用於中間產品回收的壓力迴轉吸附的製作方法

2023-07-27 19:53:01 2

專利名稱:用於中間產品回收的壓力迴轉吸附的製作方法
本發明涉及氣體的提純，更具體地說是涉及提高可吸附原料氣體混合物的中間吸附組分回收的方法。
壓力迴轉吸附(pSA)法提供了一種分離和提純氣體如H2的非滿意的方法。包含在原料氣混合物中的氣體雜質由pSA系統裡的一個或幾個吸附床選擇性地吸附，吸附發生在幾個處於較高吸附壓力的床上，而選擇性地可吸附的雜質通過把壓力降低到較低的解吸壓力進行解吸，如果需要的話，在重新加壓到較高的吸附壓力來吸附原料混合物中殘留量的雜質之前，這些床可以在上述的較低壓力下清洗以便進一步解吸和除去雜質，這樣吸附系統中每個床的一個循環周期就完成了。
pSA法一般用於多床系統，美國WAGNER專利No3430418，公開了一種PSA法和系統，其中，為實現一個特殊的pSA處理程序至少安排了四個吸附武，該程序包括在較高壓力下吸附，讓床的空隙空間氣從廢氣口或從產物端排出來，使床並流降壓到中間壓力，逆流降壓到較低的解吸壓力和重新加壓到較高的吸附壓力。WAGNER公開了把釋放出的空隙空間氣從一個床直接通入另一個處於較低解收壓力的床的方法由此法使這兩個床中的壓力被均勻到中間壓力，殘留的空隙空間氣可從要並流降壓的床產物端釋放出來。在另一個床從它的較低解吸壓力加壓之前，用這樣的空隙空間氣提供給PSA系統裡的該另一床作為清洗氣，每一個床通過這樣的壓力均衡加壓到中間壓力後，通過把產物流出物逆流加到床的產物端使床從中間壓力進一步被部分加壓。
在這個技術的進一步發展中，FUDERER等的美國專利3986849公開了至少使用七個吸附床的PSA法，在同一個處理循環中PSA處理程序的所有階段都是把原料氣體混合物引入至少兩個吸附床的加料端。在加壓到較高的吸附壓力之前每個床依次進行三個壓力均衡步驟，這些步驟以特殊的方式進行，得到了較高的產品純度。
正如一些專利的公開者描述的那樣，這個PSA法是用於淨化象H2那樣的氣體較滿意而實用的工業方法，它具有能生產很高純度產品的優點，例如純度超過99.9%的H2。該PSA法可以用來處理一個寬範圍的可用的氣體原料。並且不限於用含氫的氣流或其他的原料氣流。該法不要求預處理或後處理作為該法的一部分。該法和其它的一般的雜質除去方法相比較，它避免了吸附劑的過度降解。此外，由於原氣流和產品氣流之間的壓力降很小，因此，在一個或幾個壓力均衡階段中，產品氣流可以在吸附壓力下進一步用於PSA系統的下一級，並且，可以把每一個床從較低解吸壓力或中間壓力加壓到吸附壓力，如上面表明的那樣。
大家也知道在選擇性吸附法的技術中，例如以上提到PSA法可以使用到一種氣體混合物中回收較強地可吸附組分作為所需的產品，例如，PSA法可以使用到從含CO2的氣體混合物中回收99%的CO2，該氣體混合物中，CO2作為較易吸附組分，和CO2一起的其它的例如CH4H2N2等等作為不易吸附組分，當PSA法用於生產不易吸附組分的時候，用於這樣目的的處理循環過程與上述的應用是基本相同的。
眾所周知，當PSA循環過程用於含多組分的氣體混合物分離時，不易吸附組分和/或較易吸附的組分在吸附和/或解吸步驟中可以回收，特別是混合物具有相對於較易吸附組分和不易吸附組分的中間吸附組分特徵時，這取決於在PSA過程實現時的處理條件。因此，在一個含H2、Ar、N2和CO的氣體混合物分離中，H2是不易吸附組分，而CO2是較易吸附組分，高純度的H2可以被回收，而包括Ar、N2和CO的氣體混合物的較易吸附組分從這裡分離。同樣，高純度的CO可以作為較易吸附的組分被回收，而不易吸附的包含N2、Ar和H2的氣體混合物從這裡分離大家知道使用PSA循環過程也能得到較輕的產物它包括不易吸附的組分H2、Ar，也可能得到較重的產物，它包括較易吸附的N2和CO。
