ES2295525T3 - Aparato para usar en la regeneracion de adsorbentes. - Google Patents

Aparato para usar en la regeneracion de adsorbentes. Download PDF

Info

Publication number
ES2295525T3
ES2295525T3 ES03257183T ES03257183T ES2295525T3 ES 2295525 T3 ES2295525 T3 ES 2295525T3 ES 03257183 T ES03257183 T ES 03257183T ES 03257183 T ES03257183 T ES 03257183T ES 2295525 T3 ES2295525 T3 ES 2295525T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gas
regeneration
inlet
adsorbent
flow
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES03257183T
Other languages
English (en)
Inventor
Mohammed Ali Kalbassi
Christopher Haben
Declan Patrick O'connor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Products and Chemicals Inc
Original Assignee
Air Products and Chemicals Inc
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9948291&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2295525(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2295525T3 publication Critical patent/ES2295525T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/02—Separation 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
    • B01D53/04—Separation 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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0423—Beds in columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/02—Separation 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
    • B01D53/04—Separation 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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0431—Beds with radial gas flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04151—Purification and (pre-)cooling of the feed air; recuperative heat-exchange with product streams
    • F25J3/04163—Hot end purification of the feed air
    • F25J3/04169—Hot end purification of the feed air by adsorption of the impurities
    • F25J3/04181—Regenerating the adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40077—Direction of flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/416—Further details for adsorption processes and devices involving cryogenic temperature treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/65—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology
    • B01D2259/652—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology using side coolers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/02—Separation 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
    • B01D53/04—Separation 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
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438—Cooling or heating systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/02—Separation 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
    • B01D53/04—Separation 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
    • B01D53/0462—Temperature swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/60—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using adsorption on solid adsorbents, e.g. by temperature-swing adsorption [TSA] at the hot or cold end
    • F25J2205/66—Regenerating the adsorption vessel, e.g. kind of reactivation gas
    • F25J2205/70—Heating the adsorption vessel
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Un método de adsorción por cambio TEPSA para separar al menos dos componentes que incluyen un componente menos fuertemente adsorbido y un componente más fuertemente adsorbido de una mezcla de gas, comprendiendo dicho método: en una fase de adsorción, pasar dicha mezcla de gas en una primera dirección dentro de un recipiente adsorbedor que comprende una entrada para dicha mezcla de gas y una salida para el gas purificado separadas por un camino de flujo que incluye una cámara de flujo que contiene un cuerpo de adsorbente, y que tiene una entrada para gas de regeneración y una salida para gas de regeneración separadas por un camino de flujo que incluye dicha cámara de flujo, constituyendo también opcionalmente dicha entrada para dicha mezcla de gas y dicha salida para el gas purificado dicha salida para gas de regeneración y dicha entrada para gas de regeneración, teniendo dicha entrada para gas de regeneración una boquilla de entrada que contiene al menos un elemento calentador, en el que dicho cuerpo de adsorbente tiene un primer extremo que está adyacente a dicha entrada para gas de regeneración y un segundo extremo que está alejado de dicha entrada para gas de regeneración, y el o cada elemento calentador está situado para que no penetre a través de dicho primer extremo del cuerpo de adsorbente, de forma que dicha mezcla de gas se purifique por la adsorción de los al menos dos componentes y, después de un periodo, detener dicho flujo de la mezcla de gas en dicho recipiente, y, en una fase de regeneración, pasar gas de regeneración dentro de dicho recipiente a través de dicha entrada para gas de regeneración en una dirección de flujo opuesta mientras se calienta dicho gas de regeneración mediante dicho elemento calentador durante un periodo para desorber el componente menos fuertemente adsorbido, terminar el calentamiento de dicho gas de regeneración y continuar pasando gas de regeneración a una presión menor que la presión durante la fase de adsorción para desorber el componente más fuertemente adsorbido, detener dicho flujo del gas de regeneración y reanudar dicho flujo de la mezcla de gas.

Description

Aparato para usar en la refrigeración de adsorbentes.
La presente invención se refiere a un método y un aparato para uso en la adsorción de componentes a partir de gases y la regeneración subsiguiente del adsorbente por desorción inducida térmicamente de los componentes adsorbidos, incluyendo la pre-purificación del aire antes de la destilación criogénica.
Es necesario, en varias circunstancias, separar componentes gaseosos de una corriente de gas por adsorción sobre un adsorbente sólido, con regeneración periódica del adsorbente. Los componentes gaseosos separados pueden ser de valor intrínseco o pueden ser componentes contaminantes en la mezcla de gas.
En tales métodos, se alimenta convencionalmente la corriente de gas en contacto con un adsorbente sólido contenido en un recipiente adsorbedor para adsorber el componente o componentes que se va(n) a separar y éstos gradualmente se acumulan en el adsorbente. La concentración del componente o componentes separado(s) en el adsorbente se eleva gradualmente y, si se continúa el proceso durante un periodo suficiente, los componentes adsorbidos llegarán hasta el extremo aguas abajo del lecho de adsorbente. Antes de que esto ocurra, es necesario regenerar el adsorbente.
En un sistema de adsorción por cambio de presión (PSA, en sus siglas en inglés) esto se hace deteniendo el flujo en el adsorbente de gas que se va a tratar, despresurizando el adsorbente y, normalmente, pasando un flujo de gas regenerador bajo en su contenido del componente adsorbido sobre el lecho a través del lecho en contracorriente a la dirección de alimentación del producto. Opcionalmente, se puede añadir algo de calor al flujo de gas regenerador, pero normalmente el objetivo es comenzar la regeneración antes de que el calor producido por la adsorción del componente adsorbido sobre el lecho de adsorbente haya progresado fuera del recipiente que contiene el adsorbente.
La dirección del pulso de calor se invierte por el proceso de regeneración y el calor que se deriva de la adsorción del componente gaseoso en cuestión se usa para desorber aquel componente durante la regeneración. Esto evita al menos en gran medida la necesidad de añadir calor durante la etapa de regeneración.
