CN86104191A - 增强气体分离方法 - Google Patents

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Abstract

使用精选的渗透薄膜提纯气流以把所需组份与杂质分离，这就要求在上述气流通过渗透薄膜之前将有害气体成分用压力交变吸附***除去。如果那些有害成分是上述气流中有用组分，则得到该气流的净化气，或是渗透的或是不渗透部分，都用来作为压力交变吸附***的排出气，用来能吸和回收这些有害组分和上述通过薄膜提纯得到的所需组分。上述气流的杂质部分，或渗透或不渗透部分都被用来作为上述压力交变吸附***的排出气，以使能吸和排除上述杂质及从气体提纯作业中出现的有害组分。

Description

增强气体分离方法
本发明是关于从含有杂质的气流中分离出所需组份的方法。特别是关于在此气体分离操作中增强高纯度产品回收的方法。
从含有不需要的它种组份或杂质的进料气体混合物中，分离和提纯出所需的单一组份或多种组份气体，可渗透的薄膜***能提供一种工业可行的方法。为此目的，进料气体混合物通过一个能选择性地使混合物中某些组份透过的渗透膜，这些可渗透的气体组分在降低压力下从膜的卸料面排出。而气体混合物的不能渗透部份基本上在进气压力下，从膜的进料面排出。典型地看，当上述进料气体混合物中作为杂质的不透部份排出时，作为需要提纯的可透部分将被回收。在其应用上，包括了从氨或甲醇工厂中排出气体的提纯，这类排出气体，基本在反应压力水平情况下，一般通过一可渗透膜***。所要回收的组份，如氨工厂中的氢与氮，和甲醇工厂中的氢和二氧化碳，均作为可渗透气体在降低压力下进行回收，然后重新压缩，再循环到氨或甲醇的回路中去，用以进一步生产所需的产品。来自反应回路的排出气体通常也含有氨气或甲醇以及不同过程的杂质。在引入的排出气体与可渗透膜相接触之前，氨气或甲醇要除去到一定程度，使它们不致损害渗透膜，从而在它预定的工作寿命内不致影响它的效率。为此目的，通常是用水洗或用蒸馏法，此时氨或甲醇则以含水的形式除掉。
在从合成氨的排出气流来回收氢的处理中，所用的渗透分离膜是由Gardner等人提出，曾以题为“分离气体用的空心纤维板渗透器”的论文，于1977年11月在化学工程进展（Chemical    Engin-eeying    Progress）杂志中发表（76～78页）。由Perry在U.S.4，172，885上所论述的，在超压下氢与氮生成氨的反应中，肯定了此种方法。正如该文中指出，含氨的反应流出物，从氨的合成反应区中排出。这种反应流出物含有很多未反应的氢与氮，它们在熟知的合成氨的回路里，再循环到氨的合成反应区中。在合成氨的回路中加入了再循环的反应流出物，就是由氢、氮和杂质如甲烷、氩等所组成的进料气流。在此回路里除了从反应流出物中除去产品流出物之外，还要从反应流出物中除去一定量的排出气流，以保持杂质含量在所需的较低值。在此过程中，正如Perry所描述的那样，由氨合成回路中来的排出气流被急剧冷却，凝聚并凝结成氨后，再用水洗，这样得到的排出气体中氨与水蒸汽的含量小于0.5%的体积百分比。另一方法，用激冷来凝结氨，或者用氨的吸收可使排出气流中的氨含量能降到体积的0.1%。如此处理的排出气流，然后基本在合成反应压力下通过可渗透的薄膜，使其中的氢透过并再输入到氨合成的反应区中。