然而在本技術的實際應用中，中間吸附組分作為所需純度的獨立產物回收而不是作為(一)不易吸附組分，(二)較易吸附組分，或(三)包含有不易和較易吸附組分的廢氣流部分加以回收，在這裡使用的「中間吸附組分」，「中間組分」及「中間產物」術語是用於表示單一的氣體組分，或一種氣體混合物中一個以上的這樣的組分，這種氣體混合物也包含有較易和不易吸附組分。在上面提到的氣體混合物中，可以把希望回收的Ar作為中間組分，而把回收的H2作為不易吸附組分，CO和N2的混合物作為較易吸附的組分。在其他情況下把希望回收的N2作為中間組分，而H2和Ar的混合物為不易吸附組分，CO與殘餘的氮的混合物作為較易吸附組分。在另一變化的情況下，可以把希望分離和回收的Ar和N2的混合物作為中間吸附組分，除H2作為輕的不易吸附組分之外，CO作為重的易吸附組分。迄今還不能使氣體混合物的中間吸附組分以適合於一般的便利的PSA過程的方法進行分離和回收。由於，對用於中間產品回收的這種便利的處理能力的研究，那些熟悉技術的人將會高興地發現，改變現在工業上PSA操作，就可能有利於實現所需的中間產品的回收。
接近實現的能用於中間產品回收的這樣的研究，在歐洲書0008882中已經提出，它是由名字叫做Shivaji Sircar的在1981年12月30日公開的。其中公開了的是一種多組分原料氣體混合物的分離，該混合物含有第一關鍵組分、第二關鍵組分以及第三關鍵組分。為此目的提供了多床吸附系統，例如二床串聯的吸附系統。所用的每對床都按照在上面提供的一般用的PSA處理技術中一個床的方式操作，原料氣體混合物先通過這對床中的第一個床，然後通過另一個床，因此，第三組分吸附帶在該對床的第一級床建立，而第二關鍵組分吸附帶在該對床的第二級床建立，然後中斷原料氣混合物流，並且使二床間的氣流停止，再使這二個床分別進行衝洗、產物還原和清理以及部分加壓，然後再一次通入氣流以進行最後加壓和實現原料氣體混合物的流動重複過程循環。當公開的方法用來回收中間產物時，複雜的處理步驟和在多床系統裡成對吸附床的使用有關，它與帶有管路、閥門、控制器及類似物的複合體一起限制了該方法的實際應用。在技術上仍需進一步提高改善PSA過程，使其能用確實方便的方法，容易地回收中間產物。
本發明的目的是提供一個能夠實現中間產物回收的改進的PSA方法。
本發明的另一個目的是提供一個用適合於慣用的多床PSA系統的方式來回收所說的中間產物的方法。
本發明的第三個目的是提供一個PSA方法，該方法在從多組分原料氣混合物回收所需的中間產物時既便利又靈活。
考慮到這些和其它的目的在下文詳細提出本發明，其新的特點在附加的權項中特別指出。
在PSA處理過程中，把一種原材料氣體混合物中的中間吸附組分，作為獨立的產品回收，首先保證多組分原料氣混合物的不易吸附的組分從一個吸附床中基本完全除去，然後通過並流降壓步驟從床的產物端除去中間組分。在具有四個或者更多床的吸附系統內，對吸附系統的每一個床來說，在一個循環周期中用一部分在逆流降壓中回收的較易吸附組分的氣體，或一部分中間產物氣體可以方便地作為上述置換氣體引入床內，是特別希望採用的處理循環過程。
本發明的PSA方法和一般的PSA處理過程有關，該處理過程中吸附系統的每個床在一個操作周期中進行了較高壓力吸附，利用以床的產物端釋放出空隙空間氣體並流降壓到中間壓力，利用以床的加料端釋放出解吸氣體逆流降壓到較低的解吸壓力，床清洗或不清洗，然後加壓到較高的吸附壓力。本發明的任務由下述方案完成在含有不易吸附的組分，中間吸附組分和較易吸附的組分的原料氣混合物的分離中，通過使用一個並流置換步驟，不易吸附的組分從吸附床中基本上完全除去。然後該床利用從床的產物端作為所需純度產品排出的中間吸附組分被並流降壓。對多床吸附系統，本發明是顯而易見的，用於每床的置換氣，通過在並流降壓或逆流降壓步驟中，系統中的這個或那個床釋放出氣體的部分轉移而便利地獲得。雖然其它適合置換的氣體也可應用，但是如果可能的話，就整個PSA處理操而言，中間產物的回收是使用了。
