JP2000140552A - 共通制御された生成物産出量および生成物圧力を有するpsaまたはvsaユニット - Google Patents
共通制御された生成物産出量および生成物圧力を有するpsaまたはvsaユニットInfo
- Publication number
- JP2000140552A JP2000140552A JP11316713A JP31671399A JP2000140552A JP 2000140552 A JP2000140552 A JP 2000140552A JP 11316713 A JP11316713 A JP 11316713A JP 31671399 A JP31671399 A JP 31671399A JP 2000140552 A JP2000140552 A JP 2000140552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- duration
- pumping
- production
- pressure
- psa
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
- B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/102—Nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40007—Controlling pressure or temperature swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/401—Further details for adsorption processes and devices using a single bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0431—Beds with radial gas flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 PSA又はVSAユニットの下流での余分な産出量
/圧力制御なしに、最適化された比エネルギーを伴って
縮小された運転を可能にするPSA又はVSAユニットの制御
を可能にするプロセスを提供する。 【解決手段】 生成サイクルで運転し、少なくとも1つ
の吸着器を有するガス流を分離するPSAプラントを制御
するためのプロセスである。各生成サイクルは、供給持
続時間(TA)の少なくとも1つの供給工程と、少なくとも
1つの生成工程と、ポンピング持続時間(TP)の少なくと
も1つのポンピング工程とを具備し、生成工程は、前も
って決められた生成物圧力(PP)において前もって決めら
れた公称生成物産出量(DN)をもって製造されるガスの流
れを回収する。TAとTPとは、PSAプラントの下流で、DN
以下の少なくとも1つの実生成物産出量(DR)について、
ほぼ一定の生成物圧力(PP)を維持するために共通して制
御される。
/圧力制御なしに、最適化された比エネルギーを伴って
縮小された運転を可能にするPSA又はVSAユニットの制御
を可能にするプロセスを提供する。 【解決手段】 生成サイクルで運転し、少なくとも1つ
の吸着器を有するガス流を分離するPSAプラントを制御
するためのプロセスである。各生成サイクルは、供給持
続時間(TA)の少なくとも1つの供給工程と、少なくとも
1つの生成工程と、ポンピング持続時間(TP)の少なくと
も1つのポンピング工程とを具備し、生成工程は、前も
って決められた生成物圧力(PP)において前もって決めら
れた公称生成物産出量(DN)をもって製造されるガスの流
れを回収する。TAとTPとは、PSAプラントの下流で、DN
以下の少なくとも1つの実生成物産出量(DR)について、
ほぼ一定の生成物圧力(PP)を維持するために共通して制
御される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流、特に、空
気のような実質的に酸素と窒素とを含むガス流を分離す
るためのPSAタイプ、より具体的にはVSAタイプの
プロセスに係り、その生成物産出量および生成物圧力が
時間にわたって可変で調節可能なプロセスに関する。
気のような実質的に酸素と窒素とを含むガス流を分離す
るためのPSAタイプ、より具体的にはVSAタイプの
プロセスに係り、その生成物産出量および生成物圧力が
時間にわたって可変で調節可能なプロセスに関する。
【0002】
【従来の技術】空気中のガス、特に酸素および窒素は、
工業的に、特に製紙およびガラス製造の分野において非
常に重要なものである。
工業的に、特に製紙およびガラス製造の分野において非
常に重要なものである。
【0003】これらのガスを製造するために用いられる
非低温技術の1つは、“PSA”(圧力スイング吸着
(Pressure Swing Adsorptio
n)を表す)と称される技術であり、この技術は、厳密
な意味でのPSAプロセスのみならず、VSA(真空ス
イング吸着(Vacuum Swing Adsorp
tion))およびMPSA(混合圧力スイング吸着
(Mixed Pressure Swing Ads
orption))プロセスのような同様のプロセスも
含む。
非低温技術の1つは、“PSA”(圧力スイング吸着
(Pressure Swing Adsorptio
n)を表す)と称される技術であり、この技術は、厳密
な意味でのPSAプロセスのみならず、VSA(真空ス
イング吸着(Vacuum Swing Adsorp
tion))およびMPSA(混合圧力スイング吸着
(Mixed Pressure Swing Ads
orption))プロセスのような同様のプロセスも
含む。
【0004】このPSA技術によれば、分離されるガス
混合物が空気であり、回収される成分が酸素である場
合、酸素は、少なくとも窒素を優先的に吸着する材料へ
の少なくとも窒素の優先的な吸着によりガス混合物から
分離され、分離領域内で与えられた圧力のサイクルに供
される。
混合物が空気であり、回収される成分が酸素である場
合、酸素は、少なくとも窒素を優先的に吸着する材料へ
の少なくとも窒素の優先的な吸着によりガス混合物から
分離され、分離領域内で与えられた圧力のサイクルに供
される。
【0005】酸素は、ほとんどまたは全く吸着されない
ものであり、生産物として分離領域から回収され;これ
は一般に、90%を越える、さらには93%を越える純
度を有する。
ものであり、生産物として分離領域から回収され;これ
は一般に、90%を越える、さらには93%を越える純
度を有する。
【0006】より一般には、吸着材料に優先的に吸着さ
れる第1の成分と、この第1の成分ほど優先的に吸着材
料に吸着されない第2の成分とを含むガス混合物の非低
温分離のためのPSAプロセスは、第2の成分を生成す
るために、 ・このようにして生成される第2の成分の少なくともい
くらかの回収を伴って、“高圧”と称される吸着圧力
で、吸着材料に少なくとも第1の成分の優先的な吸着の
工程; ・こうして吸着剤に捕捉された第1の成分の、吸着圧力
より低い“低圧”と称される脱着圧力での脱着の工程; ・低圧から高圧に変化させることによる、吸着剤を含む
分離領域の再圧縮の工程 を少なくとも周期的に含む。
れる第1の成分と、この第1の成分ほど優先的に吸着材
料に吸着されない第2の成分とを含むガス混合物の非低
温分離のためのPSAプロセスは、第2の成分を生成す
るために、 ・このようにして生成される第2の成分の少なくともい
くらかの回収を伴って、“高圧”と称される吸着圧力
で、吸着材料に少なくとも第1の成分の優先的な吸着の
工程; ・こうして吸着剤に捕捉された第1の成分の、吸着圧力
より低い“低圧”と称される脱着圧力での脱着の工程; ・低圧から高圧に変化させることによる、吸着剤を含む
分離領域の再圧縮の工程 を少なくとも周期的に含む。
【0007】しかしながら、空気のようなガス混合物の
分離の効率は、多くのパラメータ、特に高圧、低圧、用
いられる吸着材料のタイプ、および分離される成分につ
いての吸着材料の親和性、分離されるガス混合物の組
成、分離される混合物の吸着温度、吸着剤粒子のサイ
ズ、これらの粒子の組成および吸着剤の床内に設定され
