Vpsa方法和提高的氧气回收率的制作方法

文档序号:5028108阅读:488来源:国知局

专利名称::Vpsa方法和提高的氧气回收率的制作方法
技术领域
:本发明涉及用于制氧的真空变压吸附方法和系统。更特别地,其涉及适用于由空气大规模制氧的方法和系统。背景目前,两床和三床变压吸附(PSA)或真空变压吸附(VPSA)方法常用于制氧。随着装置容量提高,由于02回收率适中,总废气增加,且由于泵接近最大处理量运行,真空泵在床再生过程中需要更多时间除去总废气。在这种情况下,使用四床或更多床运行PSA方法并使用附加步骤以在逆流排污(blowdown)之前为床再生和床中空隙气体的回收留出更多时间,这可以实现大于60%的02回收率。与两床和三床法相比,四床或更多床法提供了更大自由度(工艺操作条件、床尺寸和循环)和更低装置成本。Baksh等人(美国专利No.5,518,526)和Smolarek等人(美国专利No.6,010,555)公开了用于由空气制氧的两床VPSA方法。这些专利都公开了用于由空气制氧的两床VPSA方法。Smolarek等人(美国专利No.5,656,068)公开了作为两对2床系统运行的四床VPSA方法,被称作2x2循环/系统,以由空气制氧。各对床以180。相位差运行,且这两对床相位错开半个循环的一半运行。在美国专利No.5,656,068的VPSA方法中采用两个压缩机(一个是罗茨式(Roots)或容积式,一个是离心式)和两个真空泵(一个是罗茨式或容积式,一个是离心式)。两个压缩机之一定期处于空置或排气模式。Doong(美国专利No.5,997,612)公开了作为两对吸附床运行的四床VPSA系统以产生大约100吨/天(TPD)氧气。该VPSA方法包括两对床、中间储槽(以收集用在床吹扫中的并流减压(气体))、一个鼓风机(blower)和一对真空泵。美国专利No.5,997,612中公开的系统采用三个泵,而美国专利No.5,656,068中使用四个泵。此外,美国专利No.5,997,612中7>开的系统处理单个进料流,而非如美国专利No.5,656,068中公开的双进料流o更最近,美国专利申请No.11/264,278(律师案巻号No.21,489)中已经公开了用于大规模制氧(例如>350吨/天02)的具有双进料入口的四床VPSA系统和方法。所公开的系统使用两个压缩机和一个真空泵而非美国专利No.5,656,068中公开的两个压缩才几和两个真空泵。在VPSA或PSA方法的应用中,通过进料压缩机和真空泵以机械功形式提供实现从进料混合物(例如空气)中分离02所需的能量输入。这种功的成本是VPSA方法的总运行成本的显著组成部分。此外,VPSA或PSA目前仅在小规模应用下才在经济上可与低温蒸馏竟争。为使PSA或VPSA方法在大规模应用下在成本上可与低温蒸馏竟争,需要四床或更多床运行改进的PSA循环以实现提高的PSA工艺性能和降低运行成本。因此,需要提供可以为大规模制氧提供提高的性能和较低的运行成本的改进的多床系统。发明概述本发明大体上涉及多床真空变压吸附(VPSA)方法和系统以实现提高的02回收率。该方法包括(a)使用包含三个或更多吸附剂床的系统,(b)将进料供应气体连续送入一个吸附剂床的进料输入端,所述床含有至少一种优先吸附更强吸附性组分的吸附剂,并从该吸附剂床的出口端提取至少一种次强吸附性产物气体组分,(c)使用单个进料吹送器(blower)提供该进料供应气体的连续进料,(d)使用两种不同纯度的吹扫气体吹扫该吸附剂床,和(e)分步骤循环制造产物气体组分,其中在该方法中的任何时刻,两个床处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式。