ES2371926T3 - Control de regeneración de sistemas híbridos psa/tsa (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión). - Google Patents

Control de regeneración de sistemas híbridos psa/tsa (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión). Download PDF

Info

Publication number
ES2371926T3
ES2371926T3 ES06251844T ES06251844T ES2371926T3 ES 2371926 T3 ES2371926 T3 ES 2371926T3 ES 06251844 T ES06251844 T ES 06251844T ES 06251844 T ES06251844 T ES 06251844T ES 2371926 T3 ES2371926 T3 ES 2371926T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
water
gas
adsorption
regeneration
feed
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
ES06251844T
Other languages
English (en)
Inventor
William Paul Schmidt
Daniel Patrick Zwilling
Andrew David Wright
Mohammad Ali Kalbassi
Christopher James Raiswell
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
Application filed by Air Products and Chemicals Inc filed Critical Air Products and Chemicals Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2371926T3 publication Critical patent/ES2371926T3/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
    • 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
    • B01D53/02—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
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3408—Regenerating or reactivating of aluminosilicate molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3433—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids other than those covered by B01J20/3408 - B01J20/3425
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3483—Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34—Regenerating or reactivating
    • B01J20/3491—Regenerating or reactivating by pressure treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/104—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • 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
    • B01D2257/80—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
    • B01D2259/40007—Controlling pressure or temperature swing adsorption
    • 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
    • B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
    • B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
    • B01D2259/4145—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged in series
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Liquid Developers In Electrophotography (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Procedimiento de adsorción para retirar agua y CO2 de un gas (12) de alimentación en el que: (a) el procedimiento emplea un recipiente (14) de adsorción que tiene un orificio (16) de alimentación para introducir el gas (12) de alimentación y un orificio (18) de producto para extraer el gas producto; (b) ubicada adyacente al orificio (16) de alimentación hay una zona (22) de retirada de agua que contiene un adsorbente selectivo de agua para adsorber el agua del gas (12) de alimentación; (c) ubicada entre la zona (22) de retirada de agua y el orificio (18) de producto hay una zona (24) de retirada de CO2 que contiene un adsorbente selectivo de CO2 para adsorber el CO2 del gas (12) de alimentación; (d) el procedimiento alterna entre una secuencia de adsorción y una secuencia de regeneración; (e) durante la secuencia de adsorción: (i) el gas (12) de alimentación se hace pasar a través del recipiente (14) comenzando en el orificio (16) de alimentación; (ii) al menos una parte del adsorbente selectivo de agua se satura con agua; (iii) al menos una parte del adsorbente selectivo de CO2 se satura con CO2; y (iv) el gas (20) producto se extrae desde el orificio (18) de producto; (f) durante la secuencia de regeneración: (i) el recipiente (14) se despresuriza a una presión menor; (ii) comenzando en el orificio (18) de producto, un gas de regeneración calefactor se hace pasar a través del recipiente (14) que proporciona una cantidad de calor de regeneración como un impulso calórico para desorber sustancialmente todo el CO2 adsorbido durante la secuencia de adsorción y sólo una parte del agua adsorbida durante la secuencia de adsorción; y (iii) comenzando en el orificio (18) de producto, un gas de regeneración refrigerante se hace pasar a través del recipiente (14) para desorber la mayoría o sustancialmente todo el agua restante adsorbida durante la secuencia de adsorción; y (iv) el recipiente (14) se presuriza con gas (12) de alimentación para preparar el recipiente para su próxima secuencia de adsorción; caracterizado porque considerando que el adsorbente selectivo de agua contenido en la zona (22) de retirada de agua consiste en diez capas (1 - 10) teóricas de igual espesor, con la capa 1 comenzando al final de la zona (22) de retirada de agua adyacente al orificio (16) de gas de alimentación y las capas avanzando secuencialmente hasta la capa 10 al final de la zona (22) de retirada de agua que es adyacente a la zona (24) de retirada de CO2, la cantidad de calor de regeneración para la próxima secuencia de regeneración se ajusta como una función de datos de temperatura tomados dentro de una "parte estratégica" de la zona de adsorbente selectivo de agua que comprende 3-4 capas consecutivas cualquiera entre, e incluyendo, las capas 2 a 9 de manera que el impulso de calor desaparece dentro de dicha parte estratégica.

Description

Control de regeneración de sistemas híbridos PSA/TSA (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento de adsorción para retirar agua y dióxido de carbono (CO2) de un gas de alimentación que usa un híbrido de variación de temperatura (es decir, TSA) y variación de presión (PSA) para regenerar el adsorbente. Más específicamente, la presente invención se refiere a un procedimiento en el que:
(a)
el procedimiento emplea un recipiente de adsorción que tiene un orificio de alimentación para introducir el gas de alimentación y un orificio de producto para extraer el gas producto;
(b)
ubicada adyacente al orificio de alimentación hay una zona de retirada de agua que contiene un adsorbente selectivo de agua (especialmente alúmina activada o gel de sílice) para adsorber el agua del gas de alimentación;
(c)
ubicada entre la zona de retirada de agua y el orificio de producto hay una zona de retirada de CO2 que contiene un adsorbente selectivo de CO2 (especialmente un tamiz molecular) para adsorber el CO2 del gas de alimentación;
(d)
el procedimiento alterna entre una secuencia de adsorción y una secuencia de regeneración;
(e)
durante la secuencia de adsorción:
(i)
el gas de alimentación se hace pasar a través del recipiente comenzando en el orificio de alimentación;
(ii)
al menos una parte del adsorbente selectivo de agua se satura con agua;
(iii) al menos una parte del adsorbente selectivo de CO2 se satura con CO2; y
(iv) el gas producto se extrae desde el orificio de producto;
(f)
durante la secuencia de regeneración:
(i)
el recipiente se despresuriza a una presión menor;
(ii)
comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración calefactor se hace pasar a través del recipiente que proporciona una cantidad de calor de regeneración como un impulso calórico para desorber (es decir, mediante variación de temperatura) sustancialmente todo el CO2 adsorbido durante la secuencia de adsorción y una parte (pero no toda la parte) del agua adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iii) comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración refrigerante se hace pasar a través del recipiente para desorber (es decir, mediante variación de presión) la mayoría o sustancialmente todo el agua restante adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iv) el recipiente se presuriza con gas de alimentación para preparar el recipiente para su próxima secuencia de adsorción.