る温度勾配に依存することが知られている。
分離の効率は、多くのパラメータ、特に高圧、低圧、用
いられる吸着材料のタイプ、および分離される成分につ
いての吸着材料の親和性、分離されるガス混合物の組
成、分離される混合物の吸着温度、吸着剤粒子のサイ
ズ、これらの粒子の組成および吸着剤の床内に設定され
る温度勾配に依存することが知られている。
【0008】現在、ゼオライトはPSAプロセスにおい
て最も広く用いられている吸着剤である。ゼオライト粒
子は、一価、二価および/または三価の金属カチオン、
例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属およ
び/またはランタノイドのカチオンを一般に含み、これ
らのカチオンは、ゼオライト粒子の合成の間に取り込ま
れる、および/または、イオン交換技術を用いて引き続
いて挿入され、このイオン交換技術は、一般に、ゼオラ
イト構造に取り込まれるカチオンを含む1つ以上の金属
塩の溶液に未交換のまたは原料ゼオライト粒子を接触さ
せ、こうして交換されたゼオライト、すなわち与えられ
た量の金属カチオンを含むゼオライトの粒子を引き続い
て回収することによって行われる。例として、80%を
越える、さらには90%を越える金属カチオン、特にリ
チウム、カルシウムおよび/または亜鉛カチオンを含有
する、タイプXまたはLSX(低シリカX(Low S
ilica X))のゼオライトが挙げられる。
て最も広く用いられている吸着剤である。ゼオライト粒
子は、一価、二価および/または三価の金属カチオン、
例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属およ
び/またはランタノイドのカチオンを一般に含み、これ
らのカチオンは、ゼオライト粒子の合成の間に取り込ま
れる、および/または、イオン交換技術を用いて引き続
いて挿入され、このイオン交換技術は、一般に、ゼオラ
イト構造に取り込まれるカチオンを含む1つ以上の金属
塩の溶液に未交換のまたは原料ゼオライト粒子を接触さ
せ、こうして交換されたゼオライト、すなわち与えられ
た量の金属カチオンを含むゼオライトの粒子を引き続い
て回収することによって行われる。例として、80%を
越える、さらには90%を越える金属カチオン、特にリ
チウム、カルシウムおよび/または亜鉛カチオンを含有
する、タイプXまたはLSX(低シリカX(Low S
ilica X))のゼオライトが挙げられる。
【0009】そのようなゼオライトは、特に、EP−A
−486,384、EP−A−606,848、EP−
A−589,391、EP−A−589,406、EP
−A−548,755、EP−A−109,063およ
びEP−A−760,248に記載されている。
−486,384、EP−A−606,848、EP−
A−589,391、EP−A−589,406、EP
−A−548,755、EP−A−109,063およ
びEP−A−760,248に記載されている。
【0010】しかしながら、PSAプロセス、特にVS
Aプロセスを用いたガス製造において頻発する関心事
は、顧客または、例えば燃焼炉のような製造されるガス
を用いた現場に、この顧客またはこのユーザーの現場に
固有の要求および/または必要性に応じた生成物産出量
および生成物圧力の種々の組み合わせを提供すること、
および、標準のPSA特にVSAによって、装置または
場所に取り付けられたユニットをそのように行うのを可
能にすることである。
Aプロセスを用いたガス製造において頻発する関心事
は、顧客または、例えば燃焼炉のような製造されるガス
を用いた現場に、この顧客またはこのユーザーの現場に
固有の要求および/または必要性に応じた生成物産出量
および生成物圧力の種々の組み合わせを提供すること、
および、標準のPSA特にVSAによって、装置または
場所に取り付けられたユニットをそのように行うのを可
能にすることである。
【0011】言い換えれば、要求における前述の変動に
もかかわらず、工業的な観点から許容し得る性能および
許容し得る製造コストを保証するために、PSAユニッ
トの選択された公称運転点を越えて、顧客またはユーザ
ーの現場による要求における変動に最適に適合するのを
可能にすることである。
もかかわらず、工業的な観点から許容し得る性能および
許容し得る製造コストを保証するために、PSAユニッ
トの選択された公称運転点を越えて、顧客またはユーザ
ーの現場による要求における変動に最適に適合するのを
可能にすることである。
【0012】これを行うために、顧客により望まれる生
成産出量と生成圧力との組み合わせを得るのを可能にす
るように、PSAまたはVSAユニットを制御すること
は、通常の慣行である。
成産出量と生成圧力との組み合わせを得るのを可能にす
るように、PSAまたはVSAユニットを制御すること
は、通常の慣行である。
【0013】PSA、特にVSAプロセスの制御に関す
る従来の技術において、かなりの教示が存在し、それ
は、与えられた工業的ユニットにおいて、プロセスの全
体のエネルギー消費量に過度に影響を及ぼさずに、生成
物ガス消費量における変化に応じることを可能にする。
る従来の技術において、かなりの教示が存在し、それ
は、与えられた工業的ユニットにおいて、プロセスの全
体のエネルギー消費量に過度に影響を及ぼさずに、生成
物ガス消費量における変化に応じることを可能にする。
【0014】したがって、制御の第1の知られているタ
イプは、文献EP−A−458,350およびEP−A
−819,463に特に記載されているように、生成サ
イクルへの不動作時間(dead time)、これは
一定または可変の持続時間(duration)のもの
である、の導入に基づく。
イプは、文献EP−A−458,350およびEP−A
−819,463に特に記載されているように、生成サ
イクルへの不動作時間(dead time)、これは
一定または可変の持続時間(duration)のもの
である、の導入に基づく。
【0015】この不動作時間の間、吸着器は隔離され、
装置は仕込みなしで運転され、意図される目的はそれゆ
え、エネルギー消費量を改善することであり、それは、
この不動作時間が存在しない場合に、消費される産出量
における減少に直接比例して低下するであろう。
装置は仕込みなしで運転され、意図される目的はそれゆ
え、エネルギー消費量を改善することであり、それは、
この不動作時間が存在しない場合に、消費される産出量
における減少に直接比例して低下するであろう。
【0016】しかしながら、このタイプの制御は、PS
A、特にVSAユニットの縮小された運転の間、比エネ
ルギーの低下が非常に部分的のみに制限されるのを許す
という結果になる。
A、特にVSAユニットの縮小された運転の間、比エネ
ルギーの低下が非常に部分的のみに制限されるのを許す
という結果になる。
【0017】さらに、バッチ製造プロセスについて、特
に1つまたは2つの吸着器を有するVSAユニットの場
合、VSAによる生成物ガス産出量の圧力における必然
的な減少が存在し、それは、ユニットの下流の付加的な
圧縮により相殺されなければならない。
に1つまたは2つの吸着器を有するVSAユニットの場
合、VSAによる生成物ガス産出量の圧力における必然
的な減少が存在し、それは、ユニットの下流の付加的な
圧縮により相殺されなければならない。
【0018】言い換えれば、製造容量における圧力変化
量DPは、バッチ製造ユニットについて、例えばMPS
Aタイプの場合、次のとおりである:
量DPは、バッチ製造ユニットについて、例えばMPS
Aタイプの場合、次のとおりである:
【0019】
【数1】
【0020】ここで:DP0は、公称運転における過度
の圧力の間の差であり;Tcはサイクル時間または持続
時間(秒)であり、dは製造が起こらない間の時間
(秒)であり;Yは縮小運転の不動作時間の持続時間
(秒)である。
の圧力の間の差であり;Tcはサイクル時間または持続
時間(秒)であり、dは製造が起こらない間の時間
(秒)であり;Yは縮小運転の不動作時間の持続時間
(秒)である。
【0021】言い換えれば、ほとんどの場合、不動作時
間の導入を伴うこのタイプの制御は、完全に一定の作用
を維持するために、特に、生成される酸素の固定された
純度および固定された圧力について、および消費される
