变压吸附方法_5

文档序号:9638102阅读:来源:国知局
[0259]双重加压均衡/冲洗气体流出物加压/进料加压步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何加压均衡步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0260]产物加压/讲料加压步骤(PP/FP)
产物加压可以与进料加压组合为混合的产物加压/进料加压步骤,缩写为“PP/FP”。混合的产物加压/进料加压步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何产物加压或进料加压步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0261]产物加压/进料加压步骤包含逆流引入产物气体,同时并流引入进料气体。
[0262]对于产物加压步骤和进料加压步骤公开的特性和选项适用于混合的产物加压/进料加压步骤。
[0263]当包括任选引入进料气体81时,产物加压/进料加压步骤在US 2013/0239807的图2a和2b中显示为“r印r”。
[0264]产物加压/进料加压步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何产物加压步骤和/或进料加压步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0265]冲洗气体流出物加压/进料加压(REP/FP)步骤
冲洗气体流出物加压可以与进料加压组合为混合的冲洗气体流出物加压/进料加压步骤,缩写为“REP/FP”。
[0266]冲洗气体流出物加压/进料加压步骤包含逆流引入冲洗气体流出物,同时并流引入进料气体。
[0267]对于冲洗气体流出物加压步骤和进料加压步骤公开的特性和选项适用于混合的冲洗气体流出物加压/进料加压步骤。
[0268]当包括任选引入进料气体81且来自进料步骤的所有产物气体取出作为产物而不用于再加压时,混合的冲洗气体流出物加压/进料加压步骤在US 2013/0239807的15a和15b中显示为“repr”。
[0269]混合的冲洗气体流出物加压/进料加压步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何进料加压步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0270]减压询衡/供应吹扫气体步骤(DEQ/SPG)
减压均衡可以与供应吹扫气体组合为混合的减压均衡/供应吹扫气体步骤,缩写为“DEQ/SPG”或“DEQ#/SPG”,其中#为整数,取决于有多少减压均衡步骤存在于PSA循环中。
[0271]减压均衡/供应吹扫气体步骤包含从经历减压均衡/供应吹扫气体步骤的吸附床并流取出气体,和将该气体的第一部分通到经历补充的加压均衡步骤(例如PEQ、PEQf或PEQd)或其混合步骤的吸附床,从而使经历减压均衡/冲洗步骤的吸附床和经历补充的加压均衡步骤(PEQ、PEQf或PEQd,包括它们的混合形式)的吸附床之间的压力均衡,并将该气体的第二部分作为吹扫气体通到经历吹扫步骤(PRG)的吸附床。
[0272]减压均衡/供应吹扫气体步骤例如在US 2013/0239807的图16b中显示为eq5d*,其中气体94既通到经历吹扫步骤(吹扫)的床,又通到经历加压均衡步骤(eq5r)的另一个床。
[0273]US6, 379,431 (EP1486245)还在表3中显示混合的DEQ/SPG步骤。从经历混合的DEQ/SPG步骤(表3中指定为P’)取出气体,并将第一部分作为压力均衡气体通到吸附床以与其均衡(表3中指定为4’),和将第二部分作为吹扫气体通到经历吹扫步骤的另一个吸附床(表3中指定为G)。
[0274]供应吹扫步骤SPG还可与逆流减压均衡步骤DEQf或双重减压均衡步骤DEQd组合为相应的混合步骤。
[0275]减压均衡/供应吹扫气体步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何减压均衡和/或供应吹扫气体步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0276]减压询衡/棑放步骤(DEQ/BD)
减压均衡可与排放组合为混合的减压均衡/排放步骤,缩写为“DEQ/BD”或“DEQ#/BD”,其中#为整数,取决于有多少减压均衡步骤存在于PSA循环中。
