JP2002504419A - 吸着剤を用いるvpsa法 - Google Patents
吸着剤を用いるvpsa法Info
- Publication number
- JP2002504419A JP2002504419A JP2000533206A JP2000533206A JP2002504419A JP 2002504419 A JP2002504419 A JP 2002504419A JP 2000533206 A JP2000533206 A JP 2000533206A JP 2000533206 A JP2000533206 A JP 2000533206A JP 2002504419 A JP2002504419 A JP 2002504419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- scrr
- adsorption
- fom
- load
- 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
-
- 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
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
- B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/103—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate comprising silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28016—Particle form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
- B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
-
- 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
- B01D2256/10—Nitrogen
-
- 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
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/10—Single element gases other than halogens
- B01D2257/104—Oxygen
-
- 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
- B01D2259/40009—Controlling pressure or temperature swing adsorption using sensors or gas analysers
-
- 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
- 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
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S95/00—Gas separation: processes
- Y10S95/90—Solid sorbent
- Y10S95/902—Molecular sieve
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
より詳しくは、高純度酸素(例えば90〜95容量%O2の純度を有する酸素) を生成するPSA法に関する。さらに詳しくは、PSA法に用いる吸着剤の選択
に関する。更に詳しくは、吸着剤に固有の吸着速度と吸着平衡特性の組合せに基
づいて選択される吸着剤に関する。
が開発されており、この10年に飛躍的に進歩している。これら方法の商業化及
び生産範囲の拡大は、主に吸着剤及び処理サイクルが向上した結果だといえるが
、吸着剤の向上の寄与度はあまり高くない。PSA O2(圧力変動法により酸 素精製)に用いる従来の吸着剤は、平衡においてN2選択性であり、例えばゼオ ライト13X、CaA、CaX、及びCaAとCaXとの混合物が挙げられる。
最新の吸着剤は向上した平衡特性、例えば高いΔN2負荷量(例えば作業容量) 、高い窒素/酸素選択性及び高い吸着容量を有する。Chaoの米国特許第4,
859,217号に例証されるように、高度に交換されたリチウム分子ふるい吸
着剤が、O2生成用の改良された吸着剤の類型を示している。
される吸着剤の量を減らし、生成物回収を増加させることによって達成すること
ができる。前者は一般に吸着剤/TPDO(1日あたりの含有O2トン)をポン ド単位で表わした床寸法因子(BSF)で表わされ、後者は生成物として得られ
た供給物中の軽量成分の画分として表わされる。
