TW527208B - Pressure swing adsorption process for selectively removing nitrogen from natural gas - Google Patents
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Description
527208 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -—---- B7_— _ 五、發明說明(11 ) 甲烷選擇性結晶沸石 第二階段p S A中所用之甲烷選擇性吸附劑爲結晶矽 foi沸石’諸如1 3 X更筒錦X,具有砂與錦之比率約爲 1 ’或——非結晶吸附劑,諸如矽土凝膠或碳。 宜使用鈉形態之高鋁X沸石,唯亦可使用其他交換形 育g 〇 --特別較宜之高鋁X爲沸石X E,其製備顯示於實例
中C 最宜之甲烷吸附劑爲碳。 如P S A工蓋中所知,沸石由諸如黏土,矽土,及/ 或金屬氧化物等材料當地複合或生長。後者可爲自然發生 ’或成凝膠沉澱凝膠之形態,或包含矽土及金屬氧化物之 混合物之凝膠。結晶材料普通包含於自然發生之黏土,例 如膨潤土及高嶺土中,以提高吸收劑在商業操作情況下之 粉碎強度。此等材料,即黏土,氧化物等用作吸著劑之黏 劑合。需提供具有良好物理性質之吸著劑,因爲在商業分 離方法上,沸石常接受粗糙之處理,此會使吸著劑粉碎成 粉狀材料,此在處理中引起許多問題。使用此等黏土結合 劑提高吸著劑之強度。 可與結晶沸石複合之自然發生之黏土包括綠土及高嶺 土族,此族包含蒙脫石,諸如副膨潤土及高嶺土,普通稱 爲 D i X i e,M c N a m e e,G e 〇 r g i a,及 F1 ◦ r i d a 等,其中,主要構 成份爲多水高嶺土,高嶺土,狄克石,珍珠陶土,或富矽 高嶺土。此等黏土可在原狀態中如原採掘或初接受燒製, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)丨1 -14-
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 A7 ------ B7 五、發明說明(12 ) 酸處理,化學修改使用。 除以上材料外,結晶沸石可與基質材料,諸如矽土-銘土 ’砂土一鎂土,砂土 一銷土,砂土 一钍土,砂土一鈹 土’矽土鈦土,以及三元複合物,如矽土-鋁土-钍土, 石夕土-鋁土 一銷土,砂土一銘土 一鎂土,及砂土一鎂土一 鉻土複合。基質可爲共凝膠之形態。最後分開之結晶金屬 有機矽酸及無機氧化物凝膠基質之相對比率可隨結晶有機 矽酸鹽含量之變化向約百分5重量至百分9 0重量廣大變 化’且更普通在複合物之百分9 0重量範圍。 在使用者,吸附劑經熱處理,如本藝中所熟知。 如使用碳或矽土凝膠作爲甲烷選擇性吸附劑,則此等 需不與上述材料複合。 以下實例顯示本發明之創新方法。 實例1 約1 Μ M C F D之進料氣體引進於含有約6 0 f t 3之 吸附劑之床中。吸附劑由C T S — 1或B a — E T S 4沸 石之珠粒構成,具4 - 4 Q網孔範圍。進料氣體在壓力約 4 0 〇 P s i a上饋進約8 〇秒之期間。在此點離開 P S A之氣體流在表中標示爲f。在8 0秒之終,進料供 應切斷。該床然後與另一床或一櫃在本藝中稱爲平衡化之 --步驟中同流去壓。在第一平衡化之終之壓力約爲2 4〇 p s i a。該床再與一第二床或櫃在另一平衡化中同流去 壓至1 2 0 P s i a壓力。二平衡化步驟各可在約2 〇秒 張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G x 297公复)丨,:15 - I I I----- —tr·*5^# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 Α7 _____ Β7 五、發明說明(13 ) 中完成。在該床完成二平衡化後,再與另一床同流去壓至 7 5 p S i a ,以提供洗滌氣體。洗滌氣體可暫時儲存於 一櫃’或直接輸送至另一床。提供洗滌氣體步驟約在2 0 Ο中成。g亥床然後逆流去壓至約5 p s i a之壓力經約 1 0秒之期間(下吹氣體)。其次,該床由來自前洗滌步 驟所灌充之櫃,或同流去壓下之另一床之氣體逆流洗滌。 此洗滌步驟使用約1 〇 〇秒完成。在洗滌步驟期間中離開 該床之氣體及前下吹步驟之氣體合倂,以產生標示爲w之 氣體流。該複合物及標示爲w之氣體流可見之於表1中。 該床然後由來自前平衡化步驟中之氣體加壓,並回升至約 2 4 0 p s 1 a壓力。其後,該床由產物氣體逆流加壓, 或由進料同流加壓。 額定法廢氣體流壓縮至約5 0 p s i a之壓力。此氣 體流然後饋送至一第二P S A,保持4 0 f t 3之吸附劑, 在此,饋送約1 6 0秒之期間。在此步驟期間中離開該床 之氣體標示爲'' N P 〃 ,並具有一流率及組成如表1所示 。然後,完成在同流方向上平衡化於第二床,在此點,壓 力約爲2 8 p s i a。該床再同流去壓至約1 5 p s i a ,以提供一洗滌氣,供其後使用。其次,該床同流去壓( 向下吹)至5 p s i a之壓力。該床然後由一第二床或櫃 所提供之在5 p s i a上之氣體洗滌。在下吹及洗滌步驟 期間中離開該床之氣體合倂,以提供'' W 2 〃氣體流。最 後,該床使用平衡化氣體及產物氣體,由逆流加壓回升壓 力至吸附壓力。平衡化及提供洗滌步驟各約使用2 0秒完 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐)η - 16 - " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I I I I I 訂------— II . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 527208 A7 -— B7 五、發明說明(16 ) 洗滌氣體可暫時儲存於一櫃中,或可直接輸送至另一床。 提供洗滌氣體步驟約在2 0秒中完成。該床然後逆流去壓 至約5 p s i a之壓力經約1 〇秒之期間(下吹氣體)。 其次’該床由提供洗滌步驟前所灌充之櫃,或進行同流去 壓之另一床之氣體逆流洗滌。此洗滌步驟使用約1 〇 〇秒 完成。在洗滌步驟氣體及前下吹氣體步驟期間中離開該床 之氣體之合倂,以產生標示爲W之氣體。該複合物及標示 爲W之氣體流見之於表1中。該床然後由來自前平衡化步 驟中之氣體加壓,並回升至約2 4 0 p s 1 a壓力。其後 ’該床由產物氣體逆流加壓’或由進料氣體同流加壓。 額定法廢氣體流壓縮至約5 0 p s i a之壓力。此氣 體流然後饋送至一第二P S A,保持4 0 f t 3之吸附劑: 在此,饋送約1 6 0秒之期間。在此步驟期間中離開該床 之氣體標示爲'' N P 〃 ,並具有一流率及成份如表1所示 。然後,完成在同流方向上平衡化於第二床,在此點,壓 力約爲2 8 p s 1 a。該床再同流去壓至約1 5 p s i a ,以提供一洗滌氣體,供其後使用。其次,該床逆流去壓 (下吹)至5 p s i a之壓力。該床然後由一第二床或櫃 所提供之在5 p s 1 a上之氣體洗滌。在下吹及洗滌步驟 期間中離開該床之氣體合倂,以提供'' W 2 〃氣體流。最 後,該床使用平衡化氣體及產物氣體,由逆流加壓回升壓 力至吸附壓力。平衡化及提供洗滌步驟各約使用2 0秒完 成。洗滌步驟約使用8 0秒完成。
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)丨, -19- 527208 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(17 ) 實例3 實例1所提供之額定p s A之性能代表在2 4小時時 框上之平均流率及成份。在初始1小時開動期間後’該額 定P S A開始產生較之表2所述之平均純度爲高純度之甲 院產物,其後在8小時後,產物氣體流之純度降至9 6 % 純度以下。性能之此逐漸下降之現象顯示於匱1 5 °圖5顯 示在固定產物流率上之甲院產物純度對時間。如在圖5中 可見,產物純度對時間下降。 定期加熱該床增加額定P S A之氮工作能量(每一循 環中所解吸之氮氣量);相信此由降低吸附劑上之甲烷負 載所達成。氮工作能量之損失由在固定之產物取出率上產 物純度之下降顯示。此性能隨時間下降可由來自表2之氣 體流N P之氣體流定期加熱額定P S A中之床來減輕。吾 人使用此氣體流來加熱額定P S A至2 0 0 °F經1 . 5小 時,及然後冷却該額定P S A經1 · 5小時至7 0 °F。在 冷却期間完成後,再饋送進料氣體於額定P S A中之床上 〇 實例4 製備鉀交換之X E沸石石珠粒平衡〃)吸附劑 I · X E沸石合成: 以下試劑加於1 ,0 〇 〇加侖之S S反應器中:9〇 4 k g之D I水,4 3 5 k g之氫氧化鈉溶液(3 8 · 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)(,-20- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----II— ^ « — — — — — In - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 A7 __ B7 五、發明說明(18 ) % N a 2 〇 ) ,5 7 8 k g之氫氧化鉀溶液(3 7 · 3 % K 2 〇 ) ’ 1 ,2 5 0 k g 之無 N 矽酸鈉(2 8 . 7 %
Si〇2//8 · 93% N a 2 0 ),及 1 ,300 kg 之 N a 1 ^ 〇 2372 鋁酸鈉(19.9% Al2〇3/ 1 8 · 1 % N a 2〇),同時以〜7 5 r p m攪拌。此攪 拌之漿體然後加熱至7 5 °C,並反應2 0小時。結果產物 漿體在一板框過濾壓機上過濾,然後由在7 5 °C上之 1 ,0 〇 0加侖之D I水淸洗。此先期淸洗之餅塊再在 1 ,0 0 0加侖之D I水中攪和成漿體,然後加熱至7 5 t:經6 0分鐘。該漿體在板框過濾壓機上過濾。然後以 2 1 〇 〇 〇加侖之在7 5 t:上之D I水最後淸洗。經淸洗 之X E沸石餅塊然後鉀交換如下: 1 I ·製備鉀交換之X E沸石: a ·第一交換:製備2 5 %氯化鉀溶液如下:9 8 0 k g之K C I溶解於攪動(在〜7 5 r p m )之 2 ,〇〇〇加侖SS反應器中之3 ,000kg之DI水 中。加進來自步驟# I之經淸洗之X E沸石餅塊於此溶液 中。同時以〜7 5 r p m攬拌,此交換漿體在7 5 °C上反 應9 0分鐘。結果之漿體在板框過濾機上過濾,然後以 7 5 °C之1 ,5 0 0加侖之D I水淸洗。此淸洗之餅塊再 經鉀交換如下: b ·第二交換:製備第二2 5 %氯化鉀溶液如下: 9 80kg之KC I溶解於攪動(在〜75 r pm)之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)- 21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — --------訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 Λ7 _ B7 五、發明說明(19 ) 2 ’ ◦ 〇 0加侖s s反應器中之3 ’ 0 0 0 k g之D I水 中。