[0277]减压均衡/排放步骤包含逆流排放,同时将压力均衡气体并流取出到经历补充的加压均衡步骤(例如PEQ、PEQf或PEQd)或其混合步骤的吸附床,从而使经历减压均衡/冲洗步骤的吸附床和经历补充的加压均衡步骤(PEQ、PEQf或PEQd,包括它们的混合形式)的吸附床之间的压力均衡。
[0278]减压均衡/排放步骤显示在例如US 2012/0174776的表2中。处于步骤9的床B1正经历E4/BD1步骤,其中该床经历排放,同时与经历E4’步骤的吸附床均衡。
[0279]各种排放步骤BD、BDP、BDd还可与逆流减压均衡步骤DEQf或双重减压均衡步骤DEQd组合为相应的混合步骤。
[0280]减压均衡/排放步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何减压均衡和/或排放步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0281]供应吹扫气体/排放(SPG/BD)
供应吹扫气体步骤可以与排放组合为供应吹扫气体/排放步骤,缩写为“SPG/BD”。
[0282]混合的供应吹扫气体/排放步骤包含逆流排放,其中取出排放气体同时从经历供应吹扫气体/排放步骤的吸附床并流取出吹扫气体,和将吹扫气体从经历混合的供应吹扫气体/排放步骤的吸附床通到经历吹扫步骤(PRG)的吸附床。
[0283]供应吹扫气体/排放步骤例如在US 8,496,733中显示,在表2中作为PPG3/BD1,并在该本文中描述为第三提供吹扫气体/第一排放,其通过引用并入本文。
[0284]混合的供应吹扫气体/排放步骤可加入到任何已知的PSA循环中和/或代替任何已知PSA循环中的任何供应吹扫气体和/或排放步骤。可使用如Mehrotra等人描述的那些方法、软件和技术来评价循环变化。
[0285]中间储罐
其中将气体从一个吸附床通到另一个吸附的任何步骤可以通过使用一个或多个中间储罐来补充。使用中间储罐允许循环异步,并提供各步骤持续时间中的灵活性。中间储罐可以设计为在空间上保持退出吸附床的气体的杂质分布,然后以反向顺序将该分布引入接收气体的吸附床。
[0286]在一些文献中,将特定的PSA循环步骤描述为多步,同时在其它文献中将其描述为单步。例如,描述于us 7,537,742的表2中的4床PSA循环显示为具有多个生产步骤(即表2中的AD1、AD2和AD3,而且在图16中重现为P1、P2和P3)和多个产物加压步骤PP1、PP2。这种相同的PSA循环还可以描述为具有单一生产步骤和单一产物加压步骤。图16b显示等效PSA循环用于根据所用的约定以不同方式表示的4床系统。
[0287]相同的4床循环还可简单缩写为P、DEQ1、SPG、DEQ2、BD、PRG、PEQ2、PEQ1、PP。技术人员可容易确定4个床之间步骤的关系。
[0288]变压吸附系统可以使用多个变压吸附循环操作,以控制第二组分在吸附剂上的积累,如US 8,394,171描述,其通过引用并入本文。
[0289]简述
本发明涉及一种用于在多个的总共12个吸附床中将第一气体组分从包含第一气体组分和第二气体组分的进料气体混合物分离的方法,每个吸附床含有对第二气体组分有选择性的吸附剂。
[0290]存在如下概述的本发明的若干方面。以下,在下文概述本发明的具体方面。
[0291]方面1.一种方法,其包含使多个吸附床中的每一个经受第一重复循环和第二重复循环中的至少一个,第一重复循环按顺序包含(a)生产步骤或其混合步骤,(b)多个的5个减压均衡步骤,(c)供应吹扫气体步骤,⑷排放步骤,(e)吹扫步骤,⑴多个的5个加压均衡步骤和(g)再加压步骤;而第二重复循环按顺序包含(a)生产步骤或其混合步骤,(b)多个的5个减压均衡步骤,(c/d)混合的供应吹扫气体/排放步骤,(e)吹扫步骤,(f)多个的5个加压均衡步骤和(g)再加压步骤。
[0292]方面2.方面1的方法,其中:
(i)当所述吸附床经受所述第一重复循环时,所述生产步骤的持续时间为所述第一重复循环的循环时间的23%至27%,或所述吹扫步骤的持续时间为所述第一重复循环的循环时间的23%至27% ;和
(?)当所述吸附床经受所述第二重复循环时,所述吹扫步骤的持续时间为所述第二重复循环的循环时间的23%至27%。
[0293]方面3.方面1或方面2的方法,其中所述第一气体组分为H2且所述第二气体组分包含CO、co2、ch4和n2中的至少两个。
[0294]方面4.前述方面中任一个的方法,其中所述第一加压均衡步骤还包含以下至少之一:(i)将所述进料气体混合物并流引入经历所述第一加压均衡步骤的吸附床中,同时从经历所述第一减压均衡床的吸附床逆流引入所述压力均衡气体,和(ii)将产物气体从至少一个经历所述进料步骤的吸附床逆流引入经历所述第一加压均衡步骤的吸附床中,同时从经历所述第一减压均衡床的吸附床逆流引入所述压力均衡气体。