应该指出的，如上所述的除氨的预处理作业必定需要用凝结器，洗涤器等等;此外为了避免产品氨的过多损失，还需要使含水形式被除掉这一部分氨，得到再生。当此方法用于工业生产时，在工艺方面还需要技术和装置***方面的改进。为避免渗透膜与进料气体中以某些特定浓度存在的有害组分相接触，需要简化预处理工艺过程和避免用水洗以及氨的再生。与此同时，要提高排出气体中氨含量的回收。从而使氨的生产中产品的总回收提高。熟练掌握该技术的人，对甲醇的生产将会考虑类似的问题和有关的要求。同样，对其他气体的提纯工艺也需要这些改进，这不一定与反应合成回路有关，而是由于进料气流中存在对渗透膜有害，但从另一角度又是有用的气体组份，在它们与上述薄膜接触之前，需要从其中除去。在这些操作中，一般还要避免这类有用组份的损失，这样才能得到回收率大、纯度高的产品。
因此，本发明的目的之一是：提供一种能把气流中的所需组分与其中杂质分离的改进方法。
本发明的另一目的是：提供一种用与渗透膜接触来增强从气流中分离杂质的方法。
本发明更进一步的目的是：提供一种能促进从气流中回收所需组分的方法，而这一回收过程是在与渗透膜相接触的上述气流中分离杂质之前进行的。
按照上述各项目的和其他目的，本发明的细节将在以下文中介绍，而其中新的特色也将在附加权利要求中特别指出。
当气流与渗透膜接触之前，进料气流中对渗透膜有害的某些成份应去掉。为此采用了一个压力交变吸附***进行预处理。如果上述有害成份是构成进料气流的有用组分时，则来自薄膜的纯净气流可作为压力交变吸附***的排出气来促进其回收。如果上述有害组份不是进料气流所需的组分，则来自薄膜的废气流，也类似地将它作为排出气使用，以促进所需高纯度产品的回收的增加。
本发明的各项目的是通过压力交变吸附（PSA）工艺与渗透膜分离技术的巧妙结合来实现的。这一结合，正如说明书和权利要求所描述的那样，来自进料气流中对渗透膜有害的组份，不必用水清除。由于PSA与可渗透薄膜的结合，增强了所需高纯度产品的回收，从某种意义上也促进了PSA***的再生。
上面所提到的，在本发明的实际应用中，以对合成氨的回路中排出气体的处理为例作了说明，在排出气与渗透膜相接触前，用PSA***来降低氨在排出气中的浓度。因此，氨作为排出气中更易吸附的成份选择性地被吸附，而未反应的氢和氮与杂质例如甲烷和氩一起作为不易吸附的组分而通过PSA***。因此，不需经过水的清洗，就可把氨从排出气中清除，这样被处理的气体保持着干燥状态，除去氨的气流从PSA***通到一个分离器，该分离器有一个气体渗透膜，它可选择性地透过其中的氢和氮。甲烷和氩杂质作为不可渗透的气体由分离器中清除。而在预处理的PSA***中，被清除的氨尽管可能对所采用的特殊渗透膜有害，但它仍然是一种有价值的产物，它的损失将会对整个氨的生产操作中所期望得到的高回收率产生不利的影响。然而，如果通过已有技术所述的工艺处理，从排出气的合成回路中分离和回收氨是很不方便的，而且费用很高。反之，本发明采用一种有助于增强高纯度氨的回收率的便利方式，促进了氨的回收。这样经净化处理过的，但仍含有作为被处理气流的渗透部份，从分离器清除出来的氢和氮的气流，再循环到PSA***中，以促进PSA***中原先所吸附的氨的解吸和回收。从PSA***出来的排出气，基本上是干燥的，并含有氮、氢和上述解吸的氨，它可作为一种基本上不含杂质的纯化气体，很方便地重新循环到氨的回路中，但与此同时基本上没有产品氨的不合理损失。