專業技術人員懂得該PSA法的高壓吸附步驟它包含把原料氣混合物以較高的吸附壓力引入吸附床的加料端。因此不易吸附組分通過床並由該床的產物端排出。在床中建立了一個或幾個吸附帶，而且，上述的吸附帶也從加料端通過床向床的產品端方向移動。當原料氣混合物含不易吸附組分、中間吸附組分和較易吸附組分的時候，上述中間吸附組分的主吸附帶將建立，並且先於較易吸附組分的拖尾吸附帶，通過床並向床的產品端或排放端移動。通過使用沒有不易吸附的組分的並流置換氣，其濃度為一克分子的中間吸附組分和/或較易吸附組分，不易吸附組分保留在吸附床的空隙空間，可在主吸附帶前沿的前頭從床中基本上完全置換出來，這樣，中間吸附組分能夠由床的並流降壓作為所需純度的產品從床的產物端排出來。正如在下面將要表明的，用於中間產品回收的並流降壓步驟就如願實現了，此外，習慣上，使用一個或幾個並流減壓步驟釋放空隙空間氣，把它用在其他床的壓力均衡或提供給這樣一類床作清洗氣。床的逆流降壓是在中間產品回收步驟後進行的，如同一般的PSA處理過程那樣。在一般的並流降壓步驟或逆流降壓步驟中從床中除去的氣體或它的一部分氣體引入另一床的加料端，用作置換氣，很清楚，這些氣體要被充分加壓以便能從床的空隙空間置換不易吸附的組分。事實上，在每個床中存在的雜質吸附帶或向著床的加料端移動或向床的產品端移動，釋放出的氣體被引入另一個床以便從該床便利地置換出不易吸附組分。
事實上，在每個床中存在的雜質吸附帶或向著床的加料端移動或向床的產品端移動，釋放出的氣體被引入另一個床以便從該床便利地置換出不易吸附組分。
本發明可用於具有至少四個吸附床的每床PSA系統。儘管本發明也可以用於七個或更多床的較大的吸附系統，但是用於4～6個吸附床系統的優越性是可取的。也很清楚，象一般的操作那樣，原料氣是在某一給定時間內或通過一個床或至少通過兩個床，這取決於本發明某一特定應用所需要的特殊的處理循環過程。也象一般操作那樣，本發明可以使用1、2、3或更多的並流減壓步驟，如果需要的話，在這些步驟中從床的產物端釋放出的氣體可用作壓力均衡和提供清洗使用，就象上述表明的那樣。因此，本發明在PSA處理循環操作中，回收中間產品具有所需的靈活性，這些操作過程基本上適合於建立的目標，並如在上面提供的專利中提出的那樣有利工業應用，並且為本專業人員所共知。
在本發明的範圍內包括分離含有不易吸附的組分，中間吸附組分和較易吸附組分的某一原料氣體混合物。包含在一種或多種氣體中的這些組分，對所使用的吸附劑和分離及回收所需的中間產品來說，具有相當相似的吸附特徵。用5A分子篩或者其它這樣一類普通吸附劑，對一種含氫、氬、氮和一氧化碳的氣體混合物來說，其中氫是最少被吸附的，氬比氫容易吸附，氮、氬容易被吸附，而在所有組分中一氧化碳最容易被吸附。應用本發明，氬、氮或者兩者作為所需要純度的中間組分來回收是十分合適的。為此目的，把原料氣混合物引入處於較高吸附壓力的吸附床的加料端，不易吸附的組分，即氫或氫和氬，從床的產品端除去。把一種基本上不含氫和濃度為1克分子的上述所說的氮和/或一氧化碳比原料氣混合物中一氧化碳高的氣體導入床的加料端，將殘留在床的空隙空間及床本身之中的氫置換出來。該床也被並流降壓以便從床的產物端將剩餘的空隙空間氣釋放出來。這可在上述並流置換步驟前、步驟中、也可在該步驟後進行。熟悉本技術的那些人會懂得並流降壓步驟和並流置換步驟的進行可以基本上完全從床中置換出氫，基本上完全置換是和某種特殊應用所確定的中間產物的純度相一致的。然後床進一步並流降壓釋放出中間吸附組分，即氬從床的產物端作為所需純度的產品排出。隨後床被逆流降壓到較低的解吸壓力。從床的加料端除去的氣中包含易吸附組分，該氣的一部分作為加入到本系統內該床或其它床的加料端循環操作的並流清洗(CO-PUNGE)氣或置換氣。然後該床再次加壓到較高的吸附壓力。在床的並流降壓操作中以床的產物端釋放出的包含H2氣體，在再次加壓之前可用去清洗處於較低解吸壓力的床，床的清洗也可以不經過單獨的逆流降壓步驟而按上法進行。當本發明的這種步驟完成後，氬、氮或者它們的混合物就可作為中間組分按其所要求的純度從原來的原料氣體混合物中回收。