産出量にかかわらず、単独では充分でなく、それゆえ第
2の制御がPSAまたはVSAユニットの下流で、例え
ばコンプレッサーにより行われることを仮定する。
間の導入を伴うこのタイプの制御は、完全に一定の作用
を維持するために、特に、生成される酸素の固定された
純度および固定された圧力について、および消費される
産出量にかかわらず、単独では充分でなく、それゆえ第
2の制御がPSAまたはVSAユニットの下流で、例え
ばコンプレッサーにより行われることを仮定する。
【0022】別の解決策は、PSAまたはVSAユニッ
トの供給速度を減少させること、すなわち、シーブ床の
吸着段階の間、システムに注入される材料の量を減少さ
せることを含む。
トの供給速度を減少させること、すなわち、シーブ床の
吸着段階の間、システムに注入される材料の量を減少さ
せることを含む。
【0023】これは、文献FR 97/16086また
はUS−A−4,539,019に記載されているよう
に供給持続時間を修正すること、または文献US−A−
5,258,056に提案されているように吸着器の再
圧縮バルブの隙間を調節することのいずれかによって達
成することができる。
はUS−A−4,539,019に記載されているよう
に供給持続時間を修正すること、または文献US−A−
5,258,056に提案されているように吸着器の再
圧縮バルブの隙間を調節することのいずれかによって達
成することができる。
【0024】この解決策は、エネルギー消費量の1つの
点に関して前者のものに、極めて頻繁に好ましいもの
の、FR97/16086に記載されているように公称
産出量の85%まで一定の比エネルギーを、それが維持
することが可能であると仮定すると、ある種の場合に
は、生成物ガスの圧力における強制的な減少に導くとい
う不都合を特に有する。これは、圧力サイクルの高い圧
力が必然的に低められるからである。
点に関して前者のものに、極めて頻繁に好ましいもの
の、FR97/16086に記載されているように公称
産出量の85%まで一定の比エネルギーを、それが維持
することが可能であると仮定すると、ある種の場合に
は、生成物ガスの圧力における強制的な減少に導くとい
う不都合を特に有する。これは、圧力サイクルの高い圧
力が必然的に低められるからである。
【0025】加えて、第1の制御方法の場合のように、
この第2の解決策は一定の作用を維持するために充分で
はないであろう。これは、縮小された運転、例えば公称
産出量の85%で、12,000Paの製造圧力におけ
る低下に導くことが見出されたためである。
この第2の解決策は一定の作用を維持するために充分で
はないであろう。これは、縮小された運転、例えば公称
産出量の85%で、12,000Paの製造圧力におけ
る低下に導くことが見出されたためである。
【0026】他の文献は、反対に、サイクルの間にガス
流を修正することによって、低圧を特別に制御すること
を提案している。これに関しては、EP−A−0,68
9,862を参照されたい。
流を修正することによって、低圧を特別に制御すること
を提案している。これに関しては、EP−A−0,68
9,862を参照されたい。
【0027】しかしながら、後者の解決策は、前者の変
形と比較して、実行するのが相当に複雑であり、ときお
り付加的な制御手段を必要とし、さらに、容積式マシン
を有するユニットについて、サイクルの高い圧力へ、そ
れゆえ製造圧力へ修正を引き起こす。
形と比較して、実行するのが相当に複雑であり、ときお
り付加的な制御手段を必要とし、さらに、容積式マシン
を有するユニットについて、サイクルの高い圧力へ、そ
れゆえ製造圧力へ修正を引き起こす。
【0028】さらに、顧客または顧客の現場の要求にお
けるときどきの変動に従うために、または、種々の最少
の製造圧力の要求、例えば、標準ユニットの単一の範囲
でこうして製造されるガスの種々の適用について適合す
るために、産出されるガスの圧力が最小限に調節される
のを可能にするPSAまたはVSAを制御するためのシ
ステムまたはプロセスは1つも存在しないことが、これ
まで述べられてきたようである。
けるときどきの変動に従うために、または、種々の最少
の製造圧力の要求、例えば、標準ユニットの単一の範囲
でこうして製造されるガスの種々の適用について適合す
るために、産出されるガスの圧力が最小限に調節される
のを可能にするPSAまたはVSAを制御するためのシ
ステムまたはプロセスは1つも存在しないことが、これ
まで述べられてきたようである。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、それゆえ、
生成されるガスについての顧客または顧客の現場の要求
が、産出量および/または圧力に関して変化する場合
に、PSA特にVSAの、それらがいかなるもの、すな
わち1つまたはいくつかの吸着器を有するものであって
も、より精密な制御の方法を提供することを目的とす
る。
生成されるガスについての顧客または顧客の現場の要求
が、産出量および/または圧力に関して変化する場合
に、PSA特にVSAの、それらがいかなるもの、すな
わち1つまたはいくつかの吸着器を有するものであって
も、より精密な制御の方法を提供することを目的とす
る。
【0030】特に、本発明の目的は、製造圧力が修正さ
れること、すなわち、PSAまたはVSAユニットの下
流での余分な産出量/圧力制御なしに、最適化された比
エネルギーを伴って縮小された運転を可能にするPSA
またはVSAユニットの制御を可能にすることにある。
れること、すなわち、PSAまたはVSAユニットの下
流での余分な産出量/圧力制御なしに、最適化された比
エネルギーを伴って縮小された運転を可能にするPSA
またはVSAユニットの制御を可能にすることにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明の主題は、生成サ
イクルで運転し、少なくとも1つの吸着器を有し、各生
成サイクルは以下の工程を含む、ガス流を分離するため
のPSAプラントを制御するためのプロセスである: ・供給持続時間(TA)の少なくとも1つの供給工程で
あり、それは分離されるガス流の少なくとも1つの吸着
器内への少なくとも1つの導入を含む工程; ・少なくとも1つの生成工程であり、前もって決められ
た生成物圧力(PP)において前もって決められた公称
生成物産出量で(DN)をもって生成されるガスの流れ
の少なくとも1つの回収を含む工程;および ・ポンピング持続時間(TP)の少なくとも1つのポン
ピング工程であり、少なくとも1つの吸着器からのガス
流の少なくとも1つの抜き取りを含む工程を具備し;そ
れにおいて、供給持続時間(TA)およびポンピング持
続時間(TP)は、PSAプラントの下流で、ほぼ一定
の生成物圧力(PP)を維持し、少なくとも、公称生成
物産出量(DN)未満またはこれに等しい実生成物産出
量(DR)について、好ましくは、公称生成産出量(D
N)未満またはこれに等しい任意の実生成産出量(D
R)について、エネルギー消費量を最少にするために共
通して調節される。
イクルで運転し、少なくとも1つの吸着器を有し、各生
成サイクルは以下の工程を含む、ガス流を分離するため
のPSAプラントを制御するためのプロセスである: ・供給持続時間(TA)の少なくとも1つの供給工程で
あり、それは分離されるガス流の少なくとも1つの吸着
器内への少なくとも1つの導入を含む工程; ・少なくとも1つの生成工程であり、前もって決められ
た生成物圧力(PP)において前もって決められた公称
生成物産出量で(DN)をもって生成されるガスの流れ
の少なくとも1つの回収を含む工程;および ・ポンピング持続時間(TP)の少なくとも1つのポン
ピング工程であり、少なくとも1つの吸着器からのガス
流の少なくとも1つの抜き取りを含む工程を具備し;そ
れにおいて、供給持続時間(TA)およびポンピング持
続時間(TP)は、PSAプラントの下流で、ほぼ一定
の生成物圧力(PP)を維持し、少なくとも、公称生成
物産出量(DN)未満またはこれに等しい実生成物産出
量(DR)について、好ましくは、公称生成産出量(D
N)未満またはこれに等しい任意の実生成産出量(D
R)について、エネルギー消費量を最少にするために共
通して調節される。
【0032】“PSAプラントの下流の生成物圧力(P
P)”という表現は、少なくとも1つの吸着器の生産側
で、または少なくとも1つの吸着器の下流に位置して接
続された少なくとも1つの生成物バッファータンクの生
産側のいずれかで、直接得られる最少圧力を意味すると
理解されるべきである。
P)”という表現は、少なくとも1つの吸着器の生産側
で、または少なくとも1つの吸着器の下流に位置して接
続された少なくとも1つの生成物バッファータンクの生
産側のいずれかで、直接得られる最少圧力を意味すると
理解されるべきである。
【0033】言い換えれば、本発明は、PSAまたはV
SAプラントを制御するためのプロセスに関し、それに
おいては、有効供給持続時間(TA)および有効ポンピ
ング持続時間(TP)の共通の制御が存在し、これは以
下に基づく: ・一方で、一組の生成物の産出量/圧力/純度の組み合
わせを得るための、公称持続時間TA0およびTP0の設
定;および ・他方で、特に最も経済的な条件のもとで、消費される
ガスの任意の産出量、または公称ガス産出量(DN)未
満またはこれに等しい実産出量(DR)について、純度
/圧力の対を維持するためのTA/TPの対の制御。
SAプラントを制御するためのプロセスに関し、それに
おいては、有効供給持続時間(TA)および有効ポンピ
ング持続時間(TP)の共通の制御が存在し、これは以
下に基づく: ・一方で、一組の生成物の産出量/圧力/純度の組み合
わせを得るための、公称持続時間TA0およびTP0の設
定;および ・他方で、特に最も経済的な条件のもとで、消費される
ガスの任意の産出量、または公称ガス産出量(DN)未
満またはこれに等しい実産出量(DR)について、純度
/圧力の対を維持するためのTA/TPの対の制御。
【0034】本発明において、以下の用語が用いられ
る: ・TA:供給持続期間、すなわち、処理されるガス混合
物が吸着剤床に接触する間の時間; ・TB:ポンピング持続期間、すなわち、残留ガスが吸
着剤床から除去される間の時間; ・DN:ユニットの公称産出量; ・PP:生成ガスの最少圧力; ・PG:生成ガスの純度; ・添え字0は、PSAユニットの初期設定条件のもと
で、これらの変数により得られる値を示す。
る: ・TA:供給持続期間、すなわち、処理されるガス混合
物が吸着剤床に接触する間の時間; ・TB:ポンピング持続期間、すなわち、残留ガスが吸
着剤床から除去される間の時間; ・DN:ユニットの公称産出量; ・PP:生成ガスの最少圧力; ・PG:生成ガスの純度; ・添え字0は、PSAユニットの初期設定条件のもと
で、これらの変数により得られる値を示す。
【0035】本発明の範囲内において、PSAユニット
の初期運転の設定、すなわち(TA 0、TP0)の対は、
ユニットが使える状態となったときに得られる。
の初期運転の設定、すなわち(TA 0、TP0)の対は、
ユニットが使える状態となったときに得られる。
【0036】単一の吸着器を有するユニットの場合、供
給工程およびポンピング工程の持続時間の設定は、独立
して行うことができる。
給工程およびポンピング工程の持続時間の設定は、独立
して行うことができる。
【0037】一方、少なくとも2つの吸着器を有するP
SAプラントについては、それは工程の適合に追随しな
ければならず、供給またはポンピングの工程の1つまた
は他に、工程の有効持続時間を改善する特定の不動作時
間を挿入することが必要である。
SAプラントについては、それは工程の適合に追随しな
ければならず、供給またはポンピングの工程の1つまた
は他に、工程の有効持続時間を改善する特定の不動作時
間を挿入することが必要である。
【0038】状況に依存して、本発明のプロセスは、以
下の特性の1つ以上を含むことができる。
下の特性の1つ以上を含むことができる。
【0039】・有効供給持続時間(TA)は、実生成物
圧力(PP)の関数として制御され、有効供給持続時間
に対する有効ポンピング持続時間の比(TP/TA)
は、公称生成物産出量に対する実生成物産出量の比(D
R/DN)の関数として制御される; ・有効ポンピング持続期間(TP)は、生成されるガス
の設定純度(PG)を維持するためにさらに制御され
る; ・初期供給持続期間(TA0)の供給工程の間、第1の
不動作時間持続期間(X)の少なくとも第1の不動作時
間は、実供給持続期間(TA)がTA0−Xに等しくな
るように導入される; ・初期ポンピング持続期間(TP0)のポンピング工程
の間、第2の不動作時間持続期間(Y)の少なくとも第
2の不動作時間は、有効ポンピング持続期間(TP)が
TP0−Yに等しくなるように導入される; ・第3の不動作時間持続時間(Z)を有する第3の不動
作時間は、各サイクルに任意に導入される; ・供給持続時間(TA)は、5から60秒、好ましくは
10から40秒の間; ・ポンピング持続時間(TP)は、5から60秒、好ま
しくは10から40秒の間; ・前もって決められた生成物圧力(PP)は、105か
ら107Paの間、好ましくは105から106Paの間
である; ・分離されるガス流は、窒素、および少なくとも1種の
極性のより少ない気相成分、特に酸素および/または水
素を含み、好ましくはガス流は空気であり、第1の気相
成分は窒素であり、第2の気相成分は酸素であり、空気
は、本発明の範囲内では、建物、または加熱または未加
熱容器の内部に含まれる空気、または外部の空気すなわ
ち大気条件の空気であり、そのまま取り込まれ、または
必要に応じて予備処理される; ・第1の気相成分は窒素であり、第2の気相成分は酸素
であり、酸素リッチ、すなわち一般に、少なくとも90
%の酸素を含有するなガス流が生成される; ・高い吸着圧力は105Paから107Paの間、好まし
くは約105Paから106Paの間であり、および/ま
たは低い脱着圧力は104Paから106Paの間、好ま
しくは104Paから105Paの間であり; ・供給温度は10℃から80℃の間、好ましくは25℃
から60℃の間である。
圧力(PP)の関数として制御され、有効供給持続時間
に対する有効ポンピング持続時間の比(TP/TA)
は、公称生成物産出量に対する実生成物産出量の比(D
R/DN)の関数として制御される; ・有効ポンピング持続期間(TP)は、生成されるガス
の設定純度(PG)を維持するためにさらに制御され
る; ・初期供給持続期間(TA0)の供給工程の間、第1の
不動作時間持続期間(X)の少なくとも第1の不動作時
間は、実供給持続期間(TA)がTA0−Xに等しくな
るように導入される; ・初期ポンピング持続期間(TP0)のポンピング工程
の間、第2の不動作時間持続期間(Y)の少なくとも第
2の不動作時間は、有効ポンピング持続期間(TP)が
TP0−Yに等しくなるように導入される; ・第3の不動作時間持続時間(Z)を有する第3の不動
作時間は、各サイクルに任意に導入される; ・供給持続時間(TA)は、5から60秒、好ましくは
10から40秒の間; ・ポンピング持続時間(TP)は、5から60秒、好ま
しくは10から40秒の間; ・前もって決められた生成物圧力(PP)は、105か
ら107Paの間、好ましくは105から106Paの間
である; ・分離されるガス流は、窒素、および少なくとも1種の
極性のより少ない気相成分、特に酸素および/または水
素を含み、好ましくはガス流は空気であり、第1の気相
成分は窒素であり、第2の気相成分は酸素であり、空気
は、本発明の範囲内では、建物、または加熱または未加
熱容器の内部に含まれる空気、または外部の空気すなわ
ち大気条件の空気であり、そのまま取り込まれ、または
必要に応じて予備処理される; ・第1の気相成分は窒素であり、第2の気相成分は酸素
であり、酸素リッチ、すなわち一般に、少なくとも90
%の酸素を含有するなガス流が生成される; ・高い吸着圧力は105Paから107Paの間、好まし
くは約105Paから106Paの間であり、および/ま
たは低い脱着圧力は104Paから106Paの間、好ま
しくは104Paから105Paの間であり; ・供給温度は10℃から80℃の間、好ましくは25℃
から60℃の間である。
【0040】好ましくはPSAユニットは、1から3の
吸着器を有し、および/または半径流(radial−
flow)タイプのものであり、および/またはVSA
(Vacuum Swing Adsorption)
タイプのものであり、および/または1つ以上の吸着
剤、例えばマルチプロセスを用いる。