本发明的VPSA方法使用三个泵(一个压缩机和两个真空泵),100%利用所有的泵。本发明的一个实施方案也考虑使用独特的四床VPSA循环,其包括在连续加工进料气体的同时100%利用压缩机和真空泵。本发明进一步考虑使用均压槽(ET,equalizationtank),其是用于收集从吸附床中并流排出的空隙气体的储槽,并利用该气体经由床到槽(bed-to-tank)的均压(叫ualization)在VPSA方法中将床部分加压(逆流)。本发明还考虑使用两种不同纯度的吹扫气体,下文称作"低纯吹扫气体"和"高纯吹扫气体",它们用于在VPSA循环中吹扫床。该高纯吹扫气体在不使用任何储槽的情况下直接转向正经受吹扫步骤的另一床,且该低纯气体由在床到槽均压步骤后经受并流减压步骤的另一床产生。VPSA循环中的步骤以将低品质吹扫气体用于该床的最初吹扫然后将高纯吹扫气体用于该床的最终吹扫的方式布置。此外,在VPSA循环中的任何时刻,其中两个床同时处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式。此外,处于抽空步骤中的各个床连向真空泵,因此在该VPSA方法中需要两个真空泵。本发明也考虑单独的逆流排污步骤以使该步骤中产生的废料绕过真空泵。本发明进一步考虑中间加压步骤(例如床到槽均压步骤和交迭的进料和产物加压步骤)以使进料加压步骤中的进料气体渗漏(blow-by)最小化。本发明的VPSA系统包括在单一序列(singletrain)中的三个或更多个吸附床;收集从吸附床中并流排出的空隙气体的均压槽(ET);至少一个同时抽空两个吸附床的真空泵;和进料压缩机。附图简述为了更完全理解本发明及其优点,应该参照联系附图作出的下列详述,其中图1是使用一个均压槽(ET)和三个泵(一个进料压缩机和两个真空泵)的四床VPSA方法的示意图。图2是用在图1的四床VPSA方法中的十六步四床VPSA:t荅(column)循环的示意图。图3是显示用在图1的四床VPSA方法中的另一四床VPSA塔循环的示意图,其中没有来自产物槽的产物加压步骤。图4是显示用在图1的方法中的另一四床VPSA塔循环的示意图,其中PG气体仅获自并流减压(CD,co-currentdepressurization)步骤且ET中的残留气体用在均压升步骤(EQUP,equalizationrisingstep)中。图5是显示用在图1的方法中的另一四床VPSA塔循环的示意图,其中存在实际的床到床连通(EQDN以及EQUP,与FP交迭)。图6是显示用在图1的方法中的另一四床VPSA循环的示意图,其中在该VPSA方法中没有ET。发明详述本发明涉及使用多床VPSA方法实现比现有技术的VPSA02方法更高的氧气回收率和更高的处理量。该方法包括(a)使用包含三个或更多吸附剂床的系统,(b)将进料供应气体连续送入一个吸附剂床的进料输入端,所述床含有至少一种优先吸附更强吸附性组分的吸附剂,并从该吸附剂床的出口端提取至少一种次强吸附性产物气体组分,(c)使用单个进料吹送器提供该进料供应气体的连续进料,(d)使用两种不同纯度的吹扫气体吹扫该吸附剂床,和(e)分步骤循环制造产物气体组分,其中在该方法中的任何时刻,两个床处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式。术语"多床"是指具有三个或更多吸附剂床。在本发明的VPSA循环中的任何时刻,两个床正经受抽空步骤。此外,本发明的一个实施方案提出,在连续加工进料气体的同时,包括100%利用一个压缩机和两个真空泵的四床VPSA循环。