加進來自步驟# I I a之經淸洗之餅塊於此溶液中。 同時以〜7 5 r Ρ ηι攪拌,此交換之漿體在7 5 °C上反應 9 〇分鐘。結果之漿體在板框過濾壓機上過濾’然後以 7 5 t:之1 ,5 0 〇加侖之D I水淸洗。經淸洗之餅塊經 最後鉀交換如下: c .最後交換:製備2 5 %氯化鉀溶液如下:9 8 0 k g之K C I溶解於攪動(在〜7 5 r p m )之 2 ’ 〇◦0加侖SS反應器中之3 ’ 00〇kg之DI水 中。加進來自步驟# I I b之經淸洗之餅塊於此溶液中。 然後由加進約4 5 % Κ Ο Η溶液之量’以調整此漿體中 之Ρ Η至1 1 . 〇。同時以〜7 5 r p m攪拌,此最後交 換漿體在7 5 t:上反應9 0分鐘。結果之漿體在板框過濾 壓機上過濾,然後以7 5 °C之1,5 0 0加侖之D I水淸 洗。經淸洗之鉀交換之X E沸石餅塊再約量之D I水中再 攪拌成漿體,然後噴霧乾燥爲粉。 I I I ·製備鉀交換之X E沸石之濃稠1 0 %膨脹土黏合 珠粒(1 / 8 〃): 來自步驟# I I c之1 ,3 6 0磅(固體基礎)之噴 乾鉀交換之X E沸石粉與2 4 0磅(固體基礎)之Volclay S P V 2 0 0膨脹土粉在適當大小之捏土磨機中乾混合 。在二粉完全混合後,加進足夠之D I水於捏土磨機中’ 以產生 '、良好〃之擠製捏塑體。該捏塑體混合物使用雙管 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4^格(210 X 297公釐)「~^22 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ ϋ n ϋ^δ,,· H ϋ n ϋ 線- 527208 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 R7 五、發明說明(1 2 3〇) 擠製機擠製爲1 / 8 〃九粒,然後在1 1 〇 °c上乾燥經夜 。經乾燥之九粒然後在捏土磨機中加工,加進充分之D 1 水,以再產生、、良好〃之擠製捏塑體。此再加工之捏塑體 混合物使用雙管擠製機,擠製成1 / 8 〃九粒,然後使用 適昌大小之Marumerizei•搓成1 / 8 〃小球。0亥綠珠粒 在1 0 0。(:上盤乾,然後在2 5 0 °C上之旋轉煆燒爐中活 化°製成4 Ο i t 3之平衡吸數劑珠粒密封於5 5加侖桶中 實例5 製備C T S - 1珠粒(額定吸收劑) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線- 1 · ETS — 4分子篩合成: a ·凝膠製備:由2,600磅之DI水’ 2 6 ,806磅之無N矽酸鈉(28 · 7% S i〇2 / 8 · 93%之Na2〇),及6,766磅之氫氧化鈉溶液 (38.6% N a 2〇)在攪動之4,0 0 0加侖桶中混 合一起,製備苛性鹼溶液。由3,8 1 9磅之D I水, 8,3 9 5磅之硫酸鈦溶液(1 〇 · 3 % T i 0 2 / 3 6.7% H2S〇 4),及 631 磅之硫酸(96· 7 % Η 2 S〇4 )在一第二攬動之4,0 0 0加侖桶中混合 一起,製備等量之酸性溶液。此二溶液然後同時各在 〜1 0 0 r p m上加於1 〇 〇加侖之攪動(1 ,3〇〇 r p m )打擊桶中。結果之凝膠以維持〜7 0加侖之凝膠 >纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)(1 -23 - 麵~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 A7 -—-- B7 五、發明說明) 於f丨擊桶中之速率抽進5,〇 〇 〇加侖之保持桶中。 b •凝膠晶化爲E S T - 4 : 9 0 0磅之以上凝膠加 於攪動(〜7 5 r p m )之1 〇 〇加侖之包鈦之不銹鋼( S S )壓力鍋中,然後在2 1 5 t:上反應2 4小時。 4 5 2磅之結果產物漿體在1 · 2 f t 1 2 3板框過濾壓機上過 濾’然後以1 7 0 °C上之7 5加侖之D I水淸洗。此初次 淸洗之餅塊然後在1 〇 〇加侖S S反應器中之7 5加侖之 D I水中再攪拌成漿體(在〜5 〇 r p m ),並加熱至 1 7 °F經1 5分鐘。此漿體在板框過濾壓機上過濾,然後 由1 7 0 °F上之1 5 0加侖之D I水最後淸洗。經淸洗之 此 E T S — 4 餅塊·( 1 8 · 5 % N a 2 〇 / 5 4 · 2 % 5 1 0 2 / 2 7 . 8 % T i〇2 )然後執行緦交換如下。 L „ -----------------線 i^w. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 I ·製備緦交換之ETS - 3分子篩(CTS — 1): 7 · 84kg 之 SrCls· 6H2〇在 10 ◦加侖 S S反應器中溶解於3 4加侖之D I水中。加進3 9 . 7 k g之以上E T S - 4過濾餅塊於此溶液中,此等於在乾 基礎上之1 5 · 7kg之ETS — 4 (如由Ohaus濕度分 析器所決定(型號6 0 1 0 P C )。同時在〜5 0 r p m 上攪動,此交換漿體在1 7 0 °F上反應9 0分鐘。結果之 產物漿體在1 . 2 f t 3板框過濾壓機上過濾,然後以 1 5 0加侖之1 7 0 °F之D I水淸洗。經淸洗之(S r / N a ) E T S — 4 餅塊(4 · 3 7 % N a 2 〇 / 2 0.3% Sr 〇 / 50.7% S i Ο 2 / 2 3 . 3 % 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐)丨I :24 - 一