吸着器を有し、および/または半径流(radial−
flow)タイプのものであり、および/またはVSA
(Vacuum Swing Adsorption)
タイプのものであり、および/または1つ以上の吸着
剤、例えばマルチプロセスを用いる。
【0041】
【発明の実施の形態】添付された図面を参照してより詳
細に本発明を説明するが、それは例示のために与えら
れ、いかなる限定も含まない。
細に本発明を説明するが、それは例示のために与えら
れ、いかなる限定も含まない。
【0042】図1および2は、単一の吸着器、またはモ
ノアドゾーバーユニットを有するPSAユニットの操作
を示し、適切な吸着剤、例えば、少なくとも86%のリ
チウムまたはカルシウムカチオンで交換されたフォージ
ャサイトタイプのゼオライトへの窒素分子の優先的な吸
着によって、空気から酸素を製造するために用いられ
る。
ノアドゾーバーユニットを有するPSAユニットの操作
を示し、適切な吸着剤、例えば、少なくとも86%のリ
チウムまたはカルシウムカチオンで交換されたフォージ
ャサイトタイプのゼオライトへの窒素分子の優先的な吸
着によって、空気から酸素を製造するために用いられ
る。
【0043】このモノアドゾーバーユニットは標準型の
VSAユニットであり、図1に示されるような操作サイ
クル、または、必要に応じて図2に示されるようなサイ
クルに付随するために設計される。
VSAユニットであり、図1に示されるような操作サイ
クル、または、必要に応じて図2に示されるようなサイ
クルに付随するために設計される。
【0044】より具体的には、図1のサイクルは模式的
には以下の工程を含む: ・単独での供給工程(a); ・生成物タンクCPへの同時生成を伴う供給工程
(b); ・平衡タンクCEへの並流平衡工程(c); ・ポンピング工程(d); ・溶離工程(e)、すなわち、平衡タンクCEからの平
衡ガスの同時向流導入を伴って吸着剤床の入口を通して
ガスが引き出される工程; ・生成物タンクCPからの生成物ガスによる向流再圧縮
工程(f)。
には以下の工程を含む: ・単独での供給工程(a); ・生成物タンクCPへの同時生成を伴う供給工程
(b); ・平衡タンクCEへの並流平衡工程(c); ・ポンピング工程(d); ・溶離工程(e)、すなわち、平衡タンクCEからの平
衡ガスの同時向流導入を伴って吸着剤床の入口を通して
ガスが引き出される工程; ・生成物タンクCPからの生成物ガスによる向流再圧縮
工程(f)。
【0045】有効供給期間(TA)は、最初の2つの工
程の持続時間の和である。有効ポンピング持続時間(T
P)は、4番目の工程の持続時間、または4番目および
5番目の工程の持続時間の和である。
程の持続時間の和である。有効ポンピング持続時間(T
P)は、4番目の工程の持続時間、または4番目および
5番目の工程の持続時間の和である。
【0046】さらに、図2に示される操作サイクルに関
しては、これは、模式的には、以下の工程を含む: ・単独での供給工程(a); ・再圧縮タンクCRに向けられた床出口において、より
容易に吸着されない成分の同時回収を伴う供給工程
(b); ・生成物タンクCPへの同時生成を伴う供給工程
(c); ・平衡タンク(CE)への並流平衡工程(d); ・ポンピング工程(e); ・溶離工程(f)、すなわち、吸着床の入口を通してガ
スが引き出され、平衡タンクCEからの平衡ガスの同時
向流導入を伴う工程; ・再圧縮タンクCRからの再圧縮ガスによる向流再圧縮
工程(g)である。
しては、これは、模式的には、以下の工程を含む: ・単独での供給工程(a); ・再圧縮タンクCRに向けられた床出口において、より
容易に吸着されない成分の同時回収を伴う供給工程
(b); ・生成物タンクCPへの同時生成を伴う供給工程
(c); ・平衡タンク(CE)への並流平衡工程(d); ・ポンピング工程(e); ・溶離工程(f)、すなわち、吸着床の入口を通してガ
スが引き出され、平衡タンクCEからの平衡ガスの同時
向流導入を伴う工程; ・再圧縮タンクCRからの再圧縮ガスによる向流再圧縮
工程(g)である。
【0047】有効供給持続時間(TA)は、最初の3つ
の工程の持続時間の総和である。有効ポンピング持続時
間(TP)は、5番目の工程の持続時間、または5番目
および6番目の工程の持続時間の和である。
の工程の持続時間の総和である。有効ポンピング持続時
間(TP)は、5番目の工程の持続時間、または5番目
および6番目の工程の持続時間の和である。
【0048】事実、標準VSAユニットについて、VS
Aユニットの標準運転は、生成物タンクの与えられた容
量と同様に、設計段階において、工程の標準圧力および
持続時間の選択に依存する。
Aユニットの標準運転は、生成物タンクの与えられた容
量と同様に、設計段階において、工程の標準圧力および
持続時間の選択に依存する。
【0049】VSAユニットの標準運転は、他の仕様ま
たは抑制を、特に生成物、生成物圧力または比エネルギ
ーに関して達成するため、およびTA/TP対を単純に
調節することによってそのように行うために、引き続い
て修正することができる。
たは抑制を、特に生成物、生成物圧力または比エネルギ
ーに関して達成するため、およびTA/TP対を単純に
調節することによってそのように行うために、引き続い
て修正することができる。
【0050】図3は、与えられたTA/TP対を変化さ
せることによって、それを達成するのが可能であること
を示す。
せることによって、それを達成するのが可能であること
を示す。
【0051】より具体的には、図3は、VSAユニット
の性能に及ぼす最少生成圧力の設定の影響をグラフ的に
示す。
の性能に及ぼす最少生成圧力の設定の影響をグラフ的に
示す。
【0052】すなわち、(生成物;生成物圧力;比エネ
ルギー)に組み合わせについて、VSAユニットの標準
運転が(100;100;100)を与える場合には、
VSAユニットは、(97;111;101)を得るた
めに現場で設定することができ、それは、より経済的に
特定の環境に適合し得る組み合わせである。
ルギー)に組み合わせについて、VSAユニットの標準
運転が(100;100;100)を与える場合には、
VSAユニットは、(97;111;101)を得るた
めに現場で設定することができ、それは、より経済的に
特定の環境に適合し得る組み合わせである。
【0053】結果として、後者の組み合わせについて得
られたTA0およびTP0の値は、プラントの制御手段、
例えば、VSAユニットのコントローラーまたは数値制
御による初期値として固定され、記録されるであろう。
られたTA0およびTP0の値は、プラントの制御手段、
例えば、VSAユニットのコントローラーまたは数値制
御による初期値として固定され、記録されるであろう。
【0054】同様に、こうして設定された産出量および
圧力は、その後、VSAユニットの初期産出量DN0お
よび初期圧力PP0となるであろう。
圧力は、その後、VSAユニットの初期産出量DN0お
よび初期圧力PP0となるであろう。
【0055】この特定の初期運転に基づいて、ユニット
は最適に、特に経済的に顧客の要求の変化に適合され
る。
は最適に、特に経済的に顧客の要求の変化に適合され
る。
【0056】これを行うために、VSAプラントは、そ
の後、例えば次のような制御に供されなければならな
い: ・有効供給持続時間TAは、生成圧力設定値PP0に関
して制御され;例えば以下に示すタイプの線形制御関数
を用いて:
の後、例えば次のような制御に供されなければならな
い: ・有効供給持続時間TAは、生成圧力設定値PP0に関
して制御され;例えば以下に示すタイプの線形制御関数
を用いて:
【0057】
【数2】
【0058】ここで:a>0;nは与えられたサイクル
の数;n−1は前述の与えられたサイクルに先立つサイ
クルの数であり; ・持続時間TA0−TAの不動作時間Xは、持続時間T
A0の初期供給工程に導入され; ・TP/TA比は、DR/DN0の関数によって制御さ
れ、経験によりまたは同時に決定される。
の数;n−1は前述の与えられたサイクルに先立つサイ
クルの数であり; ・持続時間TA0−TAの不動作時間Xは、持続時間T
A0の初期供給工程に導入され; ・TP/TA比は、DR/DN0の関数によって制御さ
れ、経験によりまたは同時に決定される。
【0059】こうして、図4の曲線は、モノアドゾーバ
