة عن + ب ب ٠. ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب 101١ .| لريا 1*١ v= ؛ المملكة | لعربية | لسعودية SAIP@SAIP.GOV.SA
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16159248.0A EP3216511A1 (en) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | A temperature-swing adsorption process |
| EP16171370.6A EP3216513A1 (en) | 2016-03-08 | 2016-05-25 | A temperature-swing adsorption process |
| PCT/EP2017/055285 WO2017153385A1 (en) | 2016-03-08 | 2017-03-07 | A temperature-swing adsorption process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA518391719B1 true SA518391719B1 (ar) | 2021-07-28 |
Family
ID=55527321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA518391719A SA518391719B1 (ar) | 2016-03-08 | 2018-06-03 | عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10874974B2 (ar) |
| EP (3) | EP3216511A1 (ar) |
| JP (1) | JP6763979B2 (ar) |
| CN (1) | CN108367230B (ar) |
| AU (1) | AU2017229270B2 (ar) |
| BR (1) | BR112018067886B1 (ar) |
| CA (1) | CA3004186C (ar) |
| CL (1) | CL2018002551A1 (ar) |
| RU (1) | RU2737887C2 (ar) |
| SA (1) | SA518391719B1 (ar) |
| WO (1) | WO2017153385A1 (ar) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3216512A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Casale SA | A temperature-swing adsorption process |
| EP3449997A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-06 | Casale Sa | A temperature-swing adsorption process |
| EP3449996A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-06 | Casale Sa | A temperature-swing adsorption process |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE139460T1 (de) | 1990-10-01 | 1996-07-15 | Fmc Corp | Druck- und temperaturwechseladsorptionsvorrichtung |
| US5298054A (en) * | 1990-10-01 | 1994-03-29 | Fmc Corporation | Pressure and temperature swing adsorption system |
| US6592836B2 (en) | 2001-02-02 | 2003-07-15 | Jeffrey Raymond Hufton | Production of carbon monoxide |
| US20030037672A1 (en) * | 2001-08-27 | 2003-02-27 | Shivaji Sircar | Rapid thermal swing adsorption |
| GB0216914D0 (en) | 2002-07-19 | 2002-08-28 | Air Prod & Chem | Process and apparatus for treating a feed gas |
| DE102005032025A1 (de) | 2005-07-08 | 2007-01-18 | Linde Ag | Verfahren zur adsorptiven Entfernung von Spurenkomponenten |
| US7744677B2 (en) * | 2007-05-25 | 2010-06-29 | Prometheus Technologies, Llc | Systems and methods for processing methane and other gases |
| RU2363523C2 (ru) * | 2007-07-06 | 2009-08-10 | Вячеслав Викторович Самонин | Сорбирующая система, включающая теплопроводящий элемент |
| EA016640B1 (ru) * | 2008-02-04 | 2012-06-29 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ регенерации слоев адсорбента |
| CN101530718A (zh) | 2008-03-13 | 2009-09-16 | 郭永义 | 变温变压吸附分离f-t合成循环气中轻烃工艺 |
| US9295939B2 (en) * | 2008-04-06 | 2016-03-29 | Innosepra Llc | Carbon dioxide recovery |
| KR101312914B1 (ko) * | 2008-04-06 | 2013-09-30 | 라비 자인 | 이산화 탄소 회수방법 |
| CN100595263C (zh) * | 2008-04-22 | 2010-03-24 | 成都五环新锐化工有限公司 | 从富含甲烷的混合气体中生产液化天然气的前端组合净化工艺 |
| DE102008062387A1 (de) | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Reinigung von technischen Gasen und Gewinnung von Sauergasen |
| US8936727B2 (en) * | 2009-03-06 | 2015-01-20 | Uop Llc | Multiple bed temperature controlled adsorption |
| WO2010123748A1 (en) | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Univation Technologies, Llc | Regeneration of purification beds with a jet compressor in an open loop cycle |