--------^---------^ -----------1,---I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208
1 1 I ·製備C T S — 1之濃稠1 ο %膨脹土黏合之珠粒 (一 1 2 /+ 4 0 網孔): l,715kg2Wl(Sr/Na)ETS — 4^2 燥餅塊加於1 2 〃直徑之Emch混合機(型號R 〇 2 )之 盆中。此等於1 ,6 5 0 g (乾基礎),如由Ohaus濕度 分析器(型號6 0 1 0 P C )決定。其次,1 9 6 · 1 g 之膨脹黏土( Volclay S P V 2 0 0 )加於Eirich盆中。 此等於1 5 6 · 9 g (乾基礎),如由0 h a u s濕度計決定 。此二乾粉料然後在低轉動設定# I及低攪動設定# I上 混合〜1 〇分鐘。 然後加進D I水於混合粉料中,同時仍以低轉動及攪 動設定攪拌。水每次加進一部份,隨混合物 ''漸濕〃,加 進量減少。加進之總水量爲1 ,5 5 0 g。然後以高設定 # I I轉動該盆,直至獲得大部份 ''過大〃,即> + 1 2 網孔大小之產物爲止。有時開上攪動器(在低設定# I ) ,以減小較大之塊。結果之''過大〃珠粒在1 1 0 °C上乾 燥經夜,然後再如下加工: 加進D I水於乾燥之珠粒上,同以在低轉動及攪動設 定上攪拌。再每次加進一部分水’隨混合物 ''愈濕〃 ’加 進量減少。在此步驟期間中,加進1 ,2 6 0 g之水。然 後以高設定# I I轉動該盆,直至獲得大部份一 1 2 / + 4 0之網孔產物爲止。有時開上攪動器(在低設定# 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)丨,-25- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 A7 ---------_B7____ 五、發明說明(23 ) 上),以減小較大之珠粒。 '、過大〃珠粒由然後再加工之 具有1 2網孔之篩篩分。當全部產物通1 2網孔之篩時, & 1 0 0 t:上乾燥經夜。經乾燥之珠粒然後使用1 2及 4 〇網孔篩分類。所獲得之乾燥之一 1 2 /+ 4 0網孔珠 粒之總重爲i 1 9 6 g。 術語 額定選擇性定義爲假定相等濃度之組成份A及B在時 間零存在於一淸潔吸附劑上。如組成份A以較組成份B爲 快之速率吸附,則該吸附劑爲組成份A之額定選擇性。 平衡選擇性定義爲假定相等濃度之組成份A及B存在 於一吸附劑上,且吸附相濃度並不隨時間改變,及氣相濃 度並不隨時間改變。如組成份A在吸附相中吸附至較之組 成份B爲高之濃度,則該吸附劑爲組成份A之平衡選擇性 〇
額定P S A定義爲利用額定選擇性吸附劑之一 P S A 〇 平衡P S A定義逼利用平衡吸附劑之一 P S A。 附圖簡述 圖1表示具有廢氣再循環之一額定P S A方法,在此 ,僅使用一氮選擇性結晶沸石。 圖2表示使用氮選擇性結晶沸石及甲烷選擇性吸附劑 之一 P S A方法,其中,甲烷再循環回至進料氣體。
圖3大與圖2相似,唯燃料產生步驟加於額定p S A 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)γ -26- ---------^---------^. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527208 A7 __B7__ 五、發明說明(24 ) 循環中。 圖4大致與圖3相似,唯由W 2標示之氣體流引進於 圖 線 曲 之 間 時 對 度 純 物 產 上 率 產 生 定 固 在 。 爲 中 5 2 圖 料 燃 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 訂---------線» 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)丨· - 27 -
Claims (1)
- 5272MI, Α8 Β8 C8 D8 $7^^專利範圍 " j': 附件二:第89 1 05252號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年5月修正 1 . 一種壓力變換吸附(PSA)方法,用以分離氮 與甲烷混合物中之氮,此包括 (a )傳送包含該混合物之一進料氣體流至含有氮選 擇性結晶沸石之P S A單位之一第一階段,以優先吸附氮 ,並產生包含9 0%莫耳百分率之甲烷及一洗滌氣體之一 產物氣體流; (b )回收該產物氣體流; (c )傳送該洗滌氣體流至含有甲烷選擇性吸附劑之 一 P S A單位之一第二階段,俾產生富有氮之一產物氣體 流及富有甲院之一洗滌氣體流;及 (d )回收該富氮之產物氣體流。 2 .