下面是本發明的另一個例子，希望通過使用本發明的PSA方法獲得中等純度的產品。即從壓力為12～13巴的、組成為(摩爾%)H262%，CO31%，CH41.5%，CO23.5%和其它(包括N2和Ar)2%的部分氧化氣中得到氫的含量不超過7%，一氧化碳的含量不低於75%的中等程度產品氣。這個含CO的產品氣可用來生產化學中間產品，其方法就是把CO燃燒使之生成CO2含CO和CO2(富集)的產品氣被一種清洗氣從這個生產化學中間產物的反應中清洗出來。這種清洗氣含有CO大約55%，CO2大約20～25%。該氣體基本上不含氫，而且中間組分和較易吸附的組分的摩爾濃度都高於原來加入PSA系統的原料混合氣中相應的濃度。因此就可以作為置換氣從吸附系統內的床中置換出不易吸附的組分氫。為了實現這種分離，可以便利的採用四個吸附床的吸附系統，把含氫62%的原料氣在12～13巴按順序引入每個吸附床的加料端。本發明的具體實施是在開始的原料吸附步驟後，進行並流置換和並流降壓步驟以保證壓力均衡和在所說置換步驟之後的清洗的進行。在並流降壓步驟中壓力降低到大約4.5巴。在這個步驟中用產品端回收的所需的富集了CO的中間產品氣。使床進一步從4.5巴並流降壓到1.5巴。床在加壓到較高的吸附壓力之前，逆流降壓到1巴清洗，處理掉殘留量的原料混合氣。以便在所說的床中進行連續循環操作本發明的實用，在下面可以通過表1，以本發明的四床系統為具體例子來說明。
表Ⅰ
在這個表中，A代表在較高吸附壓力下的吸附步驟，把原料氣混合物引入床的加料端，而不易吸附的組分從這樣的產品端排出;C代表並流置換步驟，把基本上不含不易吸附組分的氣體引入床的加料端，以便從床中基本完全置換出不易吸附的組分;L代表床的之間並流降壓-壓力均衡步驟，壓力均衡步驟是指在已完成其並流置換步驟的床和已經在較低解吸壓力下清洗了的床之間的壓力均衡;E代表並流降壓步驟，該步驟是釋放出殘留量的不易吸附組分的氣體並把它通入一個外面的貯罐，用來為本系統的床提供清洗氣，BD代表並流降壓步驟，用從產物端排出的中間吸附組分氣，作為符合純度要求的富集了CO的產品從床的產品端獲得;D代表逆流降壓步驟;P代表清洗步驟，使用以外面貯罐中抽出的氣體;R代表再次加壓到較高的吸附壓力。在本說明的例子的處理過程中，僅有系統中的一個床在整個循環操作過程中的某一給定時間進行吸附-並流置換過程的程序。在本例中，可以得到中等純度的氫氣產品，即純度為90～94%，它可以返回到主氣流和部分氧化裝置中。較易吸附的組分，CO2連同部分甲烷及沒有在步驟BD中作為中間產品回收的CO一起在步驟D和P中除去。
以表中可以看出本發明這個實施方案的PSA循環過程是類似於一般的PSA循環過程，即只加入步驟C和BD完全適合於一般的處理過程。在中間組分CO的生產中，上面所描述的方法是非常有益的，正如上面所述從多組分原料氣體混合物中生產中間組分CO的實際生產說明那樣。
下面一個例子說明本發明在實用中靈活可用。上面例子所介紹的氣體分離和中間產品的回收在五個床吸附系統中也能方便的進行，在這個系統中在任一給定的時間只有一個床吸附，而一部分中間組分作為置換氣再循環到床的加料端。有一個床在給的時間內吸附並將中間成分的一部分作為置換氣，再循環到床的輸入端。在此實施方案中應用的處理循環過程在表Ⅱ說明如下表Ⅱ