ー酸素製造ユニットの場合におけるこの関数の形状を示
す。
ー酸素製造ユニットの場合におけるこの関数の形状を示
す。
【0060】この関数は、線形関数fにより容易に近似
され、設定純度からのズレの関数として限界に近く修正
されることが留意されるべきである。すなわち、例え
ば、
され、設定純度からのズレの関数として限界に近く修正
されることが留意されるべきである。すなわち、例え
ば、
【0061】
【数3】
【0062】b>0であり、nはサイクルの数である。
【0063】このタイプの制御は、生成物圧力を維持す
ること、および図5に示されるように、縮小された運転
におけるエネルギー消費を最適にすることを可能にし、
このグラフは、VSAユニットの縮小された運転中にお
ける比エネルギーの変化を示す。
ること、および図5に示されるように、縮小された運転
におけるエネルギー消費を最適にすることを可能にし、
このグラフは、VSAユニットの縮小された運転中にお
ける比エネルギーの変化を示す。
【0064】図5に示されるように、本発明の縮小され
た運転(MRI)は、生成物ガスの圧力を維持すること
に加えて、消費される産出量の広い範囲にわたって比エ
ネルギーを一定に維持すること、および、運転サイクル
への付加的な不動作時間の単なる追加のみを用いる従来
の縮小されたサイクル(MRC)と比較して、比エネル
ギーにおいて20%を越える削減を与えることを可能に
する。
た運転(MRI)は、生成物ガスの圧力を維持すること
に加えて、消費される産出量の広い範囲にわたって比エ
ネルギーを一定に維持すること、および、運転サイクル
への付加的な不動作時間の単なる追加のみを用いる従来
の縮小されたサイクル(MRC)と比較して、比エネル
ギーにおいて20%を越える削減を与えることを可能に
する。
【0065】しかしながら、産出量の閾値が存在し、そ
れより下では、産出量の関数としての比エネルギーの瞬
間的な変化が、従来型の縮小された運転を伴って大きく
なることに留意されるべきである。
れより下では、産出量の関数としての比エネルギーの瞬
間的な変化が、従来型の縮小された運転を伴って大きく
なることに留意されるべきである。
【0066】それゆえ、2つの制御すなわち、まず第一
の、所定の閾値まで、この場合例えば公称産出量の約7
0%までの従来の制御と、その後の、この閾値に基づい
た本発明による付加的な不動作時間の導入との組み合わ
せを生み出すことは、より有利である。
の、所定の閾値まで、この場合例えば公称産出量の約7
0%までの従来の制御と、その後の、この閾値に基づい
た本発明による付加的な不動作時間の導入との組み合わ
せを生み出すことは、より有利である。
【0067】
【発明の効果】本発明は、空気からの酸素の製造の分野
に制限されず、それゆえ、したがって他のガス流、特に
水素、二酸化炭素および/または一酸化炭素を含むガス
流の分離、特に合成ガスまたは“シンガス”の合成に適
用することもできる。
に制限されず、それゆえ、したがって他のガス流、特に
水素、二酸化炭素および/または一酸化炭素を含むガス
流の分離、特に合成ガスまたは“シンガス”の合成に適
用することもできる。
【図1】単一の吸着器、またはモノアドゾーバーユニッ
トを有するPSAユニットの運転を示す図。
トを有するPSAユニットの運転を示す図。
【図2】単一の吸着器、またはモノアドゾーバーユニッ
トを有するPSAユニットの運転を示す図。
トを有するPSAユニットの運転を示す図。
【図3】PSAユニットの性能に及ぼす最少生成圧力の
設定の影響を表すグラフ図。
設定の影響を表すグラフ図。
【図4】モノアドゾーバー酸素製造ユニットの場合にお
ける関数の形状を表すグラフ図。
ける関数の形状を表すグラフ図。
【図5】VSAユニットの縮小された運転中における比
エネルギーの変化を表すグラフ図。
エネルギーの変化を表すグラフ図。
CP…生成物タンク CE…平衡タンク CR…再圧縮タンク PP…生成物圧力 TAn…供給持続時間 TPn…ポンピング持続時間 DRn…実生成物産出量 DN0…初期産出量 MRI…本発明の縮小された運転 MRC…通常の縮小されたサイクル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナタリー・トゥシェール フランス国、75010 パリ、リュ・ボール ペール、22
Claims (10)
- 【請求項1】 ガス流を分離するためのPSAプラント
を制御するためのプロセスにおいて、生成サイクルで運
転し、少なくとも1つの吸着器を有し、各生成サイクル
は、 ・供給持続時間(TA)の少なくとも1つの供給工程で
あり、分離されるガス流の少なくとも1つの吸着器への
少なくとも1つの導入を含む工程; ・前もって決められた生成物圧力(PP)において、前
もって決められた公称生成物産出量(DN)をもって製
造されたガスの流れの少なくとも1つの回収を含む少な
くとも1つの生成工程;および ・ポンピング持続時間(TP)の少なくとも1つのポン
ピング工程であって、少なくとも1つの吸着器からのガ
ス流の少なくとも1つの抜き取りを含む工程を具備し、 それにおいては、供給持続時間(TA)およびポンピン
グ持続時間(TP)は、前記PSAプラントの下流で、
公称生成物産出量(DN)未満またはこれに等しい少な
くとも1つの実生成物産出量(DR)について、ほぼ一
定の生成圧力(PP)を維持するために、共通して調節
されるプロセス。 - 【請求項2】 有効供給持続時間(TA)は実生成物圧
力(PP)の関数として制御され、有効供給持続時間に
対する有効ポンピング持続時間の比(TP/TA)は、
公称生成物産出量に対する実生成物産出量の比(DR/
DN)の関数として制御されることを特徴とする請求項
1に記載のプロセス。 - 【請求項3】 有効ポンピング持続時間(TP)が、生
成されるガスの設定純度(PG)を維持するためにさら
に制御されることを特徴とする請求項1に記載のプロセ
ス。 - 【請求項4】 初期供給持続時間(TA0)の供給工程
の間に、第1の不動作時間持続時間(X)の少なくとも
第1の不動作時間を導入して、有効供給持続時間(T
A)をTA0−Xに等しくすることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項5】 初期ポンピング持続時間(TP0)のポ
ンピング工程の間に、第2の不動作時間持続時間(Y)
の少なくとも第2の不動作時間を導入して、有効ポンピ
ング持続時間(TP)をTP0−Yに等しくすることを
特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のプ
ロセス。 - 【請求項6】 第3の不動作時間持続時間(Z)を有す
る少なくとも第3の不動作時間が、それぞれのサイクル
に導入されることを特徴とする請求項1ないし5のいず
れか1項に記載のプロセス。 - 【請求項7】 1から3の吸着器を有し、好ましくは半
径流を伴うことを特徴とする請求項1ないし6のいずれ
か1項に記載のプロセス。 - 【請求項8】 プラントはVSAタイプのものであるこ
とを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載
のプロセス。 - 【請求項9】 それぞれの生成サイクルについて、 ・供給持続時間(TA)は5から60秒の間、好ましく
は10から40秒の間であり; ・および/またはポンピング持続時間(TP)は、5か
ら60秒の間、好ましくは10から40秒の間であり; ・および/または前もって決められた生成物圧力(P
P)は、105から107Paの間、好ましくは105か
ら106Paの間であることを特徴とする請求項1ない
し8のいずれか1項に記載のプロセス。 - 【請求項10】 分離されるガス流は、窒素および/ま
たは少なくとも1種の極性の小さい気相成分、特に酸素
および/または水素を含有することを特徴とする請求項
1ないし9のいずれか1項に記載のプロセス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9814069 | 1998-11-09 | ||