如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟 (a )之氮選擇性沸石爲C T S — 1沸石,其特徵爲具有 孔大小3 - 4安單位,及在氧化物之莫耳比率上之成份如 下: 1.0± 0.25M2n〇:Ti〇2:ySi〇2:zH2〇 其中,Μ爲一陽離子,具有價η,y自1 · 〇至1〇〇, 及z自〇至1 〇 〇,該沸石之特徵爲具有以下X射線折射 圖案: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ν" 1·, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527208 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 D-間隔(安) Ι/Ιο. 11.4土 0.25 非常強 66.6土 0·2 中一強 4.3土 0·15 中一強 3·3± 0.07 中一強 2.85±0·07 中一強 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中,非常強等於1 〇 〇,中一強等於1 5 一 8 0。 3 .如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟 (a )之氮選擇性沸石爲鋇交換之E T S — 4,其中’鋇 呈現3 0%之可交換陽離子。 4 .如申請專利範圍第2項所述之方法,步驟(c ) 之曱烷選擇性吸附劑選自具有矽與鋁之比率爲1之高_呂X ,沸石1 3 X,碳或矽土凝膠所組之群中。 5 ·如申請專利範圍第3項所述之方法,步驟(c ) 之甲烷選擇性吸附劑選自具有矽與鋁之比率爲1之高_呂x ,沸石1 3 X,碳或矽土凝膠所組之群中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 .如申請專利範圍第4項所述之方法,步驟(c ) 出來之富有甲烷之洗滌氣體流再循環回至步驟(a )之進 料氣體流中。 7 .如申請專利範圍第5項所述之方法,其中5步驟 (c )出來之富有甲烷之洗滌氣體流再循環回至步驟(a )之進料氣體流中。 8 ·如申請專利範圍·第5項所述之方法,其中’該洗 I紙張尺度適财酬家標準(CNS ) ( 210X297公f ~ " 527208 A8 B8 C8 ___D8 六、申請專利範圍 滌氣體流發送至燃料。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,一同 流去壓步驟引進於額定P S A循環中,以產生一燃料氣體 流。 1〇·如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,該 額定P S A週期性溫度擺動。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法,其中, 用以加熱額定P S A之氣體爲第二階段p s A之富氮產物 氣體流。 1 2 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法,其中, 用以加熱額定P S A之氣體爲額定p s A之廢氣體流。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -3- 527208 附件 弟89105252號專利申請案中文圖式修正頁 >民國91.年5月修正 争 AT d s dfz (Vsd)^®l^i(-R_ SS00.^0S§^iss0s ^ Ed
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DE10155643A1 (de) * | 2001-11-08 | 2003-05-28 | Ipc Process Ct Gmbh | Körper für die Separation einer in einem Gasgemisch enthaltenen Komponente |
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CA2511660A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Praxair Technology, Inc. | Process and apparatus for hydrogen purification |
FR2857884B1 (fr) * | 2003-07-24 | 2006-11-24 | Air Liquide | Procede de production d'hydrogene par adsorption et installation pour la mise en oeuvre de ce procede |
WO2005032693A2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-04-14 | Velocys Inc. | Process for separating nitrogen from methane using microchannel process technology |
US20060191410A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Dolan William B | NGL trap-method for recovery of heavy hydrocarbon from natural gas |
US7507274B2 (en) * | 2005-03-02 | 2009-03-24 | Velocys, Inc. | Separation process using microchannel technology |
US20070068386A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-29 | Mitariten Michael J | Landfill gas upgrading process |
