專利名稱：氣體混合物的吸附處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)的氣體混合物的吸附方法，尤其用于用具有預(yù)定氫氣/一氧化碳比率的料流生產(chǎn)一氧化碳。
在全文中，所示氣體壓力按絕對巴計(jì)。
這種處理方法廣泛用于分離在氣體混合物中含有的所要生產(chǎn)的“貴”成分與不希望有的成分，一般用術(shù)語“雜質(zhì)”來表示。
該方法是循環(huán)方法，涉及至少兩個(gè)吸附器，分別具有共同操作的幾個(gè)吸附器的至少兩個(gè)吸附單元，它們以補(bǔ)償方式(offset manner)進(jìn)行相同的操作循環(huán)。該循環(huán)通常包括吸附期，在此期間，相應(yīng)的吸附劑與氣體混合物接觸并吸附其雜質(zhì)，以及再生期，在此期間，吸附劑與再生氣體接觸，并解吸先前吸附的雜質(zhì)。
根據(jù)再生期是否伴有再生氣體的加熱，通常劃分成稱為TSA(變溫吸附)的循環(huán)和稱為PSA(變壓吸附)的循環(huán)。
還已知的是，吸附器可以進(jìn)行減壓和重新加壓步驟以及并聯(lián)吸附器的步驟，在此期間，總處理氣流通過用終止其吸附期的至少一個(gè)吸附器處理第一氣流和用開始其吸附期的至少一個(gè)其它吸附器處理待處理的第二氣流來獲得。并聯(lián)通常用于防止在生產(chǎn)中被處理的氣流在從一個(gè)吸附器到另一個(gè)吸附器的途中壓力猛增，尤其為了考慮實(shí)施并聯(lián)操作的閥門的操作時(shí)間。
然而，如部分在文件EP-A-00 748 765中解釋的那樣，吸附處理循環(huán)在吸附和再生期開始時(shí)的瞬變期中具有缺陷。
該文件描述了一氧化碳生產(chǎn)裝置，包括低溫生產(chǎn)單元，以及在后者的上游，使用以上定義的那類方法的處理單元。該裝置的目的是保留來源于烴蒸汽重整單元的富含一氧化碳和氫氣的氣體混合物中的水和二氧化碳。用開始其吸附期的吸收器的吸附劑固定一氧化碳會(huì)引起由該吸附器輸出的料流中的一氧化碳含量顯著降低，以及該料流的流速波動(dòng)。在EP-A-0 748765中提出的解決辦法是在吸附處理單元和低溫一氧化碳生產(chǎn)單元之間插入裝有具有一氧化碳親合力的吸附劑的罐。
該解決辦法結(jié)果需要特別大的投資，不是非常模式化的，以及當(dāng)各吸附器回到生產(chǎn)時(shí)只達(dá)到瞬變期，而在各吸附器的再生期的開始時(shí)出現(xiàn)了類似的瞬變現(xiàn)象，離開吸附器的料流表現(xiàn)出含量和流速的大波動(dòng)。
本發(fā)明的目的是提出以上定義的那類方法，即容易在現(xiàn)有技術(shù)的處理工廠中實(shí)施和可以排除由于已知方法的循環(huán)的吸附和再生期瞬變帶來的料流波動(dòng)。
為此，本發(fā)明的目的是上述類型的方法，其中使用N個(gè)吸附器，其中N大于或等于2，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行時(shí)間T的相同循環(huán)，在此期間，接連是吸附期和使用再生氣體的再生期，和其中在該時(shí)期的開始和/或使用再生氣體的開始時(shí)，各吸附器與所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的僅一部分接觸，或與再生氣體的標(biāo)稱流量的僅一部分接觸，直到所述吸附器基本被所要生產(chǎn)的至少一種主成分飽和，或基本卸下所要生產(chǎn)的至少一種主成分為止，同時(shí)保持至少一個(gè)其它吸附器處于吸附期。
因此，本發(fā)明的一個(gè)主題是用于處理氣體混合物的第一吸附方法，所述氣體混合物包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)，在該方法中，使用N個(gè)吸附器，其中N大于或等于2，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行時(shí)間T的相同循環(huán)，在該循環(huán)期間具有接連的吸附期和再生期，其吸附期開始的各吸附器(11A)(步驟I或步驟IV)與所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的僅一部分接觸，直到所述吸附器基本被所要生產(chǎn)的至少一種主成分飽和為止，同時(shí)保持至少一個(gè)其它吸附器(11B)處于吸附期。