Se enseña el procedimiento TSA/PSA “híbrido” anterior (de aquí en adelante el procedimiento híbrido). Véase en particular el documento US-A-6.599.347 por Kalbassi et al. (de aquí en adelante “Kalbassi”) que enseña el procedimiento híbrido en el contexto de un recipiente vertical de adsorción en el que el orificio de alimentación está ubicado en el fondo del recipiente y el gas de alimentación fluye hacia arriba antes de alcanzar el orificio de producto ubicado en la parte superior del recipiente.
Una cuestión clave en el procedimiento híbrido es calcular con precisión la cantidad de calor que necesita proporcionarse por el gas de regeneración calefactor en la (f)(ii) anterior de modo que no se malgaste energía calentando el gas de regeneración más allá de lo necesario. Como puede apreciarse por un experto en la técnica, el calor proporcionado por el gas de regeneración calefactor debe ser suficiente para conducir el impulso de calor resultante a través de la zona de retirada de CO2 de manera que desaparezca en una ubicación (de aquí en adelante, la ubicación de diseño) dentro de la zona de retirada de agua que esté lo suficientemente lejos como para haber regenerado una parte significativa de la zona de retirada de agua (es decir, mediante variación de temperatura), pero no demasiado lejos en la zona de retirada de agua de modo que la capacidad del gas de regeneración refrigerante para completar la regeneración de la zona de retirada de agua (es decir, mediante variación de presión) no se utilice completamente. Dicho de otro modo, la ubicación de diseño corresponde a la ubicación dentro de la zona de retirada de agua en la que ocurre la transición desde la regeneración mediante variación de temperatura, a la regeneración mediante variación de presión.
Kalbassi trata esta cuestión clave en el procedimiento híbrido ajustando la cantidad de calor que va que va a proporcionarse por el gas de regeneración calentado como una función del contenido en agua del gas de alimentación. Al contrario que establecer una cantidad fija de calor basándose en las condiciones ambientales más adversas que probablemente se producirán, esto proporciona ahorros de energía significativos. Kalbassi es una solución incompleta, sin embargo, con respecto a la presente invención porque, a diferencia de la presente invención, el ajuste de Kalbassi de la cantidad necesaria de calor no tiene en cuenta datos de temperatura durante la secuencia de regeneración y particularmente datos de temperatura tomados en el interior de una parte estratégica (la parte estratégica) de la zona de retirada de agua que se centra alrededor de la ubicación de diseño. Estos datos de temperatura permiten medir la ubicación real en la que desaparece el impulso de calor y concilian cualquier discrepancia con la ubicación de diseño ajustando apropiadamente la cantidad de calor que va que va a proporcionarse en la próxima secuencia de regeneración. La capacidad de afinar el ajuste del calor proporcionado de un ciclo a otro de esta manera incrementa adicionalmente el ahorro de energía en Kalbassi.
En general, la parte estratégica podría ser cualquier parte de la zona de retirada de agua distinta de la de los bordes
o cerca de ellos, puesto que, como puede apreciarse por un experto en la técnica, los bordes de la zona de retirada de agua no son ubicaciones de diseño prácticas para que el impulso de calor desaparezca en un procedimiento híbrido debido al riesgo de contaminación de agua del adsorbente de CO2. En particular, si la ubicación de diseño se encuentra cerca del borde de la zona de retirada de agua adyacente a la zona de retirada de CO2, esto significa que una pequeña extensión, en caso de haber, de la zona de retirada de agua se regenera mediante variación de temperatura; de manera similar, si la ubicación de diseño se encuentra cerca del borde de la zona de retirada de agua en la que se introduce el gas de alimentación, esto significa que una pequeña extensión, en caso de haber, del recipiente de la zona de retirada de agua se regenera mediante variación de presión. Para ser más preciso, si se pensara en el adsorbente selectivo de agua contenido en la zona de retirada de agua como en 10 capas de igual espesor (con la capa 1 comenzando al final de la zona de retirada de agua adyacente al orificio de alimentación y avanzando secuencialmente hasta la capa 10, siendo la capa 10 adyacente a la zona de retirada de CO2), la parte estratégica comprendería 3-4 capas consecutivas cualquiera entre (e incluyendo) las capas 2 a 9. Dado que la ubicación de diseño para que el impulso de calor desaparezca en un sistema híbrido habitual está normalmente en algún lugar entre las capas 6 y 9, se deduce que la parte estratégica comprenderá habitualmente las capas 6 a 9.