US7740687B2 (en) * | 2007-02-13 | 2010-06-22 | Iacx Energy Llc | Pressure swing adsorption method and system for separating gas components |
US7815713B2 (en) * | 2007-07-10 | 2010-10-19 | Manufactured Methane Corp. | Landfill gas purification method and system |
US8480789B2 (en) * | 2007-07-10 | 2013-07-09 | Manufactured Methane Corporation | Landfill gas purification method and system |
US8211211B1 (en) * | 2007-09-25 | 2012-07-03 | Kent S. Knaebel & Associates, Inc. | Multi-stage adsorption system for gas mixture separation |
CA2618267C (en) * | 2008-01-21 | 2016-04-05 | The Governors Of The University Of Alberta | Modified ets-10 zeolites for olefin separation |
IT1392165B1 (it) | 2008-12-01 | 2012-02-22 | Eni Spa | Processo per la separazione di gas |
CA2657127C (en) | 2009-03-05 | 2016-07-05 | The Governors Of The University Of Alberta | Removal of carbon dioxide from paraffins |
US8221524B2 (en) * | 2009-10-23 | 2012-07-17 | Guild Associates, Inc. | Oxygen removal from contaminated gases |
CA2780637C (en) | 2009-11-16 | 2016-10-04 | Kent Knaebel & Associates, Inc. | Multi-stage adsorption system for gas mixture separation |
US20120085232A1 (en) * | 2010-05-06 | 2012-04-12 | Sethna Rustam H | Methods for removing contaminants from natural gas |
US8282709B2 (en) | 2010-06-29 | 2012-10-09 | The Governors Of The University Of Alberta | Removal of ethane from natural gas at high pressure |
CA2826907A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Gas purification process utilizing engineered small particle adsorbents |
EP2524726A1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-11-21 | Total S.A. | Low energy cyclic PSA process |
US9073000B2 (en) | 2012-03-14 | 2015-07-07 | Corning Incorporated | Segmented reactors for carbon dioxide capture and methods of capturing carbon dioxide using segmented reactors |
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 |
WO2018026515A1 (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Flexible adsorbents for low pressure drop gas separations |
WO2018026517A1 (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds |
MX2020010063A (es) | 2018-03-29 | 2020-10-15 | Praxair Technology Inc | Ciclo de proceso de adsorción de múltiples lechos de velocidad/cinética selectiva. |