在表Ⅱ中，A、C、L、E、BD、P、R與上面表1例舉的意義相同。可以看到，每個床依次進行吸附;並流置換;並流減壓-用更高編號的第三級床進行壓力均衡，下一級床從較低的解吸壓力加壓;用釋放出的剩餘的不易吸附組分的氣體進一步並流減壓，並且把該氣體通入到外面的貯罐中以便用作本系統床的清洗氣;用從床的產物端排出的中間吸附組分氣並流減壓;從外面的貯罐把清洗氣引入到床的產物端，在清洗步驟中，床降低到較低的吸附壓力，在清洗之前，不包括一個單獨的逆流減壓步驟;在起始壓力較高的系統中，把氣體從一個床引入上述床，進行壓力均衡;並且把床加壓到較高的吸附壓力。由於在步驟C中使用了置換氣，可以方便地轉移或循環使用一部分在BD步驟中從床產物端排出的中間吸附組分氣，用於加壓和引入到床內作為步驟C的置換氣。
再舉一個本發明操作的實例，煉鋼爐廢氣，其主要成分為氮、一氧化碳、二氧化碳，可以經處理把CO作為所需的中間產品加以回收。該廢氣以克分子為基準計算，含15%氮、69%CO、16%CO2，將其通入由6個床組成的吸附系統，每床裝入45%(體積)活性炭和55%(體積)13X型分子篩吸附劑。在較高吸附壓力下，一個主要的CO吸附帶就形成了，這個吸附帶在拖尾CO2吸附帶的前頭沿每個床的產物端方向移動，而含有一些CO的不易吸附的組分氮，在床的產物端排出，排出的氣體或者其中的一部分用作另一床加壓，然後該床由釋放出的不易吸附組分氣即氮氣並流減壓，並通入起始壓力較低的另一床進行加壓，以使床之間壓力均衡。然後該床用釋放的剩餘的不易吸附組分氣進一步並流減壓，把上述的該氣體引入外面的貯氣罐中，以便提供本系統中的床做清洗氣使用。在上述表明的並流減壓步驟的同時，把基本上不含不易吸附組分的氣體引入床的進料端，進行並流置換步驟。接著，用從床的產物端排出所需的CO中間組分進行進一步的並流減壓，然後床逆流減壓，以除去最易吸附的組分，即從床的加料端除出CO2。這在此實施方案中，在下面的表Ⅲ作了說明，一部分逆流減壓氣轉用來加壓和用作本系統內另一床的置換氣。然後，床由外面的貯罐內的清洗氣清洗，之後，床加壓到較高的吸附壓力。
表Ⅲ
表中，A、C、L、E、BD、D、P和R與表Ⅰ意義相同。
在本發明的這個實施例中，可以看到在某個給定時間內僅包括一個床的吸附步驟的處理循環過程。原料氣混合物引入到壓力為9巴的床內，在並流置換中，床壓減少到4巴並流減壓-壓力均衡和提供在步驟L、C、E中的清洗氣。在並流減壓步驟BD中，中間吸附組分CO被回收，壓力進一步降到1～2巴，99%CO從床的產物端取出。因此逆流減壓步驟D，是用從床的加料端釋放出的大約含42%CO2和52%CO的氣體逆流降壓到0.4巴完成的。這種氣體可以方便地加壓和引入到本系統的另一床中，作為步驟C用的置換氣。如表所示，在步驟D中獲得的氣體可以方便地用作本系統中第二級編號較高的床的置換氣。例如，床5的步驟D的氣體可引入到床1的步驟C中，而床1的步驟D的氣體，可用作床3的置換氣。至於把並流降壓氣體引入到外面的貯氣罐，那些熟悉本工藝的人將會明顯地發現，這種氣體以間接壓力均衡的方式加入到外面貯罐正好和直接壓力均衡中氣體直接從一床通到另一床的壓力均衡方式相反，它是以柱塞流的方式加入到外面貯罐，以便保持組分氣體斷面的組成與從床中除去時相同。通過間接壓力均衡方法，首先把加入到外面的貯罐的純度最高的清洗氣和加入到該容器中的純度較低的氣體分開地保留，接著，讓上述貯罐釋放出的氣體通過氣體加入端排出，先用純度較低的氣體，然後用純度較高的氣體，從而使得在所說的洗滌步驟的最後部分，能夠用最純的清洗氣洗滌。排放的洗滌氣的組成為36.6%(摩爾)氮24.4%(摩爾)CO和39.0%(摩爾)CO2，它可用作燃燒氣，提高整個氣體分離操作的效果。
