(11)	017687 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	200970974
(22)	2008.05.13
(51)	B01D 53/04 (2006.01)
(31)	60/930,998; 12/080,661
(32)	2007.05.18; 2008.04.04
(33)	US
(43)	2010.04.30
(86)	PCT/US2008/006073
(87)	WO 2008/143825 2008.11.27
(71)	(73) ЭКСОНМОБИЛ РИСЕРЧ ЭНД ИНДЖИНИРИНГ КОМПАНИ (US)
(72)	Декман Гарри В., Ченс Рональд Р., Рейес Себастьян К., Демартин Грегори Дж., Томас Юджин Р., Нортроп Пол С., Келли Брюс Т., Коркоран Эдвард В., мл. (US)
(74)	Медведев В.Н. (RU)
(54)	УДАЛЕНИЕ СО2, N2 ИЛИ H2S ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ С ПОМОЩЬЮ АДСОРБЦИИ ЗА СЧЕТ ПЕРЕПАДА С КОНТАКТОРАМИ АДСОРБЕНТА С НИЗКОЙ МЕЗОПОРИСТОСТЬЮ

(57) 1. Способ удаления компонента первого газа, выбранного из группы, включающей CO₂, N₂ и H₂S, из газовой смеси, содержащей указанный компонент первого газа и второй газ, представляющий собой СН₄, включающий:

a) подачу указанной газовой смеси на установку разделения газов адсорбцией за счет термического перепада (TSA), и/или за счет перепада давления (PSA), и/или перепада парциального давления (PPSA), и/или короткоцикловой адсорбции за счет термического перепада (RCTSA), и/или короткоцикловой адсорбции за счет перепада давления (RCPSA), и/или короткоцикловой адсорбции за счет перепада парциального давления (RCPPSA), или их комбинации, где установка разделения газов содержит по меньшей мере один контактор адсорбента, имеющий:

i) конец для входа газа и

ii) конец для выхода газа;

где конец для входа газа и конец для выхода газа находятся в жидкостном соединении с помощью множества открытых проточных каналов, где поверхность открытых проточных каналов состоит из материала адсорбента, который имеет селективность для указанного компонента первого газа в сравнении с указанным компонентом второго газа газовой смеси больше чем 5; где контактор имеет приблизительно 20% или менее его объема открытых пор в порах с диаметром приблизительно 20 ангстрем или более и приблизительно 1 мкм или менее; и где по меньшей мере часть указанного компонента первого газа адсорбируется в указанный материал адсорбента, в результате чего получают поток продуктов, обедненный указанным компонентом первого газа;

b) сбор указанного потока продуктов;

c) десорбирование адсорбированного газа из указанного материала адсорбента, в результате чего получают поток отходящего газа, обогащенный указанным компонентом первого газа; и

d) сбор указанного потока отходящего газа.

2. Способ по п.1, где газовая смесь представляет собой природный газ.

3. Способ по п.2, где приблизительно 90% СН₄ или более в газовой смеси выделяют в потоке продуктов.

4. Способ по п.1, где материал адсорбента состоит из цеолита с 8-членными кольцами, который имеет отношение Si к Al от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1.

5. Способ по п.4, где цеолит с 8-членными кольцами представляет собой DDR.

6. Способ по п.4, где цеолит с 8-членными кольцами выбран из Sigma-1 и ZSM-58.

7. Способ по п.5, где цеолит с 8-членными кольцами находится в форме кристаллов цеолита, которые являются, по существу, одинаковыми по размерам.

8. Способ по п.1, где первый газ представляет собой H₂S и материал адсорбента состоит из станносиликата.

9. Способ по п.1, где газовая смесь дополнительно содержит компонент третьего газа.

10. Способ по п.1, где контактор адсорбента состоит из первой зоны адсорбции, содержащей материал первого адсорбента, которая находится в жидкостном контакте со второй зоной адсорбции, содержащей материал второго адсорбента, где композиция материала первого адсорбента отличается от композиции материала второго адсорбента.

11. Способ по п.10, где материал первого адсорбента имеет селективность для компонента первого газа газовой смеси в сравнении с компонентом второго газа газовой смеси больше чем 5; материал второго адсорбента имеет селективность для компонента третьего газа в сравнении с компонентом второго газа газовой смеси больше чем 5; материал второго адсорбента имеет более высокое адсорбционное поглощение для компонента третьего газа, чем материал первого адсорбента.

12. Способ по п.11, где компонент первого газа представляет собой CO₂, компонент второго газа представляет собой СН₄ и компонент третьего газа представляет собой H₂S.

13. Способ по п.11, где компонент первого газа представляет собой N₂, компонент второго газа представляет собой СН₄ и компонент третьего газа представляет собой H₂S.