Un procedimiento alternativo es conocido como adsorción por cambio de temperatura (TSA, en sus siglas en inglés). En la TSA, el tiempo de ciclo se alarga y el pulso de calor mencionado anteriormente se deja que salga fuera del extremo aguas abajo del lecho de adsorbente durante el periodo de alimentación o en funcionamiento. Para conseguir la regeneración es por lo tanto necesario aportar calor para desorber el componente gaseoso adsorbido. Con este propósito, el gas regenerador usado se calienta durante un periodo para producir un pulso de calor que se desplaza a través del lecho en contracorriente a la dirección de alimentación normal. Este flujo de gas regenerador calentado va seguido normalmente por un flujo de gas regenerador frío que continúa el desplazamiento del pulso de calor a través del lecho hacia el extremo aguas arriba. La TSA se caracteriza por un tiempo de ciclo prolongado comparado con la PSA. Una variante de la TSA está descrita por von Gemmingen, U., en "Designs of Adsoptive Driers in Air Separation Plants" - Reports on Technology 54-94 - (Linde) usando temperaturas menores que las normales, es decir, 80º hasta 130ºC y tiempos de ciclo cortos.
Una modificación del procedimiento de TSA clásico se describe en el documento US 5855650, que es conocida como TPSA. Aquí, el gas regenerador se calienta durante un periodo de regeneración tal que el calor añadido al gas regenerador no sea mayor que 90 por ciento del calor de adsorción liberado durante la adsorción de los componentes del gas que se adsorben. La regeneración se continúa después de la finalización del calentamiento del gas regenerador para continuar para desorber el componente de la corriente de gas adsorbido.
Otra variante sobre el procedimiento de TSA conocida como TEPSA se describe en el documento US 5614000. Aquí, se adsorben dos componentes del gas diferentes tales como agua y dióxido de carbono durante el periodo en funcionamiento. Durante la regeneración se alimenta un gas regenerador calentado en contracorriente a la dirección de alimentación para producir un pulso de calor que se desplaza en la dirección contracorriente para desorber el menos fuertemente adsorbido de los dos componentes adsorbidos. El calentamiento del gas regenerador se termina entonces y continúa la alimentación del gas regenerador para permitir que el componente más fuertemente adsorbido se desorba por desorción por cambio de presión, siendo alimentado el gas regenerador a una presión menor que la presión durante el periodo en funcionamiento.
En los sistemas de TEPSA normalmente el periodo para el que se calienta el gas regenerador es reducido en comparación con los sistemas de TSA clásicos.
Normalmente, en los sistemas de la clase descrita anteriormente, al menos dos recipientes adsorbedores están presentes y están conectados en paralelo. En cualquier momento dado, uno de estos está en funcionamiento para adsorber uno o más componentes de la corriente de gas de alimentación mientras que el otro está siendo regenerado o está esperando para regeneración o para volver a funcionar. Cada uno de los recipientes que contienen adsorbente está conectado a través de un primer colector a una fuente de gas que se va a purificar. Los extremos aguas debajo de los recipientes de adsorbente están conectados de forma similar por medio de un segundo colector a una fuente de gas regenerador.
\newpage
La disposición normal ha sido que se provea un calentador para el gas regenerador en un punto que esté aguas abajo del segundo colector en la dirección de alimentación del producto (aguas arriba en la dirección de alimentación del gas regenerador) de forma que sirva para suministrar gas calentado a uno cualquiera de los dos recipientes adsorbedores según se requiera.
Una disposición alternativa es proveer un calentador dentro de cada uno de los recipientes adsorbedores aguas arriba de o dentro del adsorbente (véanse los documentos US 5213593, WO 96/14917 y US 3193985 como ejemplos típicos). Tal calentador se puede extender a través de una tubería interna que discurra desde un extremo del recipiente hasta cerca del otro extremo.
Como se ha apreciado ahora, ambas de estas disposiciones tienen significativas desventajas. Donde se coloque un calentador común en el otro lado de un colector que conecta a ambos recipientes adsorbedores, lleva un considerable periodo de tiempo para el gas calentado en el calentador alcanzar y empezar a calentar el adsorbente en los lechos. Se debe tener en cuenta no sólo el tiempo requerido para que el gas que se va a pasar desde el calentador hasta los lechos de adsorbente sino también para la provisión de calor extra debido a la necesidad de que el gas caliente todas las piezas de tuberías y válvulas que intervienen antes de que toda la temperatura del gas regenerador calentado empiece a ser aplicada al adsorbente. Esto es de interés particular donde el periodo durante el cual se calienta el gas de regeneración sea relativamente corto como en los sistemas de tipo TPSA y TEPSA.
Por otra parte, donde el calentador esté instalado en el propio recipiente que contiene el adsorbente da lugar a dificultades en el acceso para el mantenimiento del calentador y dificultades en llenar los recipientes adsorbedores con adsorbente. También da lugar a dificultad debida a la falta de mezcla, mala distribución y menos que óptima transferencia de calor para asegurar que cada partícula de adsorbente se calienta hasta una temperatura adecuada para la completa regeneración. Los materiales adsorbentes no se caracterizan por elevada conductividad térmica y el coeficiente de transferencia de calor entre el gas y el adsorbente es malo. Dentro de los recipientes adsorbedores se han usado diversos tipos de calentador que incluyen radiación por microondas, elementos calentadores eléctricos, camisas de calentamiento externas con aletas radiales que sobresalen dentro del interior del recipiente y el uso de calentadores de punto de Curie que se extienden axialmente. No obstante, todos estos métodos de calentamiento directo adolecen de las dificultades discutidas anteriormente.
El documento EP 1072302 A describe una disposición en la que un tubo que tiene material catalítico en paredes porosas depende del cuerpo de la cámara que contiene un calentador. El gas de regeneración se pasa a la cámara para calentar y fluye a través del material catalítico.
En un primer aspecto, la invención crea un método de adsorción por cambio TEPSA para separar al menos dos componentes que incluyen un componente menos fuertemente adsorbido y un componente más fuertemente adsorbido de una mezcla de gas, comprendiendo dicho método:
en una fase de adsorción, pasar dicha mezcla de gas en una primera dirección dentro de un recipiente adsorbedor que comprende una entrada para dicha mezcla de gas y una salida para el gas purificado separadas por un camino de flujo que incluye una cámara de flujo que contiene un cuerpo de adsorbente, y que tiene una entrada para gas de regeneración y una salida para gas de regeneración separadas por un camino de flujo que incluye dicha cámara de flujo, constituyendo también opcionalmente dicha entrada para dicha mezcla de gas y dicha salida para el gas purificado dicha salida para gas de regeneración y dicha entrada para gas de regeneración, teniendo dicha entrada para gas de regeneración una boquilla de entrada que contiene al menos un elemento calentador, en el que dicho cuerpo de adsorbente tiene un primer extremo que está adyacente a dicha entrada para gas de regeneración y un segundo extremo que está alejado de dicha entrada para gas de regeneración, y el o cada elemento calentador está situado para que no penetre a través de dicho primer extremo del cuerpo de adsorbente, de forma que dicha mezcla de gas se purifique por la adsorción de los al menos dos componentes y, después de un periodo, detener dicho flujo de la mezcla de gas en dicho recipiente, y,
en una fase de regeneración, pasar gas de regeneración dentro de dicho recipiente a través de dicha entrada para gas de regeneración en una dirección de flujo opuesta mientras se calienta dicho gas de regeneración mediante dicho elemento calentador durante un periodo para desorber el componente menos fuertemente adsorbido, terminar el calentamiento de dicho gas de regeneración y continuar pasando gas de regeneración a una presión menor que la presión durante la fase de adsorción para desorber el componente más fuertemente adsorbido, detener dicho flujo de gas de regeneración y reanudar dicho flujo de la mezcla de gas.