方法である。サイクルを短くした結果、床が短くなり吸着剤の利用度が高まるが
、吸着速度(rate)が上がらない限りは、生成物の回収は一般に悪くなる。 この現象は、理論的には物質移動帯(MTZ)の大きさによって特徴付けること
ができる。即ち、床深さが浅くなるにつれて、物質移動帯が吸着剤床を占める割
合が増加する。重量成分についてMTZにおける吸収材利用度が平衡帯における
利用度よりずっと低いので、この画分が増加するにつれて、作業容量(例えばΔ
N2負荷量)が減少する。
うとする試みがなされてきた。(1)二重、分離吸着層(Sircar、米国特
許第5,071,449号)、(2)サイクル時間の短縮及び順番付けした工程
(Hirooka他、米国特許第5,122,164号)及び(3)異なる粒子
径の床と直交気体流の使用(Hay他、米国特許第5,176,721号)につ
いてサイクルを改善した場合に、小さな吸着粒子を用いた場合の物質移動速度が
増加することは良く知られている。Gaffney他はサイクル研究を用いて、
平衡物質特性の組合せ[(1)等温作業容量及び不活性希釈剤(米国特許第5,
258,060)及び(2)等温作業容量と選択性(米国特許第5,266,1
02号)]について、実際的な数値範囲を同定した。
ける2つの取り組み方の典型例である。第一の取り組みにおいて、吸着組成は一
定のものとされ、物質移動は別個に考慮され粒子径及び床型の調節により適合さ
せられている。第二の取り組みにおいて、平衡特性を変えるために様々な吸着組
成が用いられ、物質移動は、考慮された場合に、測定されている。
の高い多孔性によってPSA空気分離においてO2生成量及び処理量が向上する ことを示唆している。最小速度係数に関係して、好ましい多孔性の範囲は0.3
8〜0.60であると述べられている。Moreauは市販のゼオライトは多孔
性が0.36未満のため彼らの発明には適当でないと述べている。Moreau
は多孔性の有意な相殺効果について取り扱うのを忘れている。
にある。 本発明の更なる目的は、向上した吸着剤の使用によってPSA法の性能を向上
させることにある。 本発明の更なる目的は、向上した固有の収着速度特性を有する吸着剤の使用に
よってPSA法の性能を向上させることにある。 本発明の更なる目的は、吸着剤の平衡特性に相関した固有の収着速度特性を有
する吸着剤の使用によってPSA法の性能を向上させることにある。 本発明の更なる目的は、PSA法に用いる吸着剤を選択する方法を提供するこ
とにある。
基づいて選択された吸着剤の使用に関する。
いた下記の記述により、当業者に容易に理解されるであろう。
々な製造条件に置かれた吸着剤及び/又は条件についてそれら特性が不変ではな
い、という認識に一部基づいている。
定の時間内に吸着剤粒子内で変化する速度をいう。この収着速度は粒子直径の2
乗の逆数に大まかには比例しており、「固有の収着速度」(「固有速度」とも称
される)に正比例する。ここで「固有速度」とは、ある粒子における孔の大きさ
及び/又は大きさの分布(ただしこれに限定されるものではない)といった、吸
着剤粒子に固有の特性に依存する収着速度をいう。ある材料の固有速度は粒子の
大きさに依存しない。「相対速度」とは、「収着速度」の比較尺度であり、「寸
法補正相対速度」(SCRR)とは固有収着速度の尺度である。
今まで達成できなかった、高い吸着容量の吸着剤の完全な性能発揮に重要な影響
を及ぼすことが分かった。すなわち、吸着質を保持する材料の吸着容量が大きく
ても、吸着剤中の吸着質の移動が不充分である及び/又は吸着容量との相関関係
が得られていなかっために、その吸着容量は今まで効果的に利用されてこなかっ
た。
方に依存する。従って、特定の組成(例えばLiX(2.3)≧88%Li。こ
こで2.3はSiO2のAl2O3に対するモル比である)を有する物質の固有収 着速度を、形態を改変することによって向上させることができる。その結果、本
発明はあらゆる種類の平衡−選択性吸着剤に適用することができる。例として、
A−ゼオライト、X−ゼオライト、Y−ゼオライト、斜方沸石、モルデン沸石、
及びこれらを様々にイオン交換した形態、シリカ−アルミナ、アルミナ、シリカ
、珪酸チタン、燐酸塩、およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。更に、材料の固有収着速度は、材料の平衡特性と関連して考
慮されるべきである(例えばΔN2負荷量と、酸素に対する窒素の選択性)。要 するに本発明は、新規な吸着剤評価基準を提供することによって、PSA法に用
いる吸着剤を選択する方法を提供する。この方法によって、(1)材料特性の試
験(例えばO2及びN2に対する吸着平衡の測定)、(2)処理サイクルパラメー
ター(例えば従来技術に共通の、O2回収率及び床寸法因子)の試験といった、 大規模で時間のかかる試験の必要が無くなる。
吸着剤の選定において考慮されなければならない、という認識にある。特に、こ
れら2つのパラメーターの関係を、与えられた平衡特性(例えば作業容量)につ