El documento US-A-6.402.809 (2002) por Monereau et al. asignado a L’ Air Liquide también enseña el procedimiento híbrido al que antes se ha hecho referencia. Monereau enseña además a controlar la temperatura del gas de regeneración dependiendo de las condiciones de operación que incluyen el “perfil térmico de la salida frontal de calor mediante el [adsorbedor] al final de la regeneración”. O, como se enseñó más particularmente en la columna 5, línea 5 de Monereau, la temperatura del gas de regeneración se controla según el perfil térmico a medida que el “frente de calor abandona [la zona de retirada de agua]”. Por consiguiente los datos de temperatura se toman en el borde de la zona de retirada de agua correspondiente a la capa 1 en la definición de la presente invención de la zona de retirada de agua. Como se analizó previamente, esto va en contra de lo enseñado en la presente invención. En particular, una ubicación tal significa que se utiliza una pequeña medida, en caso de haber, de la capacidad para completar la regeneración de la variación de presión del recipiente de la zona de retirada de agua, y consecuentemente el gas de regeneración se calienta más de lo necesario.
El documento US-A-4.541.851 (1985; correspondiente al documento EP-A-0118349) por Bosquain et al. asignado a L’Air Liquide enseña el uso de un lecho de adsorción radial en el procedimiento híbrido al que se hizo referencia anteriormente en el que el orificio de alimentación distribuye el gas de alimentación en el exterior del recipiente de adsorción, y el gas de alimentación fluye radialmente hacia dentro (primero a través de la zona de retirada de agua y después a través de la zona de retirada de CO2 como en Kalbassi) antes de alcanzar el orificio de producto ubicado en el interior del recipiente. Para tratar la sensibilidad de esta geometría a las cuestiones de esfuerzos mecánicos asociadas con la fluctuación de temperatura entre las secuencias de adsorción y regeneración, Bosquain enseña el uso de un sensor de temperatura dispuesto muy cerca del enrejado externo en el extremo de alimentación de la zona de retirada de agua (es decir, correspondiendo de nuevo a la capa 1 en la definición de la presente invención de la zona de retirada de agua) para evitar que el impulso de calor generado durante la regeneración alcance este enrejado externo. En particular, Bosquain da a conocer un recipiente de adsorción que comprende un contenedor con dos capas adsorbentes coaxiales en forma de manguitos que se retienen por tres enrejados cilíndricos. El enrejado intermedio es axialmente rígido y radialmente flexible mientras que los enrejados más interiores y más exteriores son axialmente flexibles y radialmente rígidos. El gas de alimentación pasa radialmente a través de los manguitos y cuando se van a retirar el agua y el CO2, la dirección de flujo es tal que el gas de alimentación primero entra en contacto con la capa que adsorbe el agua y luego con la capa que adsorbe el CO2. Se establece que, en la práctica, el calentamiento del gas de regeneración se para cuando el frente de calor sustancialmente alcanza el lecho que adsorbe el agua.
El documento FR-A-2617059 (1988) da a conocer la regeneración de un lecho adsorbente para deshidratar un gas en el que el gas de regeneración se hace pasar en la misma dirección que la alimentación y se calienta sólo hasta que la temperatura de lecho excede un valor predeterminado en una ubicación predeterminada, por lo que el calor almacenado en la zona adsorbente regenerado por el gas de regeneración calentado se emplea para regenerar el adsorbente en la siguiente zona.
El documento US-A-4.832.711 (1989) por Christel et al. asignado a Pall Corporation enseña el uso de un adsorbente para adsorber agua a partir de un gas de alimentación en el que, para conservar el calor generado por la secuencia de adsorción para su uso en el calentamiento del gas de regeneración, el avance del impulso de calor a través del adsorbente se mide durante la secuencia de adsorción para permitir que la secuencia sea discontinua antes de que el impulso de calor resultante abandone el extremo de producto del lecho. En una realización a modo de ejemplo, se usa energía microondas para regenerar el adsorbente y hay referencias generales para controlar el ciclo de regeneración de calor en respuesta a la temperatura de lecho. Por consiguiente, el problema tratado por la presente invención (es decir, determinar con precisión la cantidad de calor externo que necesita proporcionarse durante la regeneración) no es una cuestión en Christel.
El documento EP-A-0766989 (1997; correspondiente al documento US-A-5614000) da a conocer la regeneración de un único lecho adsorbente para retirar agua mediante adsorción en una parte del lecho aguas arriba (con respecto a la dirección de alimentación) y CO2 mediante adsorción en una parte del lecho aguas abajo (con respecto a la dirección de alimentación). El gas regenerante entra en contacto con el adsorbente en una dirección a contracorriente de la dirección de alimentación durante un tiempo para producir un impulso de calor que cese antes de que el impulso de calor llegue a dicha parte aguas arriba, por lo que el CO2 se desorbe de la parte aguas abajo mediante adsorción por variación de temperatura mientras que al mismo tiempo el agua se desorbe de la parte aguas arriba mediante adsorción por variación de presión.
El documento EP-A-0815920 (1998; correspondiente al documento US-A-5766311) da a conocer la regeneración de un lecho adsorbente doble para retirar agua y CO2 de un gas de alimentación en un procedimiento de adsorción por variación térmica usando múltiples impulsos térmicos para regenerar las zonas de adsorción respectivas.
El documento US-A-5.855.650 (1999; correspondiente al documento EP-A-0901807) da a conocer la regeneración de un lecho adsorbente doble para retirar agua y CO2 de un gas de alimentación en el que el gas regenerante entra en contacto con el adsorbente durante un periodo tal que el calor añadido al gas regenerante no es más del 90% del calor de adsorción liberado durante la adsorción y después el gas regenerante continua para pasar a un estado no calentado para completar la regeneración. Por tanto, el impulso de calor durante la regeneración no penetra a través de toda la capa que adsorbe el agua, sino que se disipa completamente para retirar agua y dióxido de carbono suficientes, de modo que la regeneración restante pueda producirse mediante el flujo continuo de gas de regeneración no calentado.
El documento EP-A-1226860 (2002; correspondiente al documento US-A-6599347) da a conocer el funcionamiento de un procedimiento de adsorción por variación térmica para retirar agua y dióxido de carbono de un gas de alimentación mediante la determinación de un parámetro relacionado con el contenido en agua del gas de alimentación, la selección de las condiciones de procedimiento para la regeneración mediante el calentamiento basándose en el parámetro y la modificación de las condiciones del procedimiento de regeneración para concordar con las condiciones de procedimiento seleccionadas para la regeneración. En la realización a modo de ejemplo, el gas de alimentación se hace pasar a través de un adsorbente selectivo de agua y después a través de un adsorbente selectivo de CO2 y los adsorbentes se regeneran haciendo pasar un flujo calentado de gas regenerante a través del adsorbente selectivo de CO2, por lo que un impulso de calor pasa a través del adsorbente selectivo de CO2, y después, por ejemplo, a medida que el impulso de calor pasa al adsorbente selectivo de agua, haciendo pasar un flujo no calentado del gas regenerante al adsorbente selectivo de CO2 para desplazar el impulso de calor más allá a través del adsorbente selectivo de agua. El caudal y/o temperatura del gas de regeneración se modifica en respuesta al contenido en agua del gas de alimentación medido de forma continua o periódica para compensar los cambios en el contenido de agua.
BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención es un esquema de control mejorado para un procedimiento de adsorción que retira agua y dióxido de carbono (CO2) de un gas de alimentación usando un híbrido de variación de temperatura (es decir, TSA) y variación de presión (PSA) para regenerar el adsorbente. El esquema de control comprende ajustar la cantidad de calor que va que va a proporcionarse por el gas de regeneración como una función de datos de temperatura tomados en el interior de una parte estratégica de la zona de adsorbente selectivo de agua. La parte estratégica corresponde a la ubicación para la transición deseada desde la regeneración mediante variación de temperatura, hasta la regeneración mediante variación de presión. En una realización preferida de la presente invención, dicha cantidad de calor de regeneración también se ajusta como una función del contenido en agua del gas de alimentación.
Por consiguiente, la invención proporciona un procedimiento de adsorción para retirar agua y CO2 de un gas de alimentación en el que:
(a)
el procedimiento emplea un recipiente de adsorción que tiene un orificio de alimentación para introducir el gas de alimentación y un orificio de producto para extraer el gas producto;
(b)
ubicada adyacente al orificio de alimentación hay una zona de retirada de agua que contiene un adsorbente selectivo de agua para adsorber el agua del gas de alimentación;
(c)
ubicada entre la zona de retirada de agua y el orificio de producto hay una zona de retirada de CO2 que contiene un adsorbente selectivo de CO2 para adsorber el CO2 del gas de alimentación;
(d)
el procedimiento alterna entre una secuencia de adsorción y una secuencia de regeneración;
(e)
durante la secuencia de adsorción:
(i)
el gas de alimentación se hace pasar a través del recipiente comenzando en el orificio de alimentación;
(ii)
al menos una parte del adsorbente selectivo de agua se satura con agua;
(iii) al menos una parte del adsorbente selectivo de CO2 se satura con CO2; y
(iv) el gas producto se extrae desde el orificio de producto;
(f)
durante la secuencia de regeneración:
(i)
el recipiente se despresuriza a una presión menor;
(ii)
comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración calefactor se hace pasar a través del recipiente que proporciona una cantidad de calor de regeneración como un impulso calórico para desorber sustancialmente todo el CO2 adsorbido durante la secuencia de adsorción y sólo una parte del agua adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iii) comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración refrigerante se hace pasar a través del recipiente para desorber la mayoría o sustancialmente todo el agua restante adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iv) el recipiente se presuriza con gas de alimentación para preparar el recipiente para su próxima secuencia de adsorción;
caracterizado porque, considerando que el adsorbente selectivo de agua contenido en la zona de retirada de agua consiste en diez capas teóricas de igual espesor, con la capa 1 comenzando al final de la zona de retirada de agua adyacente al orificio de gas de alimentación y las capas avanzando secuencialmente hasta la capa 10 al final de la zona de retirada de agua que es adyacente a la zona de retirada de CO2, la cantidad de calor de regeneración para la próxima secuencia de regeneración se ajusta como una función de datos de temperatura tomados dentro de una “parte estratégica” de la zona de adsorbente selectivo de agua que comprende 3-4 capas consecutivas cualquiera entre, e incluyendo, las capas 2 a 9 de manera que el impulso de calor desaparece dentro de dicha parte estratégica.
Lo siguiente es una descripción a modo de ejemplo únicamente y con referencia a la figura 1 de una realización de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Con referencia a la figura 1, la presente invención se refiere a un procedimiento de adsorción para retirar agua y CO2 de un gas (12) de alimentación en el que:
(a)
el procedimiento emplea un recipiente (14) de adsorción que tiene un orificio (16) de alimentación para introducir el gas de alimentación y un orificio (18) de producto para extraer el gas (20) producto;
(b)
ubicada adyacente al orificio de alimentación hay una zona (22) de retirada de agua que contiene un adsorbente selectivo de agua para adsorber el agua del gas de alimentación;
(c)
ubicada entre la zona de retirada de agua y el orificio de producto hay una zona (24) de retirada de CO2 que contiene un adsorbente selectivo de CO2 para adsorber el CO2 del gas de alimentación;
(d)
el procedimiento alterna entre una secuencia de adsorción y una secuencia de regeneración;
(e)
durante la secuencia de adsorción:
(i)
el gas de alimentación se hace pasar a través del recipiente comenzando en el orificio de alimentación;
(ii)
al menos una parte del adsorbente selectivo de agua se satura con agua;
(iii) al menos una parte del adsorbente selectivo de CO2 se satura con CO2; y
(iv) el gas producto se extrae desde el orificio de producto;
(f)
durante la secuencia de regeneración:
(i)
el recipiente se despresuriza a una presión menor;
(ii)
comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración calefactor se hace pasar a través del recipiente que proporciona una cantidad de calor de regeneración como un impulso calórico para desorber sustancialmente todo el CO2 adsorbido durante la secuencia de adsorción y una parte del agua adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iii) comenzando en el orificio de producto, un gas de regeneración refrigerante se hace pasar a través del recipiente para desorber la mayoría o sustancialmente todo el agua restante adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
(iv) el recipiente se presuriza con gas de alimentación para preparar el recipiente para su próxima secuencia de adsorción.
La presente invención es más particularmente una mejora del procedimiento anterior que comprende ajustar la cantidad de calor de regeneración a la que se ha hecho referencia en (f)(ii) para la próxima secuencia de regeneración como una función de datos de temperatura tomados dentro de una parte estratégica de la zona de adsorbente selectivo de agua que, como se analizó previamente, corresponde a la ubicación de diseño para que el impulso de calor desaparezca y que, si el adsorbente selectivo de agua contenido en la zona de retirada de agua se considera teóricamente como que consiste en diez capas de igual espesor, con la capa 1 comenzando al final de la zona de retirada de agua adyacente al orificio de gas de alimentación y las capas avanzando secuencialmente hasta la capa 10 al final de la zona de retirada de agua que es adyacente a la zona de retirada de CO2, comprende 3-4 capas consecutivas cualquiera entre (e incluyendo) las capas 2 a 9, pero más habitualmente, comprendería las capas 6 a 9 como se muestra en la parte sombreada con rayas de la zona de retirada de agua en la figura 1.
En otra realización de la presente invención, los datos de temperatura se obtienen de dos ubicaciones dentro de la parte estratégica, concretamente de una ubicación en la capa 9, y de una ubicación en la capa 6.
En otra realización de la presente invención, la cantidad de calor que proporcionará el gas de regeneración calentado se ajusta también como una función del contenido en agua del gas de alimentación (es decir, como se enseña en Kalbassi).
En otra realización de la presente invención, el gas de alimentación es aire.
En otra realización de la presente invención, el gas producto se alimenta a una unidad de separación de aire criogénica y se separa en sus componentes constitutivos.
En otra realización de la presente invención, el adsorbente selectivo de agua es alúmina activada.
En otra realización de la presente invención, el adsorbente selectivo de agua es gel de sílice.
En otra realización de la presente invención, el adsorbente selectivo de CO2 es un tamiz molecular.
En otra realización de la presente invención, el gas de alimentación es gas natural.
En otra realización de la presente invención, el gas de alimentación es un gas de síntesis que comprende monóxido de carbono e hidrógeno.
La realización de la presente invención mostrada en la figura 1 emplea un recipiente de flujo vertical en el que (tal como se enseña en Kalbassi) en el que el orificio (16) de alimentación se ubica en el fondo del recipiente de adsorción y el gas (12) de alimentación fluye hacia arriba a través del recipiente de adsorción antes de alcanzar el orificio (18) de producto ubicado en la parte superior del recipiente de adsorción. Alternativamente, la presente invención podría emplear un recipiente de flujo radial (tal como se enseña en Bosquain) en el que el orificio de alimentación distribuye el gas de alimentación al exterior del recipiente de adsorción, y el gas de alimentación fluye radialmente a través del recipiente de adsorción (primero a través de la zona de retirada de agua y luego a través de la zona de retirada de CO2 como en Kalbassi) antes de alcanzar el orificio de producto ubicado en el interior del recipiente de adsorción.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de adsorción para retirar agua y CO2 de un gas (12) de alimentación en el que:
    (a)
    el procedimiento emplea un recipiente (14) de adsorción que tiene un orificio (16) de alimentación para introducir el gas (12) de alimentación y un orificio (18) de producto para extraer el gas producto;
    (b)
    ubicada adyacente al orificio (16) de alimentación hay una zona (22) de retirada de agua que contiene un adsorbente selectivo de agua para adsorber el agua del gas (12) de alimentación;
    (c)
    ubicada entre la zona (22) de retirada de agua y el orificio (18) de producto hay una zona (24) de retirada de CO2 que contiene un adsorbente selectivo de CO2 para adsorber el CO2 del gas (12) de alimentación;
    (d)
    el procedimiento alterna entre una secuencia de adsorción y una secuencia de regeneración;
    (e)
    durante la secuencia de adsorción:
    (i)
    el gas (12) de alimentación se hace pasar a través del recipiente (14) comenzando en el orificio (16) de alimentación;
    (ii)
    al menos una parte del adsorbente selectivo de agua se satura con agua;
    (iii) al menos una parte del adsorbente selectivo de CO2 se satura con CO2; y
    (iv) el gas (20) producto se extrae desde el orificio (18) de producto;
    (f)
    durante la secuencia de regeneración:
    (i)
    el recipiente (14) se despresuriza a una presión menor;
    (ii)
    comenzando en el orificio (18) de producto, un gas de regeneración calefactor se hace pasar a través del recipiente (14) que proporciona una cantidad de calor de regeneración como un impulso calórico para desorber sustancialmente todo el CO2 adsorbido durante la secuencia de adsorción y sólo una parte del agua adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
    (iii) comenzando en el orificio (18) de producto, un gas de regeneración refrigerante se hace pasar a través del recipiente (14) para desorber la mayoría o sustancialmente todo el agua restante adsorbida durante la secuencia de adsorción; y
    (iv) el recipiente (14) se presuriza con gas (12) de alimentación para preparar el recipiente para su próxima secuencia de adsorción;
    caracterizado porque considerando que el adsorbente selectivo de agua contenido en la zona (22) de retirada de agua consiste en diez capas (1 - 10) teóricas de igual espesor, con la capa 1 comenzando al final de la zona (22) de retirada de agua adyacente al orificio (16) de gas de alimentación y las capas avanzando secuencialmente hasta la capa 10 al final de la zona (22) de retirada de agua que es adyacente a la zona (24) de retirada de CO2, la cantidad de calor de regeneración para la próxima secuencia de regeneración se ajusta como una función de datos de temperatura tomados dentro de una “parte estratégica” de la zona de adsorbente selectivo de agua que comprende 3-4 capas consecutivas cualquiera entre, e incluyendo, las capas 2 a 9 de manera que el impulso de calor desaparece dentro de dicha parte estratégica.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la parte estratégica comprende las capas 6 a 9.
