Способ эксплуатации промышленной установки с адсорбером и промышленная установка с адсорбером - RU2018143875A
Код документа: RU2018143875A
Формула
1. Способ эксплуатации промышленной установки (100), содержащей адсорбер (10), который выпускает газовый поток (G1), загруженный способным поглощаться веществом, с заданным массовым расходом,
где для загруженного газового потока (G1) предусмотрены фазы (Р1) с пониженной загрузкой (ϕ1) и фазы (Р2) с повышенной загрузкой (ϕ2), которые следуют одна за другой с чередованием во времени, включающий стадии:
подачи (710) загруженного газового потока (G1) на вход (42) сорбционного буферного устройства (40);
пропускания (720) загруженного газового потока (G1) в сорбционном буферном устройстве (40) через сорбент (44), который подходит для приема загрузки (ψ) способного поглощаться вещества, по сорбционному пути (45), который ведет от входа (42) к выходу (43) сорбционного буферного устройства (40), где способное поглощаться вещество переходит из газового потока в сорбент (44) или из сорбента (44) в газовый поток, в зависимости от загрузки (ϕ) газового потока и загрузки (ψ) сорбента;
отведение (730) обработанного газового потока (G4) на выходе (43) сорбционного буферного устройства (40),
при этом, в течение фазы (Р2) с повышенной загрузкой (ϕ2) газового потока (G1) способным поглощаться веществом формируют область (B1) с повышенной загрузкой (ψ) сорбента (44) способным поглощаться веществом, которая проходит от входа (42) сорбционного буферного устройства (40) вдоль сорбционного пути (45), и в течение последующей фазы (Р1) с пониженной загрузкой (ϕ1) газового потока (G1) область с повышенной загрузкой (ψ) сорбента (44) смещают вдоль сорбционного пути (45) в направлении выхода (43) сорбционного буферного устройства (40), и
длину (l) сорбционного пути (45) и количество сорбента (44) в сорбционном буферном устройстве (40) выбирают (721) таким образом, чтобы обеспечить сорбционное буферное устройство (40), способное разместить по меньшей мере три, предпочтительно по меньшей мере четыре, более предпочтительно по меньшей мере пять различных областей (В1-В5) с повышенной загрузкой (ψ) сорбента (44) вдоль сорбционного пути (45) при эксплуатации промышленной установки (100).
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
расширение (731) обработанного газового потока (G4) с помощью редуктора (50) давления, расположенного в направлении выходного потока относительно сорбционного буферного устройства (40), при котором получают расширенный газовый поток (G5), и
подачу (732) расширенного газового потока (G5) в газопровод (60), расположенный ниже по потоку от сорбционного буферного устройства (40).
3. Способ по п. 2, в котором разность давления газа между давлением в сорбционном буферном устройстве (40) и газопроводе (60) составляет 0,5 МПа - 1 Мпа (5 бар - 10 бар).
4. Способ по одному из предшествующих пунктов, дополнительно включающий охлаждение (713) загруженного газового потока (G1) посредством устройства (30) для охлаждения газа, расположенного выше по потоку от сорбционного буферного устройства (40), при котором получают охлажденный газовый поток (G3).
5. Способ по п. 4, в котором температура охлажденного газового потока (G3) составляет 20°С-50°С.
6. Способ по одному из предшествующих пунктов, дополнительно включающий сжатие (712) загруженного газового потока (G1) посредством компрессора (20), при котором формируют газовый поток (G2), подвергнутый воздействию давления.
7. Способ по п. 6, в котором давление газового потока (G2), подвергнутого воздействию давления, составляет 2-30 МПа (20-30 бар).
8. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором адсорбер (10) включает адсорбер (11) с переменной температурой и/или адсорбер (12) с переменным давлением.
9. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором загруженный газовый поток (G1) и/или обработанный газовый поток (G4) содержит газообразный водород, газообразный монооксид углерода, газообразный диоксид углерода, газообразные органические соединения, водяной пар, газообразный азот, газообразный кислород и/или газообразный благородный газ, или их сочетания.
10. Способ по п. 9, в котором загруженный газовый поток (G1) содержит воду в количестве 0-4000 ppm на моль, а обработанный газовый поток (G4) содержит воду в количестве 500-2000 ppm на моль, предпочтительно 750-1500 ppm на моль.
11. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором фаза (Р2) с повышенной загрузкой (ϕ2) загруженного газового потока (G1) имеет продолжительность 2-10 ч, а фаза (Р1) с пониженной загрузкой (ϕ1) загруженного газового потока (G1) продолжается по меньшей мере в два раза дольше, предпочтительно по меньшей мере в три раза дольше, чем фаза (Р2) с повышенной загрузкой (ϕ2) загруженного газового потока.
12. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором массовый расход загруженного газового потока (G1) и/или обработанного газового потока (G4) составляет от 500 норм. м3/ч до 20000 норм. м3/ч, предпочтительно от 8000 норм. м3/ч до 17000 норм. м3/ч.
13. Промышленная установка для осуществления способа по одному из пп. 1-12, включающая сорбционное буферное устройство (40) для обработки газового потока (G1), загруженного способным поглощаться веществом, где длина (1) сорбционного пути (45) и количество сорбента (44) в сорбционном буферном устройстве (40) установлена таким образом, что сорбционное буферное устройство (40) подходит для размещения по меньшей мере трех, предпочтительно по меньшей мере четырех, более предпочтительно по меньшей мере пяти различных областей (В1-В5) с повышенной загрузкой (ψ) сорбента (44) вдоль сорбционного пути (45) при эксплуатации промышленной установки (100).
14. Промышленная установка по п. 13, дополнительно предназначенная для обработки загруженного газового потока (G1) таким образом, что обработанный газовый поток (G4) имеет пониженную загрузку (ϕ'2) относительно повышенной загрузки (ϕ2) загруженного газового потока (G1), и обработанный газовый поток (G4) имеет повышенную загрузку (ϕ'1) относительно пониженной загрузки (ϕ1) загруженного газового потока (G1).