此外,总VPSA循环时间的至少一半被用于床的逆流抽空和吹扫。一些关键特征包括,但不限于(l)向VPSA方法连续进料;(2)只需三台机器(一个压缩机和两个真空泵);(3)100%利用一个压缩机和两个真空泵;(4)经由床到槽均压步骤,使用均压槽(ET)收集并流减压气体以在后继阶段用于该床的再加压;(5)在VPSA方法的逆流抽空和吹扫步骤中使用相同或不同的真空泵(例如离心式、罗茨式或容积式)抽空床的进料端的选项;(6)使用两种不同纯度的吹扫气体,下文称作低和高纯吹扫气体,用于在VPSA循环中吹扫床。该高纯吹扫气体在不使用任何储槽的情况下直接转向正经受吹扫步骤的另一床,且该低纯气体来自床到槽均压步骤后的并流减压步骤。该低纯气体也直接转向刚刚完成VPSA循环中的最后逆流抽空步骤的另一床。VPSA循环中的步骤以将低品质吹扫气体用于该床的最初吹扫然后将高纯吹扫气体用于该床的最终吹扫的方式布置。这种运行模式允许在使获自处于生产模式的另一床的高纯气体的量最小化的同时使用低纯吹扫气体吹扫另一床,从而完成吹扫步骤;(7)使用单独的逆流排污步骤以使该步骤中的废料绕过真空泵;和(8)该VPSA循环结合了中间加压步骤(例如床到槽均压步骤和交迭的进料和产物加压步骤)以使进料加压步骤中的<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>图1中的四床VPSA系统由四个吸附剂床、一个均压槽(ET)、一个产物槽、27个开/关阀(它们可以具有或没有流量控制)、一个进料压缩机、两个真空压缩机、入口和排放消音器和相连的管道和配件构成。参照图1和2和表1,以一个完整的VPSA循环公开本发明的一个实施方案。为了例证本发明,产物气体是氧气。步骤1在步骤l开始时,床l(Bl)压力低于产物槽压力。阀l打开以使进料气体从压缩机l(Cl)进入床1底部且阀24打开以使产物气体进入床1顶部。阀11保持打开以继续通过压缩机3(C3)抽空床2(B2)。阀13保持打开以继续通过压缩机2(C2)抽空床3(B3)。阀23和20打开以使气体从床4(B4)顶部流入ET以便随后使用。步骤2在步骤2开始时,阀1保持打开以使进料气体继续流入床1底部。阀24保持打开并在床1压力达到吸附压力时开始制氧。阀11保持打开以继续通过压缩机3抽空床2。阀13保持打开以继续通过压缩才几2抽空床3。在阀20关闭时,阀23保持打开,且阀21和18打开以使气体从床4顶部流出并流入床2顶部。步骤3在步骤3开始时,阀1保持打开以使进料气体继续流入床l底部。阀24保持打开并由床1继续制氧。阀25打开以使产物吹扫气体进入床2顶部,同时阀11保持打开以继续通过压缩机3抽空床2。阀13保持打开以继续通过压缩机2抽空床3。阀8打开使床4排污到大气中。步骤4在步骤4开始时,阀1保持打开以使进料气体继续流入床1底部。阀24保持打开并由床1继续制氧。阀18和19打开以^吏气体流出ET并流入床2顶部。阀11关闭以4亭止床2的抽空。阀13关闭,同时阀14打开以通过压缩才几3抽空床3。阀16打开以开始通过压缩才几2抽空床4。步骤5在步骤5开始时,阀17和19打开以使气体从床1顶部流入ET以便随后使用。阀2打开以使进料气体从压缩机1进入床2底部,且阀25打开以使产物气体进入床2顶部。阀14保持打开以继续通过压缩机3抽空床3。阀16保持打开以继续通过压缩机2抽空床4。步骤6在步骤6开始时,阀17保持打开,同时阀19关闭,且阀21和22打开以-使气体流出床1顶部并流入床3顶部。阀2保持打开以使进料气体继续流入床2底部。阀25保持打开并在床2压力达到吸附压力时开始制氧。阀14保持打开以继续通过压缩机3抽空床3。