值得指出，本发明的方法和***可用于许多其他各种渗透膜气体分离操作。例如甲醇生产操作通常包含甲醇合成回路中排出气的去除，这种排出气体含有要回收的有价值的甲醇产品气体，但同时也含有一种被认为是对各种典型渗透膜材料有害的组分。因此应先将排出气送到PSA***，使甲醇被选择性吸附。然后再把处理过的、基本干燥的、不含甲醇的排出气流通到一个具有渗透膜的，能将有用成份从杂质中选择地分开的分离器。在甲醇生产应用中，所需的产品组份，即氢和二氧化碳选择性地穿过渗透膜，并作为被处理气流中的渗透部份进行回收。而其中的杂质，即甲烷和氮，作为被处理气流的未渗透部份被清除去。在应用本发明时，上述渗透部分作为排出气体送到PSA***和吸附床中再循环，以促使甲醇从中解吸和清除。因此，从PSA***出来的基本干燥的排出气体中含有氢、二氧化碳和上述解吸出来的甲醇，这个排出气体作为纯净的气流送入甲醇回路中再循环，这个气体基本上已除去了上述甲醇合成回路中的杂质，而且基本上也没有甲醇的不必要的损失。本发明的另一实施例，体现在对需要与二氧化碳、H2S和水分离的天然气的进料气流的处理。因为上述气流中含有的各种碳氢化合物对各种可渗透膜是有害的，它们对于将进行的天然气处理操作来说是杂质。在碳氢化合物、H2S、无水天然气通过一个带有渗透膜的分离区之前，上述有害的碳氢化合物杂质与上述的H2S、水一起先被选择性地吸附在一个压力交变吸附***中。二氧化碳气体选择性地透过渗透膜，这些形成被处理气流的渗透部分的二氧化碳作为排出气体被送回PSA***再循环，以便解吸和清除碳氢化合物以及作为PSA***天然气处理工艺操作的杂质的其它被吸附的成份。在这种情况下，从PSA***出来的排出气体作为废物或作为它用，而被处理气流的未渗透部分，即已纯化的天然气气流，则作为产品气体取走。
本发明使一种干净、干燥的进气流从渗透膜通过，从而提高膜的寿命和效率，并且能使最初加进的被认为对膜有害的气流可以方便地以高纯度气体形式而不是含水状态进行回收。因此，事实上，相比于水洗或蒸馏过程，为达到所期望的成分的分离和回收，本发明所需的能量较少。此外，除非在特殊应用中，被处理气流的渗透部分或非渗透部分可以无水状态送入反应环路中。
本发明实际应用中所用的PSA***具有一个或更多的床，通常至少有两个吸附床。显然，进料气流例如天然气气流或氨或甲醇回路的排出气体或上述有关的天然气气流，在处理过程的各个阶段的适当间隔，以循环的方式通过每一个床。这各个阶段的次序包括：（a）在较高的吸附压力下吸附，（b）通过从床的产品出口端释放无效空间气体从而顺流减压至一个或几个中等的压力，（c）通过从床的进气端释放气体，逆流减压至一个较低的吸附压力，（d）排出，（e）从所说的较低的吸附压力增压至较高的吸附压力。熟悉此工艺的人会明白通常此PSA***至少要具有三个或四个吸附床，此***可具有多达十个或更多的床，但这只在根据产量、纯度和给定应用的回收需要所决定的特殊应用中才有用。此***的每一个床一般地说包括所知的吸附颗粒以及工艺上可实现的能选择性地吸附进料气体中对所用渗透膜有害成份的工艺。每一个吸附床也应被理解为包括将被处理的进料气体通到床的进料端的手段，和将不易于吸附的处理气流从它的排放端排出的手段，以及用一个适当的循环方式来实现上述处理阶段的各个步骤。
在通常的压力交变吸附操作中，为了使压力均匀化，从一个床释放出来的无效空间气体通常直接或间接地通到最初处于较低压力的另一个床。附加的无效空间气体可以从顺流减压的床的产品出口端释放，在PSA***的另一个床从较低吸附压力增压之前，用这种无效空间气体对它提供排出气体。然而在本发明的实际应用中，利用顺流减压气体对进料混合气中有害于下游渗透膜的组分进行吸附和回收，但在形成有用的产物气体和/或一种或几种所需要的反应物的同时，将导致所述组分和顺流减压气体中的杂质以及进料气流中的有用组份一起回收。所以与传统的PSA不同，从PSA***排出的被处理的气流通到分离区，以便将气流中的有用组份和与其相合的杂质分开，用从分离器出来的净化过的气体作为排出气体循环送到PSA***的吸附床，代替顺流减压气体。