[發(fā)明專利]氦氣的純化方法和純化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210488702.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN103159192A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山本守彥;岸井充;志摩康一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 住友精化株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C01B23/00
• 分類號(hào): C01B23/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯莉

1.氦氣的純化方法，所述氦氣至少含有氫、一氧化碳、烴以及來源于空氣的氮和氧作為雜質(zhì)，其含有的氧的量比與含有的全部氫、一氧化碳和烴反應(yīng)所需要的量多，其特征在于，

通過活性炭吸附除去所述氦氣中的烴，

接著，通過利用第一反應(yīng)用催化劑使所述氦氣中的氧與氫、一氧化碳和沒有被所述活性炭吸附的烴反應(yīng)，從而以殘留有氧的狀態(tài)生成二氧化碳和水，

接著，按照不使所述氦氣中的氫摩爾濃度為氧摩爾濃度的2倍以上的條件在所述氦氣中添加氫，

接著，利用第二反應(yīng)用催化劑使所述氦氣中的氧與氫反應(yīng)，從而以殘留有氧的狀態(tài)生成水，

接著，通過脫水裝置降低所述氦氣的水分含有率，

按照使所述氦氣中的一氧化碳的摩爾濃度高于氧的摩爾濃度的2倍的條件在所述氦氣中添加一氧化碳，

接著，利用第三反應(yīng)用催化劑使所述氦氣中的氧與一氧化碳反應(yīng)，從而以殘留有一氧化碳的狀態(tài)生成二氧化碳，

然后，使用吸附劑通過變壓吸附法吸附除去所述氦氣中的至少一氧化碳、二氧化碳、氮和水，

使用鈀或銠作為所述第一反應(yīng)用催化劑，

使用鈀、鉑或銠作為所述第二反應(yīng)用催化劑，

使用釕、鈀或銠作為所述第三反應(yīng)用催化劑，

通過所述變壓吸附法吸附時(shí)，使用活性氧化鋁和沸石作為吸附劑。

2.如權(quán)利要求1所述的氦氣的純化方法，其特征在于，使用釕或銠作為所述第三反應(yīng)用催化劑。

3.如權(quán)利要求1所述的氦氣的純化方法，其特征在于，使用X型沸石作為所述吸附劑。

4.如權(quán)利要求2所述的氦氣的純化方法，其特征在于，使用X型沸石作為所述吸附劑。

5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氦氣的純化方法，其特征在于，在采用所述變壓吸附法吸附后，使用吸附劑通過-10℃～-50℃的變熱吸附法吸附除去所述氦氣的雜質(zhì)中的至少氮。

6.氦氣的純化裝置，所述氦氣至少含有氫、一氧化碳、烴以及來源于空氣的氮和氧作為雜質(zhì)，其含有的氧的量比與含有的全部氫、一氧化碳和烴反應(yīng)所需要的量多，其特征在于，所述純化裝置具有：

導(dǎo)入所述氦氣的活性炭塔，

導(dǎo)入從所述活性炭塔流出的所述氦氣的第一反應(yīng)器，

導(dǎo)入從所述第一反應(yīng)器流出的所述氦氣的第二反應(yīng)器，

按照不使導(dǎo)入所述第二反應(yīng)器內(nèi)的所述氦氣中的氫摩爾濃度為氧摩爾濃度的2倍以上的條件在所述氦氣中添加氫的氫供給裝置，

導(dǎo)入從所述第二反應(yīng)器流出的所述氦氣的第三反應(yīng)器，

按照使導(dǎo)入所述第三反應(yīng)器內(nèi)的所述氦氣中的一氧化碳摩爾濃度高于氧摩爾濃度的2倍的條件在所述氦氣中添加一氧化碳的一氧化碳供給裝置，

位于所述第二反應(yīng)器和所述第三反應(yīng)器之間的降低所述氦氣的水分含有率的脫水裝置，以及

與所述第三反應(yīng)器連接的吸附裝置；

所述第一反應(yīng)器中裝有鈀或銠作為第一反應(yīng)用催化劑，

所述第二反應(yīng)器中裝有鈀、鉑或銠作為第二反應(yīng)用催化劑，

所述第三反應(yīng)器中裝有釕、鈀或銠作為第三反應(yīng)用催化劑，

所述吸附裝置具有使用吸附劑通過變壓吸附法吸附所述氦氣中的至少一氧化碳、二氧化碳、氮和水的變壓吸附單元，

所述變壓吸附單元使用活性氧化鋁和沸石作為吸附劑。

7.如權(quán)利要求6所述的氦氣的純化裝置，其特征在于，所述第三反應(yīng)器中裝有釕或銠作為第三反應(yīng)用催化劑。

8.如權(quán)利要求6所述的氦氣的純化裝置，其特征在于，所述變壓吸附單元使用活性氧化鋁和X型沸石作為吸附劑。

9.如權(quán)利要求7所述的氦氣的純化裝置，其特征在于，所述變壓吸附單元使用活性氧化鋁和X型沸石作為吸附劑。

10.如權(quán)利要求6～9中任一項(xiàng)所述的氦氣的純化裝置，其特征在于，所述吸附裝置具有在采用所述變壓吸附法吸附雜質(zhì)后，使用吸附劑通過-10℃～-50℃的變熱吸附法吸附所述氦氣的雜質(zhì)中的至少氮的變熱吸附單元。