Dicho calentamiento se continúa preferentemente en la fase de regeneración durante un periodo que no exceda de 90 minutos (apropiado para la TEPSA), que no exceda preferentemente de 60 minutos, por ejemplo, que no exceda de 30 minutos.
La distancia entre el elemento o elementos calentador(es) y el adsorbente es preferentemente tal que el tiempo de tránsito del pulso de calor entre el punto más aguas abajo del elemento o elementos calentador(es) y el adsorbente no sea mayor que 4 minutos.
Preferentemente, tras iniciar una velocidad de calentamiento constante del gas de regeneración, el gas de regeneración inmediatamente aguas arriba del adsorbente alcanza una temperatura esencialmente en estado estacionario en no más de 1 minuto.
De forma apropiada, el gas que se purifica es aire y los componentes separados por adsorción comprenden agua y dióxido de carbono.
La invención incluye un método de separación de aire por destilación criogénica para producir un gas rico en oxígeno y un gas rico en nitrógeno, que comprende una pre-purificación del aire para separar al menos dióxido de carbono y agua que se lleva a cabo mediante un método de adsorción por cambio descrito anteriormente.
En un segundo aspecto, la invención crea un aparato para uso en la separación de al menos dos componentes que incluyen un componente menos fuertemente adsorbido y un componente más fuertemente adsorbido de una mezcla de gas mediante un procedimiento de adsorción por cambio TEPSA que tiene una fase de regeneración del adsorbente, comprendiendo dicho aparato:
un recipiente adsorbedor que comprende una entrada para dicha mezcla de gas y una salida para el gas purificado separadas por un camino de flujo que incluye una cámara de flujo que contiene un cuerpo de adsorbente, y que tiene una entrada para gas de regeneración y una salida para gas de regeneración separadas por un camino de flujo que incluye dicha cámara de flujo, constituyendo también opcionalmente dicha entrada para dicha mezcla de gas y dicha salida para el gas purificado dicha salida para gas de regeneración y dicha entrada para gas de regeneración, teniendo dicha entrada para gas de regeneración una boquilla de entrada que contiene al menos un elemento calentador, en el que dicho cuerpo de adsorbente tiene un primer extremo que está adyacente a dicha entrada para gas de regeneración y un segundo extremo que está alejado de dicha entrada para gas de regeneración, y el o cada elemento calentador está situado para que no penetre a través de dicho primer extremo del cuerpo de adsorbente,
una fuente de mezcla de gas que se va a separar conectada a dicha entrada para la mezcla de gas,
una fuente de gas de regeneración conectada a dicha entrada para el gas de regeneración, y medios de control para operar un ciclo de adsorción y regeneración TEPSA en el que:
la mezcla de gas se pasa sobre dicho adsorbente en una primera dirección de flujo y se purifica por la adsorción de los al menos dos componentes y se detiene el flujo de la mezcla de gas sobre el adsorbente, se pasa gas de regeneración sobre el adsorbente en una dirección de flujo en oposición, siendo calentado dicho gas de regeneración por dicho elemento calentador para desorber el componente menos fuertemente adsorbido,
se termina el calentamiento de dicho gas de regeneración y se continúa pasando sobre el adsorbente gas de regeneración a una presión menor que la presión durante la fase de adsorción para desorber el componente más fuertemente adsorbido, y
se detiene el flujo de gas de regeneración y se reanuda el flujo de la mezcla de gas.
La velocidad del flujo de gas a través de la boquilla se calcula sobre la base del caudal volumétrico del gas y del área de sección transversal de la boquilla, que es su tamaño de sección transversal global menos el espacio ocupado por los elementos calentadores en ella.
La velocidad superficial del recipiente en este contexto es la velocidad del gas calculada sobre la base del caudal volumétrico del gas a través del recipiente de adsorbente y el área de sección transversal del camino de flujo del gas a través del recipiente, ignorando la presencia de adsorbente en él.
La relación de la velocidad del gas sobre los elementos calentadores a la velocidad superficial del recipiente en el recipiente adsorbedor distingue además la disposición preferida según la invención del uso de elementos calentadores dentro de los recipientes adsorbedores y proporciona una mezcla mejorada y uniformidad del calentamiento del gas regenerador, y por tanto del adsorbente, proporcionando un elevado coeficiente de transferencia de calor entre los elementos calentadores y el gas regenerador.
La ubicación de los elementos calentadores dentro de una boquilla de entrada que conecta con el recipiente adsorbedor más bien que en una ubicación remota conectada al recipiente adsorbedor por medio de una pieza de tubería y válvula que constituye un colector asegura que el calor aplicado al gas regenerador se comunica mucho más rápidamente al adsorbente en un pulso de calor mucho mejor ordenado y conformado que posibilita la minimización del tiempo de ciclo de regeneración.
La regeneración del adsorbente se lleva a cabo apropiadamente usando gas de regeneración a una temperatura por encima de la temperatura de adsorción del lecho, apropiadamente a una temperatura de 0 hasta 200ºC, preferentemente 40 hasta 100ºC. El procedimiento se puede operar con una relación de flujo molar de gas de regeneración al gas de alimentación desde 0,05 hasta 0,8, o más preferentemente 0,1 hasta 0,5.
En un procedimiento de TEPSA, el gas de alimentación se alimenta apropiadamente a la zona de adsorción durante un periodo de 10 hasta 200 minutos, y preferentemente 20 hasta 120 minutos, dependiendo de la disponibilidad de gas de purga.
Preferentemente, en un recipiente de la invención, la distancia desde dicho al menos un elemento calentador al adsorbente en el recipiente es no mayor que 2,5 metros, más preferentemente no mayor que 1,5 metros, por ejemplo, alrededor de 0,5 metros.