要知道，在此處所述和前所說明的有中間產品回收的PSA過程中，細節上能作各種變化和改進，均沒有超出從屬權項中所提出的，本發明的範圍。例如使用的床數，使用的並流減壓-壓力均衡步驟的數目，這種壓力平衡是否是直接的或通過外面的貯罐間接實現的，使用的置換氣是外部氣源供給的還是由部分中間產品轉移過來的或是逆流減壓氣體，如同前面已有描述的各種實例，可根據情況及特定用途所需的產物而改變。同樣，多組氣分體的分離，需回收的中間組分及其所需的純度，逆流減壓的應用，有或沒有洗滌，或用不用洗滌步驟，有或沒有逆流洗滌，用沒用外面的氣體貯罐提供洗滌氣或輪換應用，以及按照一般的操作方法，並流減壓-直接向另一床提供洗滌氣，都在本發明範圍之內。要意識到，PSA系統包括各種必需的管道，閥及其他控制元件，以實現象一般的PSA操作中，在適當的時候吸附床從一級到另一級的轉換。也要意識到，只要使用了任何合適的吸附劑，它對原料氣混合物中所含的各種成分的某些成分具有選擇性，原料氣混合物中含有不易吸附組分，中間組分及較易吸附組分，就能實施本發明。已知本辦法和工業上能得到的合適的吸附劑包括沸石分子篩，活性炭，矽膠，活化氧化鋁等。若要進一步了解在PSA操作中所採用的及適合本發明操作應用的各種已知的吸附劑，可參閱KIYONAGA的美國專利3176444及上述提及的各種專利。
從以上描述實例可以看出，本發明提供了一種從原料氣混合物中分離和回收中間組分的高度實用的方法，用本發明的工藝方法能使一般的多床PSA過程更好地回收中間產物。即避免了回收所需的中間組分而應用成對的床的工藝過程及機械上的複雜性，因此只需對現有的PSA處理過程作一些相當小的改進，即可實施本發明。最好的實施方案是，逆流減壓氣體或一部分中間產物順利地循環，以用作並流減壓-不易吸附組分置換步驟中的置換氣這樣就可使床在進一步逆流減壓中回收所需的中間產物。至此，許多我們所希望的氣體分離，如從鹼性氧爐氣體中回收CO就可能進入實際的工業操作，這些應用，對於PSA技術的發展，朝著工業上可行的途徑，以滿足工業界日益增長的氣體分離或回收的需要，起了很大的推動作用。
權利要求
1.一種用於分離不易吸附組分，中間吸附組分，較易吸附組分的原料氣混合物的壓力迴轉吸附方法，它把中間組分作為所需的產品回收，在一個至少含有四個吸附床的吸附系統中每個床在一個循環裡進行的處理程序包括A)在較高的吸附壓力下把原料氣混合物引入吸附床的加料端，不易吸附組分從該床的產物端排出，在較易吸附組分的拖尾吸附帶的前沿，在床中建立所述中間組分的主吸附帶；B)把基本上不含難吸附組分的置換氣導入到床的加料端上，所說的中間吸附組分和/或較易吸附組分在所說氣體中的摩爾濃度要大於在原料混合氣體中濃度，所說的氣體使難吸附組分先於中間吸附組分回收的開始而從床裡完全被置換了；C)從床的產物端作為所需純度的產品排出的中間吸附組分用來使床並流降壓；D)並流降壓和/或清洗床以除去床中較易吸附的組分；E)把床再加壓到較高的吸附壓力；因而，中間吸附組分是作為具有所需純度的獨立產物被回收，而不是和難吸附組分一起，或和易吸附組分一起被回收，也不是與難吸附或易吸附組分一起作為廢氣流被回收。
2.按照權利要求
1的方法，其特徵是，在把並流置換氣引入床的加料端之前並流降壓所說的床，從床的產物端除去難吸附組分。
3.按照權利要求
1的方法，其特徵是，床並流降壓從床的產物端除去不易吸附組分氣，同時把並流置換氣引入床的加料端。
4.按照權利要求
1的方法，其特徵是，床並流降壓，從床的產物端除去殘留的不易吸附組分氣，隨後把並流置換氣引入床的加料端。
5.按照權利要求
1的方法，其特徵是，床被逆流降壓到較低的解吸壓力以從中除去較易吸附組分。
6.按照權利要求
1的方法，其特徵是，清洗床從中除去較易吸附組分。
7.按照權利要求
1的方法，其特徵是，床被逆流降壓到較低的解吸壓力和在這個較低壓力下進行清洗，從中除去較易吸附組分。
8.按照權利要求
1的方法，其特徵是，轉移一部分從一個床的產物端排出來的中間組分氣，作為吸附系統中另一個床的置換氣體。
9.按照權利要求
