[發(fā)明專利]通過冷變壓吸附制備氬的方法

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• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN107101457A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.J.巴拉;R.D.惠特利;G.劉;D.R.格雷厄姆;D.M.赫倫;趙嶠;E.M.索倫森
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號: F25J3/04
• 分類號: F25J3/04;B01D53/047
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 林毅斌,周李軍

1.一種制備純化氬產(chǎn)物的方法，所述方法包括：

在-186℃至-20℃溫度提供加壓的粗氬蒸氣流；

將加壓的粗氬蒸氣流引入包含氧選擇性沸石吸附劑的變壓吸附裝置，并在-186℃至-20℃溫度操作變壓吸附裝置；

從變壓吸附裝置抽取富氬產(chǎn)物；并且

在大于主要環(huán)境壓力的壓力再生氧選擇性沸石；其中除了作為壓力變化或吸附/解吸的函數(shù)外，在操作期間不提高變壓吸附裝置的操作溫度。

2.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流來自空氣蒸餾過程，從粗氬塔頂部或附近產(chǎn)生，具有包含氧、氮和50%mol至99.5%mol氬的組合物。

3.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流包含氧、約70%mol至約97%mol氬和約0.5%mol氮。

4.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流在-150℃至-50℃溫度引入變壓吸附裝置，并在-150℃至-50℃溫度操作變壓吸附裝置。

5.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流在-130℃至-80℃溫度引入變壓吸附裝置，并在-130℃至-80℃溫度操作變壓吸附裝置。

6.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流在2bara至20bara進料壓力引入變壓吸附裝置。

7.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流在2bara至8bara進料壓力引入變壓吸附裝置。

8.權(quán)利要求1的方法，其中所述氧選擇性沸石吸附劑選自4A型沸石和鈉交換菱沸石沸石。

9.權(quán)利要求1的方法，其中所述氧選擇性沸石吸附劑為具有1.3至1.8 Si/Al比的鈉交換菱沸石沸石。

10.權(quán)利要求9的方法，其中所述鈉交換菱沸石沸石具有約1.6 Si/Al比。

11.權(quán)利要求1的方法，其中所述變壓吸附裝置還包含用于去除氮的一種或多種基于平衡的沸石。

12.權(quán)利要求11的方法，其中所述用于去除氮的基于平衡的沸石選自鈉X型沸石、鈣X型沸石、鈣交換A沸石(CaA或5A)或其組合。

13.權(quán)利要求1的方法，其中在所述加壓的粗氬蒸氣流引入變壓吸附裝置之前，提高至少一部分所述加壓的粗氬蒸氣流的壓力，以形成要送到變壓吸附裝置的壓縮含氬流。

14.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流如下產(chǎn)生：從空氣蒸餾過程抽取粗氬作為低壓蒸氣，溫?zé)崴龅蛪捍謿逭魵猓⒔?jīng)溫?zé)岬蛪捍謿逭魵鈴?bara壓縮到8bara，以形成加壓的粗氬蒸氣。

15.權(quán)利要求14的方法，所述方法進一步包括使加壓的粗氬蒸氣從-186℃冷卻到-20℃。

16.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流如下產(chǎn)生：從空氣蒸餾過程抽取粗氬作為低壓蒸氣，并將所述低壓粗氬蒸氣直接從2bara壓縮到8bara，以形成加壓的粗氬蒸氣。

17.權(quán)利要求16的方法，所述方法進一步包括將加壓的粗氬蒸氣的溫度從-186℃調(diào)節(jié)到-20℃。

18.權(quán)利要求1的方法，其中所述加壓的粗氬蒸氣流如下產(chǎn)生：從空氣蒸餾過程抽取粗氬作為低壓液體，使低壓粗氬液體的壓力從2bara提高到8bara，并使加壓的粗氬液體蒸發(fā)，以形成加壓的粗氬蒸氣流。

19.權(quán)利要求18的方法，所述方法進一步包括將加壓的粗氬蒸氣流的溫度從-186℃調(diào)節(jié)到-20℃。

20.權(quán)利要求1的方法，其中再生氧選擇性沸石吸附劑在高于主要環(huán)境壓力0.1bar至0.5bar的壓力進行。

21.權(quán)利要求1的方法，其中再生氧選擇性沸石吸附劑包括從變壓吸附裝置抽取富氧氣體，并使其再循環(huán)回到低溫蒸餾塔。

22.權(quán)利要求1的方法，所述方法進一步包括將富氬產(chǎn)物送入蒸餾塔，以去除氮。