專利名稱：通過再生加熱器的在前控制凈化H₂/CO混合物的制作方法
通過再生加熱器的在前控制凈化H2/CO混合物本發(fā)明涉及凈化富含氫和一氧化碳的氣態(tài)混合物(其通常被稱作 H2/CO混合物或合成氣)的方法，該方法在低溫處理所述氣態(tài)混合物之前 通過吸附進(jìn)行凈化，目的是制造富含CO的部分和/或一種或多種具有指定 含量的H2/CO混合物(例如50摩爾％112/50摩爾％(:0的混合物)，通常 是制造富氫的部分。更具體地，本發(fā)明涉及與這種單元相聯(lián)的再生氣體加熱器的操作條件， 或在溫度水平和所涉及的流體方面表現(xiàn)出相同特性的加熱器的梯:作條件。合成氣類型的混合物可以以許多方式獲得，且特別-通過C02或蒸汽重整，-通過部分氧化，-通過混合方法，例如使用甲烷或乙烷之類氣體的ATR (自熱重整) 法，該方法是蒸汽重整與部分氧化的結(jié)合， -通過煤的氣化，-或在乙炔制造單元下游作為殘留氣體回收。除了作為主要組分的氫和一氧化碳之外，許多雜質(zhì)(例如二氧化碳、 水或甲醇)通常構(gòu)成合成氣的一部分。在凈化法中，TSA (變溫吸附)型方法是一種循環(huán)法，其中各吸附器 交替進(jìn)行吸附步驟(在此過程中將雜質(zhì)留在吸附劑中)與再生步驟(在此 過程中，特別采用加熱階段從吸附劑中提取雜質(zhì))。這種加熱通常借助來 自低溫處理的被稱作再生氣體的氣體(也就是說，在這種情況下，富氫部 分、殘留氣體、二者的混合物或一部分被凈化合成氣)進(jìn)行。在所有這些 情況下，再生氣體立即含有氫、 一氧化碳和甲烷，但比例不定。其也通常在此后用于將吸附劑物料冷卻至其吸附溫度。
這類裝置的典型操作周期描述在文獻(xiàn)WO-A-03/049839中。
TSA型凈化法用的裝置通常凈皮設(shè)計(jì)成獲得低溫品質(zhì)的合成氣，即，當(dāng) 所述合成氣在低溫箱中冷卻時(shí)，任何雜質(zhì)沉積物足夠小以確保所述低溫箱 可令人滿意地運(yùn)行數(shù)年，由此不會(huì)堵塞，不會(huì)使熱交換管線遭受熱劣化， 且不會(huì)對(duì)i殳備安全帶來危險(xiǎn)。
這意味著通常大約0.1摩爾ppm的最大殘余C02含量和甚至低于1摩 爾ppb水平的其它雜質(zhì)含量。
為了限制對(duì)這些凈化裝置的干預(yù)，還將它們?cè)O(shè)計(jì)成具有足夠的初始裕 度，以確保正確運(yùn)行數(shù)年而無需更換吸附劑。
盡管有所有這些預(yù)防措施，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些裝置的壽命大大短于初始 預(yù)期值。
在正常運(yùn)行中，C02分析器檢查生成的氣體的純度。這使得循環(huán)能夠
被改變，例如，如果檢測(cè)到由如上所述的凈化裝置性能劣化引起的CO;t過
早釋放，可以縮短吸附階段。但是，事實(shí)是盡管有這些預(yù)防措施，在運(yùn)行 幾年后仍觀察到用于低溫分離合成氣的該低溫箱的分離性能劣化。
這種性能缺失歸因于由熱交換板上的固體沉積物引起的熱交換劣化。 關(guān)閉該裝置以將其加熱(除冰)，能夠解決該問題，但是，當(dāng)然，如
果這不是預(yù)先編程的關(guān)閉，則成;M目當(dāng)大，因?yàn)槠淦萟f吏該裝置關(guān)閉，并因 此迫使生產(chǎn)停止。
給定設(shè)計(jì)低溫箱時(shí)所用的熱交換器的設(shè)計(jì)余地，僅僅在大于一年、更
通常大約2至3年的相對(duì)長期運(yùn)行后才能覺察到這些效果。這意味著無法
得知在運(yùn)行超過一年后、在運(yùn)行幾個(gè)月后或在運(yùn)行僅幾周后是否有痕量雜
質(zhì)(理論上為水和co2)被凈化的合成氣帶入低溫箱中。。
已經(jīng)報(bào)道，這種劣化源自吸附劑與被吸附物之間的化學(xué)反應(yīng)和/或源自 合成氣成分之間的反應(yīng)，該吸附劑促進(jìn)了這些反應(yīng)。
H2/CO混合物的高溫反應(yīng)性事實(shí)上是Z/^P的，但文獻(xiàn)US-A-5，897，686 教導(dǎo)了在凈化再增壓階段(其為再生過程的子步驟)發(fā)生的幾種反應(yīng)。上述文獻(xiàn)特別提到兩種反應(yīng)
曙甲烷化CO + 3H2 —CH4 + H20; -布杜阿爾反應(yīng)2CO —C + C02。
根據(jù)該文獻(xiàn)，遇到的問題歸因于在吸附劑中生成了水，推薦的解決方 案是在吸附器頂部加裝3A分子篩床，其由于不吸附CO而防止了原位生 成水。該文獻(xiàn)推薦100"C至400。C的再生溫度，這一般相當(dāng)于約150/200°C 至450/500。C的加熱器表皮溫度。
吸附劑表面上的次要組分沉積物也可能催化某些化學(xué)反應(yīng)。金屬(例 如鐵、鎳、銅等)的沉積物催化了前述反應(yīng)。它們中的一部分的來源是由 于在凈化過程中較早生成的金屬皿化物的分解。
痕量雜質(zhì)引起的吸附劑逐漸中毒(吸附劑難以或只能不完全再生)也 是看似合理的假設(shè)，已知在合成反應(yīng)器中可能產(chǎn)生非常大量的副反應(yīng)產(chǎn)物， 其可能源自用作原料的煤或天然氣，或可能被較早預(yù)凈化法(如曱醇滌氣 或胺滌氣)夾帶而來。
文獻(xiàn)WO-A-2006/034765公開了凈化富含一氧化碳和氫的氣流的方 法，其中使該氣流與含珪膠的吸附層接觸，用溫度70。C至150"C的氣體將 該吸附層再生，該溫度通常相當(dāng)于大約150。C至200/250。C的加熱器表皮溫 度。
加熱器表皮溫度是指再生氣體流經(jīng)該加熱器時(shí)所經(jīng)受的溫度。其通常 在整個(gè)壓力周期中保持恒定，以限制對(duì)交換器的熱沖擊。在涉及使用蒸汽 作為加熱手段的最常見情況下，向交換器供應(yīng)的蒸汽保持開放。當(dāng)再生氣 體不再流經(jīng)該交換器時(shí)，跨過熱交換表面的溫度梯度幾乎變?yōu)榱?，且表?溫度在實(shí)踐中變得非常接近蒸汽冷凝溫度。其可以被視為等于這種相同溫 度。在正常運(yùn)行中，也就是說在加熱期間，跨過熱交換表面的溫度梯度不 是零，但與蒸汽溫度和要被加熱的氣體內(nèi)的溫度之間的總梯度相比仍為次 級(jí)。然后表皮溫度也可以被看作蒸汽冷凝溫度。通常使用飽和或略微過熱 的蒸汽。即使將蒸汽過熱至較高程度，例如當(dāng)其可達(dá)溫度比其冷凝溫度高 5(TC時(shí)，大部分熱交換仍在接近所述冷凝溫度的表皮溫度下發(fā)生。此外，已知的是，對(duì)于給定的熱功率(Q)，要安裝的熱交換表面的 面積(S)與在加熱表面的表皮溫度和與交換表面接觸的再生氣體的溫度之 間的溫度差A(yù)T成反比。
由此容易理解的是，為了減少所需熱交換表面的面積并因此減少投資， 必須使用盡可能高的表皮溫度T，。例如，在精煉廠、化學(xué)或石油化學(xué)工廠 中，為了將流體加熱至170"C， 一般慣例是使用250/300t:或甚至更高的蒸 汽。
盡管有所有這些中毒假說，但尚未清楚地確定雜質(zhì)進(jìn)入低溫箱的主要 原因。
無論如何，出現(xiàn)的問題之一是提供以避免或盡量減少寄生反應(yīng)的方式 凈化含至少一種雜質(zhì)的H2/CO混合物的有效方法，由此在不過早干預(yù)凈化 裝置和/或低溫箱的情況下供應(yīng)低溫品質(zhì)的合成氣。
本發(fā)明的解決方案因此是凈化或分離含至少一種雜質(zhì)的進(jìn)料氣流的方 法，在該方法中，周期性地
a )使所迷進(jìn)料氣流與第一吸附劑接觸，以通過吸附除去至少所述雜質(zhì)，
b) 回收所述凈皮凈化或分離的氣體，
c) 使用加熱器加熱至少含有氫(H2)和一氧化碳(CO)的再生氣體， 所述加熱器的表皮溫度L超過150 "C ，
d) 用在步驟c)中加熱的再生氣體將出自步驟a)的吸附劑再生，
e) 停止在步驟c)中加熱的再生氣體流經(jīng)步驟a)的吸附劑的流通， 其特征在于
在步驟e)后進(jìn)行下述附加步驟的至少之一
i) 將加熱器的表皮溫度降低至少25。C直至表皮溫度L,
ii) 吹掃加熱器。
根據(jù)情況，本發(fā)明的方法可能表現(xiàn)出下述特征之一 -使用電加熱器或具有傳熱流體(特別是蒸汽)的加熱器；在這種情 況下，優(yōu)選使用蒸汽加熱器；-使用蒸汽加熱器，該蒸汽加熱器在步驟i)和/或ii)中的蒸汽壓低于 在加熱步驟c)中所用的蒸汽壓；
-在步驟e)后，施加小于15巴、優(yōu)選小于8巴、更優(yōu)選小于6巴的 蒸汽壓；
-在步驟ii)后，沖洗加熱器；
畫所述吹掃和/或沖洗是使用氣體、特別是要#>熱的氣體的一部分、 或組成與要被加熱的氣體不同的反應(yīng)性或非反應(yīng)性氣態(tài)部分進(jìn)行的；非反 應(yīng)性氣體是指不容易與要被加熱的氣體反應(yīng)的氣體或不容易在與熱交換管 或熱交換板的熱表面接觸時(shí)反應(yīng)的氣體，即不容易產(chǎn)生最初不存在于要被 加熱的氣體中的新物質(zhì)的氣體；
-只進(jìn)行附加步驟ii)，且剛剛在下一加熱步驟c)開始之前使用要被 加熱的氣體進(jìn)行吹掃；
陽只進(jìn)行附加步驟ii)，此后可能進(jìn)行沖洗，且所述吹掃和/或沖洗是 使用非反應(yīng)性氣體進(jìn)行的；
-所述非反應(yīng)性氣體選自氫、氮或甲烷；
-在步驟ii)后，吹掃在加熱器中形成的液體；
-步驟c)中加熱的氣體中的CO分壓低于2巴絕對(duì)壓力，優(yōu)選低于l 巴絕對(duì)壓力，更優(yōu)選等于或低于0.5巴絕對(duì)壓力；
-進(jìn)料氣至少含有氫(H2)和一氧化碳(CO);
-進(jìn)料氣的氬含量為大約30至75摩爾％ ， 一氧化碳含量為大約25至 60摩爾％;
-進(jìn)料氣是通過蒸汽重整、通過部分氧化、通過煤或殘?jiān)臍饣⒒?通過混合方法獲得的；"混合方法"是指蒸汽重整與部分氧化的結(jié)合； -進(jìn)料氣在凈化前經(jīng)過預(yù)處理，例如胺或甲醇滌氣。
現(xiàn)在參照附

圖1更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖l描述了用于進(jìn)行本發(fā)明方法的凈化裝置。
在閥22關(guān)閉時(shí)，經(jīng)閥21將來自胺滌氣的合成氣10導(dǎo)向吸附器11，該吸附器ll包含活性氧化鋁床110和其后的沸石床111，合成氣中所含的 水和C02分別被留在這兩個(gè)床中，并在閥32關(guān)閉的情況下經(jīng)閥31將由此 凈化的產(chǎn)物氣體導(dǎo)向低溫箱60，然后引入主低溫交換器70。
在加熱階段中通過蒸汽加熱器80使用中壓蒸汽50將再生氣體(即含 有CO和CH4的富氫部分)加熱。借助溫度探頭13和使氣體可經(jīng)閥42進(jìn) 入吸附器12而不流經(jīng)加熱器80的線路調(diào)節(jié)吸附器12的入口溫度。該線路 受閥44控制。在加熱步驟c)結(jié)束時(shí)，關(guān)閉閥43，將冷的再生氣體導(dǎo)向吸 附器12，開始冷卻篩床121以除去之前吸附的C02，并推動(dòng)余熱前緣通過 活性氧化鋁床120。再生氣體排放線路40上的溫度探頭14監(jiān)測(cè)該加熱和 冷卻步驟的正確進(jìn)行。在冷卻階段和不加熱或甚至不使用再生氣體的任何 其它步驟(例如使吸附器平行生產(chǎn)的步驟)中，向交換器的蒸汽供應(yīng)保持 打開。如上所述，這能夠避免周期性的熱沖擊(會(huì)造成蒸汽供應(yīng)中的周期 性中斷)，并使加熱器能夠迅速到達(dá)其標(biāo)稱運(yùn)行點(diǎn)。
如在本文所述的裝置的情況中那樣，再生氣體加熱器通常由碳鋼制成。
成o
為簡化起見，本文不再描述裝置控制的細(xì)節(jié)和能使凈化裝置之前和之 后的裝置穩(wěn)定運(yùn)行的暫時(shí)步驟和相應(yīng)線路的細(xì)節(jié)。
關(guān)于通常在這類裝置中處理的合成氣的主要成分，氫含量大約為30 至75摩爾％， 一氧化碳含量為15至60摩爾％。
關(guān)于主要雜質(zhì)，二氧化碳(C02)可以在大約5至500摩爾ppm之間 變動(dòng)。如果通過胺滌氣進(jìn)行脫碳，該合成氣常被水飽和。在低溫醇滌氣的 情況下，其通常為20至500摩爾ppm。在醇中，甲醇是最常見的雜質(zhì)。
合成氣的壓力通常為10至70巴，但許多裝置在15至50巴之間運(yùn)行。
溫度為5至5(TC ，在胺滌氣的情況下更通常為15至40X:，在醇滌氣、 通常甲醇滌氣后為-70至-20匸。在后一情況下，也可以加熱該合成氣并在 環(huán)境溫度下進(jìn)行凈化。
要被凈化的合成氣的流速可以是幾百Nm3/h至幾十萬Nm3/h。本文所述特定裝置處理大約60,000 Nm3/h的流速。
該吸附器在立軸上是大致圓柱形的，但可以使用其它類型，例如帶有 水平軸的圓柱形吸附器或徑向吸附器。
根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)表明，加熱再生氣體的步驟c)之后的加熱器表皮 溫度在將雜質(zhì)引入低溫箱方面起到一定作用。
實(shí)際上，在現(xiàn)有技術(shù)狀況中，表皮溫度在整個(gè)周期(包括冷卻步驟) 中保持在相同值。在該冷卻步驟中，關(guān)閉閥43并打開閥44，將冷的再生 氣體導(dǎo)向吸附器12。
因此含氫和一氧化碳的氣體與加熱表面接觸。
接觸時(shí)間為大約1小時(shí)或甚至幾小時(shí)，因此在交換器中可能形成顯著
量的水、C02和可能各種醇和飽和或不飽和碳鏈。所涉及的主要反應(yīng)被稱
作費(fèi)托(FT)反應(yīng)和水煤氣變換反應(yīng)。
如果沒有采取特殊預(yù)防措施，會(huì)因此在冷卻步驟中在加熱器中產(chǎn)生顯 著量的這些污染物水、C02和其它成分，例如或長或短的飽和或不飽和 碳鏈。更不用說各種醇。這些各種雜質(zhì)在加熱開始時(shí)被夾帶到要再生的吸 附劑中。
基于在非加熱期間在加熱器中形成的C02的分析，可以揭示溫度對(duì)所 形成的C02的量及其形成速率的主要影響。溫度還促進(jìn)碳鏈和醇的形成。 在所有分析中都存在水。
這些反應(yīng)在220。C或更高溫度非常劇烈，在大約200。C適中，在175。C 輕微，且在低于150'C下在檢出限附近。
測(cè)量出水之外的物質(zhì)(特別是C02)的幾十ppm或在高溫情況下甚至 幾百ppm的含量，并且存在醇和重質(zhì)烴，這能夠推翻7jC從蒸汽線路通入氣 體線路的假說，該假說此前公認(rèn)用于解釋有時(shí)在加熱后的再生氣體中發(fā)現(xiàn) 的水的存在。
由于分子篩對(duì)水和極性產(chǎn)物的極高親合力，盡管在高溫水平下， 一些 水也會(huì)截留在吸附劑中。在吸附階段中， 一些水隨后被正常凈化的氣體夾 帶到低溫箱中。在大約40至45。C的較低溫度，在上述裝置的情況下，與之前潤濕的吸附劑處于平衡的含量非常低，并測(cè)得為幾十ppb。但是，在 這種類型的含量下，可能在熱交換管道中經(jīng)幾天累積數(shù)千克雜質(zhì)，以使該 設(shè)備的熱性能劣化，或甚至最終堵塞所述熱交換管道。
上述描述涉及水，但對(duì)分子篩具有親合力的其它化合物可能表現(xiàn)得相 同，例如醇和重質(zhì)經(jīng)或不飽和烴。
在加熱過程中引入的另一部分雜質(zhì)被熱氣體夾帶到吸附器的入口側(cè)， 并在其行進(jìn)中污染整個(gè)篩子。因此，在平衡下，裝置帶有在生產(chǎn)側(cè)入口上 部分被水或其它雜質(zhì)污染的篩床和可能老化和/或被各種二次化合物(例如 從上游裝置中夾帶來的那些(胺等))或被這些相同化合物的分解或反應(yīng) 產(chǎn)物(甲酸等)污染的第一吸附劑層。所述凈化的總體性能可能同時(shí)隨時(shí) 間變差，這例如導(dǎo)致吸附階段時(shí)間的減少以妨礙co2摻雜物的釋放和通過 痕量水和可能在再生加熱器中形成的co2的夾帶導(dǎo)致低溫箱的逐漸進(jìn)行的 污染。
在本發(fā)明中，可以使用蒸汽加熱器、具有水蒸汽以外的傳熱流體的加
熱器、或可能使用電加熱器，以將再生氣體加熱。有時(shí)使用兩個(gè)串聯(lián)的加 熱器，第一個(gè)是低壓蒸汽或熱水加熱器，接著是電加熱器，以達(dá)到指定溫 度?？梢詢H周期性使用電加熱器以提供更深入的再生。
在是蒸汽加熱器的情況下，通過降低蒸汽壓來降低表皮溫度。為此，
一種解決方案是在加熱器(80)的蒸汽入口 (50)安裝自動(dòng)閥(17)，以 控制所述加熱器(80)中的冷凝壓力。根據(jù)本發(fā)明的這種實(shí)施方案，在加 熱階段中，也就是i兌在再生流量通過加熱器(80)時(shí)，在閥(43)打開的 情況下，蒸汽設(shè)定點(diǎn)從第一值P1提高至高于P1的其標(biāo)稱值Pch。這種提 高可以直接地或分步驟地或沿梯度進(jìn)行。當(dāng)加熱再生氣體的步驟c)結(jié)束 時(shí)，蒸汽的壓力設(shè)定點(diǎn)回到其"靜止"值P1。設(shè)定點(diǎn)的這種降低可以在一 個(gè)步驟中、許多步驟中或沿梯度進(jìn)行。
在是具有傳熱流體的加熱器的情況下，通過降低傳熱流體的溫度來降 低表皮溫度。
最后，在是電加熱器的情況下，使用屬于交換器的常規(guī)溫度調(diào)節(jié)裝置降低加熱元件的表皮溫度。
為了限制再生加熱器中的雜質(zhì)形成，僅表皮溫度的測(cè)量是重要的。實(shí) 際上，在要被加熱的氣體沒有流通的情況下，對(duì)于該固定氣體，在某一任 意測(cè)量點(diǎn)處的溫度不代表該加熱器內(nèi)的熱狀態(tài)。
可以使用其它方式代替表皮溫度的下降或補(bǔ)充表皮溫度的下降。
具體而言，當(dāng)加熱器是蒸汽加熱器(蒸汽加熱器是非常常見的)時(shí)， 加熱器表皮溫度的下降對(duì)應(yīng)于交換器中蒸汽壓的降低。這種降低可受到除 去冷凝物所需的壓力的限制。溫度的過度周期性變化也可能會(huì)隨時(shí)間減損 交換器的機(jī)械完整性。
這些其它方式可以避免在蒸汽加熱器停工時(shí)(即在兩個(gè)步驟i)之間) 在加熱開始時(shí)將再生氣體再引入加熱器的時(shí)候?qū)⒃谡羝訜崞髦行纬傻母?種成分送入吸附器，或避免或限制所述成分的形成。
這些方式可以包括在步驟e )后和在下一加熱步驟c )開始之前吹掃加 熱器，并將氣體排出燃燒或排放到任何其它線路中(對(duì)于該線路，所生成 的成分在其內(nèi)的存在不造成任何特定問題)。這僅僅是用一些其它氣體替 換初始?xì)怏w。為此，可以使用該加熱器可容納的氣體體積的1至5倍。需 要指出，優(yōu)選使用超過加熱器氣體體積的l倍，因?yàn)樵跊]有初始?xì)怏w與吹 掃氣體混合的情況下很少發(fā)生替換。也可以通過將加熱器減壓至低壓來吹 掃該加熱器所含的氣體。也可以相繼實(shí)施這兩種方式，例如通過首先將交 換器減壓然后再引入氣體以將其再加壓。
此外，如果這種吹掃不是剛在下一加熱步驟c)之前進(jìn)行，其后可以 進(jìn)行沖洗。沖洗是指氣體以通常低于吹掃流速的流速但經(jīng)較長時(shí)間流通。 一般而言，沖洗流速遠(yuǎn)低于步驟c)中加熱的氣體的流速。
這種沖洗或這種吹掃可以經(jīng)圖1中所示的閥18和19進(jìn)行。這也可以 使用流經(jīng)保持打開或僅部分關(guān)閉的閥43并經(jīng)閥19排出的氣體進(jìn)行。這種 沖洗或這種吹掃可以與上a皮溫度設(shè)定點(diǎn)(或在是蒸汽加熱器的情況下， 蒸汽壓設(shè)定點(diǎn))的下降聯(lián)用。
需要指出，在交換器(例如高速分析回路)內(nèi)、從交換器入口或從交換器出口分出的氣體可以構(gòu)成本發(fā)明中的沖洗手段，尤其是當(dāng)分出氣體的 流速改變交換器處的雜質(zhì)含量時(shí)。這可以通過隨周期不同而改變分出氣體 的流速或改變分析周期的持續(xù)時(shí)間來檢查。
可以使用也含氫和一氧化碳的氣體、特別是使用再生氣體本身、或使 用在與熱交換管或熱交換板的熱表面接觸時(shí)不大可能反應(yīng)的氣體進(jìn)行這種 吹掃和/或這種沖洗。這類氣體被稱作非反應(yīng)性氣體。吹掃氣體可以是氫，
例如H2PSA制成的氫，或氮或甲烷。這些流體可以從附近網(wǎng)絡(luò)中分出(例 如惰性氮?dú)?，或是來自低溫分離裝置的流體。
如果使用要被加熱的氣體本身作為吹掃氣體，這種吹掃優(yōu)選剛剛在初 始步驟d)之前進(jìn)行，即，剛剛在將流經(jīng)加熱器的熱氣體送入要再生的吸 附器之前進(jìn)行。
當(dāng)用非反應(yīng)性氣體吹掃加熱器時(shí)，這種吹掃可以例如剛剛在步驟e) 完成后進(jìn)4亍，并然后用這種相同的非反應(yīng)性氣體沖洗，這種沖洗可以在吹 掃完成與下一步驟c)之間的整個(gè)期間內(nèi)進(jìn)行。
同樣，這種吹掃或沖洗可以與蒸汽壓設(shè)定點(diǎn)的下降聯(lián)合進(jìn)行。
加熱器和/或其入口/出口噴嘴也可以裝有吹掃可能在兩個(gè)相繼加熱步 驟之間形成的任何液體的裝置，以使它們更容易去除。
所有這些操作(吹掃、沖洗、液體吹掃等)當(dāng)然可以自動(dòng)化，并構(gòu)成 本發(fā)明凈化或分離方法的操作周期的組成部分。
權(quán)利要求
1.凈化或分離含至少一種雜質(zhì)的進(jìn)料氣流的方法，在該方法中，周期性地a)使所述進(jìn)料氣流與第一吸附劑接觸，以通過吸附除去至少所述雜質(zhì)，b)回收所述被凈化或分離的氣體，c)使用加熱器加熱至少含有氫(H2)和一氧化碳(CO)的再生氣體，所述加熱器的表皮溫度T2超過150℃，d)用在步驟c)中加熱的再生氣體將出自步驟a)的吸附劑再生，e)停止在步驟c)中加熱的再生氣體流經(jīng)步驟a)的吸附劑的流通，其特征在于在步驟e)后進(jìn)行下述附加步驟的至少之一i)將加熱器的表皮溫度降低至少25℃直至表皮溫度T1，ii)吹掃加熱器。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于使用電加熱器或具有傳熱流 體、特別是蒸汽的加熱器。
3. 如權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于使用蒸汽加熱器， 該蒸汽加熱器在步驟i)和/或ii)中的蒸汽壓低于在加熱步驟c)中所用的 蒸汽壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟e)后，施加小于 15巴、優(yōu)選小于8巴、更優(yōu)選小于6巴的蒸汽壓。
5. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟ii)后，沖 洗力口熱器。
6. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述吹掃和/或沖洗 是使用氣體、特別是要被加熱的氣體的一部分、或組成與要祐咖熱的氣體 不同的反應(yīng)性或非反應(yīng)性氣態(tài)部分進(jìn)行的。
7. 如權(quán)利要求1至3或6之一所述的方法，其特征在于只進(jìn)行附加步 驟ii)，且其中剛剛在下一加熱步驟c)開始之前使用要^皮加熱的氣體進(jìn)行吹掃。
8. 如權(quán)利要求l、 2、 3、 5或6之一所述的方法，其特征在于只進(jìn)行 附加步驟ii)，此后可能進(jìn)行沖洗，且其中吹掃和/或沖洗是使用非反應(yīng)性 氣體進(jìn)行的。
9. 如權(quán)利要求6或8之一所述的方法，其特征在于所述非反應(yīng)性氣體 選自氫、氮或甲烷。
10. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟ii)后，吹 掃在加熱器中形成的液體。
11. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，步驟c)中加熱的 再生氣體中的CO分壓低于2巴絕對(duì)壓力，優(yōu)選低于1巴絕對(duì)壓力，更優(yōu) 選等于或低于0.5巴絕對(duì)壓力；
12. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)料氣至少 含有氫(H2)和一氧化碳(CO)。
13. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，進(jìn)料氣的氬含量 為大約30至75摩爾％ ，且特征在于一氧化碳含量為大約25至60摩爾％ 。
14. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)料氣是通 過蒸汽重整、通過部分氧化、通過煤或殘?jiān)臍饣⒒蛲ㄟ^混合方法獲得 的。
15. 如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，進(jìn)料氣在凈化前 經(jīng)過預(yù)處理，如胺或甲醇滌氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及分離或凈化含至少一種雜質(zhì)的進(jìn)料氣流的方法，該方法包括周期性地a)使所述進(jìn)料氣流與第一吸附劑接觸，以通過吸附除去所述至少一種雜質(zhì)；b)回收所述被凈化或分離的氣體；c)使用加熱器加熱至少含有氫(H₂)和一氧化碳(CO)的再生氣體，所述加熱器的表皮溫度T₂超過150℃；d)用在步驟c)中加熱的再生氣體將出自步驟a)的吸附劑再生；e)停止在步驟c)中加熱的再生氣體在步驟a)的吸附劑上的流動(dòng)；其特征在于在步驟e)之后進(jìn)行下述附加步驟的至少之一i)將加熱器的表皮溫度降低至少25℃直至表皮溫度T₁；ii)吹掃加熱器。
文檔編號(hào)B01D53/04GK101594923SQ200880002508
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者C·莫奈羅, F·德莫西, G·羅德里格斯, I·拜勒克 申請(qǐng)人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司