| CA3045687A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Inventys Thermal Technologies Inc. | Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure |
| JP2013132582A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Toyobo Co Ltd | 有機溶剤含有ガス処理システム |
| US8778050B2 (en) * | 2012-02-01 | 2014-07-15 | Basf Corporation | Heavy hydrocarbon removal process |
| EP2638949A1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Ammonia Casale S.A. | Process for removing carbon dioxide from a gas stream |
| US8936669B2 (en) * | 2013-05-06 | 2015-01-20 | Uop Llc | Temperature swing adsorption systems and methods for purifying fluids using the same |
| EP3102309B1 (de) * | 2014-02-04 | 2018-12-05 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung höhermolekularer verbindungen aus synthesegas unter verwendung eines indirekt beheizten co2-tsa |
| EP3216512A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | Casale SA | A temperature-swing adsorption process |
| US10765991B2 (en) | 2017-08-10 | 2020-09-08 | Air Products And Chemicals, Inc. | Rapid cycle pressure swing adsorption process and adsorbent laminates for use therein |
-
2016
- 2016-03-08 EP EP16159248.0A patent/EP3216511A1/en not_active Withdrawn
- 2016-05-25 EP EP16171370.6A patent/EP3216513A1/en not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-03-07 CN CN201780004605.XA patent/CN108367230B/zh active Active
- 2017-03-07 WO PCT/EP2017/055285 patent/WO2017153385A1/en unknown
- 2017-03-07 AU AU2017229270A patent/AU2017229270B2/en active Active
- 2017-03-07 US US16/074,538 patent/US10874974B2/en active Active
- 2017-03-07 JP JP2018566638A patent/JP6763979B2/ja active Active
- 2017-03-07 BR BR112018067886-4A patent/BR112018067886B1/pt active IP Right Grant
- 2017-03-07 RU RU2018134599A patent/RU2737887C2/ru active
- 2017-03-07 CA CA3004186A patent/CA3004186C/en active Active
- 2017-03-07 EP EP17709078.4A patent/EP3426383B1/en active Active
-
2018
- 2018-06-03 SA SA518391719A patent/SA518391719B1/ar unknown
- 2018-09-06 CL CL2018002551A patent/CL2018002551A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2017229270B2 (en) | 2022-06-23 |
| AU2017229270A1 (en) | 2018-05-10 |
| CN108367230B (zh) | 2021-02-19 |
| RU2018134599A (ru) | 2020-04-08 |
| CA3004186C (en) | 2023-10-03 |
| EP3216513A1 (en) | 2017-09-13 |
| US20190030479A1 (en) | 2019-01-31 |
| WO2017153385A1 (en) | 2017-09-14 |
| EP3426383A1 (en) | 2019-01-16 |
| JP2019512390A (ja) | 2019-05-16 |
| CA3004186A1 (en) | 2017-09-14 |
| EP3216511A1 (en) | 2017-09-13 |
| RU2737887C2 (ru) | 2020-12-04 |
| JP6763979B2 (ja) | 2020-09-30 |
| US10874974B2 (en) | 2020-12-29 |
| CL2018002551A1 (es) | 2018-12-07 |
| EP3426383B1 (en) | 2019-11-13 |
| RU2018134599A3 (ar) | 2020-04-08 |
| BR112018067886A2 (pt) | 2019-01-08 |
| CN108367230A (zh) | 2018-08-03 |
| BR112018067886B1 (pt) | 2022-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA518391719B1 (ar) | عملية امتزاز التغير في درجة الحرارة | |
| JP2004202393A (ja) | 二酸化炭素の脱着方法 | |
| US11344839B2 (en) | Temperature-swing adsorption process | |
| EP3426382B1 (en) | A temperature-swing adsorption process | |
| CN108939811B (zh) | 一种气态碘提取方法 | |
| CN107847850A (zh) | 结合的快速循环的变温和变压吸附方法及其相关的装置和系统 | |
| JP7145934B2 (ja) | 温度スイング吸着方法 | |
| SU1126305A1 (ru) | Способ разделени многокомпонентных смесей | |
| JP2009192020A (ja) | アルカリ金属、アルカリ土類金属イオン交換したフォージャサイトをメタン吸着剤として利用したメタンの貯蔵方法 |