1中的方法，其特徵是，從一個床的加料端移出易吸附組分氣或其一部分，作為吸附系統中的置換氣引入另一個床的加料端。
10.按照權利要求
9的方法，其特徵是，從系統中除去一部分從床的加料端排出的較易吸附組分氣。
11.按照權利要求
1的方法，其特徵是，在並流降壓步驟(b)中從床的產物端釋放出的不易吸附組分氣被引入另一個床用於壓力均衡。
12.按照權利要求
2的方法，其特徵是，在並流降壓中從床的產物端被釋放出的不易吸附組分氣被通入外面的貯罐中，在系統中做床的清洗氣使用。
13.按照權利要求
1的方法，其特徵是，吸附系統包括四個吸附床，在一個循環中每個床依次進行下列處理程序A)在較高壓力下吸附;B)用基本上不含最難吸附組分的氣體並流置換，僅一個床在給定的時間進行吸附一併流置換程序;C)用釋放出的不易吸附組分氣並流降壓和把這種氣體通入到另一個正在進行加壓的床使壓力均衡;D)用釋放出的不易吸附組分氣並流降壓和這種氣體通入外面的貯罐，用於本系統床的清洗;E)通過中間組分從床的產物端的排出給床並流降壓;F)逆流降壓，從床中除去易吸附組分;G)對床提供清洗氣;H)在較高壓力下與另一床進行壓力均衡;I)加壓到較高的吸附壓力。
14.按照權利要求
1的方法，其特徵是，吸附系統有五個床，它有一個床用於吸附，和另一個床用於整個處理過程的全部步驟中的並流置換步驟，每個床進行下列處理程序A)在較高壓力下的吸附;B)並流置換;C)用釋放出的不易吸附組分氣並流降壓，以便通入另一個進行加壓的床，使壓力均衡;D)用從床的產物端排出的中間吸附組分氣並流降壓;E)清洗或真空解吸以從床中除去較易吸附組分;F)通過從另一個並流降壓床來的氣使壓力均衡;G)再加壓到較高的吸附壓力。
15.按照權利要求
1的方法，其特徵是，在一個循環中每個床都依次進行下列處理程序A)在較高壓力下吸附;B)通過把基本上不含不易吸收組分的氣引入到床的加料端來並流置換;C)用釋放出的不易吸附組分的氣並流降壓並通入本系統裡另一個進行再加壓的床，使床之間壓力均衡;D)用從床的產物端排出的中間吸附組分氣並流降壓;E)並流降壓從床的加料端除去較易吸附的組分;F)從系統裡另一個開始在較高壓力下的床把氣體通入該床，來使壓力達到均衡;G)把床加壓到較高的吸附壓力。
16.按照權利要求
15的方法，其特徵是，在步驟(C)後用釋放的不易吸附組分殘留氣使床進一步並流降壓和把這種氣體通入到外面的貯罐，以提供本系統做為床的清洗氣，還包括用外面貯罐的清洗氣對床逆流降壓。
17.按照權利要求
15的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫氣，中間吸附組分為CO，較易吸附組分為富集的二氧化碳的氣流。
18.按照權利要求
15的方法，其特徵是，不易吸附組分為氮，中間吸附組分為CO，較易吸附組分為CO2。
19.按照權利要求
15的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫氣，中間吸附組分為氬，較易吸附組分為CO。
20.按照權利要求
19的方法，其特徵是，中間吸附組分也包含氮。
21.按照權利要求
16的方法，其特徵是，吸附系統至少由四個床組成。
22.按照權利要求
15的方法，其特徵是，並流置換步驟(b)和並流降壓步驟(C)同時進行。
23.按照權利要求
22的方法，其特徵是，在同時進行的步驟(b)和(C)之後，用床的產物端釋放出的殘留氣進一步並流降壓和把這種氣體通入到一個外面的貯罐，作為本系統床的清洗氣。並進行清洗。
24.按照權利要求
23的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫氣，中間吸附組分為CO，較易吸附組分包含二氧化碳和甲烷。
25.按照權利要求