根據(jù)該方法的其它特征-為了形成處理氣體混合物，將來源于進(jìn)行所述部分接觸的吸附器的料流與來源于所述處于吸附期的至少一個(gè)其它吸附器的料流混合；-各吸附器的吸附期的持續(xù)時(shí)間是在T/N(包含端值)和2T/N(不包括端值)之間；-氣體混合物的吸附處理大多數(shù)時(shí)間通過處于吸附期的單一吸附器來進(jìn)行；和-在所述吸附器已在吸附期開始時(shí)接觸所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的所述一部分之后，所述吸附器進(jìn)行并聯(lián)步驟，在此期間，處理氣流的一半通過所述吸附器獲得，另一半通過所述處于吸附期的至少一個(gè)其它吸附器來獲得。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用于處理氣體混合物的第二吸附方法，所述氣體混合物包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)，該方法的特征在于使用N個(gè)吸附器，其中N大于或等于2，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行時(shí)間T的相同循環(huán)，在該循環(huán)期間具有接連的吸附期和使用再生氣體的再生期，以及特征在于各吸附器在開始使用再生氣體時(shí)與所述再生氣體的標(biāo)稱流量的僅一部分接觸，直到所述吸附器基本卸下所要生產(chǎn)的至少一種主成分為止。
根據(jù)該第二方法的其它特征-為了形成排放氣流，來源于進(jìn)行所述部分接觸的吸附器的料流與再生氣體的標(biāo)稱流量的剩余部分混合；-來源于進(jìn)行所述部分接觸的料流和標(biāo)稱流量的再生氣體的剩余部分一起直接混合；-來源于進(jìn)行所述部分接觸的吸附器的料流與來源于終止其再生期并與再生氣體的標(biāo)稱流量的剩余部分的至少一部分接觸的另一吸附器的料流混合；-各吸附器的再生期包括所述吸附器的減壓步驟和重新加壓步驟；和-各吸附器的再生期包括加熱再生氣體的步驟。
在閱讀了以下的僅作為例子給出和參照附圖的描述之后，將更加清楚地理解本發(fā)明，其中-

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一氧化碳生產(chǎn)裝置與純氫氣生產(chǎn)單元結(jié)合的示意圖；-圖2是說明在圖1中所示的裝置的吸附器的操作循環(huán)的圖；-圖3和4是在圖2所示的循環(huán)中用數(shù)字I和VI表示的時(shí)間間隔下在圖1中所示的裝置的示意圖；和
-圖5是根據(jù)本發(fā)明用于生產(chǎn)具有預(yù)定氫氣/一氧化碳比率的料流的裝置與純氫氣生產(chǎn)單元結(jié)合的示意圖。
在圖1中所示的是經(jīng)由管道2下游連接于氫氣生產(chǎn)單元4的一氧化碳生產(chǎn)裝置1。
該裝置1包括上游的吸附處理單元11，它適用于除去在經(jīng)由進(jìn)料管道12加入并被壓縮到15-45巴壓力的氣體混合物中所含的大多數(shù)雜質(zhì)，尤其是水和二氧化碳。該氣體混合物例如被壓縮到15.5巴以下和具有幾百到幾萬Sm3/h的標(biāo)稱流速，即在管道12內(nèi)的總流速。該氣體混合物包括作為主成分的分別為73.5mol％和21.6mol％的氫氣和一氧化碳，以及可能的次要成分，如各自含量例如為1.1mol％和3.8mol％的氮?dú)夂图淄?，以及它還含有作為雜質(zhì)的10-200摩爾ppm(百萬分率)的二氧化碳和一般達(dá)到飽和的水。
單元11包括交替地直列式布置的兩個(gè)吸附器11A、11B，以便通過吸附純化氣體混合物。各吸附器含有以由沸石或由任選摻雜以便增加其二氧化碳阻止能力的活性氧化鋁形成的單一床形式，或以分別由主要為了阻止水的活性氧化鋁或硅膠和主要為了阻止二氧化碳的沸石(例如A、X或LSX類)形成的多個(gè)床形式布置的吸附劑。吸附劑還可以由吸附劑的混合物或復(fù)合吸附劑組成。