因此，通过本发明的PSA-渗透膜***，想要从进料气流中分离出来的杂质，并未包括在PSA***的排出气体中。应当指出在本发明的实施中从进料气流中除去的有害组份并不包括所需的反应物或产品气体。本发明的实际应用使得这样的成份能够从吸附床解吸出来，并从PSA***中除去，而不产生有价值的产品气体和/或反应物的不合理损失。如果在这种情况下，从一个顺流减压的床放出来的无效空间气体，像华格纳美国专利第3，430，418号中所描述的常规操作一样被用作为排出气体，那么有害气体的解吸和排出将必然带来有价值的反应物和/或产物气体的损失，并且会释放出不需要的杂质。含有相当量从分离器中分离出来的杂质的气流再循环到PSA***，使有害的，无价值的组份在排放被处理气流的渗透部分或未渗透部分（更一般的情况）以前就清除掉，这样可使有用反应物和（或）产物气体的损失减至最小。因此，将根据任何一个指定的特殊操作来提供一些装置，使被处理气体的渗透部分和未渗透部分作为排出气体，在分离区和PSA***之间进行循环。同样能提供管道装置来使排出气体流出物从PSA***通到合适的合成区或作废物或作特殊的应用。
在预处理的PSA***的吸附床内采用任何合适的吸附剂都属于本发明的范围。因此，所用的吸附剂应是，能将加入的混合气体中的有害组份作为更易吸附的组分来进行选择性的吸附，而使被处理气体中要在分离区中被分离的组分，作为不易吸附的组分通过PSA***。工艺中吸附剂材料的种类是众所周知的，在任何特殊应用中，适于本发明实际使用的吸附剂取决于所要求的吸附剂特性和气体分离特性。沸石分子筛，活性炭，二氧化硅凝胶，活性氧化铝和类似的材料都是合适的工业上有用的吸附剂的例子，而在本发明的各种实际工业应用中则一般推荐了特种类型的分子筛材料。
本发明的分离器包括一个任何适宜形式，适用于所需的气体分离操作的渗透膜。因此，这种膜可以用板式或框式，也可以包括螺旋形薄膜，管状膜，空心纤维膜等等。一般说来提出使用空心纤维膜是由于可因此而得到大的比表面积。使用管状或空心纤维状的膜时，大多数可方便地排列成平行束的形式。在这样的具体装置中，引入的进料气流可与膜粒的管外或管际空间接触或与管内或管内空间接触。通常最好是被处理的进料气流送到分离器管际空间，因为这种排列一般使通过膜的相对的压力降比进料气流通过管内空间的要低。熟悉这项技术的人将会知道，在分离区内，进料气体的流动与渗透气体的流动可能是同向的，也可能是反向的。当使用一束空心纤维和薄膜管时，相对于空心纤维或薄膜管在分离区放置的方向来说，进料气体的流动可能是径向的，也可能是轴向的。
使用任何合适的渗透膜材料都属于本发明的范围，用这种包含分离区的渗透膜能够将流过PSA***的被处理气流的有用成分与其中所含的杂质选择性地分离开来。在应用本发明的，回收来的渗透气体可能是有用部分，也可能是杂质，因此，要根据所进行的分离气体操作的具体情况将被处理的气流的渗透部分或不渗透部分作为排出气体再循环到PSA***中。在上述过程应用于氨和甲醇回路的排出气体时，一般是将从分离区出来的被处理气流的渗透部分作为排出气体送回PSA***中，以促进解吸有害但有用的成分，即如本例中的氨和甲醇，它们在有关生产过程中在循环回到氨和甲醇的合成回路中时除去了。在天然气的处理过程中，被处理气流中含有CO2的不渗透部分将降低压力，并作为排出气体送回PSA***中，以便清除有害的，没有价值的杂质。熟练掌握这项技术的人将会知道可供选择的膜材料有金属膜、无机物膜、各种有机聚合物、或混有象搀入加固物之类的无机物的有机聚合物，等等。