FR9814069A FR2785554B1 (fr) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | Unite psa ou vsa a debit et pression de production conjointement regules |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000140552A true JP2000140552A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=9532525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11316713A Pending JP2000140552A (ja) | 1998-11-09 | 1999-11-08 | 共通制御された生成物産出量および生成物圧力を有するpsaまたはvsaユニット |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6270556B1 (ja) |
EP (1) | EP1000652A1 (ja) |
JP (1) | JP2000140552A (ja) |
FR (1) | FR2785554B1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2796570B1 (fr) * | 1999-07-22 | 2002-06-07 | Air Liquide | Adsorbant a selectivite amelioree pour la separation des gaz |
IT1318664B1 (it) * | 2000-08-02 | 2003-08-27 | Lorenzo Cogotzi | Procedimento e dispositivo per la produzione, mediante adsorbimento,di azoto a purezza prefissata e costante. |
FR2835932B1 (fr) * | 2002-02-13 | 2004-03-19 | Air Liquide | Procede de commande d'une installation de traitement d'un gaz par adsorption et installation de traitement correspondante |
FR2841152B1 (fr) | 2002-06-19 | 2005-02-11 | Air Liquide | Procede de traitement d'au moins un gaz de charge par adsorption a modulation de pression |
FR2841153B1 (fr) * | 2002-06-21 | 2004-07-23 | Air Liquide | Procede de regulation d'une unite de traitement, par adsorption a modulation de pression, d'au moins un gaz de charge |
FR2858606B1 (fr) * | 2003-08-04 | 2006-01-20 | Air Liquide | Generateur autonome d'oxygene |
US7402287B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-07-22 | Texaco Inc. | Apparatus and methods for producing hydrogen |
US7354463B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-04-08 | Texaco Inc. | Apparatus and methods for producing hydrogen |
US7354464B2 (en) * | 2004-12-17 | 2008-04-08 | Texaco Inc. | Apparatus and method for producing hydrogen |
US8069668B2 (en) * | 2009-01-20 | 2011-12-06 | On Site Gas Systems, Inc. | Method and system for autonomous load sharing |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3703068A (en) * | 1971-03-26 | 1972-11-21 | Union Carbide Corp | Control system for selective adsorption process |
US4197095A (en) * | 1978-08-31 | 1980-04-08 | Pall Corporation | Heatless adsorbent fractionators with microprocessor cycle control and process |
DE2923325A1 (de) * | 1979-06-08 | 1980-12-11 | Linde Ag | Zyklisches adsorptionsverfahren zum zerlegen eines gasgemisches |
SU929178A1 (ru) * | 1979-06-29 | 1982-05-23 | Государственный Ордена Октябрьской Революции Научно-Исследовательский И Проектный Институт Редкометаллической Промышленности "Гиредмет" | Способ управлени процессом очистки газов |
DE3006836C2 (de) * | 1980-02-23 | 1983-09-29 | Wintershall Ag, 3100 Celle | Verfahren zur adsorptiven Abtrennung von Verunreinigungen aus Gasen |
JPS5771804A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-04 | Hitachi Ltd | Controlling apparatus of oxygen concentration |
US4717396A (en) * | 1986-09-15 | 1988-01-05 | Phillips Petroleum Company | Floating pressure control for a gas distribution system |
US4516424A (en) * | 1982-07-09 | 1985-05-14 | Hudson Oxygen Therapy Sales Company | Oxygen concentrator monitor and regulation assembly |
US4472177A (en) * | 1982-09-09 | 1984-09-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Control system and method for air fractionation by vacuum swing adsorption |
JPS6265716A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-25 | Hitachi Ltd | 吸着装置の制御方法 |
US4693730A (en) * | 1986-07-24 | 1987-09-15 | Union Carbide Corporation | Pressure swing adsorption product purity control method and apparatus |
DE3830506A1 (de) * | 1988-09-08 | 1990-03-15 | Bergwerksverband Gmbh | Verfahren zur gewinnung von stickstoff aus sauerstoff und stickstoff enthaltenden gasgemischen mittels druckwechseladsorption an kohlenstoff-molekularsieben |
US4927434A (en) * | 1988-12-16 | 1990-05-22 | Pall Corporation | Gas component extraction |
US5258056A (en) * | 1991-09-27 | 1993-11-02 | The Boc Group, Inc. | PSA system with product turndown and purity control |
JP3143758B2 (ja) * | 1992-03-30 | 2001-03-07 | 日本酸素株式会社 | 圧力変動吸着装置の減量運転方法 |
US5529607A (en) * | 1995-03-15 | 1996-06-25 | The Boc Group, Inc. | PSA process with dynamic purge control |
US5917135A (en) * | 1996-06-14 | 1999-06-29 | Invacare Corporation | Gas concentration sensor and control for oxygen concentrator utilizing gas concentration sensor |
FR2751892B1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-09-11 | Air Liquide | Procede et appareil de traitement d'un gaz par adsorption avec un debit variable de production |
US5858063A (en) * | 1997-06-03 | 1999-01-12 | Litton Systems, Inc. | Oxygen concentrator with beds' duty cycle control and self-test |
FR2772637B1 (fr) * | 1997-12-18 | 2000-02-11 | Air Liquide | Procede de separation gazeuse par adsorption avec production a debit variable, notamment pour la production d'oxygene |
US6146447A (en) * | 1998-11-25 | 2000-11-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxygen generation process and system using single adsorber and single blower |
-
1998
- 1998-11-09 FR FR9814069A patent/FR2785554B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-10-20 EP EP99402600A patent/EP1000652A1/fr not_active Withdrawn
- 1999-10-21 US US09/422,331 patent/US6270556B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-08 JP JP11316713A patent/JP2000140552A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2785554B1 (fr) | 2000-12-22 |
FR2785554A1 (fr) | 2000-05-12 |
US6270556B1 (en) | 2001-08-07 |
EP1000652A1 (fr) | 2000-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR930006402B1 (ko) | 산소가 풍부한 생성물 스트림의 생산 방법 | |
US4070164A (en) | Adsorption-desorption pressure swing gas separation | |
EP0302658B1 (en) | Process for producing high purity oxygen gas from air | |
US6245127B1 (en) | Pressure swing adsorption process and apparatus | |
EP0876994B1 (en) | Ozone recovery by zeolite adsorbents | |
US4566881A (en) | Process and apparatus for producing oxygen with a low proportion of argon from air | |
US5441558A (en) | High purity nitrogen PSA utilizing controlled internal flows | |
JPH05228324A (ja) | 圧力スイング吸着システム | |
JPH0477681B2 (ja) | ||
WO2008142009A1 (en) | Process for purifying a gas by cpsa having two regeneration stages, and purification unit for implementing this process | |
US5108467A (en) | Process for at least partially separating a gaseous component from a mixture of gaseous components | |
CN1083731C (zh) | 同步变压吸附法 | |
WO1987001611A1 (en) | Process for separation of high purity gas from mixed gas | |
CA2200997A1 (en) | Process for treating a gas mixture by pressure swing adsorption | |
JP2000140552A (ja) | 共通制御された生成物産出量および生成物圧力を有するpsaまたはvsaユニット | |
US6322611B1 (en) | Process and installation for the production of carbon monoxide | |
GB2335378A (en) | Two stage pressure swing adsorption | |
JPH11104430A (ja) | 気体流の分離のためのpsa法 | |
JP4469841B2 (ja) | 酸素生成装置及びその制御方法 | |
JP3006759B2 (ja) | 窒素に富むガスの分離方法 | |
GB2109266A (en) | Pressure swing process for the separation of gas mixtures by adsorption | |
US7648562B2 (en) | Process for separating gas in a PSA unit with two compressors | |
JPH02699A (ja) | 都市ガス製造プロセスに於けるガス中の炭酸ガス及び水分を除去する方法 | |
JP2003019415A (ja) | 混合ガスの分離方法 | |
CA2049507A1 (en) | Pressurization psa systems for the production of high purity product gas |