いて、吸着容量の効果的な利用を可能にする最低吸着速度が存在するように定義
した。このような知見及び関係性は、当分野において今まで認識されたことはな
かった。
。式は、PSA処理サイクルにおいて供給気体が再生された吸着剤に吸着される
時点の関係を表わす。この式では、気体相からのN2の吸着と、同時に生ずる吸 着剤からのO2の脱着との両方が考慮されている。下記に述べる実験において、 供給気体は汚染されておらず、乾燥した、CO2を含まない空気であり、再生気 体はO2である。実験から、全圧「p」における相対速度「RR」を下記のよう に定義した。 RR(p)=[ΔN2(YF,YO)]/(t2−t1) (式1) ここでΔN2(式1中の分子)は、下記式によって与えられる。 ΔN2(YF,YO)=[p,YFにおけるN2負荷量]−[p,YOにおけるN2負荷量] (式2) ここでYF=0.20、YO=1.0、Y1=0.90、及びY2=0.30であり
、これらは気体相中のO2のモル分率であり;そしてt1及びt2はそれぞれ濃縮 先端部(front)におけるY1及びY2に対応する時間である。YF及びYOは
、それぞれ供給気体及び再生気体のモル分率であり;Y1及びY2は破過(bre
akthrough)曲線状の選択された成分のモル分率である。
SCRR」を下記のように定義した。 SCRR(p)=RR(p)*[d粒子]2 (式3) ここで「d粒子」とは、粒子サイズ分布に由来するエルグン粒子直径である。当
業者は、相対速度RRが与えられた時間に渡って粒子床に吸着した気体の量の測
定基準であることが分かるであろう。SCRRを定義することによって、粒子サ
イズに明らかに依存していることが説明でき、固有速度への依存に焦点を置くこ
とができる。
とができる。特に、破過試験を二段階(両段階において供給気体の流量、圧力及
び温度は等しい)で行う。図1を参照してこの工程を説明する。第一の段階では
、流量計2及びライン3を通じて選択性の小さい成分であるO2を供給し、吸着 剤床1を飽和する。第二の段階では、空気又はN2及びO2を含む合成空気混合物
を流量計4及びライン3を通じて床1に導入する。4ポートバルブ7が空気/合
成空気供給をライン3に連結して空気/合成空気流が床1に流れ込むまで、空気
圧又は合成空気圧が外側ループ内に保持されるように、バルブ6は流量計2と連
携して運転される。第二段階における供給混合物の圧力、温度及び成分は、実際
の工程の吸着段階における圧力、温度及び成分を代表するもの(例えば1.5バ
ール、300°K及び供給空気成分)でなければならない。モルフラックスは約
10mol/m2sであった。床1内の圧力は、吸着床の下流側に位置する制御 バルブ8によって実質的に一定に維持される。末端空間及び連結パイプの体積(
死空間)は、吸着床体積の約5%以下になるように設定されている。
0によって、第二段階を通じて連続的にかつ正確にモニターされる。分析器10
への流れは、固定バルブ5を通じて一定量に維持される。第二段階において、よ
り選択的に吸着されたN2は、床1に既に吸着されたO2と置き換わる。床が空気
混合物による飽和に近付くにつれて、N2の破過は、O2濃度の減少と床からの流
出量全体の増加に反映される。パイプ及び吸着床は、供給物と同じ温度に制御さ
れた恒温槽に浸すことによって、供給物と同じ温度に保持される。
)のt2−t1は、試験床の出口において(酸素分析器10を使用して)測定され
た酸素濃縮先端部から決定される。式2から計算された相対速度を、粒子径の情
報と共に式1に用いて、SCRRを決定する。
得た。活性状態を維持するために、乾燥したN2下に吸着剤を保持した。
工程の標本となるパイロット規模の試験における供給段階に関係した、再現可能
な数値が得られる。実験は、混合による損失や温度勾配といった、誤差の主要因
を最小化するように意図されている。
性状態に近付けるための更なる活性状態といった、様々な活性状態において試料
を試験することができることは、本発明の目的として特筆するに値する。
に、個々の気体N2及びO2の吸着等温線の測定値に基づいた定義を用いる。定義
をNML性能指数(NML FoM)と称する。NML FoMは以下のように
定義される。 NML FoM≡[ΔN2(T,B)]*[αT(N2/O2)]2/[αB(N2/O2)] (式4) ここで下付きの「T」及び「B」は、それぞれ最高吸着圧及び最低吸着圧に相当
する「最高(top)」及び「最低(bottom)」圧力を意味する。最高圧
力及びその組成と、最低圧力及びその組成との間のΔN2負荷量は下記式により 与えられる。 ΔN2(T,B)=[pT,XTにおけるN2負荷量]−[pB,XBにおけるN2負荷量] (式5) 最高圧力及びその組成、並びに最低圧力とその組成における分離係数はそれぞれ
、下記式によって定義される(一定温度下と仮定)。 αT(N2/O2)=[XT(N2)/XT(O2)]/[YT(N2)/YT(O2)] (式6) 及び αB(N2/O2)=[XB(N2)/XB(O2)]/[YB(N2)/YB(O2)] (式7)
着相中の指示された分子のモル分率であり、YT及びYBは下付き文字に示される