Preferentemente, tal aparato comprende dos o más de dichos recipientes de adsorción dispuestos en paralelo para la operación de forma que al menos un dicho recipiente esté en funcionamiento para adsorción mientras que al menos otro dicho recipiente está siendo regenerado.
Dicho medio de control opera dicho aparato para llevar a cabo la TEPSA.
La invención se describirá e ilustrará adicionalmente con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la Figura 1 muestra una unidad de purificación de pre-separación de TSA unida a un aparato de separación de aire criogénica;
la Figura 2 muestra una vista en corte transversal longitudinal esquemática de un extremo de un recipiente adsorbedor según la invención;
la Figura 3 muestra, de manera similar a la Figura 2, una variante del aparato de la Figura 2 en el que el lecho de adsorbente es un lecho de flujo radial; y
la Figura 4 muestra en media sección una variante del aparato de la Figura 2 que emplea un tipo alternativo de calentador.
Aunque la invención es ampliamente aplicable a la separación de componentes gaseosos de mezclas de gas mediante un procedimiento de adsorción por cambio, se ejemplificará en la siguiente descripción con referencia a la pre-purificación de aire mediante la separación de agua, dióxido de carbono y otros contaminantes más menores antes de la separación de aire criogénica.
La purificación criogénica de aire requiere una etapa de pre-purificación para la separación de materiales tanto de alto punto de ebullición como peligrosos. Los principales componentes del aire de alto punto de ebullición incluyen agua y dióxido de carbono. Si no se consigue la separación de estas impurezas del aire ambiente, entonces el agua y el dióxido de carbono se congelarán en las secciones frías del proceso de separación (incluyendo los intercambiadores de calor y el depósito de oxígeno líquido) produciendo pérdida de presión, problemas de flujo y problemas de operación. También tienen que separarse diversos materiales peligrosos que incluyen acetileno, óxido nitroso y otros hidrocarburos. Los hidrocarburos de alto punto de ebullición son un problema porque se concentrarán en la sección de LOX de la columna de destilación, dando como resultado un potencial peligro explosivo.
Típicamente, la pre-purificación de aire se lleva a cabo mediante procedimientos de limpieza por adsorción que pueden incluir TSA o PSA.
Los procedimientos de TSA requieren que se caliente una corriente de gas de regeneración hasta una temperatura por encima de la ambiente. Históricamente, estos procedimientos pueden implicar una temperatura del gas regenerador de 150ºC o mayor. Una disposición típica es para que se instale un calentador de regeneración compartido entre los recipientes adsorbedores y conectado a ellos por una disposición de tuberías y válvulas generalmente como se muestra en la Figura 1.
Aquí, una planta de separación de aire comprende una sección de destilación criogénica 10 y una sección de pre-purificación 12. La sección de pre-purificación comprende un compresor de aire principal 14 que alimenta aire comprimido a un post-enfriador 16 que hace que el agua ambiente se condense del aire comprimido y enfriado que se separa en un separador 18 antes de que el aire comprimido sean enfriado adicionalmente en un sub-enfriador 20. El aire comprimido enfriado se alimenta a un conjunto colector de entrada 22 que conecta los extremos aguas arriba de cada uno de dos recipientes adsorbedores idénticos 24 y 26. Cada uno de éstos contiene una o más capas de adsorbente sólido que forman un lecho de adsorbente 28 que tiene un primer extremo 54 y un extremo opuesto 56. Se provee una cámara 57 por encima del lecho 28 y se provee una cámara similar por debajo del lecho 28. Los recipientes adsorbedores 24 y 26 están conectados en sus extremos aguas arriba o aguas abajo mediante un conjunto colector aguas abajo 30. Aguas abajo del colector 30 hay un calentador 32 conectado para recibir un flujo de gas seco, por ejemplo, nitrógeno de la unidad de separación criogénica 10 por medio de una tubería 34. El aire comprimido purificado se alimenta desde la sección de pre-purificación 12 a la sección de separación criogénica 10 por medio de una tubería 36.
Durante el uso, se alimenta aire comprimido a través del colector de entrada 22 a uno de los dos lechos 24 y 26 en los cuales se adsorben agua, dióxido de carbono y otros contaminantes. El aire purificado pasa por medio del colector 30 en la tubería 36 a la unidad de separación de aire criogénica 10. En un momento apropiado después de que la adsorción haya continuado durante un periodo suficiente, se cambia el flujo de aire de entrada al otro de los dos recipientes adsorbedores 24 y 26 usando el colector de entrada 22. Después, se pasa un flujo de gas, por ejemplo, nitrógeno, por la tubería 34 al calentador 32 y por el colector de salida 30 al lecho que estuvo previamente en funcionamiento.
Según la mejora creada por la invención, se elimina el calentador 32 y cada uno de los dos recipientes adsorbedores se provee de un calentador contenido dentro de una boquilla de entrada para el gas regenerador en el extremo aguas abajo del flujo de producto del recipiente adsorbedor como se muestra en la Figura 2. Aquí, se muestra el recipiente 24 equipado con una boquilla 40 adyacente al primer extremo 54 del adsorbente 28 y que tiene un brazo de entrada 42 y una salida con reborde 44 que se acopla a un reborde 46 en la boca del recipiente adsorbedor 24. Dentro de la sección principal de la boquilla 40 se provee una unidad calentadora 48 que tiene una pluralidad de elementos calentadores 50 similares a dedos que se extienden en paralelo entre sí y en ángulos rectos con respecto al brazo de entrada 42 y generalmente en paralelo con el eje del recipiente adsorbedor 24.
Entre los rebordes 44 y 46 está montado un montaje de distribuidor o filtro 52 y de extiende hacia abajo por debajo de los extremos de los elementos calentadores. Los elementos calentadores terminan cerca del extremo superior 54 del lecho de adsorbente 28.
Cuando se vaya a regenerar el recipiente 24, se alimenta el gas de regeneración a la entrada 42 a través del colector 30 y se enciende el calentador 48 para calentar el gas regenerador a medida que pasa por la boquilla.
Esto tiene como resultado un calentamiento inmediato y uniforme del gas regenerador a medida que entra en el recipiente adsorbedor 24.