可以在各种实际的工业过程中使用的有机聚合物有：聚砜;聚过氧化苯乙烯;含有苯乙烯的聚合物，如丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙烯-乙烯苄卤化共聚物;纤维质聚合物，如醋酸纤维素、醋酸-丁酸纤维素、甲基纤维素以及乙基纤维素;聚酰胺和聚亚胺;聚碳酸酯;聚胺酯、聚酯，包括聚丙烯酸酯和聚乙烯;聚丙烯;聚乙烯吡啶，等等。这些聚合物是可取代或不可取代的，可取代的聚合物的常用取代基有卤素，如氯、氟和溴;羟基;低分子量烷基;低分子量烷氧基;单环芳基;低分子量芳基，等等。
在如上面指出的美国4，172，885号佩利（Perry）专利所证实的那样，这项技术一般要求渗透膜尽可能薄，同时又要有相当的厚度以保证膜有足够的强度来承受它所处的分离条件。使用可渗透膜与外涂材料结合也是已知可行的，这样的结合使用既能够具有良好的分离选择性，又可以增大通过膜的流量。常见的涂料有可取代的以及不可取代的聚合物，它们在气体分离条件下是固体或者液体的。这种涂料有合成橡胶和天然橡胶，有机预聚物，聚胺酯，聚胺，等等。当然，这些涂层可在它们应用于所使用的渗透膜之前或者之后进行聚合。
应指出，进料气流中对所用的渗透膜有害的成分并不一定要在PSA***进行的预处理中完全除去。可是，从PSA***出来的被处理气流只是基本上除去了上述有害成分的干气流，但在其中上述有害成分的浓度是在所允许的残余值以下的，从而对与被处理气流相接触的渗透膜不会造成过度损害。显然，这个残余值随着所进行的气体分离、所处的操作条件、所用的特定的PSA***、渗透膜的化学成分和形状等因素的不同而不同。熟悉这项技术的人将会理解，在这里使用的“有害”一词是指（1）对于薄膜的预期寿命及在此寿命期间的效率有某种损害作用。（2）在膜的产品气体中出现不想要或不能要的成分。
作为一个典型的例子，在合成氨回路的排出气体装置中，排出气流中一般含有体积百分比为0.5%到5%的氨，如果在PSA***预处理后，剩余氨的含量的体积百分比超过大约0.5%，则一般说来，使用本发明的PSA-膜组合是不经济的。在本发明的实际的工业应用中，采用各种措施，PSA***被用来选择性地吸收氨，以使得在除过氨的、基本上纯净的被处理气流中剩余氨的浓度小于0.5%体积百分比。用其它的一些办法，还可以将氨的含量进一步降低到0.1%体积百分比以下，比如在10到1，000ppm（百万分率）之间。按本发明的实施对于其它气体的分离操作明显地也具有类似的适用性。
在本发明的应用中，操作条件无疑将取决于特定气体分离操作、特定的PSA***和所用的渗透膜单元的具体细节。可以看到，在本技术应用于合成氨回路排出气体时，合成氨反应允许一个较宽的温度和压力范围，温度一般在大约150℃到600℃之间。如同前面所说的那样，采用间接热转换的办法，反应流出物被用来加热输入到反应器中的进料气体。这样，在排出气体从回路出来的出口处，反应流出物的温度一般低于100℃。氨合成的压力一般在100至200个绝对大气压之间，或者更高。一般来说，从氨回路中出来的排出气流通过PSA***时，其压力至少基本上是在上述合成压力范围之内，虽然根据具体情况也可采用较高或较低的压力。于是这个压力就成了PSA***的吸附高压。从PSA***中排出的处理过的气流，即排出气流中较不容易吸附的部分，其压力也将为上述的吸附高压。一般地说，被处理的气流通过分离区的压力越高越好，这样可以使排出气流从分离区到氨回路的再循环中避免不必要的，重新压缩的耗费。因此，虽然本发明无疑应能使被处理气流以任何所需要的压力通过分离区，但是，以上述吸附高压，或大致以上述吸附高压通过分离区更为可取。