15的方法，其特徵是，每個床在一個循環中依次進行下列處理程序A)在較高壓力下的吸附，任何給定的時候本系統的床僅有一個處在它的吸附步驟上;B)通過把基本上不含難吸附組分的氣引入床的加料端並流置換;C)用釋放的不易吸附組分氣並流降壓和把這種氣體通入本系統的另一個床用於床間的壓力均衡;D)用釋放的不易吸附組分的殘留氣使床進一步並流降壓和把這種氣體通入到外面貯罐作為本系統床的清洗氣;E)用從床的產物端排出的中間吸附組分並流降壓;F)在清洗步驟中，把清洗氣從外面的貯罐通入床，使該床減壓到較低的解吸壓力;G)把從本系統中處於較高壓力下的另一個床的氣通入到壓力較低的床使壓力均衡;H)使床加壓到較高的吸附壓力。
26.按照權利要求
25的方法，其特徵是，吸附系統包含至少五個床;
27.按照權利要求
25的方法，其特徵是，把一部分並流降壓步驟(E)中排出的中間吸附組分氣作為步驟(B)的並流置換氣。
28.按照權利要求
27的方法，其特徵是，吸附系統至少包括五個床。
29.按照權利要求
27的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫，中間吸附組分為CO，較易吸附組分包含二氧化碳和甲烷。
30.按照權利要求
27的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫，中間吸附組分為氬，和較易吸附組分為CO。
31.按照權利要求
30的方法，其特徵是，中間吸附組分也包含氮氣。
32.按照權利要求
1的方法，其特徵是，每個床在一個循環中都依次進行下列處理過程A)在較高壓力下的吸附;B)用釋放的難吸附組分並流降壓，和把這種氣體通入本系統處於較低壓力的正在進行加壓的另一床，以使床間壓力均衡;C)通過把基本上不含不易吸附組分的氣引入到床的加料端進行並流置換;D)用從床的產物端排出的中間吸附組分氣並流降壓;E)逆流降壓從床的加料端除去易吸附組分氣;F)把從本系統中處於較高壓力下的另一個床的氣體通入到壓力較低的床，使壓力均恆;G)把床加壓到較高的吸附壓力。
33.按照權利要求
32的方法，其特徵是，在步驟(C)後用釋放出的不易吸附組分殘留氣使床進一步並流降壓，和把這種氣通入一個外面的貯罐，供本系統的床清洗用，然後以外面的貯罐把清洗氣通入床進行逆流降壓。
34.按照權利要求
32的方法，其特徵是，在步驟(E)中，回收的一部分逆流降壓氣轉移，用作本系統其它床的置換氣。
35.按照權利要求
32的方法，其特徵是，在步驟(C)後用釋放出的殘留的不易吸附組分氣，使床進一步並流降壓和把這種氣通入到外面的貯罐提供給本系統的床做清洗氣，並在完成並流降壓步驟(D)後的整個逆流降壓步驟(E)中從外部容器向床的產品端供給清洗氣。
36.按照權利要求
33的方法，其特徵是，吸附系統至少包含六個床。
37.按照權利要求
32的方法，其特徵是，不易吸附組分氫氣，中間吸附組分為CO，所說的較易吸附組分為二氧化碳。
38.按照權利要求
32的方法，其特徵是，不易吸附組分為氮氣，中間吸附組分為CO，較易吸附組分為二氧化碳。
39.按照權利要求
32的方法，其特徵是，不易吸附組分為氫氣，中間吸附組分為氬，較易吸附組分為CO。
40.按照權利要求
39的方法，其特徵是，中間吸附組分也包含氮。
專利摘要
一種用於實現中間產品回收的壓力迴轉吸附方法，該方法在用氣體進行置換步驟前，同時或隨後用氣體使多床吸附系統之間壓力均衡。然後使用並流降壓步驟實現中間產品回收。使用便利地從床回收的一部分中間產品氣或較易吸附組分氣，提供給吸附系統的其它床做置換氣使用。
文檔編號B01D53/047GK85102148SQ85102148
公開日1987年1月17日 申請日期1985年4月1日
發明者A·富德勒 申請人:聯合碳化公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan