[發明專利]集裝箱化的氣體分離系統

有效

• 申請號: 200810099564.X
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101306301A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: D·L·拉里格;R·D·懷特利;M·J·拉巴達;J·M·奧基亞利尼;K·A·利弗;M·S·延科沃伊
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047;C01B13/02;C01B21/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;范赤

相關申請交叉引用

本申請要求2007年5月15日提交的美國臨時申請60/938099的優先權。該臨時申請通過引用完全并入本文。

技術領域

本發明涉及集裝箱化的氣體分離系統。

背景技術

用于工業氣體生產的氣體分離系統尺寸從大的通過在廠址裝配預先造好的部件而構建的現場(onsite)系統到較小的車間預制在滑架(skid)上、運輸到工作位置并安裝在該位置的可移動系統都有。這些可移動系統也可在用戶要求改變時從一處移到另一處。變壓吸附(PSA)系統服從較小工廠的可移動設計，其可被用于例如一般產量在至多約50噸/天范圍的制氧或制氮的空氣分離。PSA系統的部件可以在車間里安裝在鋼框架滑架上，所述滑架與其它部件一起被運輸到某一地點進行最后裝配和試車。滑架和部件的尺寸應當服從標準的公路卡車和拖車尺寸以便運輸到安裝地點。

包含PSA系統的可移動氣體分離裝置的尺寸的標準化從經濟學和市場方面考慮是可取的。此外，相對于現有運輸系統的標準裝運尺寸最大化可移動氣體分離系統的生產能力也是合乎需要的。在本領域存在對開發具有改善的成本、市場和運輸特征的可移動氣體分離系統的需要。此需要可以由如下所述和在后面權利要求書中所定義的本發明的實施方案來滿足。

發明內容

本發明的一個實施方案涉及集裝箱化的氣體分離系統，其包括(a)集裝箱，其具有內部、外部、和由該集裝箱外部尺寸所定義的外部容積(container)，和(b)安裝在所述集裝箱內部適于從進料氣體混合物回收產物氣體的變壓吸附系統，所述變壓吸附系統適于以產物氣體流量遞送產物氣體，其中所述集裝箱的外部容積與所述產物氣體流量之比小于約2000ft³/(噸/天)。

本發明的另一實施方案包括一種含有一個或更多個ISO集裝箱的集裝箱化的氣體分離系統，每個ISO集裝箱中都安裝有選自以下的一個或更多個變壓吸附系統部件：

(a)兩個或更多個容器(vessel)，各容器具有進料端、產物端和適于吸附來自進料氣體混合物的一種或更多種組分以提供產物氣體的吸附劑材料；

(b)產物氣體儲罐；

(c)適于將所述進料氣體混合物引入所述容器進料端的進料鼓風機(blower)，和進料鼓風機驅動器；

(d)適于從所述容器的產物端取出廢氣的真空式鼓風機和真空式鼓風機驅動器；和

(e)適于將所述每個容器的產物端置于與各個其它容器的產物端呈順序流動連通的分度(indexed)可旋轉多端口閥。

本發明的一個相關實施方案包括一個含有ISO集裝箱的集裝箱化的氣體分離系統，其中所述ISO集裝箱內安裝有適于分離空氣以提供組成中含有至少80vol％氧的含氧產物氣體的變壓吸附系統，其中所述變壓吸附系統包括：

(a)四個容器，各容器具有進料端、產物端和適于從空氣中有選擇性地吸附氮氣從而以等于或小于產物氣體設計流量的產物氣體流量提供含氧產物氣體的吸附劑材料；

(b)產物氣體儲罐；

(c)適于將壓縮空氣引入所述容器的進料端的進料鼓風機，和進料鼓風機驅動器；

(d)適于從所述容器的產物端取出廢氣的真空式鼓風機和真空式鼓風機驅動器；和

(e)適于將所述每個容器的產物端置于與各個其它容器的產物端呈順序流動連通的分度可旋轉多端口閥。

另一相關實施方案包括一種從進料氣體混合物中回收產物氣體的方法，包括

(a)提供一個含有ISO集裝箱的氣體分離系統，其中所述ISO集裝箱內裝有變壓吸附系統，所述變壓吸附系統包括：

(1)兩個或更多個容器，各容器具有進料端、產物端和適于吸附來自進料氣體混合物的一種或更多種組分從而以產物氣體流量提供產物氣體的吸附劑材料；

(2)產物氣體儲罐；

(3)適于將所述進料氣體混合物引入所述容器的進料端的進料鼓風機，和進料鼓風機驅動器；

(4)適于從所述容器的產物端取出廢氣的真空式鼓風機和真空式鼓風機驅動器；和

(5)適于將所述每個容器的產物端置于與各個其它容器的產物端呈順序流動連通的分度可旋轉多端口閥。

(b)將所述進料氣體混合物引入第一容器并以所述產物氣體流量從所述第一容器取出所述產物氣體；

(c)通過從第一容器的產物端取出減壓氣體使第一容器減壓，并在所述分度可旋轉多端口產物閥處于第一分度轉動位置時通過所述分度可旋轉多端口產物閥將所述減壓氣體轉移到另一容器的產物端；

(d)從所述第一容器的進料端取出廢氣；