通过渗透膜后，被处理气流的渗透部分显然要降低压力，这个压力最低大约为20个大气压，最高大约为120个大气压，一般在50至100个大气压之间。被处理气流的不渗透部分离开分离区的压力实际上与被处理气体进入分离区的压力是相同的。在前面讨论过的氨排出气体的例子中，被处理气流的渗透部分作为排出气体在降低的压力下送回PSA***，以便清除从吸附床上选择性地吸附的成分。上述降低了的压力就成为所用的PSA循环过程的解吸低压。在其他一些应用中，比如上述的天然气的处理过程，被处理气流的不渗透部分可在降低的压力下送回PSA***中，这个降低的压力就是相应的PSA过程循环中的解吸低压。在典型的氨排出回路中，排出气体通过一个三个床的PSA***，这些床上有在130个大气压的较高吸附压力下合适的吸附剂，被处理气体基本上在上述较高吸附压力下通过合适的，装有工业用薄膜的分离区。可渗透气体在30个大气压回收，它含有氢气和氮气而没有如甲烷和氩气这些不要的杂质，并且被作为排出气体在上述低压下送回到PSA***，这个低压就是PSA循环的解吸低压。上述净化气体有助于被选择性吸收的氨的解吸和回收，从而使被处理气流在通过装有薄膜的分离区时氨的浓度为被处理气流的0.1%体积百分比。从PSA***出来的排出气体将送回合成氨压缩过程中。
熟练掌握这项技术的人将会知道，这里所描述的过程和***的细节可以作种种变化和修改，但并未超出在附加的权利要求所提出的发明的范围。例如，假若含氢的可渗透气流不够量的话，则可用蒸汽或其他热源的热间接地加热这个可渗透气体来针对PSA床的再生步骤，从而促进有害成分从PSA床上解吸和除去。另一可行但不太想用的办法是，可以将一部分不渗透气体在适当地降低压力之后用来补充排出作用。
如上所述，在PSA***中用于起排出作用的从分离区中分离出来的气体即可以是渗透部分，也可以是不可渗透部分，这取决于被选择的吸附组分是清除还是废弃。因此在工厂实际应用中，可以使用无用的残留气或不可渗透气作为再生排出气，来去掉所吸附的芳香化合物、H2S或H2O及其它碳氢化合物。在甲苯去烷基化的应用中，所吸附的芳香化合物中含有用组分，故可回收利用，并且利用回收的可渗透部分的纯净氢气流作为再生排出气再循环到主回路中。
本发明提供一种非常先进而又方便的方法可用于在膜气体分离过程中获得具有所需性能的产品，而在这一分离过程中，被分离的气流含有一种或几种对分离膜寿命和性能有害的组分。在本发明实施中所使用的预处理PSA***提供了所需要的处理过程的适用性，它取决于给定气体分离操作的具体条件。本发明实施中所使用的PSA-分离膜组合***在用于处理天然气、氨气或甲醇合成循环回路中排出气体的提纯，以及应用于其它所需的工业中显示了很大的优越性。
勘误表
Figure 86104191_IMG1

Claims (19)

1、在生产某种所需产品的方法中，用渗透膜把进料气流中的有用组分与杂质相分离，在进料气流与渗透膜接触之前必须对进料气流进行处理，以降低其中对渗透膜有害的组分的浓度，此方法的改进包括以下方面：
(a)在较高吸附压力下，上述进料气流从压力交变吸附***的吸附床进气口进入，此***将有选择地吸附气流中的一种或多种有害组分而不吸附其中的有用组分，这样从吸附床产品出口以上述较高吸附压力排出的被处理的气流将不含有一种或多种有害组分；
(b)在较高吸附压力下，上述被处理过的气流通过分离区，这种分离区有一个可渗透气体的膜，它能够有选择地将有用组分与无用杂质分离开，在此被处理过的气流中有害组分浓度是所要求的残余值；
(c)从分离区中分别排出被处理气体的未渗透部分和可渗透部分，其中一部分构成含有进料气流中有用组分的净化气，而另一部分则含有通过分离区的被处理气流中的大部分杂质；
(d)从分离中排出的净化气用于所需产品的生产中，首先把这种净化气或其一部分作为排出气再循环到压力交变吸附***的吸附床中，此时的压力低于吸附作业时所用的较高压力，以便从床中排除有害组分，这些有害组分就是产品气体和/或产品生产中所需要的反应物；
(e)排出上述含有大部分杂质的气流，将它废弃或作它用。这气流作为排出气再循环到压力交变吸附***的吸附床中，其压力低于吸附作业中所用的较高压力，以便从床中排除有害气体组分。这里的有害组分并不包括生产所需产品所需要的反应物，这就避免了渗透薄膜与进料气流中的有害组分之间那种不希望的接触。
2、根据权利要求1所说的方法，其中净化气由从分离区中排出的被处理气流的渗透部分组成。
3、根据权利要求2中所说的方法，其中被处理气流渗透部分在降低压力下，作为排出气再循环到压力交变吸附***中，以从中排除有害组分，这种有害组分含有产品气体和/或生产产品所需要的反应物。
4、根据权利要求3中提到的方法，其中被处理的气流中没有渗透的那部分被排除废弃掉或是有其它用途。
5、根据权利要求4提到的方法。其中进料气流由从氨合成回路中除去的氨回路排出气体，组成这种排出气送到压力交变吸附***中，以便从那里有选择地将氨预先吸附，氨对于渗透薄膜是有害的，但也构成有价值的产品气体。
6、根据权利要求5中提到的方法，其中不含氨的被处理过的气流，被送到上述的气体渗透薄膜，在降低压力下，薄膜能够有选择地渗透其中的氢和氮的组分，同时在那里的甲烷和氩气杂质组成不渗透部分。
7、根据权利要求6中提到的方法，其中净化气由从压力交变吸附***中排放出去的基本上干燥的排出气组成，并含有氢、氮和被吸附的氨，这一净化气再循环到上述的氨回路中去。
8、根据权利要求7中提到的方法，其中输入分离区的被处理的气流，其氨的体积浓度要小于0.5%。
9、根据权利要求8中提到的方法，其中氨的体积浓度约从0.1～0.5%。
10、根据权利要求8中提到的方法，其中氨的体积浓度低于0.1%。
11、根据权利要求10中提到的方法，其中氨的浓度约从十万分之一到千分之一。
12、根据权利要求8中提到的方法，其中排出气流出物再循环到合成氨的进料气中，此气体被送到氨回路去。
13、根据权利要求8中提到的方法，其中排出气流出物再直接循环到氨合成回路中。
14、根据权利要求13中提到的方法，其中氨的体积浓度约从0.1%～0.5%。
15、根据权利要求13中提到的方法，其中氨的体积浓度低于0.1%。
16、根据权利要求1提到的方法，其中进料气流由从甲醇回路中除去的甲醇合成回路排出气组成，这种排出气是被送到压力交变吸附***中，以便从那里预先吸附对渗透薄膜有害的甲醇。
17、根据权利要求2中提到的方法，其中进料气流由有一种天然气气流组成，这种天然气气流还含有H2S和水及碳氢化合物，这些物质对渗透薄膜是有害的，此外还含有在天然气处理作业时出现的杂质，这些有害杂质在压力交变吸附***中选择性地被吸附掉。
18、根据权利要求17中提到的方法，其中含有二氧化碳的被处理气流的未渗透部分，作为排出气在降低压力下再循环到压力交变吸附***，以从那里除去那些对于渗透薄膜有害的组分以及在工艺过程中出现的杂质，从压力交变吸附***里排出的排出气流出物含有上述组分或废弃掉或作它用。
19、根据权利要求1所述的方法，其中包括在净化气循环到吸附床以前要将其加热，以促进解吸和从吸附床中排除掉有害成分。
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