阀16保持打开以继续通过压缩机2抽空床4。步骤7在步骤7开始时,阀5打开以使床1排污到大气中。阀2保持打开以使进料气体继续流入床2底部。阀25保持打开并继续由床2制氧。阀26打开以使产物吹扫气体进入床3顶部,同时阀14保持打开以继续通过压缩机3抽空床3。阀16保持打开以继续通过压缩机2抽空床4。步骤8在步骤8开始时,阀9打开以开始通过压缩才几2抽空床1。阀2保持打开以使进料气体继续流入床2底部。阀25保持打开并继续由床2制氧。阀20和22打开以使气体流出ET并流入床3顶部。阀14关闭以停止床3的抽空。阀16关闭,同时阀15打开以通过压缩机3抽空床4。步骤9在步骤9开始时,阀9保持打开以继续通过压缩机2抽空床1。阀18和19打开以4吏气体从床2顶部流入ET以便随后〗吏用。阀3打开以使进料气体从压缩机1进入床3底部,且阀26打开以使产物气体进入床3顶部。阀15保持打开以继续通过压缩机3抽空床4。步骤10在步骤10开始时,阀9保持打开以继续通过压缩机2抽空床l。阀18保持打开,同时阀19关闭,且阀21和23打开以使气体流出床2顶部并流入床4顶部。阀3保持打开以4吏进料气体继续流入床3底部。阀26保持打开并在床3压力达到吸附压力时开始制氧。阀15保持打开以继续通过压缩机3抽空床4。步骤11ii在步骤ll开始时,阀9保持打开以继续通过压缩机2抽空床l。阀6打开以使床2排污到大气中。阀3保持打开以使进料气体继续流入床3底部。阀26保持打开并由床3继续制氧。阀27打开以使产物吹扫气体进入床4顶部,同时阀15保持打开以继续通过压缩才几3^由空床4。步骤12在步骤12开始时,阀9关闭,同时阀10打开以通过压缩机3抽空床1。阀12打开以开始通过压缩机2抽空床2。阀3保持打开以使进料气体继续流入床3底部。阀26保持打开并由床3继续制氧。阀20和23打开以使气体流出ET并流入床4顶部。阀15关闭以停止床4的抽空。步骤13在步骤13开始时,阀10保持打开以继续通过压缩机3抽空床l。阀12保持打开以继续通过压缩机2抽空床2。阀20和22打开以使气体从床3顶部流入ET以便随后使用。阀4打开以使进料气体从压缩机1进入床4底部,且阀27打开以使产物气体进入床4顶部。步骤14在步骤14开始时,阀10保持打开以继续通过压缩机3抽空床l。阀12保持打开以继续通过压缩机2抽空床2。阀22保持打开,同时阀20关闭,且阀21和17打开以4吏气体流出床3顶部并流入床1顶部。阀4保持打开以使进料气体继续流入床4底部。阀27保持打开并在床4压力达到吸附压力时开始制氧。步骤15在步骤15开始时,阀24打开以使产物吹扫气体进入床1顶部,同时阀IO保持打开以继续通过压缩才几3抽空床1。阀12保持打开以继续通过压缩机2抽空床2。阀7打开以使床3排污到大气中。阀4保持打开以使进料气体继续流入床4底部。阀27保持打开并由床4继续制氧。步骤16在步骤16开始时,阀17和19打开以4吏气体流出ET并流入床1顶部。阀10关闭以停止床1的才由空。阀12关闭,同时阀ll打开以通过压缩机3抽空床2。阀13打开以开始通过压缩机2抽空床3。阀4保持打开以使进料气体继续流入床4底部。阀27保持打开并由床4继续制氧。在优选运行模式中使用离心式真空泵和罗茨式真空泵。在优选模式中,罗茨式真空泵在步骤8、9、10和11中使用,而离心式真空泵在步骤12、13、14和15中使用(对于PSA循环中的床1步骤,参照图1和2和表1)。表2给出在床中使用氮气选择性吸附剂的运行条件和VPSA方法性能的实例。在表中,符号具有下列含义TPD=吨(2000lb)/天的氧气,kPa二1000Pa=SJ.压力单位(l.O大气压(atm)=101.323kPa,s=时间单位,秒)。