Como se muestra en la Figura 3, una realización alternativa es similar, excepto que el lecho de adsorbente está configurado para flujo radial más bien que el flujo axial de la Figura 2. El adsorbente se coloca por debajo de una pared anular 60 en el primer extremo 54 del lecho de adsorbente 28. Desde la boquilla 40, un tubo 62 que se desplaza axialmente se extiende hacia abajo a través del lecho de adsorbente y dentro del lecho está provisto de perforaciones en la pared 64. El tubo 62 termina en una placa obturadora (no mostrada) que cierra el segundo extremo del lecho, la cual placa obturadora tiene aberturas alrededor de su borde que permiten el paso del gas dentro de y desde un espacio anular 66 radialmente hacia fuera del lecho de adsorbente que comunica con un espacio de cámara por debajo del lecho de adsorbente del cual se conduce una salida para el gas regenerador (que sirve también como entrada para el gas que se va a purificar). Por otra parte, como se conoce en la técnica, la comunicación desde y hacia el espacio 66 puede ser hacia la cámara 57 y se puede proveer una salida/entrada en la pared del recipiente que comunique con esa cámara.
Durante el uso, el gas que se va a purificar pasa dentro del recipiente a través de la entrada para el gas de alimentación (no mostrada), radialmente hacia adentro a través del adsorbente, dentro del tubo 62 y fuera a través de la boquilla 40. Para la regeneración, se introduce gas regenerador por medio de la boquilla 40, siendo calentado por los elementos 50, pasa hacia abajo a través del tubo 62 y dentro del lecho de adsorbente 28 por medio de las perforaciones 64. El gas de regeneración se recupera del espacio anular 66 y se descarga por medio de la salida para el gas de regeneración.
En la Figura 4, la boquilla 40 toma la forma de una tubería conectada a un suministro de gas de regeneración y a una unidad de separación de gas, la cual tubería termina en un reborde 44 del cual dependen varias aletas de calentamiento 70 herméticas a presión dentro de las cuales están colocados los elementos de calentamiento 50 respectivos. Cuando se da energía a éstos, el calor se transferirá desde los elementos 50 dentro de las aletas de calentamiento. Estando colocadas éstas en una zona de altas velocidades de flujo serán eficaces para transferir calor al gas de regeneración. Debido a la alta turbulencia en el calentador, el gas se mezclará bien. Si se incluye el montaje de filtro 52, que es opcional, se producirá mezcla adicional. Por lo tanto, el lecho de adsorbente se someterá a flujo de gas de regeneración a una temperatura homogénea.
La fuente de calor para los elementos de calentamiento puede ser de varias clases, incluyendo calentadores de resistencia eléctrica, microondas y vapor.
Las ventajas de la invención como las ilustradas incluyen la evitación del gasto asociado con un recipiente a presión calentador separado y la instalación térmica de tuberías, válvulas y los propios recipientes adsorbedores que, en el esquema de la Figura 1, también necesitan ser calentados hasta la temperatura del gas de regeneración cada vez que se requiera calentamiento. Además, se evitan el calentamiento desigual y otras dificultades de operación asociadas con los elementos calentadores dentro de los recipientes adsorbedores discutidas anteriormente.
A modo de ilustración, suponiendo un flujo de 2700 Nm^{3}/h (metros cúbicos en condiciones normales por hora) de nitrógeno como gas regenerador a 0,11 MPa abs. a través de una tubería de 0,21 m de diámetro sobre una distancia de 11 metros desde un calentador a un recipiente adsorbente, el tiempo de residencia del gas sería de 5 segundos, pero el tiempo de residencia del pulso de calor (es decir, el tiempo para que el gas regenerador que llega al recipiente alcance toda la temperatura) sería de 12 minutos. A 7 m desde el calentador hasta el recipiente, el tiempo de residencia del pulso de calor sería de 10 minutos. No obstante, usando los esquemas según la invención como se ilustra, el tiempo de residencia del pulso de calor sería esencialmente cero.
La invención se puede aplicar a geometrías de recipiente distintas de las ilustradas, por ejemplo, lechos de adsorción horizontales así como verticales, y a lechos en los que el flujo de regeneración es ascendente más bien que descendente como se muestra en la Figura 2.
En esta memoria descriptiva, a menos que se indique expresamente de otra forma, la palabra "o" se usa en el sentido de un operador que restituye un valor real cuando se satisface una cualquiera o ambas de las condiciones expuestas, al contrario del operador "exclusive o" que requiere que sólo se satisfaga una de las condiciones. La expresión "que comprende" se usa en el sentido de "que incluye" más bien que en significar "que consiste en".

Claims (10)

1. Un método de adsorción por cambio TEPSA para separar al menos dos componentes que incluyen un componente menos fuertemente adsorbido y un componente más fuertemente adsorbido de una mezcla de gas, comprendiendo dicho método:
en una fase de adsorción, pasar dicha mezcla de gas en una primera dirección dentro de un recipiente adsorbedor que comprende una entrada para dicha mezcla de gas y una salida para el gas purificado separadas por un camino de flujo que incluye una cámara de flujo que contiene un cuerpo de adsorbente, y que tiene una entrada para gas de regeneración y una salida para gas de regeneración separadas por un camino de flujo que incluye dicha cámara de flujo, constituyendo también opcionalmente dicha entrada para dicha mezcla de gas y dicha salida para el gas purificado dicha salida para gas de regeneración y dicha entrada para gas de regeneración, teniendo dicha entrada para gas de regeneración una boquilla de entrada que contiene al menos un elemento calentador, en el que dicho cuerpo de adsorbente tiene un primer extremo que está adyacente a dicha entrada para gas de regeneración y un segundo extremo que está alejado de dicha entrada para gas de regeneración, y el o cada elemento calentador está situado para que no penetre a través de dicho primer extremo del cuerpo de adsorbente, de forma que dicha mezcla de gas se purifique por la adsorción de los al menos dos componentes y, después de un periodo, detener dicho flujo de la mezcla de gas en dicho recipiente, y,
en una fase de regeneración, pasar gas de regeneración dentro de dicho recipiente a través de dicha entrada para gas de regeneración en una dirección de flujo opuesta mientras se calienta dicho gas de regeneración mediante dicho elemento calentador durante un periodo para desorber el componente menos fuertemente adsorbido, terminar el calentamiento de dicho gas de regeneración y continuar pasando gas de regeneración a una presión menor que la presión durante la fase de adsorción para desorber el componente más fuertemente adsorbido, detener dicho flujo del gas de regeneración y reanudar dicho flujo de la mezcla de gas.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que dicho calentamiento se continúa en la fase de regeneración durante un periodo que no excede de 90 minutos.
3. Un método según la reivindicación 2, en el que el calentamiento se continúa en la fase de regeneración durante un periodo que no excede de 60 minutos.
4. Un método según la reivindicación 3, en el que dicho calentamiento se continúa en la fase de regeneración durante un periodo que no excede de 30 minutos.
5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la distancia entre el elemento o elementos calentador(es) y el adsorbente es tal que el tiempo de tránsito entre el punto más aguas abajo del elemento o elementos calentador(es) y el adsorbente no sea mayor que 4 minutos.
6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que tras iniciar una velocidad constante de calentamiento del gas de regeneración, el gas de regeneración inmediatamente aguas arriba del adsorbente alcanza una temperatura esencialmente de estado estacionario en no más de 1 minuto.
7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el gas es aire y los componentes separados por adsorción comprenden agua y dióxido de carbono.
8. Un método de separación de aire por destilación criogénica para producir un gas rico en oxígeno y un gas rico en nitrógeno, que comprende una pre-purificación del aire para separar al menos dióxido de carbono y agua que se lleva a cabo mediante un método de adsorción por cambio según la reivindicación 7.
9. Aparato para uso en la separación de al menos dos componentes que incluyen un componente menos fuertemente adsorbido y un componente más fuertemente adsorbido de una mezcla de gas mediante un procedimiento de adsorción por cambio TEPSA que tiene una fase de regeneración del adsorbente, comprendiendo dicho aparato:
un recipiente adsorbedor que comprende una entrada para dicha mezcla de gas y una salida para el gas purificado separadas por un camino de flujo que incluye una cámara de flujo que contiene un cuerpo de adsorbente, y que tiene una entrada para gas de regeneración y una salida para gas de regeneración separadas por un camino de flujo que incluye dicha cámara de flujo, constituyendo también opcionalmente dicha entrada para dicha mezcla de gas y dicha salida para gas purificado dicha salida para gas de regeneración y dicha entrada para gas de regeneración, teniendo dicha entrada para gas de regeneración una boquilla de entrada que contiene al menos un elemento calentador, en el que dicho cuerpo de adsorbente tiene un primer extremo que está adyacente a dicha entrada para gas de regeneración y un segundo extremo que está alejado de dicha entrada para gas de regeneración, y el o cada elemento calentador está situado para que no penetre a través de dicho primer extremo del cuerpo de adsorbente,
una fuente de mezcla de gas que se va a separar conectada a dicha entrada para mezcla de gas,
una fuente de gas de regeneración conectada a dicha entrada para gas de regeneración, y medios de control para operar un ciclo de adsorción y regeneración TEPSA en el que:
la mezcla de gas se pasa sobre dicho adsorbente en una primera dirección de flujo y se purifica por la adsorción de los al menos dos componentes y se detiene el flujo de la mezcla de gas sobre el adsorbente,
se pasa gas de regeneración sobre el adsorbente en una dirección de flujo en oposición, siendo calentado dicho gas de regeneración por dicho elemento calentador para desorber el componente menos fuertemente adsorbido,
se termina el calentamiento de dicho gas de regeneración y se continúa pasando sobre el adsorbente gas de regeneración a una presión menor que la presión durante la fase de adsorción para desorber el componente más fuertemente adsorbido, y
se detiene el flujo del gas de regeneración y se reanuda el flujo de la mezcla de gas.
10. Aparato según la reivindicación 9, que comprende dos o más dichos recipientes de adsorción dispuestos en paralelo para la operación de forma que al menos un dicho recipiente esté en funcionamiento para adsorción mientras que al menos otro dicho recipiente está siendo regenerado.
ES03257183T 2002-11-21 2003-11-14 Aparato para usar en la regeneracion de adsorbentes. Expired - Lifetime ES2295525T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0227222.7A GB0227222D0 (en) 2002-11-21 2002-11-21 Apparatus for use in regenerating adsorbent
GB0227222 2002-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2295525T3 true ES2295525T3 (es) 2008-04-16

Family

ID=9948291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES03257183T Expired - Lifetime ES2295525T3 (es) 2002-11-21 2003-11-14 Aparato para usar en la regeneracion de adsorbentes.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7066986B2 (es)
EP (1) EP1421986B1 (es)
JP (1) JP4917247B2 (es)
CN (1) CN1239230C (es)
AT (1) ATE381378T1 (es)
DE (1) DE60318171T2 (es)
DK (1) DK1421986T3 (es)
ES (1) ES2295525T3 (es)
GB (1) GB0227222D0 (es)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7954490B2 (en) 2005-02-09 2011-06-07 Vbox, Incorporated Method of providing ambulatory oxygen
US20080308464A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 General Electric Company Method and apparatus for regenerating adsorbents used in the purification of fuel
US7875106B2 (en) * 2008-05-30 2011-01-25 Battelle Memorial Institute Adsorbent and adsorbent bed for materials capture and separation processes
MX2011010404A (es) * 2009-04-20 2011-10-24 Exxonmobil Upstream Res Co Sistema criogenico para remocion de gases acidos de una corriente de gas de hidrocarburo y metodo para remover gases acidos.
MY161120A (en) 2009-09-09 2017-04-14 Exxonmobil Upstream Res Co Cryogenic system for removing acid gases from a hydrocarbon gas stream
CN102091502A (zh) * 2009-12-10 2011-06-15 琳德股份公司 气体预纯化方法
WO2011090553A1 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Exxonmobil Upstream Research Company Removal of acid gases from a gas stream, with co2 capture and sequestration
JP2014512259A (ja) 2011-03-01 2014-05-22 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 制御された吸着フロントを用いたスイング吸着法
RU2469773C1 (ru) * 2011-07-14 2012-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Петон" Способ очистки сжиженного углеводородного газа от диоксида углерода
WO2013142100A1 (en) 2012-03-21 2013-09-26 Exxonmobil Upstream Research Company Separating carbon dioxide and ethane from a mixed stream
JP2013198878A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Toshiba Corp 減酸素装置およびその駆動システム
EP2838746A1 (en) * 2012-03-29 2015-02-25 Koninklijke Philips N.V. Heating device
SG11201406800UA (en) * 2012-05-31 2014-11-27 Air Prod & Chem Purification of air
US8808426B2 (en) 2012-09-04 2014-08-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
JP6306858B2 (ja) * 2013-11-08 2018-04-04 株式会社カワタ 乾燥装置
US20150375158A1 (en) * 2013-11-26 2015-12-31 Martin Lang Increased onstream time for cryogenic separation processes
AU2014357663B2 (en) 2013-12-06 2016-12-22 Exxonmobil Upstream Research Company Method and device for separating hydrocarbons and contaminants with a spray assembly
CA2925406C (en) 2013-12-06 2017-11-21 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system of modifying a liquid level during start-up operations
AU2014357665B2 (en) 2013-12-06 2017-06-22 Exxonmobil Upstream Research Company Method and device for separating a feed stream using radiation detectors
US9803918B2 (en) 2013-12-06 2017-10-31 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system of dehydrating a feed stream processed in a distillation tower
US9562719B2 (en) 2013-12-06 2017-02-07 Exxonmobil Upstream Research Company Method of removing solids by modifying a liquid level in a distillation tower
AU2014357667B2 (en) 2013-12-06 2017-10-05 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system for separating a feed stream with a feed stream distribution mechanism
WO2015084495A2 (en) 2013-12-06 2015-06-11 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system of maintaining a liquid level in a distillation tower
US9874395B2 (en) 2013-12-06 2018-01-23 Exxonmobil Upstream Research Company Method and system for preventing accumulation of solids in a distillation tower
MX363766B (es) 2013-12-06 2019-04-02 Exxonmobil Upstream Res Co Metodo y dispositivo para separar hidrocarburos y contaminantes con un mecanismo de calentamiento para desestabilizar y/o prevenir la adhesion de solidos.
