[發明專利]動力學分餾器和分餾氣體混合物的循環方法

有效

• 申請號: 201180054974.2
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN103237586A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: N·孫達拉姆;P·S·諾思羅普
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.從天然氣混合物分離甲烷的方法，所述方法包括：

將天然氣混合物引入氣體分離單元，所述氣體分離單元具有至少一個容器，其由下列組成：

用于接收所述天然氣混合物的進氣口，

第一出氣口，

吸附劑材料，其具有大于5的污染物相比甲烷的動力學選擇性，以便污染物成為動力學吸附在所述吸附劑材料內的氣體，

至少兩個主要流動通道，其通過所述吸附劑材料，使所述進氣口和所述第一出氣口流體連通，和

至少一個次要流動通道，其通過所述吸附劑材料，所述次要流動通道與所述主要流動通道流體連通；

將所述至少一個容器置于壓力下，以使污染物吸附到所述吸附劑材料；

從所述第一出氣口釋放由按體積計至少95%的甲烷組成的產物流，和

通過減小所述至少一個容器內的壓力，不對所述容器施加熱，從所述吸附劑材料解吸污染物氣體，因此傳輸由按體積計至少95％的所述污染物氣體組成的廢氣流。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述污染物包括CO₂、H₂S、H₂O、重烴、VOC、硫醇、或其組合。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述至少一個容器配置用于通過所述進氣口傳輸所述廢氣流。

4.根據權利要求2所述的方法，其中所述至少一個容器配置用于通過所述出氣口傳輸所述廢氣流。

5.根據權利要求2所述的方法，其中：

所述至少一個吸附容器進一步包括所述進氣口和所述第一出氣口中間的第二出氣口；和

解吸所述污染物氣體從所述第一出氣口釋放第一部分廢氣流，以及從所述第二出氣口釋放第二部分廢氣流。

6.根據權利要求2所述的方法，其中：

所述容器進一步包括多個桿；

所述至少兩個主要流動通道的每一個在所述多個桿之間并且沿著所述多個桿的長軸形成；和

所述多個桿基本上等距地隔開，提供具有基本均勻體積的所述主要流動通道。

7.根據權利要求6所述的方法，其中：

所述至少一個次要流動通道由沿著各個桿的多個階梯式表面形成。

8.根據權利要求6所述的方法，其中：

所述多個桿的每一個包括其中的孔；

所述多個桿的每一個包括沿所述孔放置的鐵磁性材料；和

所述方法進一步包括將磁場施加于所述多個桿，以形成所述多個桿的均勻間隔。

9.根據權利要求6所述的方法，進一步包括：

選擇離子流體作為吸附劑，以增強所述吸附劑材料的吸附性能；和

在將所述天然氣混合物引入所述進氣口之前，將選擇的離子流體置于所述階梯式表面上。

10.根據權利要求6所述的方法，其中：

所述至少一個吸附劑容器進一步包括所述進氣口和所述第一出氣口中間的第二出氣口；和

所述至少一個次要流動通道由與所述至少兩個主要流動通道相交并且使所述進氣口和第二出氣口流體連通的流動通道形成。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述至少一個次要流動通道橫向于所述至少兩個主要流動通道。

12.根據權利要求2所述的方法，其中：

解吸所述污染物氣體在第一時間期間釋放第一部分廢氣流和在第二時間期間釋放第二部分廢氣流。

13.根據權利要求12所述的方法，其中：

所述第一部分廢氣流包括按體積計至少98%的CO₂。

14.根據權利要求13所述的方法，其中：

所述第二部分廢氣流包括氮氣、氫氣、甲烷、H₂O、或其組合。

15.根據權利要求2所述的方法，其中在小于一分鐘的聯合循環中進行所述釋放和解吸步驟。

16.根據權利要求2所述的方法，其中所述吸附劑材料進一步包括沿著所述至少一個容器的內徑的環形環。

17.根據權利要求2所述的方法，其中所述吸附劑材料包括具有形成所述至少兩個主要流動通道的縱向通孔的整塊體。