此外,在表中,氮气平衡选择性吸附剂是Li-X。Li画X吸附剂的细节列在美国专利Nos.6,790,260(Ackley等人);6,743,745(Jaussaud等人);6,506,234(Ackley等人);6,500,234(Ackley等人);6,471,748(Ackley等人);6,027,548(Ackley等人);和6,780,806(Yang等人)中。表2:示例性运行条件和性能推测(图2-4大于175TPD制氧用的VPSA循环)下方床中的吸附剂Li-X进料组成(N2/(VAr):78.12%/20.95%/0.934%高压160kPa低压30kPa总进料1.43x106NCFH制成的02量:1.98x105NCFH(196TPD02)氧气纯度90%总氧气回收率66%床尺寸系数483lb/TPD02温度300K四个床各自含有用于除去N2的Li-X沸石。表2中所示的结果获自使用含有0.934%Ar、78.12%N2和20.95%02的干燥空气的PSA模拟。在备选运行才莫式中,可以使用其它方法和循环,如图3-6显示了图1的双真空泵四床VPSA方法的备选塔循环图。在图2中所示的优选模式中,除进料气体外,步骤1、5、9和13还利用产物气体将床加压。在图3中所示的备选模式中,不使用产物气体将床加压。在图2中所示的优选模式中,步骤3、7、11和15中的在线床向正在抽空的床顶部提供吹扫气体。在图4中所示的备选模式中,在线床不提供吹扫气体。而是从ET提供吹扫气体。然后在步骤4、8、10和16中,使用ET中的剩余气体作为均压气体。在图2中所示的优选模式中,在步骤4、8、12、16过程中,在线床继续产物制造。在图5中所示的备选模式中,产物制造在步骤4、8、12、16开始时停止,取而代之,该床向也在底部接收进料气体的床顶部提供均压气体,例如在步骤4过程中,在床2从压缩机l接收进料气体的同时,床l向床2顶部提供气体。在图6中所示的备选模式中,没有ET,且从床到床发生均压。在这种模式中,没有产物加压。在这种模式中,在步骤4、8、12和16过程中存在空气加压步骤,其中空气进入在真空下的床底部以将床压力升至环境压力。空气可以通过阀5(对于床1)、阀6(对于床2)、阀7(对于床3)和阀8(对于床4)进入床(参照图1)。尽管上述VPSA方法聚焦于使用四床法由空气制造02,但也可以使用三个或多于四个床。此外,各床可以由一层或几层吸附剂,或吸附剂混合物构成。基于进料流大小、进料源类型和PSA工艺操作条件,将确定所选吸附器构造(例如径向、轴向、结构化等)和吸附剂的选择和布置。Ackley等人在美国专利No,6,027,548中给出合适的吸附剂和吸附剂分层的细节。在本发明的各种实施方案的应用中,最高吸附压力为100kPa至大约2000kPa,且最低解吸压力为20kPa至大约100kPa。氧气产物的平均纯度为85%氧气至大约95%氧气。在任何实施方案中,可以在沸石床上游端放置预提纯器区段(例如氧化铝层)以从进料空气中除去水和二氧化碳。在另一些运行模式中,可以在本发明的前述PSA方法中使用其它吸附剂。例如,可以使用5A、13X和混合阳离子沸石作为VPSA方法中的N2选择性吸附剂。通常,均压槽是空的并且不含任何材料。在本发明中,均压槽可以是空的或装有惰性或吸附剂材料。在均压槽含有惰性或吸附剂材料的情况下,可以使用完全或部分填充的均压槽。此外,均压槽的i真充才才冲+可以是珠并立或丸冲立或结构1'匕载体,如整并+、不锈钢丝网和氧化铝泡沫。或者,该均压槽可以含有挡板代替惰性或吸附剂材料。最后,也可以使用空气进料以外的进料(例如来自由蒸汽曱烷重整产生的合成气的含H2的进料混合物),且可以相当容易地针对所需产物或联产产物的生产来调节该方法。