[0295]方面5.前述方面中任一个的方法,其中所述吹扫步骤(e)包含将所述吹扫气体从经历所述第五减压均衡步骤的吸附床逆流引入经历所述吹扫步骤的吸附床中,且所述第五减压均衡步骤还包含将所述流出物气体的第二部分作为所述吹扫气体从经历所述第五减压均衡步骤的吸附床通到至少一个经历所述吹扫步骤的吸附床。
[0296]方面6.方面1-5中任一个的方法,其中该方法包含使多个吸附床中的每一个经受第一重复循环。
[0297]方面7.方面6的方法,其中所述第一重复循环在所述多个的5个减压均衡步骤的所述第五减压均衡步骤和所述供应吹扫气体步骤之间还包含空闲步骤。
[0298]方面8.方面1-5中任一个的方法,其中该方法包含使多个吸附床中的每一个经受第二重复循环。
[0299]方面9.方面8的方法,其中所述第二重复循环在所述多个的5个减压均衡步骤的所述第五减压均衡步骤和所述混合的供应吹扫气体/排放步骤之间还包含空闲步骤。
[0300]方面10.方面1-9中任一个的方法,其中所述多个的5个减压均衡步骤中至少一个为并联的减压均衡步骤,且所述多个的5个加压均衡步骤中至少一个为并联的加压均衡步骤。
[0301]方面11.方面1-9中任一个的方法,其中所述多个的5个加压均衡步骤中的至少一个为混合的加压均衡/进料加压步骤。
[0302]方面12.方面1-9中任一个的方法,其中所述多个的5个加压均衡步骤中的至少一个为混合的加压均衡/产物加压步骤。
[0303]数个附图的简述
图1是对于吸附系统的过程流程图。
[0304]图2a为对于具有单一的并流减压均衡步骤以及补充的逆流加压均衡步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图2b为说明对于图2a的循环图表的气流方向的示意图。
[0305]图3为对于6吸附床循环的变压吸附循环图表,其显示循环步骤的计时不需要彼此精确对准。
[0306]图4a为对于具有逆流减压均衡步骤以及补充的并流加压均衡步骤、并流排放步骤和双重产物加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图4b为说明对于图4a的循环图表的气流方向的示意图。
[0307]图5a为对于具有双重减压均衡步骤以及补充的双重加压均衡步骤、双重排放步骤和并流产物加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图5b为说明对于图5a的循环图表的气流方向的示意图。
[0308]图6a为对于具有混合的生产/冲洗步骤以及进料加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图6b为说明对于图6a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0309]图7a为对于具有混合的生产/冲洗/供应产物步骤以及产物加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图7b为说明对于图7a的循环图表的气流方向的不意图。
[0310]图8a为对于具有混合的生产/供应产物步骤、混合的并流加压均衡/进料加压步骤和混合的产物加压/进料加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图8b为说明对于图8a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0311]图9a为对于具有混合的生产/供应产物步骤、双重减压均衡步骤、双重排放步骤、混合的双重加压均衡/进料加压步骤和产物加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图9b为说明对于图9a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0312]图10a为对于具有混合的生产/供应产物步骤、逆流减压均衡步骤、混合的并流加压均衡/产物加压步骤和混合的产物加压/进料加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图10b为说明对于图10a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0313]图11a为对于具有混合的生产/供应产物步骤、双重减压均衡步骤、供应吹扫气体步骤、双重排放步骤、吹扫步骤、混合的双重加压均衡/产物加压步骤和产物加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图lib为说明对于图11a的循环图表的气流方向的示意图。
[0314]图12a为对于具有逆流减压均衡步骤和混合的并流加压均衡/产物加压/进料加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图12b为说明对于图12a的循环图表的气流方向的示意图。
[0315]图13a为对于具有双重减压均衡步骤和混合的双重加压均衡/产物加压/进料加压步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表。图13b为说明对于图13a的循环图表的气流方向的示意图。
[0316]图14a为对于具有混合的并流减压均衡/冲洗步骤和混合的并流加压均衡/冲洗气体流出物加压/进料加压步骤的10吸附床循环的变压吸附循环图表。图14b为说明对于图14a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0317]图15a为对于具有混合的并流减压均衡/冲洗步骤和混合的双重加压均衡/冲洗气体流出物加压/进料加压步骤的10吸附床循环的变压吸附循环图表。图15b为说明对于图15a的循环图表的气流方向的7K意图。
[0318]图16a为对于其中生产步骤根据一种命名约定显示为3个步骤的4吸附床循环的变压吸附循环图表,而图16b为其中生产步骤根据另一命名约定显示为单一步骤的等效变压吸附循环图表。
[0319]图17为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的变压吸附循环图表。
[0320]图18为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0321]图19为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0322]图20为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0323]图21为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0324]图22为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0325]图23为对于根据本发明具有5个减压均衡步骤和5个加压均衡步骤的12吸附床循环的另一个变压吸附循环图表。
[0326]优选实施方案详述
接下来的详述仅提供优选示例性实施方案,而不旨在限制本发明的范围、适用性或配置。更确切地说,接下来的优选示例性实施方案详述将为本领域技术人员提供实施本发明优选示例性实施方案的可实现的说明,应理解可以在不偏离如权利要求所限定的本发明范围的情况下对要素的功能和排列作出各种改变。
[0327]当应用于说明书和权利要求中描述的本发明的实施方案中的任何特征时,本文所用的冠词“一个”指一个或多个。“一个”的使用不将含义限制为单个特征,除非具体声明了这种限制。在单数或复数名词或名词短语前的冠词“该”表示具体的指定特征,而且可根据使用该冠词的上下文具有单数或复数内涵。
[0328]形容词“任何”不加区别地表示任意量中的一个、一些或全部。
[0329]第一实体和第二实体之间放置的术语“和/或”指以下之一:(1)第一实体、(2)第二实体和(3)第一实体和第二实体。在3个或更多个实体的序列的最后两个实体之间放置的术语“和/或”指序列中的实体的至少一个,包括该序列中实体的任何特定组合。
[0330]术语“多个”是指“两个或多于两个”。短语“多个的3个或更多个”是指3个或更多个。短语“多个的3个”是指总共3个,即3个且不多于3个。
[0331]短语“至少一部分”是指“一部分或全部”。流的至少一部分可具有与该部分源自的流相同的组成,每种物类有相同浓度。流的至少一部分可具有与该部分源自的流不同的组成。流的至少一部分可包括其源自的流的特定组分。
[0332]本文所用的流的“分开的部分”是具有与其取自的流相同的化学组成和物类浓度的部分。
[0333]本文所用的流的“分离的部分”是具有与其取自的流不同的化学组成和不同的物类浓度的部分。
[0334]如本文所用,“第一”、“第二”、“第三”等用来区别多个步骤和/或特征,而不表示总数或时间和/或空间上的相对位置,除非明确地声明如此。
[0335]为帮助描述本发明,方向性术语可用于说明书和权利要求,以描述本发明的部分(例如,上部、顶部、下部、底部、左、右等)。这些方向性术语仅旨在帮助描述和要求保护本发
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1