  3. 3.
    Procedimiento según la reivindicación 2, en el que los datos de temperatura se obtienen a partir de una ubicación en la capa 9 y a partir de una ubicación en la capa 6.
  4. 4.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de calor que va a proporcionarse por el gas de regeneración calentado también se ajusta como una función del contenido en agua del gas (12) de alimentación.
  5. 5.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el gas (12) de alimentación es aire.
  6. 6.
    Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el gas (20) producto se alimenta a una unidad de separación de aire criogénica y se separa en sus componentes constitutivos.
  7. 7.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el gas (12) de alimentación es gas natural.
  8. 8.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el gas (12) de alimentación es un gas de síntesis que comprende monóxido de carbono e hidrógeno.
  9. 9.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el adsorbente selectivo de agua es alúmina activada.
  10. 10.
    Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el adsorbente selectivo de agua es gel de sílice.
  11. 11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el adsorbente selectivo de 5 CO2 es un tamiz molecular.
  12. 12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recipiente (14) de adsorción es un recipiente de flujo vertical en el que el orificio (16) de alimentación está ubicado en el fondo del recipiente (14) de adsorción y el gas (12) de alimentación fluye hacia arriba a través del recipiente de adsorción antes de alcanzar
    10 el orificio (18) de producto ubicado en la parte superior del recipiente de adsorción.
  13. 13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el recipiente de adsorción es un recipiente de flujo radial en el que el orificio de alimentación distribuye el gas de alimentación en el exterior del recipiente de adsorción, y el gas de alimentación fluye radialmente a través del recipiente de adsorción antes de
    15 alcanzar el orificio de producto ubicado en el exterior del recipiente de adsorción.
ES06251844T 2005-04-08 2006-03-31 Control de regeneración de sistemas híbridos psa/tsa (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión). Expired - Lifetime ES2371926T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/101,789 US7413595B2 (en) 2005-04-08 2005-04-08 Control scheme for hybrid PSA/TSA systems
US101789 2005-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2371926T3 true ES2371926T3 (es) 2012-01-11

Family

ID=36685777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06251844T Expired - Lifetime ES2371926T3 (es) 2005-04-08 2006-03-31 Control de regeneración de sistemas híbridos psa/tsa (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión).

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7413595B2 (es)
EP (1) EP1710008B1 (es)
KR (1) KR100777998B1 (es)
CN (1) CN1872388A (es)
AT (1) ATE523234T1 (es)
ES (1) ES2371926T3 (es)
IL (1) IL174739A0 (es)
MY (1) MY140785A (es)
SG (1) SG126836A1 (es)
TW (1) TWI308503B (es)
ZA (1) ZA200602789B (es)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5346926B2 (ja) 2007-05-18 2013-11-20 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 圧縮熱を利用する、排煙からのｃｏ２の温度スイング吸着
US8529662B2 (en) * 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of heavy hydrocarbons from gas mixtures containing heavy hydrocarbons and methane
US8545602B2 (en) * 2007-05-18 2013-10-01 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, and H2S from gas mixtures containing same
US8444750B2 (en) * 2007-05-18 2013-05-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Removal of CO2, N2, or H2S from gas mixtures by swing adsorption with low mesoporosity adsorbent contactors
US7959720B2 (en) * 2007-05-18 2011-06-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Low mesopore adsorbent contactors for use in swing adsorption processes
AU2008254512B2 (en) * 2007-05-18 2012-03-01 Exxonmobil Upstream Research Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by thermal swing adsorption
US8529663B2 (en) * 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
US7875106B2 (en) * 2008-05-30 2011-01-25 Battelle Memorial Institute Adsorbent and adsorbent bed for materials capture and separation processes
WO2010096916A1 (en) 2009-02-27 2010-09-02 Andre Boulet Parallel passage fluid contactor structure
CN101596396A (zh) * 2009-06-23 2009-12-09 杨皓 一种深度干燥气体的方法
WO2011107898A1 (en) 2010-03-05 2011-09-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Oxygen separation membrane
US8157892B2 (en) 2010-05-17 2012-04-17 Enverid Systems, Inc. Method and system for improved-efficiency air-conditioning
US8388732B2 (en) 2010-06-25 2013-03-05 Uop Llc Integrated membrane and adsorption system for carbon dioxide removal from natural gas
US8282707B2 (en) 2010-06-30 2012-10-09 Uop Llc Natural gas purification system
US10315159B2 (en) 2010-08-27 2019-06-11 Inventys Thermal Technoogies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
EP2608867B8 (en) 2010-08-27 2017-04-05 Inventys Thermal Technologies Inc. Method of adsorptive gas separation using thermally conductive contactor structure
CN104379234B (zh) 2012-05-22 2018-02-27 恩沃德系统公司 对室内空气的洗涤的吸附剂的高效利用
CN104470618B (zh) * 2012-07-18 2018-07-24 恩沃德系统公司 用于室内空气洗涤的再生吸附剂
US9399187B2 (en) 2012-09-24 2016-07-26 Enverid Systems, Inc. Air handling system with integrated air treatment
CN104797323B (zh) 2012-11-15 2017-11-14 恩沃德系统公司 适用于减少室内空气中的有害气体的方法和系统
FR3000907B1 (fr) * 2013-01-14 2016-07-29 Uppa - Univ De Pau Et Des Pays De L'adour Media reactif comprenant un support poreux impregne d'un compose organique capable de former des clathrates de gaz
US9108145B2 (en) 2013-05-16 2015-08-18 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of air
CN105745004B (zh) 2013-09-17 2018-05-29 恩弗里德系统公司 用于有效加热室内空气洗涤器中的吸着剂的系统和方法
US9409120B2 (en) 2014-01-07 2016-08-09 The University Of Kentucky Research Foundation Hybrid process using a membrane to enrich flue gas CO2 with a solvent-based post-combustion CO2 capture system
US20180147526A1 (en) 2015-05-11 2018-05-31 Enverid Systems, Inc. Method and system for reduction of unwanted gases in indoor air
WO2017035254A1 (en) 2015-08-24 2017-03-02 Enverid Systems, Inc. Scrubber for hvac system
US11207633B2 (en) 2016-04-19 2021-12-28 Enverid Systems, Inc. Systems and methods for closed-loop heating and regeneration of sorbents
CN109952140A (zh) 2016-11-10 2019-06-28 恩弗里德系统公司 低噪声、天花板安装的室内空气洗涤器
CN108114573B (zh) * 2016-11-29 2021-03-05 中国石油化工股份有限公司 一种储罐区罐顶气的收集净化回收系统及方法
FR3069787B1 (fr) * 2017-08-03 2019-08-09 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Procede de production continue d'un flux gazeux d'hydrogene
US10427090B2 (en) 2017-10-18 2019-10-01 Praxair Technology, Inc. Control of swing adsorption process cycle time with ambient CO2 monitoring
US11596895B2 (en) 2020-07-17 2023-03-07 Air Products And Chemicals, Inc. Radial adsorber, adsorption system, and adsorption methods
JP2023553031A (ja) 2020-12-09 2023-12-20 アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティー 資源効率の良い二酸化炭素捕捉のためのシステムおよび方法
US12196486B2 (en) 2021-07-21 2025-01-14 Air Products And Chemicals, Inc. Air separation apparatus, adsorber, and method
US12247782B2 (en) 2021-09-23 2025-03-11 Air Products And Chemicals, Inc. Pre-purification arrangement for air separation and method of hybrid air purification
CA3249434A1 (en) * 2022-01-26 2023-08-03 Battelle Memorial Institute SYSTEM AND METHOD FOR DIRECT CAPTURE OF AIR, WATER AND CO2
US12595960B2 (en) 2023-06-26 2026-04-07 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorber, purification system, and purification method
US20250144601A1 (en) 2023-11-03 2025-05-08 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbent Material, Adsorption System, and Adsorption Process
US20250145460A1 (en) 2023-11-03 2025-05-08 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorbent Material, Adsorption System, and Adsorption Process For Hydrogen Recovery

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552570A (en) * 1980-05-02 1985-11-12 Pall Corporation Adsorbent fractionator with automatic cycle control and process
US4324564A (en) * 1980-07-07 1982-04-13 Near Equilibrium Research Associates Adsorption beds and method of operation thereof
US4832711A (en) * 1982-02-25 1989-05-23 Pall Corporation Adsorbent fractionator with automatic temperature-sensing cycle control and process
FR2541588B1 (fr) * 1983-02-28 1985-07-05 Air Liquide Recipient et installation d'epuration par adsorption
US4472178A (en) * 1983-07-05 1984-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Adsorptive process for the removal of carbon dioxide from a gas
DD236265A1 (de) 1983-09-30 1986-06-04 Mech Landwirtsch Forschzent Verfahren zum reinigen von gasgemischen
JPS61257218A (ja) 1985-05-10 1986-11-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 除湿装置
US4685938A (en) * 1985-09-18 1987-08-11 Nera Company Apparatus and method for the determination of sorption bed characteristics
FR2617059A1 (fr) 1987-06-25 1988-12-30 Trepaud Sa Procede de regeneration d'un produit adsorbant et appareil de deshydratation mettant en oeuvre ledit procede
US4941894A (en) * 1988-04-12 1990-07-17 Hankison Division Of Hansen, Inc. Gas drying or fractioning apparatus and method
WO1991006362A1 (en) * 1989-10-27 1991-05-16 Pall Corporation Apparatus and method for sorbing components from a gas
KR940006396B1 (ko) * 1991-04-02 1994-07-20 주식회사 세양 압력스윙식건조제 재생방식건조기용 가스건조사이클의 소요시간 한정제어 시스템과 소요시간을 제한, 변화시키는 방법 및 가스성분 추출장치
US5296017A (en) * 1991-05-28 1994-03-22 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Method and apparatus for concentrating chlorine gas
US5407465A (en) * 1993-12-16 1995-04-18 Praxair Technology, Inc. Tuning of vacuum pressure swing adsorption systems
US5614000A (en) 1995-10-04 1997-03-25 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of gases using solid adsorbents
US5766311A (en) 1996-07-03 1998-06-16 Praxair Technology, Inc. Multi-thermal pulse PSA system
US5855650A (en) * 1997-09-09 1999-01-05 Air Products And Chemicals, Inc. Purification of gases using solid adsorbents
US5914455A (en) * 1997-09-30 1999-06-22 The Boc Group, Inc. Air purification process
FR2798075B1 (fr) * 1999-09-03 2001-11-09 Air Liquide Conduite d'un systeme de purification d'air a regeneration thermique
FR2798304B1 (fr) * 1999-09-13 2001-11-09 Air Liquide Utilisation d'une alumine activee pour eliminer le co2 d'un gaz
KR100582718B1 (ko) * 2000-07-29 2006-05-24 박경렬 흡착제의 연속 진공 가온 재생 및 흡착물질의 분리 회수방법 및 장치
KR100377960B1 (ko) * 2000-11-06 2003-03-29 은하기공 주식회사 압축공기건조기의 온도제어방법
FR2818920B1 (fr) * 2000-12-29 2003-09-26 Air Liquide Procede de traitement d'un gaz par absorption et installation correspondante
DE60123374T3 (de) 2001-01-25 2012-05-16 Air Products And Chemicals, Inc. Verfahren zum Betrieb eines Temperaturwechsel-Adsorptionssystems und entsprechende Vorrichtung
ATE526080T1 (de) 2003-04-14 2011-10-15 Zeochem Ag Verfahren zur herstellung von verformten zeolithen und verfahren zur entfernung von verunreinigungen aus einem gasstrom
US7115152B2 (en) * 2004-01-12 2006-10-03 Friday David K Four bed regenerable filter system
US7128776B2 (en) * 2004-03-10 2006-10-31 Air Products And Chemicals, Inc. Periodic high temperature regeneration of thermal swing adsorption systems
US7000332B1 (en) * 2005-04-06 2006-02-21 Pneumatech, Inc. Pulse purge regenerative gas dryer

Also Published As

Publication number Publication date
CN1872388A (zh) 2006-12-06
TWI308503B (en) 2009-04-11
EP1710008A1 (en) 2006-10-11
KR20060107320A (ko) 2006-10-13
ZA200602789B (en) 2008-04-30
EP1710008B1 (en) 2011-09-07
KR100777998B1 (ko) 2007-11-28
TW200640562A (en) 2006-12-01
SG126836A1 (en) 2006-11-29
MY140785A (en) 2010-01-15
ATE523234T1 (de) 2011-09-15
US20060225569A1 (en) 2006-10-12
US7413595B2 (en) 2008-08-19
IL174739A0 (en) 2006-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2371926T3 (es) Control de regeneración de sistemas híbridos psa/tsa (adsorción por variación de temperatura/adsorción por variación de presión).
EP0847792B1 (en) Process and device for purifying gas using pressure swing adsorption
EP2803401B1 (en) Purification of air
KR101317618B1 (ko) 개선된 주기적 변동 흡착법
EP0612554B1 (en) Gas purification method
ES2267677T5 (es) Método para hacer funcionar un sistema de adsorción por oscilaciones térmicas y aparato correspondiente
KR930010762B1 (ko) 분리용 공기의 예비정제 방법
US5689974A (en) Method and apparatus for pre-purification for air cryogenic separation plant
US20060254420A1 (en) Method for prepurifying air in an accelerated tsa cycle
KR970025675A (ko) 공기로부터 산소를 회수하기 위한 단일층 압력 순환 흡착 방법
JP2008527295A (ja) 深冷空気分離装置への導入に先立って空気を前処理する方法、および対応する装置
EP0949197A3 (en) Method and apparatus for manufaturing high concentration ozone gas
KR910019665A (ko) 압력 스윙 흡착의 개선된 제어방법
BR112020006604A2 (pt) métodos para maximizar o tempo que um leito adsorvente pode permanecer "on-line" no modo de alimentação um processo de adsorção por variação sem experimentar o avanço de adsorvato, e para melhorar a eficiência do tempo de ciclo de pré-purificador em um processo de tsa, psa ou tsa/psa híbrido para a remoção de co2 de uma mistura de gás de alimentação, processo de separação de ar, e, ciclo de processo de tsa ou tsa/psa híbrido para purificação do ar.
JP2001524875A (ja) 高圧における膜の気体／液体吸収法を実施するための機器及び方法
ES2952977T3 (es) Proceso para la separación de un componente de gas pesado de una mezcla gaseosa
KR20180044419A (ko) 퍼지 가스로서 디메타나이저의 오버헤드 스트림을 사용하는 스윙 흡착 공정 및 시스템
KR19990063031A (ko) 압력 요동 흡착식 공기 예비정화기 및 예비정화 방법
KR100324709B1 (ko) 화력발전소 연소가스로부터 고순도의 이산화탄소를 회수하기 위한 압력변동 흡착장치 및 이를 이용한 이산화탄소 회수방법
KR970014809A (ko) 압력 순환 흡착식 공기 예비정제기
KR101044402B1 (ko) 공기 액화분리에 있어서의 원료 공기의 정제방법 및정제장치
JPH1015331A (ja) 加熱再生式圧力スイング吸着方法
JPS60139311A (ja) 吸着塔の再生方法
GB2181666A (en) Treatment of gases
JPH0429712A (ja) ガス濃縮装置