例如,可以分别由空气进料和含H2的进料容易地实现02和N2或H2和CO的联产。本发明的方法和系统的一些益处包括提高的02回收率和真空泵要处理的较少PSA废物;杂质(例如N2)浓度峰(fronts)的较低分散;在循环中的连续进料和抽空步骤以实现压缩机和两个真空泵的100%利用;用纯度提高的气体吹扫,造成床的更好再生;在VPSA循环中并入逆流排污步骤以使一部分废物(在床再生过程中获得)绕过真空泵(参见例如美国专利Nos.5,656,068和6,010,555,其中所有废物经过该真空泵);用于回流的更清洁气体,这在使床在线用于制氧之前产生更尖锐的02浓度或更好的床再生(参见例如美国专利Nos.5,656,068、5,997,612和6,010,555,其中杂质浓度峰的过度分散不可避免,造成更剧烈的再生,即更大量的回流气体(例如,用于吹扫、产物再加压等));与现有技术相比,用于空隙气体回收的更高的压力梯度驱动力(参见例如美国专利Nos.6,010,555或5,656,068);由于在VPSA循环中引入进料气体之前床中更高的中间压力,在进料加压过程中较少的进料渗漏(参见例如美国专利Nos.5,656,068和6,010,555,其中将在并流减压步骤开始时回收的气体送往仍处于吹扫步骤中的另一床,然后并流减压和进料端均压,以致在该床与同时经受均压升和进料加压步骤的另一床连通时产生更小的传质驱动力;此外,使用产物品质的气体吹扫,然后使用含更高杂质浓度的空隙气体,这会污染该床的产物端)。本发明的再一益处在于,其使用两种不同纯度的吹扫气体。该高纯吹扫气体在不使用任何储槽的情况下直接转向正经受吹扫步骤的另一床,且该低纯气体来自床到槽均压步骤后的并流减压步骤。该低纯气体也直接转向刚刚完成VPSA循环中的最后逆流抽空步骤的另一床。VPSA循环中的步骤以将低品质吹扫气体用于该床的最初吹扫然后将高纯吹扫气体用于该床的最终吹扫的方式布置。这种运行模式允许在使高纯气体的量最小化的同时使用低纯吹扫气体吹扫另一床。此外,这种吹扫气体在不使用任何储槽的情况下直接转向正经受吹扫步骤的另一床(参见例如美国专利No.5,997,612)。另外,本发明包括使用相同或不同真空泵(例如离心式和罗茨式或容积式)抽空床并100%利用(即在整个PSA循环中没有压缩机真空泵卸载)的选项。本发明还预计提供大约10-20%的02生产率/回收率改进和5-10%的资本成本降低,因为其有效采用单个进料压缩机和两个真空泵(100%利用),对于制成的每单位氧气,具有较少的床和/或较少的吸附剂(较低的床尺寸系数),并避免使用产物品质的气体来吹扫。尽管已经参照某些优选实施方案详细描述本发明,本领域技术人员会认识到,在权利要求的精神和范围内存在其它实施方案。权利要求1.分离含有至少一种更强吸附性组分和至少一种次强吸附性产物气体组分的进料供应气体用的真空变压吸附(VPSA)方法,该方法包括(a)使用包含三个或更多吸附剂床的系统,(b)将进料供应气体连续送入一个吸附剂床的进料输入端,所述床含有至少一种优先吸附更强吸附性组分的吸附剂,并从该吸附剂床的出口端提取至少一种次强吸附性产物气体组分,(c)使用单个进料吹送器提供该进料供应气体的连续进料,(d)使用两种不同纯度的吹扫气体吹扫该吸附剂床,和(e)分步骤循环制造产物气体组分,其中在该方法中的任何时刻,两个床处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式。2.权利要求1的VPSA方法,其中该方法进一步包括使用均压槽(ET)收集并流减压气体。3.4又利要求2的VPSA方法,其中该VPSA方法包括在单一序列中的四个吸附剂床。4.权利要求1的VPSA方法,其中该方法包括床到床均压和加压步骤,其中在吸附剂床的底部提供进料供应气体。5.权利要求1的VPSA方法,其中最高吸附压力为大约100kPa至大约2000kPa且最低吸附压力为大约20kPa至大约100kPa。6.分离含有至少一种更强吸附性组分和至少一种次强吸附性产物气体组分的进料供应气体用的四床真空变压吸附(VPSA)方法,其在遵循以下循环图的十六步循环中包括(a)使用单个进料吹送器提供该进料供应气体的连续进料,(b)使用两种不同纯度的吹扫气体吹扫该吸附剂床,(c)分步骤循环制造产物气体组分,其中在该方法中的任何时刻,两个床处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式,(d)使用均压槽(ET)收集并流减压气体,和(e)将供应气体连续送入吸附剂床的进料输入端,该床含有至少一种优先吸附更强吸附性组分的吸附剂,并从该吸附剂床的出口端提取至少一种次强吸附性产物气体组分<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>其中AD是吸附/产物生产,BD是排污,ETD是来自槽的均压降,ETU是均压升,EV是抽空,FD是进料加压,PG是接受吹扫,PP是产物加压,且PPG是提供吹扫气体。7.权利要求6的VPSA方法,其中该至少一种更强吸附性组分包括氮气。8.权利要求6的VPSA方法,其中该至少一种次强吸附性产物气体组分包括氧气。9.分离含有至少一种更强吸附性组分和至少一种次强吸附性产物气体组分的进料供应气体用的真空变压吸附(VPSA)系统,其中该系统包括在单一序列中的三个或更多吸附剂床;收集从吸附剂床中并流排出的空隙气体的均压槽(ET);至少一个同时抽空两个吸附剂床的真空泵;和进料压缩机。10.权利要求9的VPSA系统,其中该均压槽装有惰性或吸附剂材料。11.权利要求9的VPSA系统,其中各吸附剂床包括位于该吸附剂床上游端的预提纯器区段。12.4又利要求9的VPSA系统,其中该系统构造成每天生产至少175p屯的氧气。13.权利要求9的VPSA系统,其中各吸附剂床含有N2选择性吸附剂。14.权利要求9的VPSA系统,其中该吸附剂包含下列至少一种Li-X沸石、5A、13X、CaX和混合阳离子沸石。15.权利要求9的VPSA系统,其中该系统包含在单一序列中的四个吸附剂床。全文摘要公开了用于实现提高的O<sub>2</sub>回收率的新型多床VPSA方法和系统。该VPSA方法包括使用三个或更多吸附剂床;使用单个进料吹送器向一个床提供连续的进料供应气体,其中在该方法中的任何时刻,两个床处于抽空步骤,仅一个床处于进料模式;使用两种不同纯度的吹扫气体吹扫该吸附剂床。该VPSA循环可以进一步包括在VPSA循环的并流减压步骤中采用存储装置(例如填充的或空的均压槽)捕获空隙气体,其在后继阶段中用于该床的吹扫和再加压。此外,该VPSA方法以100%利用率使用单个进料压缩机和两个真空泵。此外,该存储装置的使用最大限度地减少使用产物品质气体进行吹扫。在该新型VPSA方法中实现大约10-20%的O<sub>2</sub>生产率改进。文档编号B01D53/053GK101511448SQ200780033256公开日2009年8月19日申请日期2007年7月3日优先权日2006年7月6日发明者A·C·罗辛斯基,M·S·A·巴克什申请人:普莱克斯技术有限公司
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