WO2017095268A4 - Разделение многокомпонентных газовых смесей способом короткоцикловой безнагревной адсорбцией - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способам разделения газовых смесей короткоцикловой безнагревной адсорбцией. Настоящим изобретением реализуется способ выделения из многокомпонентной газовой смеси целевого газа высокой чистоты, посредством обработки входного потока многокомпонентной газовой смеси в три этапа, на двух типах адсорбента. На первом этапе сырьевая газовая смесь под избыточным давлением заходит в основной адсорбер, где из нее в основном удаляются хорошо сорбируемые нецелевые компоненты, после чего обогащенный целевым продуктом газ перемещается во вспомогательный адсорбер. Вторым этапом является поглощение адсорбентом во вспомогательном адсорбере целевого газа, с последующим удалением из вспомогательного адсорбера непоглощенных компонентов газовой смеси, с дальнейшим извлечением целевого газа из адсорбента и его перемещением обратно в основной адсорбер. Третьим этапом является подъем давления целевого газа с его доведением до высокой чистоты в основном адсорбере и выдача подготовленной порции целевого газа потребителю. В сравнении с наиболее совершенными установками короткоцикловой безнагревной адсорбции, изобретение позволяет обеспечить сходную чистоту целевого продукта и степень его извлечения из исходной газовой смеси, при меньшей сложности технологической схемы и меньших энергозатратах, с сопутствующим снижением общих габаритов и материалоемкости установки.

Claims

ИЗМЕНЁННАЯ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ получена Международным бюро 01 июня 2017 (01.06.2017)

[Пункт 1] 1. Способ разделения многокомпонентных газовых смесей коротко- цикловой безнагревной адсорбцией, включающий повышение давления потока разделяемой газовой смеси, пропускание его через слой ад- сорбента в параллельно соединенных адсорбционных колоннах, в которых циклически и последовательно организовывают режимы повышения и понижения давления, производят отвод и подачу по- требителю потока обогащенного целевым компонентом газовой смеси продукта из колонны с повышенным давлением, отличающийся тем, что используют основные адсорбционные колонны, заполненные ад- сорбентом, преимущественно поглощающим нецелевые компоненты газовой смеси, и предназначенные как для первичного разделения газовой смеси, так и и для финального обогащения целевого газа, а также одну или несколько вспомогательных адсорбционных колонн, заполненных адсорбентом, преимущественно поглощающим целевой компонент газовой смеси, предназначенных для промежуточного обогащения целевого газа, при этом процесс циклически организуют таким образом, что изначальная порция разделяемой газовой смеси под повышенным давлением заходит в основной адсорбер на первый этап разделения, где из нее в основном удаляются хорошо сор- бируемые нецелевые компоненты, после чего, порцию обогащенного целевым продуктом газа перепускают во вспомогательный адсорбер на второй этап разделения, где в течении промежутка времени происходит поглощение целевого газа адсорбентом, после чего по- средством частичного сброса давления производят удаление из вспо- могательного адсорбера части обедненной целевым продуктом газовой смеси, после чего десорбирующийся при дальнейшем снижении давления во вспомогательном адсорбере целевой газ на- правляют на продувку и заполнение основного адсорбера, нахо- дящегося в режиме десорбции, после чего производится подъем давления в основном адсорбере подачей новой порции исходной газовой смеси на первый этап разделения, при этом находящаяся в основном адсорбере порция ранее принятого из вспомогательного адсорбера целевого газа, отделенная движущимся концентрационным фронтом от поступающей на первый этап разделения газовой смеси, проходит третий этап очистки от хорошо сорбирующихся ком- понентов и подается потребителю под повышенным давлением.

ИЗМЕНЁННЫЙ ЛИСТ (СТАТЬЯ 19)

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обратная продувка целевым компонентом газовой смеси основных адсорбционных колонн, на- ходящихся в режиме десорбции ранее адсорбированных нецелевых компонентов газовой смеси, производится только на заключительной стадии десорбции.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по окончании стадии десорбции в основных адсорбционных колоннах производится частичный подъем давления целевого компонента газовой смеси, по- даваемого из вспомогательных адсорбционных колонн, про- должающих находиться в стадии десорбции.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнение вспомо- гательных адсорбционных колонн производится путем перепуска обо- гащенной целевым компонентом газовой смеси из основных ад- сорбционных колонн в начале процесса десорбции ранее сорби- рованных компонентов газовой смеси.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подъем давления до макси- мального значения во вспомогательных адсорбционных колоннах производится подачей исходной газовой смеси.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из вспомогательных ад- сорбционных колонн в начале стадии десорбции предусматривается отбор на дальнейшую переработку или прямое использование газовой смеси, обогащенной компонентами газа, слабо поглощаемыми ад- сорбентом в основных и во вспомогательных адсорбционных колоннах.

ИЗМЕНЁННЫЙ ЛИСТ (СТАТЬЯ 19)