14. Способ по п.11, где материал первого адсорбента состоит из цеолита с 8-членными кольцами, который имеет отношение Si к Al от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1, и материал второго адсорбента состоит из станносиликата.

15. Способ по п.14, где цеолит с 8-членными кольцами представляет собой DDR.

16. Способ по п.14, где цеолит с 8-членными кольцами выбран из Sigma-1 и ZSM-58.

17. Способ по п.14, где цеолит с 8-членными кольцами находится в форме кристаллов цеолита, которые являются, по существу, одинаковыми по размерам.

18. Способ по п.1, где контактор адсорбента имеет приблизительно 15% или менее его объема открытых пор в порах с диаметром приблизительно 20 ангстрем и более и приблизительно 1 мкм или менее.

19. Способ по п.1, где контактор адсорбента содержит эффективное количество теплопроводящего материала, имеющего более высокую способность поглощать тепло, чем материал адсорбента.

20. Способ по п.1, где контактор адсорбента имеет как мезопоры, так и макропоры и где, по меньшей мере, некоторое количество мезопор и макропор занято блокирующим агентом эффективного размера, который является достаточно небольшим, чтобы плотно входить в мезопоры, но слишком большим, чтобы плотно входить в микропоры.

21. Способ по п.20, где блокирующий агент выбран из группы, включающей полимеры, микропористые материалы, твердые углеводороды и жидкости.

22. Способ по п.1, где контактор адсорбента представляет собой контактор с параллельными каналами.

23. Способ по п.22, где газовая смесь состоит из природного газа, содержащего СН₄, и приблизительно 95% СН₄ или более в газовой смеси выделяют из потока продуктов.

24. Способ по п.22, где материал адсорбента состоит из цеолита с 8-членными кольцами, выбранного из DDR, Sigma-1 и ZSM-58, который имеет отношение Si к Al от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1.

25. Способ по п.24, где цеолит с 8-членными кольцами находится в форме кристаллов цеолита, которые являются, по существу, одинаковыми по размерам.

26. Способ по пп.1-25, где газовая смесь дополнительно содержит компонент третьего газа.

27. Способ по п.22, где контактор адсорбента состоит из первой зоны адсорбции, содержащей материал первого адсорбента, которая находится в жидкостном контакте со второй зоной адсорбции, содержащей материал второго адсорбента, где композиция материала первого адсорбента отличается от композиции материала второго адсорбента.

28. Способ по п.27, где материал первого адсорбента имеет селективность для компонента первого газа газовой смеси указанного потока природного газа в сравнении с компонентом второго газа газовой смеси больше чем 5; материал второго адсорбента имеет селективность для компонента третьего газа в сравнении с компонентом второго газа указанного потока природного газа больше чем 5; материал второго адсорбента имеет более высокое адсорбционное поглощение для компонента третьего газа, чем материал первого адсорбента.

29. Способ по п.28, где компонент первого газа представляет собой CO₂, компонент второго газа представляет собой СН₄ и компонент третьего газа представляет собой H₂S.

30. Способ по п.28, где компонент первого газа представляет собой N₂, компонент второго газа представляет собой СН₄ и компонент третьего газа представляет собой H₂S.

31. Способ по п.28, где компонент третьего газа представляет собой H₂S и материал второго адсорбента состоит из станносиликата.

32. Способ по п.28, где материал первого адсорбента состоит из цеолита с 8-членными кольцами, выбранного из DDR, Sigma-1 и ZSM-58, который имеет отношение Si к Al от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1.

33. Способ по п.31, где материал первого адсорбента состоит из цеолита с 8-членными кольцами, выбранного из DDR, Sigma-1 и ZSM-58, который имеет отношение Si к Al от приблизительно 1:1 до приблизительно 1000:1.

34. Способ по п.30, где контактор с параллельными каналами имеет приблизительно 15% или менее его объема открытых пор в порах с диаметром приблизительно 20 ангстрем или более и приблизительно 1 мкм или менее.

35. Способ по п.34, где контактор с параллельными каналами находится в форме, выбранной из:

а) монолита, состоящего из микропористого адсорбента;

b) монолита, полученного из материала неадсорбента, но каналы которого выстланы микропористым адсорбентом;

с) массива полых волокон, состоящих из микропористого адсорбента;

d) ламинированных листов, имеющих верхнюю и нижнюю лицевые поверхности, которые обе состоят из микропористого адсорбента.

36. Способ по п.35, где просвет канала открытых проточных каналов составляет от приблизительно 5 до приблизительно 1000 мкм.

37. Способ по п.35, где отношение объема адсорбента к объему открытых проточных каналов составляет от приблизительно 0,5:1 до приблизительно 100:1.