處理單元11還包括圖1中未示出的閥門和連接管道，但其配置在該單元的操作的描述過程中將變得更加清楚。
裝置1包括經(jīng)由管道13連接于處理單元11的下游的低溫分離單元14，它包括基本純一氧化碳生產(chǎn)線15和輸出具有高氫氣含量的氣流的管道16。對于上述氣體混合物的組成，在管道16中的料流可以含有97.4mol％氫氣、0.3mol％氮?dú)狻?.3mol％一氧化碳和2mol％甲烷，壓力為大約14.5巴。因?yàn)樵摲蛛x單元14本身是已知的，以下將不再進(jìn)一步詳細(xì)說明。
管道16連接于處理單元11，以便可以再生不在生產(chǎn)線上的吸附器11A、11B，管道16中的具有高氫氣含量的料流至少部分用作再生該吸附器的吸收劑的氣體。對于所示出的實(shí)例來說，管道16的總流速形成了再生氣體的標(biāo)稱流速。
通過吸附處理單元輸出的再生氣體通過管道2輸送到本身已知的氫氣生產(chǎn)單元4。該單元4例如可以包括周期性操作并適于生產(chǎn)基本純氫氣料流的六個(gè)吸附器。
通過吸附處理單元11應(yīng)用的方法通過重復(fù)在圖2中所示的循環(huán)來完成。兩個(gè)吸附器11A、11B都遵循圖2所示的循環(huán)，其中相對于另一吸附器的時(shí)間位移對應(yīng)于等于循環(huán)時(shí)間T的基本一半的時(shí)間間隔。
在圖2中(其中時(shí)間t在x軸上標(biāo)出，絕對壓力P在y軸上標(biāo)出)，前面為箭頭的線表示氣流的運(yùn)行和目的地，以及分別在吸附器11A和11B中的循環(huán)方向。當(dāng)與y軸平行的箭頭指向上(向圖的上面)時(shí)，該氣流據(jù)說在吸附器中是同向流的；如果指向上的箭頭是在表示吸附器中壓力的線條以下，那么氣流在吸附器的進(jìn)口端進(jìn)入吸附器；如果指向上的箭頭位于表示壓力的線條以上，那么氣流通過吸附器的出口端離開吸附器，進(jìn)口端和出口端分別是用于所要處理的氣體和在生產(chǎn)階段中排出的氣體的那些端口。當(dāng)與y軸平行的箭頭指向下(朝向圖的底部)時(shí)，該氣流據(jù)說在吸附器中是逆流的；如果指向下的箭頭是在表示吸附器壓力的線條以下，那么氣流通過吸附器的進(jìn)口端離開吸附器；如果指向下的箭頭是在表示壓力的線條以上，那么氣流通過吸附器的出口端進(jìn)入吸附器，同樣，進(jìn)口端和出口端分別是用于所要處理的氣體和在生產(chǎn)階段中排出的氣體的那些端口。
在圖2中所示的循環(huán)包括用I-VIII表示的8個(gè)連續(xù)步驟，這在以下通過例如考慮吸附器11A在時(shí)間t-0開始其吸附期來連續(xù)描述。對于大約15.5巴的吸附壓力P吸附，該循環(huán)的時(shí)間T例如等于960分鐘。
在步驟I的過程中，也就是說從t＝0至t1＝35分鐘，如圖3所示，吸附器11A和11B處于吸附期，吸附器11A通過用于調(diào)節(jié)通過流量的閥門111僅接受5％的管道12中的氣體混合物流，以及吸附器11B通過調(diào)節(jié)閥門112接受標(biāo)稱流量的剩余95％。
在該步驟過程中，除了雜質(zhì)(水和二氧化碳)以外，由于其吸附劑與一氧化碳的化學(xué)親合力，新再生的吸附器11A截留了在氣體混合物中含有的一氧化碳。因此，經(jīng)過開放閥門113的來源于吸附器11A的純化料流基本不含一氧化碳。對于上述氣體混合物的組成，離開吸附器11A的該料流的氫氣含量可以達(dá)到90mol％以上。同時(shí)，在步驟I之前被一氧化碳飽和的吸附器11B中的吸附劑僅從輸送給它的95％的氣體混合物中吸附雜質(zhì)，并經(jīng)由開放閥門114產(chǎn)生了純化料流。來自閥門113和114的料流在連接管道13中混合，使得該混合物的一氧化碳和氫氣含量非常類似于它們的標(biāo)稱值，即例如接近在步驟I之前的步驟中的在該管道13中的料流的含量，其中具有低流速并且一氧化碳貧乏的來自吸附器11A的料流被稀釋在來自吸附器11B的料流中。
當(dāng)大多數(shù)(如果不是全部的話)的吸附器11A的吸附劑被一氧化碳飽和時(shí)，該步驟I結(jié)束。
在步驟II中，即從t1至t2＝45分鐘，吸附器11A和11B保持在吸附期，但分別接觸所要純化的氣體混合物的標(biāo)稱流量的大約50％，閥門111和112因此在運(yùn)轉(zhuǎn)。如在本申請的序文中所述，該步驟II類同于具有對稱分布的進(jìn)氣混合物的并聯(lián)操作。該并聯(lián)有利地可以熱調(diào)節(jié)在管道13中的純化氣流。離開新鮮再生吸附器11A的料流傾向于比處于吸附期末尾的吸附器11B的料流更熱。
在步驟III中，即t2至t3＝T/2＝480分鐘，只有吸附器11A處于吸附期，閥門111完全開放，以及吸附器11B切換到再生期，閥門112和114完全關(guān)閉。因此，在處理單元11的大多數(shù)操作時(shí)間中(在這種情況下，是該操作時(shí)間的90％以上)，氣體混合物通過單一吸附器11A處理。
在步驟IV中，即t3至t4＝515分鐘，吸附器11A處于吸附期的末尾和吸附器11B切換到吸附期，通過相應(yīng)調(diào)節(jié)閥門111和112，以及通過打開閥門114，吸附器11A和11B分別接觸95％和5％的標(biāo)稱流量的氣體混合物。步驟IV因此類似于步驟I，吸附器11A和11B的功能被顛倒。
用同樣的方法，步驟V，即在t4至t5＝525分鐘，與步驟II類似，吸附器11A和11B的功能被顛倒。
在步驟VI中，即t5至t6＝630分鐘，如在圖4中所示，吸附器11A切換到再生期，氣體混合物通過吸附器11B完全純化，吸附器11A下游連接于管道2，以便通過膨脹閥115連接氫氣生產(chǎn)單元4。吸附器11A中的壓力從壓力P吸附跌落到較低的洗脫壓力P洗脫，它的值取決于在低溫分離單元14中使用的工藝類型。該洗脫壓力例如是比吸附壓力P吸附低1-2巴。它還可以具有明顯更低的值，例如大約3巴絕對。
在減壓同時(shí)，或一旦減壓完成，吸附器11A經(jīng)由用于調(diào)節(jié)進(jìn)料流的流速的閥門116接觸管道16中的富含氫氣的料流(再生氣體)。
該閥門116以使得僅10％流量的來源于管道16的再生料流被逆流送入到吸附器11A的方式操作，標(biāo)稱流量的剩余90％直接通過配備調(diào)節(jié)閥118的分支管道117輸送到連接管道2。
在該步驟VI的再生氣體的施加過程中，開始其再生的吸附器11A的吸附劑充滿了雜質(zhì)(水和二氧化碳)和一氧化碳。再生的第一時(shí)刻伴有一氧化碳的強(qiáng)解吸，來自吸附器11A的料流的一氧化碳含量可能達(dá)到管道16中再生料流中含量的10倍以上。如果原樣供給單元4的話，尤其如果后者通過吸附來操作，那么該突然而強(qiáng)烈的一氧化碳流將導(dǎo)致明顯的操作擾亂，從而導(dǎo)致氫氣收率的損失和/或單元4的產(chǎn)物被污染。另一方面，通過混合具有高一氧化碳含量的來自吸附器11A的料流與分支管道117的再生料流(各自比例為10％和90％)，連接管道2中的料流的一氧化碳含量保持在與生產(chǎn)單元4的操作允許限度相適應(yīng)的值。
該步驟VI持續(xù)到吸附器11A的吸附劑完全卸下絕大多數(shù)的一氧化碳為止。
有利地，該步驟可以持續(xù)，以便降低再生開始時(shí)的熱效應(yīng)。這是因?yàn)椋捎趤碜晕狡?1A的料流往往比單元4的進(jìn)料標(biāo)準(zhǔn)更冷，將它與分支管道117內(nèi)的更熱的料流(例如20℃)混合可以平衡連接管道2中的料流的溫度。
在步驟VII過程中，即t6至t7＝790分鐘，吸附器11A的吸附劑的洗脫利用通過管道16輸送的所有再生料流來繼續(xù)，閥門116完全開放和閥門118關(guān)閉。有利地，再生氣體通過加熱器119加熱。
在步驟VIII過程中，即t7至t8＝T＝960分鐘，吸附器11B的吸附劑的洗脫用所有未加熱的再生料流終止，然后關(guān)閉閥門116，以使吸附器重新加壓。當(dāng)吸附器11A的壓力達(dá)到值P吸附時(shí)，步驟VIII完成。
根據(jù)本發(fā)明的方法因此可以大大限制當(dāng)吸附器開始其吸附期(步驟I和IV)時(shí)來自處理單元11的處理氣體的料流和當(dāng)吸附器開始其使用再生氣體的階段(步驟VI)時(shí)由該處理單元輸出的廢氣料流這兩者的一氧化碳含量的波動(dòng)。
該方法易于在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的工廠中實(shí)施，即必需裝配調(diào)節(jié)閥，如閥門111、112、116和118，并且具有至少一個(gè)分支管道如管道117。
當(dāng)然，雖然基于用來自終止其再生期的吸附器的料流或者直接用再生氣體稀釋來自剛剛開始其吸附期或開始接觸再生氣體的吸附器的料流的相同理念，但步驟I和IV的實(shí)施以及步驟VI的實(shí)施是獨(dú)立的，根據(jù)上述本發(fā)明方法的實(shí)例有利地結(jié)合了這二者。
在步驟I或IV的過程中，輸送到開始其吸附期的吸附器的氣體混合物的流量百分率不限于在以上實(shí)例中的進(jìn)料管道12的流量的5％。該百分率一般嚴(yán)格地低于管道12中流量的50％，有利地低于管道12中流量的三分之一，優(yōu)選為管道12中流量的5-20％。
類似地，在步驟VI過程中，輸送到開始接觸再生氣體的吸附器的再生氣體的流量的百分率不限于在上述實(shí)例中的排料管道16中流量的10％。該百分率一般嚴(yán)格地低于管道16中流量的50％，有利地低于管道16中流量的三分之一，優(yōu)選為管道16中流量的5-20％。
作為該方法的變型和與上述流量的百分率值無關(guān)，可以預(yù)定步驟I或步驟IV的持續(xù)時(shí)間，使得它超過吸附器的吸附期持續(xù)時(shí)間(即在圖2所示的循環(huán)中從步驟I到步驟V的時(shí)間)的約1％，有利地超過該吸附期的持續(xù)時(shí)間的約5％，優(yōu)選為該吸附期的持續(xù)時(shí)間的10-20％。
類似地，可以預(yù)先確定步驟VI的持續(xù)時(shí)間，使得它超過吸附器的再生期的持續(xù)時(shí)間(即從步驟VI到VIII的持續(xù)時(shí)間)的約1％，有利地超過該再生期的持續(xù)時(shí)間的約5％，優(yōu)選為該再生期的持續(xù)時(shí)間的10-20％。
此外，盡管以上就適于保留作為雜質(zhì)的水和二氧化碳的吸附器11A和11B進(jìn)行了描述，但本發(fā)明的方法也適用于具有適于優(yōu)選僅固定水的吸附劑的處理單元。
另外，雖然就具有僅兩個(gè)吸附器的處理單元11進(jìn)行了描述，但根據(jù)本發(fā)明的方法也適用于包括單獨(dú)或成組例如成對操作的更大數(shù)目的吸附器的單元。因此，術(shù)語“吸附器”必須理解為指單獨(dú)操作的一個(gè)吸附器或共同操作的一組吸附器。
在包括2個(gè)以上的吸附器且各自分別單獨(dú)操作的處理單元的情況下，例如進(jìn)行具有基本等于循環(huán)周期三分之一的補(bǔ)償?shù)南嗤h(huán)的三個(gè)吸附器，根據(jù)本發(fā)明的方法證明是特別有利的，當(dāng)吸附處理大部分時(shí)間通過吸附期的單一吸附器處理(如在圖2中所示的循環(huán)的步驟III的過程中)。更通常，對于包括進(jìn)行循環(huán)時(shí)間T的N個(gè)吸附器的處理單元，其中N大于或等于2，根據(jù)本發(fā)明的方法證明是有利的，當(dāng)各吸附器的吸附期的持續(xù)時(shí)間是在T/N(包括端值)和2T/N(不包括端值)之間時(shí)。
再次，在包括2個(gè)以上吸附器的單元的情況下，以及如果在該循環(huán)的既定時(shí)間間隔內(nèi)，至少兩個(gè)吸附器處于再生期，來自開始與再生氣流的一部分接觸的吸附器的料流可以與該料流的剩余部分如上所述直接混合，或在該料流的剩余部分被輸送到終止其再生期的另一吸附器之后混合。這是因?yàn)?，如在步驟VII和在圖2所示循環(huán)的步驟VIII的開始時(shí)所述，來自再生一定時(shí)間的吸附器的料流不再具有足夠的含量和流速的波動(dòng)。因此，該穩(wěn)定料流可以用于稀釋來自開始接觸再生氣體的吸附器的料流。
如在圖5中所示，作為變型，低溫分離單元可以用適于生產(chǎn)具有預(yù)定氫氣/一氧化碳比率的滲透物的滲透單元20代替，同時(shí)形成了非滲透物，以與在圖1所示裝置1的管道16中的料流相同的方式輸送到處理單元11中。這樣形成的裝置21可以生產(chǎn)具有尤其隨時(shí)間穩(wěn)定的氫氣/一氧化碳比率的料流，根據(jù)本發(fā)明的方法確保了就流速穩(wěn)定性、氫氣和一氧化碳含量和溫度而言通過管道13向單元20恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)料。
作為本發(fā)明方法的一個(gè)變型(未示出)，來自剛剛開始其吸附期或剛剛接觸再生氣體的吸附器的料流可以至少部分輸送到廢料網(wǎng)絡(luò)中以便再利用，例如作為燃燒氣體(燃料氣)，尤其如果由下游單元14或20引起的氫氣和/或一氧化碳收率損失可以接受的話。
權(quán)利要求
1.一種用于處理氣體混合物的吸附方法，所述氣體混合物包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)，該方法的特征在于使用N個(gè)吸附器(11A，11B)，其中N大于或等于2，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行時(shí)間T的相同循環(huán)，在該循環(huán)期間具有接連的吸附期和再生期，以及特征在于在吸附期開始的各吸附器(11A)與所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的僅一部分接觸，直到所述吸附器基本被所要生產(chǎn)的至少一種主成分飽和為止，同時(shí)保持至少一個(gè)其它吸附器(11B)處于吸附期。
2.如權(quán)利要求1所要求的方法，特征在于，為了形成處理氣體混合物(13)，進(jìn)行所述部分接觸的來自吸附器(11A)的料流與來自所述處于吸附期的至少一個(gè)其它吸附器(11B)的料流混合。
3.如權(quán)利要求1或2所要求的方法，特征在于各吸附器(11A、11B)的吸附期的持續(xù)時(shí)間是在包括端值的T/N和不包括端值的2T/N之間。
4.如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于氣體混合物的吸附處理，即生產(chǎn)步驟的主要部分，通過處于吸附期的單一吸附器(11A，11B)來進(jìn)行。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于在所述吸附器(11A)在吸附期開始時(shí)與所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的一部分接觸之后，所述吸附器進(jìn)行并聯(lián)步驟，在此期間，處理氣流的一半通過所述吸附器(11A)獲得和一半通過所述處于吸附期的至少一個(gè)其它吸附器(11B)來獲得。
6.一種用于處理氣體混合物的吸附方法，所述氣體混合物包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)，該方法的特征在于使用N個(gè)吸附器(11A，11B)，其中N大于或等于2，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行時(shí)間T的相同循環(huán)，在該循環(huán)期間具有接連的吸附期和使用再生氣體的再生期，以及特征在于各吸附器(11A)在開始使用再生氣體時(shí)僅與所述再生氣體的標(biāo)稱流量的一部分接觸，直到所述吸附器基本卸下所要生產(chǎn)的至少一種主成分為止。
7.如權(quán)利要求6所要求的方法，特征在于，為了形成排放氣流(2)，來自進(jìn)行所述部分接觸的吸附器(11A)的料流與再生氣體標(biāo)稱流量的剩余部分混合。
8.如權(quán)利要求7所要求的方法，特征在于來自進(jìn)行所述部分接觸的吸附器(11A)的料流和再生氣體標(biāo)稱流量的剩余部分直接一起混合。
9.如權(quán)利要求7所要求的方法，特征在于來自進(jìn)行所述部分接觸的吸附器(11A)的料流與來自終止其再生期并且與再生氣體標(biāo)稱流量的剩余部分的至少一部分接觸的另一吸附器的料流混合。
10.如權(quán)利要求6-9的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于各吸附器(11A，11B)的再生期包括所述吸附器的減壓步驟和重新加壓步驟。
11.如權(quán)利要求6-10的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于各吸附器(11A，11B)的再生期包括加熱再生氣體的步驟。
12.如權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)和/或權(quán)利要求6-11的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的所述一部分或者再生氣體的標(biāo)稱流量的所述一部分嚴(yán)格地少于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的一半或者再生氣體的標(biāo)稱流量的一半。
13.如權(quán)利要求12所要求的方法，特征在于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的所述一部分或再生氣體的標(biāo)稱流量的所述一部分少于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的三分之一或再生氣體的標(biāo)稱流量的三分之一。
14.如權(quán)利要求13所要求的方法，特征在于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的所述一部分或再生氣體的標(biāo)稱流量的所述一部分是所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的5-20％或再生氣體的標(biāo)稱流量的5-20％。
15.如權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)、和/或如權(quán)利要求6-11的任一項(xiàng)和/或如權(quán)利要求12-14的任一項(xiàng)所要求的方法，其特征在于所要處理的氣體混合物的標(biāo)稱流量的所述一部分或再生氣體的標(biāo)稱流量的所述一部分在吸附期的開始時(shí)或在開始使用再生氣體時(shí)接觸相應(yīng)的吸附器，接觸時(shí)間超過所述相應(yīng)吸附器的吸附期的大約1％或超過再生期的大約1％。
16.如權(quán)利要求15所要求的方法，特征在于所述持續(xù)時(shí)間超過吸附期的大約5％或超過再生期的大約5％。
17.如權(quán)利要求16所要求的方法，特征在于所述持續(xù)時(shí)間是吸附期的10-20％或是再生期的10-20％。
18.如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于所述氣體混合物含有作為主成分的氫氣和一氧化碳，所要去除的包括水和二氧化碳的雜質(zhì)，以及特征在于將經(jīng)過處理的氣體混合物低溫分離為基本純一氧化碳的料流和具有高氫氣含量的料流。
19.如權(quán)利要求1-17的任一項(xiàng)所要求的方法，特征在于所述氣體混合物包括作為主成分的氫氣和一氧化碳，所要去除的包括水和二氧化碳的雜質(zhì)，以及特征在于將經(jīng)過處理的氣體混合物通過滲透分離為具有預(yù)定氫氣/一氧化碳比率的料流和具有高氫氣含量的料流。
全文摘要
氣體混合物包括所要生產(chǎn)的至少一種主成分和所要從所述混合物中分離的雜質(zhì)。本發(fā)明的處理方法包括使用至少2個(gè)吸附器，各自以補(bǔ)償方式進(jìn)行共同循環(huán)，在該循環(huán)期間具有接連的吸附期和再生期。此外，該方法包括在吸附期開始時(shí)(步驟I或IV)和/或在開始使用再生氣體時(shí)(步驟VI)與所要處理的氣體混合物的僅一部分接觸，直到所述吸附器基本被所要生產(chǎn)的至少一種主成分飽和為止，同時(shí)保持至少一個(gè)其它吸附器處于吸附期。本發(fā)明用于處理富含一氧化碳和氫氣的混合物。
文檔編號(hào)C01B31/18GK1602223SQ02824659
公開日2005年3月30日 申請日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月12日
發(fā)明者C·莫內(nèi)羅 申請人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究的具有監(jiān)督和管理委員會(huì)的有限公司