CN104803354B (zh) * 2014-01-27 2017-11-10 上海华林工业气体有限公司 一种用于制氢工厂变压吸附塔中吸附剂再生方法及系统
ES2841355T3 (es) * 2014-10-09 2021-07-08 Basf Se Proceso de reciclaje para la regeneración de adsorbedor utilizando una corriente de butano hidrogenado
WO2016085486A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 Volvo Truck Corporation Nitrogen extractor
CA2974946C (en) 2015-01-27 2023-01-10 Dow Global Technologies Llc Separation of nitrogen from hydrocarbon gas using pyrolyzed sulfonated macroporous ion exchange resin
BR112017016169A2 (pt) 2015-01-27 2018-04-17 Dow Global Technologies Llc separação de hidrocarbonetos adsorvente macroporoso formado em ponte de alquileno
AU2016223296B2 (en) 2015-02-27 2018-11-08 Exxonmobil Upstream Research Company Reducing refrigeration and dehydration load for a feed stream entering a cryogenic distillation process
JP2016205761A (ja) * 2015-04-28 2016-12-08 日本パイオニクス株式会社 深冷ガス分離の前処理装置及びそれを用いた前処理方法
WO2016191259A1 (en) 2015-05-26 2016-12-01 Dow Global Technologies Llc Method to regenerate adsorbent in a pressure swing adsorption process
US10365037B2 (en) 2015-09-18 2019-07-30 Exxonmobil Upstream Research Company Heating component to reduce solidification in a cryogenic distillation system
MY187623A (en) 2015-09-24 2021-10-04 Exxonmobil Upstream Res Co Treatment plant for hydrocarbon gas having variable contaminant levels
CN105233619A (zh) * 2015-11-13 2016-01-13 无锡清杨机械制造有限公司 一种机械工业大量用气的除油除水净化系统
JP6594758B2 (ja) * 2015-12-10 2019-10-23 株式会社マーレ フィルターシステムズ キャニスタ用ヒータ
US9795915B2 (en) 2016-01-29 2017-10-24 Air Products And Chemicals, Inc. Heater arrangement for TEPSA system
CA3024545C (en) 2016-03-30 2020-08-25 Exxonmobile Upstream Research Company Self-sourced reservoir fluid for enhanced oil recovery
US10449479B2 (en) 2016-08-04 2019-10-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
WO2020005552A1 (en) 2018-06-29 2020-01-02 Exxonmobil Upstream Research Company Hybrid tray for introducing a low co2 feed stream into a distillation tower
WO2020005553A1 (en) 2018-06-29 2020-01-02 Exxonmobil Upstream Research Company (Emhc-N1.4A.607) Mixing and heat integration of melt tray liquids in a cryogenic distillation tower
CN113154902A (zh) * 2021-04-26 2021-07-23 惠瑞净化科技(江苏)有限公司 锂电池洁净室废气热量回收再利用方法
EP4299159A1 (de) * 2022-06-27 2024-01-03 C. Gerhardt GmbH & Co. KG Adsorptionsvorrichtung zur adsorption von co2, elementaranalysegerät und verfahren zum entfernen von co2 aus einem fluidstrom
BE1031133B1 (nl) * 2022-12-14 2024-07-15 Atlas Copco Airpower Nv Inrichting voor het afvoeren of verdelen van warmte voor een gasgenerator en werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke gasgenerator
CN117258478B (zh) * 2023-11-15 2026-01-23 四川蜀道装备科技股份有限公司 一种深低温吸附装置及其吸附再生方法

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1667316A (en) * 1928-04-24 Dehydrator
US2765868A (en) * 1956-10-09 Methods of and apparatus for removing liquid
US2075036A (en) * 1935-08-26 1937-03-30 Henry L Hollis Air conditioning apparatus and process
US2661808A (en) * 1949-10-14 1953-12-08 Linde Eismasch Ag Process for the purification and separation of gas mixtures
BE500169A (es) * 1950-01-05
US2801707A (en) * 1954-07-23 1957-08-06 Desomatic Products Inc Valveless continuous dehumidifier
GB871750A (en) 1958-03-18 1961-06-28 Chemical Construction Corp Method of separating carbon dioxide from sulfur compounds
US3193985A (en) 1960-07-11 1965-07-13 Atlantic Res Corp Method and apparatus for dehumidification of gases
US3242651A (en) * 1961-04-24 1966-03-29 United Aircraft Corp Purification system with equalizing valve
US3221477A (en) * 1961-04-24 1965-12-07 United Aircraft Corp Space adsorption system and method
US3231512A (en) * 1963-07-10 1966-01-25 Atlantic Res Corp Adsorption device
US3355860A (en) * 1965-02-18 1967-12-05 United Aircraft Corp Three canister regenerative co2 system
AT357996B (de) * 1974-05-02 1980-08-11 Chemie Filter Gmbh Verfahren Lufttrocknungsvorrichtung, insbesondere fuer die ozonerzeugung
SE409660B (sv) * 1975-03-18 1979-09-03 Wischer K Anordning for regenerering av torkmedel i tryckluftstorkar
JPS5579027A (en) * 1978-12-13 1980-06-14 Nitsusui Kako Kk Continuous moisture removing and drying apparatus for air
US4425142A (en) * 1982-11-15 1984-01-10 Chicago Bridge & Iron Company Pressure swing adsorption cycle for natural gas pretreatment for liquefaction
JPS60178009A (ja) * 1984-02-25 1985-09-12 Color Toronitsuku Kk 合成樹脂乾燥用の高温除湿空気発生方法およびその装置
SE452254B (sv) * 1985-03-15 1987-11-23 Munters Ab Carl Sett och anordning for regenerering av en stationer vexlarkropp
US4864103A (en) * 1986-06-23 1989-09-05 Texas Instruments Incorporated Canister cover heater for automotive vapor canister
US4721846A (en) * 1986-07-02 1988-01-26 Casco Products Corporation Canister heater with PTC wafer
US4862813A (en) 1987-03-23 1989-09-05 Westinghouse Electric Corp. High temperature gas cleaning in municipal solid waste incineration systems
JPH01203022A (ja) * 1988-02-05 1989-08-15 Tokiwa Denki:Kk 低湿度保管装置
JPH01207115A (ja) * 1988-02-10 1989-08-21 Tokiwa Denki:Kk 低湿度保管庫における低湿度維持装置
SE462583B (sv) * 1988-11-25 1990-07-23 Corroventa Ab Saett och anordning foer avfuktning av luft
US5213593A (en) 1989-01-06 1993-05-25 Pall Corporation Pressure swing sorption system and method
US5238052A (en) * 1989-08-17 1993-08-24 Stirling Technology, Inc. Air to air recouperator
JPH03260532A (ja) * 1990-03-09 1991-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加湿装置
US5230719A (en) * 1990-05-15 1993-07-27 Erling Berner Dehumidification apparatus
JPH04200717A (ja) * 1990-11-30 1992-07-21 Daikin Ind Ltd 除湿器
US5181942A (en) * 1990-12-13 1993-01-26 The Boc Group, Inc. Continuous method for removing oil vapor from feed gases containing water vapor
JPH054015A (ja) * 1991-06-26 1993-01-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸着材再生装置
JPH057722A (ja) * 1991-07-02 1993-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸着材再生装置の制御方法
FR2683157B1 (fr) * 1991-11-04 1994-06-10 Trailigaz Dessicateur de gaz.
JPH05168840A (ja) * 1991-12-19 1993-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 吸着材再生装置
JPH05200235A (ja) * 1992-01-27 1993-08-10 Matsushita Electric Works Ltd 除湿装置
US5768897A (en) * 1992-06-16 1998-06-23 Universal Dynamics Corporation Air drying apparatus and method with high ratio gas flow to absorber weight
GB9422835D0 (en) 1994-11-11 1995-01-04 Secr Defence Pressure and temperature swing absorption
GB9422833D0 (en) * 1994-11-11 1995-01-04 Secr Defence Pressure and temperature swing absorbtion
US5614000A (en) 1995-10-04 1997-03-25 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of gases using solid adsorbents
FI100955B (fi) 1995-10-13 1998-03-31 Finbark Oy Rumpupuristin
US5855650A (en) 1997-09-09 1999-01-05 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of gases using solid adsorbents
ES2245799T3 (es) * 1998-12-14 2006-01-16 Atlas Copco Airpower N.V. Procedimiento y dispositivo para secar un gas.
US6299670B1 (en) * 1999-06-10 2001-10-09 Saes Pure Gas, Inc. Integrated heated getter purifier system
ATE349265T1 (de) 1999-07-26 2007-01-15 Von Roll Umwelttechnik Ag Verfahren und vorrichtung zur regeneration von katalysatoren
US6524544B1 (en) * 2000-10-27 2003-02-25 Aeronex, Inc. Self-regenerative process for contaminant removal from ammonia

Also Published As

Publication number Publication date
ATE381378T1 (de) 2008-01-15
DE60318171D1 (de) 2008-01-31
US20040129136A1 (en) 2004-07-08
JP4917247B2 (ja) 2012-04-18
US7066986B2 (en) 2006-06-27
EP1421986A1 (en) 2004-05-26
DK1421986T3 (da) 2008-03-25
EP1421986B1 (en) 2007-12-19
JP2004167487A (ja) 2004-06-17
CN1239230C (zh) 2006-02-01
DE60318171T2 (de) 2008-12-24
GB0227222D0 (en) 2002-12-24
CN1502404A (zh) 2004-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1421986B1 (en) Apparatus for use in regenerating adsorbent
ES2233004T3 (es) Purificacion de aire.
ES2411332T3 (es) Recuperación de metano a partir de gas de vertederos
ES2693283T3 (es) Purificación de aire
EP1291067A2 (en) Rapid thermal swing adsorption
ES2235289T5 (es) El uso de zeolitas y alumina en procedimientos de adsorcion.
EP3233249B1 (en) Cyclone separation and recovery of carbon dioxide from heated liquid absorbent
KR101847951B1 (ko) 이산화탄소 액화 회수장치
KR101146710B1 (ko) 연소배가스에서 온도변동 흡착공정을 이용한 이산화탄소를 회수 장치 및 그 운전방법
ES2768331T3 (es) Purificación de argón por adsorción criogénica en fase líquida
ES2914230T3 (es) Disposición de calentadores para sistema de TEPSA
KR20110081217A (ko) 활성탄을 ｎｏｘ 및 ｓｏ２ 흡착제/촉매로서 사용하는 이산화탄소 정제
CN108348839A (zh) 组合的变压和变温吸附中的吸附剂再生方法
ES2733224T3 (es) Operación de horno regenerativo con un oxidante que comprende de 60 a 85 por ciento de oxígeno
JPH1057744A (ja) 多熱パルス式ｐｓａ系
CN103429315A (zh) 净化含二氧化碳的气体的方法和二氧化碳纯化系统
EP0449576A1 (en) Purifying fluids by adsorption
CN105688625A (zh) 含氨废水用于烟气控温的烟气脱硫脱硝方法和装置
KR0164231B1 (ko) 기체 정제 방법 및 시스템
ES2294243T3 (es) Proceso y aparato para la eliminacion de oxido nitroso.
WO2025092856A1 (zh) 固定床式烟气净化系统及其控制方法
GB2281229A (en) An adsorber vessel
KR102056604B1 (ko) 관련된 고속 순환 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템
BR112019020818B1 (pt) Método e sistema de adsorção por modulação de pressão
KR20090005702A (ko) 폐헬륨가스 농축정제장치