+

RU2018134599A - Способ адсорбции при переменной температуре - Google Patents

Способ адсорбции при переменной температуре Download PDF

Info

Publication number
RU2018134599A
RU2018134599A RU2018134599A RU2018134599A RU2018134599A RU 2018134599 A RU2018134599 A RU 2018134599A RU 2018134599 A RU2018134599 A RU 2018134599A RU 2018134599 A RU2018134599 A RU 2018134599A RU 2018134599 A RU2018134599 A RU 2018134599A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
component
heating
cooling
stream
Prior art date
Application number
RU2018134599A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018134599A3 (ru
RU2737887C2 (ru
Inventor
Лиза ДЖОСС
Маттео ГАЦЦАНИ
Марко МАЦЦОТТИ
Original Assignee
Касале Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Касале Са filed Critical Касале Са
Publication of RU2018134599A publication Critical patent/RU2018134599A/ru
Publication of RU2018134599A3 publication Critical patent/RU2018134599A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2737887C2 publication Critical patent/RU2737887C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0462Temperature swing adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/104Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20Organic adsorbents
    • B01D2253/204Metal organic frameworks (MOF's)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10Nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/80Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043Purging
    • B01D2259/40045Purging with two sub-steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40043Purging
    • B01D2259/4005Nature of purge gas
    • B01D2259/40052Recycled product or process gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40058Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
    • B01D2259/40064Five
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/403Further details for adsorption processes and devices using three beds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Claims (31)

1. Способ адсорбции при переменной температуре для извлечения заданного компонента из газовой смеси (111), содержащей по меньшей мере один побочный компонент помимо заданного компонента, осуществляемый в нескольких реакторах (101, 102, 103), из которых в каждом реакторе (101) выполняют следующие стадии:
(a) стадия адсорбции, на которой входной поток (111) газовой смеси приводят в контакт с твердым адсорбентом и адсорбируют заданный компонент из этого входного потока, с получением адсорбента, насыщенного заданным компонентом, и первого отработанного потока (112), обедненного по заданному компоненту;
(b) стадия нагревания насыщенного адсорбента и десорбции первого количества заданного компонента, с получением частично регенерированного адсорбента и первого выходного потока (115), содержащего десорбированный заданный компонент;
(c) стадия охлаждения по меньшей мере частично регенерированного адсорбента,
отличающийся тем, что в каждом реакторе (101):
перед стадией (с) охлаждения выполняют стадию (b1) предварительного охлаждения, на которой частично регенерированный адсорбент приводят в контакт с обедненным по заданному компоненту отработанным потоком (137), полученным в по меньшей мере одном другом реакторе (103) из упомянутых нескольких реакторов при выполнении стадии (а) адсорбции, в результате чего десорбируется второе количество заданного компонента с образованием второго выходного потока (116), содержащего заданный компонент;
после стадии (а) адсорбции и перед стадией (b) нагревания выполняют стадию (a1) предварительного нагревания, на которой насыщенный адсорбент приводят в контакт с промывочным потоком (126), содержащим заданный компонент, полученным в по меньшей мере одном другом реакторе (102) из упомянутых нескольких реакторов при выполнении стадии (b1) предварительного охлаждения, в результате чего адсорбируется некоторое количество заданного компонента, содержащегося в промывочном потоке (126), и образуется второй отработанный поток (113), обедненный по заданному компоненту, причем в первом реакторе (103) формируется отработанный поток (137) для стадии (Ы) предварительного охлаждения, а во втором реакторе (102) формируется промывочный поток (126) для стадии (al) предварительного нагревания.
2. Способ по п. 1, в котором отработанный поток (137) для стадии (b1) предварительного охлаждения охлаждают перед стадией (b1) предварительного охлаждения.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором промывочный поток (126) нагревают перед стадией (a1) предварительного нагревания.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (b) нагревания включает прямой теплообмен с нагревающей средой, контактирующей с адсорбентом и являющейся, предпочтительно, потоком, содержащим преимущественно заданный компонент (115, 116, 126).
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (с) охлаждения включает прямой теплообмен с охлаждающей средой, контактирующей с адсорбентом и являющейся, предпочтительно, отработанным потоком, обедненным по заданному компоненту (112, 113).
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором стадия (b) нагревания и/или стадия (с) охлаждения включают косвенный теплообмен.
7. Способ по п. 6, в котором стадию (b) нагревания частично выполняют во время стадии (a1) предварительного нагревания, а стадию (с) охлаждения частично выполняют во время стадии (b1) предварительного охлаждения.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором промывочный поток (126) передают без промежуточного хранения от по меньшей мере одного другого реактора (102), осуществляющего стадию (b1) предварительного охлаждения, к реактору (101), осуществляющему стадию (а) адсорбции.
9. Способ по любому из пп. 1-7, в котором промывочный поток (126) передают с промежуточным хранением в подходящем резервуаре от по меньшей мере одного другого реактора (102), осуществляющего стадию (b1) предварительного охлаждения, в реактор (101), осуществляющий стадию (а) адсорбции.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором в каждом реакторе (201) из упомянутых нескольких реакторов выполняют стадию (а2) подогревания после стадии (a1) предварительного нагревания и перед стадией (b) нагревания, причем во время стадии (а2) подогревания из адсорбента освобождается газовый продукт (219), содержащий по меньшей мере один побочный компонент, и возвращается в реактор, осуществляющий стадию (а) адсорбции.
11. Способ по п. 10, в котором соблюдается по меньшей мере одно из следующих условий:
продолжительность стадии (а2) подогревания превышает продолжительность стадии (a1) предварительного нагревания от 3 до 10 раз, предпочтительно, в шесть раз;
продолжительность стадии (b) нагревания превышает продолжительность стадии (a1) предварительного нагревания от 15 до 70 раз;
продолжительность стадии (с) охлаждения превышает продолжительность стадии (b1) предварительного охлаждения от 10 до 50 раз.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором стадию (а2) подогревания выполняют при температуре ниже температуры последующей стадии (b) нагревания.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором твердый адсорбент выполнен с возможностью селективной адсорбции заданного компонента относительно по меньшей мере одного побочного компонента и воды.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором твердый адсорбент содержит по меньшей мере первый слой первого материала, обеспечивающего селективную адсорбцию воды, и второй слой второго материала, обеспечивающего селективную адсорбцию заданного компонента, а стадия (а) адсорбции включает первый этап адсорбции воды, содержащейся в газовой смеси, через первый слой, и второй этап адсорбции заданного компонента через второй слой.
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором температура на стадии (b) нагревания не превышает 250°С, предпочтительно, не превышает 200°С, и еще более предпочтительно, не превышает 170°С.
16. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором заданным компонентом является диоксид углерода.
17. Применение способа по пп. 1-16 для обработки топочного газа установки по производству аммиака или метанола, или мочевины.
18. Установка для обработки газовой смеси и извлечения заданного компонента из этой газовой смеси способом по любому из пп. 1-16, содержащая несколько реакторов, из которых каждый реактор (101) содержит слой адсорбента для селективной адсорбции этого заданного компонента, причем
каждый реактор обеспечивает выполнение последовательности стадий, включающих: адсорбцию заданного компонента в слое адсорбента, предварительное нагревание и последующее нагревание насыщенного адсорбента для десорбции заданного компонента, предварительное охлаждение и последующее охлаждение получаемого таким образом регенерированного адсорбента,
и реакторы соединены между собой так, что каждый реактор (101) обеспечивает
получение на стадии предварительного охлаждения отработанного потока (137), обедненного по заданному компоненту, от по меньшей мере одного другого реактора (103) из упомянутых нескольких реакторов, в то время как в по меньшей мере одном другом реакторе выполняется стадия адсорбции;
получение на стадии предварительного нагревания промывочного потока (126), содержащего заданный компонент, от по меньшей мере одного другого реактора (102) из упомянутых нескольких реакторов, в то время как в по меньшей мере одном другом реакторе выполняется стадия предварительного охлаждения.
RU2018134599A 2016-03-08 2017-03-07 Способ адсорбции при переменной температуре RU2737887C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16159248.0 2016-03-08
EP16159248.0A EP3216511A1 (en) 2016-03-08 2016-03-08 A temperature-swing adsorption process
EP16171370.6 2016-05-25
EP16171370.6A EP3216513A1 (en) 2016-03-08 2016-05-25 A temperature-swing adsorption process
PCT/EP2017/055285 WO2017153385A1 (en) 2016-03-08 2017-03-07 A temperature-swing adsorption process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018134599A true RU2018134599A (ru) 2020-04-08
RU2018134599A3 RU2018134599A3 (ru) 2020-04-08
RU2737887C2 RU2737887C2 (ru) 2020-12-04

Family

ID=55527321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134599A RU2737887C2 (ru) 2016-03-08 2017-03-07 Способ адсорбции при переменной температуре

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10874974B2 (ru)
EP (3) EP3216511A1 (ru)
JP (1) JP6763979B2 (ru)
CN (1) CN108367230B (ru)
AU (1) AU2017229270B2 (ru)
BR (1) BR112018067886B1 (ru)
CA (1) CA3004186C (ru)
CL (1) CL2018002551A1 (ru)
RU (1) RU2737887C2 (ru)
SA (1) SA518391719B1 (ru)
WO (1) WO2017153385A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3216512A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-13 Casale SA A temperature-swing adsorption process
EP3449997A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-06 Casale Sa A temperature-swing adsorption process
EP3449996A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-06 Casale Sa A temperature-swing adsorption process

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69120388T2 (de) * 1990-10-01 1996-10-24 Fmc Corp Druck- und temperaturwechseladsorptionsvorrichtung
US5298054A (en) * 1990-10-01 1994-03-29 Fmc Corporation Pressure and temperature swing adsorption system
US6592836B2 (en) * 2001-02-02 2003-07-15 Jeffrey Raymond Hufton Production of carbon monoxide
US20030037672A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Shivaji Sircar Rapid thermal swing adsorption
GB0216914D0 (en) 2002-07-19 2002-08-28 Air Prod & Chem Process and apparatus for treating a feed gas
DE102005032025A1 (de) * 2005-07-08 2007-01-18 Linde Ag Verfahren zur adsorptiven Entfernung von Spurenkomponenten
US7744677B2 (en) * 2007-05-25 2010-06-29 Prometheus Technologies, Llc Systems and methods for processing methane and other gases
RU2363523C2 (ru) 2007-07-06 2009-08-10 Вячеслав Викторович Самонин Сорбирующая система, включающая теплопроводящий элемент
EA016640B1 (ru) * 2008-02-04 2012-06-29 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способ регенерации слоев адсорбента
CN101530718A (zh) * 2008-03-13 2009-09-16 郭永义 变温变压吸附分离f-t合成循环气中轻烃工艺
CA2726383C (en) * 2008-04-06 2015-08-25 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
US9295939B2 (en) * 2008-04-06 2016-03-29 Innosepra Llc Carbon dioxide recovery
CN100595263C (zh) 2008-04-22 2010-03-24 成都五环新锐化工有限公司 从富含甲烷的混合气体中生产液化天然气的前端组合净化工艺
DE102008062387A1 (de) 2008-12-17 2010-07-01 Uhde Gmbh Verfahren zur Reinigung von technischen Gasen und Gewinnung von Sauergasen
US8936727B2 (en) * 2009-03-06 2015-01-20 Uop Llc Multiple bed temperature controlled adsorption
CN102421804B (zh) * 2009-04-24 2014-10-15 尤尼威蒂恩技术有限公司 在开路循环中用喷气压缩机使净化床再生
CN103180028B (zh) * 2010-08-27 2016-07-06 英温提斯热力技术有限公司 使用导热接触器结构吸附分离气体的方法
JP2013132582A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Toyobo Co Ltd 有機溶剤含有ガス処理システム
US8778050B2 (en) * 2012-02-01 2014-07-15 Basf Corporation Heavy hydrocarbon removal process
EP2638949A1 (en) 2012-03-13 2013-09-18 Ammonia Casale S.A. Process for removing carbon dioxide from a gas stream
US8936669B2 (en) * 2013-05-06 2015-01-20 Uop Llc Temperature swing adsorption systems and methods for purifying fluids using the same
RU2684104C1 (ru) * 2014-02-04 2019-04-04 Линде Акциенгезелльшафт Способ получения соединений с более высокой молекулярной массой из синтез-газа с использованием со2 из tsa-процесса с косвенным нагреванием
EP3216512A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-13 Casale SA A temperature-swing adsorption process
US10765991B2 (en) 2017-08-10 2020-09-08 Air Products And Chemicals, Inc. Rapid cycle pressure swing adsorption process and adsorbent laminates for use therein

Also Published As

Publication number Publication date
CA3004186A1 (en) 2017-09-14
CL2018002551A1 (es) 2018-12-07
CN108367230A (zh) 2018-08-03
AU2017229270B2 (en) 2022-06-23
EP3216511A1 (en) 2017-09-13
SA518391719B1 (ar) 2021-07-28
RU2018134599A3 (ru) 2020-04-08
BR112018067886B1 (pt) 2022-12-06
CN108367230B (zh) 2021-02-19
EP3426383B1 (en) 2019-11-13
EP3216513A1 (en) 2017-09-13
JP2019512390A (ja) 2019-05-16
BR112018067886A2 (pt) 2019-01-08
JP6763979B2 (ja) 2020-09-30
CA3004186C (en) 2023-10-03
US20190030479A1 (en) 2019-01-31
WO2017153385A1 (en) 2017-09-14
US10874974B2 (en) 2020-12-29
RU2737887C2 (ru) 2020-12-04
EP3426383A1 (en) 2019-01-16
AU2017229270A1 (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105032113B (zh) 基于湿法再生技术捕集烟气中二氧化碳的方法
RU2018134599A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
RU2020111710A (ru) Способ адсорбции при переменной температуре
JP6941111B2 (ja) 温度スイング吸着方法
CN109045926A (zh) 一种含有VOCs的废气处理装置和方法
JP2020531272A5 (ru)
AU2018326205B2 (en) A temperature-swing adsorption process
EP3485960B1 (en) Method and system for separating co2 based on chemical absorption
JPH0220288B2 (ru)
RU2802427C2 (ru) Способ эксплуатации установки адсорбции при переменной температуре и установка адсорбции при переменной температуре
RU2018111536A (ru) Гибридный способ и установка для выборочного поглощения газов из газовой смеси
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载