EP3806982A1 (en) | 2018-06-14 | 2021-04-21 | SYSADVANCE - Sistemas de Engenharia S.A. | Multi-stage psa process to remove contaminant gases from raw methane streams |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2656010A (en) * | 1946-04-15 | 1953-10-20 | Phillips Petroleum Co | Removal of nitrogen from natural gas |
US2843219A (en) | 1957-01-22 | 1958-07-15 | Canadian Patents Dev | Removal of nitrogen from natural gas |
US2918140A (en) * | 1958-06-20 | 1959-12-22 | Sun Oil Co | Treatment of gas mixtures |
US3430418A (en) | 1967-08-09 | 1969-03-04 | Union Carbide Corp | Selective adsorption process |
US3738087A (en) | 1971-07-01 | 1973-06-12 | Union Carbide Corp | Selective adsorption gas separation process |
US4190424A (en) | 1975-07-17 | 1980-02-26 | Boc Limited | Gas separation |
US4512780A (en) | 1983-11-08 | 1985-04-23 | Union Carbide Corporation | Pressure swing adsorption with intermediate product recovery |
US4589888A (en) | 1984-10-05 | 1986-05-20 | Union Carbide Corporation | Pressure swing adsorption process |
US4588427A (en) * | 1985-03-13 | 1986-05-13 | Dm International Inc. | Method and apparatus for purification of high N2 content gas |
US4859217A (en) * | 1987-06-30 | 1989-08-22 | Uop | Process for separating nitrogen from mixtures thereof with less polar substances |
JP2562326B2 (ja) | 1987-08-07 | 1996-12-11 | 住友精化株式会社 | 空気から高濃度酸素を取得する方法 |
US4938939A (en) | 1987-09-08 | 1990-07-03 | Engelhard Corporation | Preparation of small-pored crystalline titanium molecular sieve zeolites |
US4964889A (en) | 1989-12-04 | 1990-10-23 | Uop | Selective adsorption on magnesium-containing clinoptilolites |
US4964888A (en) * | 1989-12-27 | 1990-10-23 | Uop | Multiple zone adsorption process |
US5174796A (en) * | 1991-10-09 | 1992-12-29 | Uop | Process for the purification of natural gas |
US5248322A (en) * | 1992-10-01 | 1993-09-28 | Air Products And Chemicals, Inc. | Depressurization effluent repressurized adsorption process |
US5536300A (en) * | 1994-10-21 | 1996-07-16 | Nitrotec Corporation | Natural gas enrichment process |
FR2743082B1 (fr) * | 1995-12-27 | 1999-02-19 | Inst Francais Du Petrole | Procede de traitement global de gaz naturel sur un site de stockage |
US5669958A (en) | 1996-02-29 | 1997-09-23 | Membrane Technology And Research, Inc. | Methane/nitrogen separation process |
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US6197092B1 (en) * | 1999-03-22 | 2001-03-06 | Engelhard Corporation | Selective removal of nitrogen from natural gas by pressure swing adsorption |
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