圧力における気体相中の指示された分子のモル分率である。式2から得られるΔ
N2(YF,YO)と式4から得られるΔN2(T,B)の値は等温においてほぼ等
しい。しかし、ΔN2(YF,YO)は速度実験中の混合吸着データから得たもの であり、一方ΔN2(T,B)は純粋気体平衡データから計算したものである。
から得られるものであり、それぞれが平衡性能に寄与している。第一の因子であ
るΔN2負荷量は、サイクル中で分離できるN2の最大量の尺度である。第二の因
子であるαTは、供給段階における選択性の尺度である。第三の因子である[αT /αB]は、供給中の選択性に対する、再生中の選択性の有害作用を説明してい る。
る実験は、10-4torr〜500psiaの圧力が可能な微量ばかり中で、2
50〜340Kに制御された吸着温度及び500℃の活性温度下に実施する。そ
の場(インシトゥー)での試料活性化の後、各純粋気体N2及びO2について等温
吸着データを得た。重量法を用いて、試料を10-4torr、350℃で16時
間真空活性化し、浮力効果を補正し、高圧及び低圧からのアプローチによって平
衡負荷を決定した。等温線を6atm未満の圧力について図示した。
られた条件に、3ターム(term)負荷速度相関(LRC)を通じて変換した
。NML FoMに必要な混合吸着データを、混合吸着についてのLRCを用い
て計算した。サイクルの「最高」圧に用いた条件は、温度=300K、PT=1 50kPa、YT(O2)=0.20、YT(N2)=0.80であった。「最低」
圧の条件は、温度=300K、PT=35kPa、YT(O2)=0.05、YT(
N2)=0.95であった。
自明であろう。
。パイロット試験におけるO2回収率及び床寸法因子の数値は、次に、工業規模 の実施から得られる数値に相関させることができ、従って最終的には図6の一定
性能曲線に表わされる生成費用に相関させることができる。あるいは、これらの
パラメーターと同じ組合せは、相関関係を構築できるに足るデータが存在する場
合には、所与のパラメーターの組合せを示す吸着剤に相当する価格対性能比の経
歴に直接相関させることができる。
いることもできるし、性能改善の手段を予測するのに用いることもできる。前者
の例を挙げると、NaX材料の代わりに高度に交換されたLiXゼオライトを用
いて及び/又は低いSiO2/Al2O3比(例えばX(2.3)vs.X(2. 5))の材料を用いて、平衡特性を改良する先行技術がある。これらの改良は図 6に示すデータと矛盾しない(下記)。
達成されることが、先行技術において確認されている。本発明による教示による
と、望ましい高吸着速度を、吸着粒子の固有速度を上昇させることによって達成
することができる。従って通常の圧力低下という不備を起こすことなく工程の収
着速度を上昇させることができる。
で生ずる圧力低下効果の大きさを示す。このような圧力低下量の増加は、処理性
能を低くするように作用し、従って増加した処理収着速度によって得られた増分
を少なくとも部分的に相殺する。ゆえに性能の向上は、吸着剤粒子径を減少させ
ることによってよりもSCRRを増加させることによって行うのが好ましい。し
かし、特定の性能指数FoMを有する与えられた材料の性能を、SCRRを増加
させ粒子径を制御することによって向上させることもできる。本発明は、最終的
には処理サイクルに対してより大きな柔軟性を与えることによって、与えられた
吸着剤及び粒子径について、より小さな床、より小さな圧力低下、及びより短い
サイクルを提供し、更には資金と運転費用を低減することを可能にする。
下の値は、式3を使って算出したものである。
d Transport and Pore Structure”、Acad
emic Press、ニューヨーク(1979)
る工程は、特定の吸着剤における固有の収着速度と平衡特性との関係を、上記し
た材料を用いて達成される生成物回収率や床寸法因子(BSF)といった工程の
特徴と、相関させることを含む。工程のこうした特徴はPSA(O2)パイロッ トプラントでの実際の実験を通じて、又はモデリングを通じて決定できるという
ことは当業者には自明であろう。
じてデータを相関させる。用いられたパイロットプラントは、2個の円筒床(そ
れぞれ直径3インチ)に吸着ビーズ(8×12メッシュ)を通常高さ66インチ
まで充填したものである。吸着剤は活性化した状態で用いるが、その状態を維持
するために乾燥したN2下で取り扱われる。工場は環境温度で運転され、最高圧 力150kPa及び最低圧力35kPaにて、90%O2純度の産物を生成する 。このユニットの定常状態の運転は、断熱状態よりも等温線に近く、線形流量は
1.3正規ft3/s−ft2であった。
定義されるBSF、である。
Mデータを図2に示した。全てのロットはUOP社(米国イリノイ州デスプレー
ンズ)から得た。類似の化学組成を有する試料のデータは、FoMによると、類
似の平衡特性を有する群に属する。示された最低値はNaX(2.3)(白い三
角形)(12%アタゲルバインダー)についてものものだった。残った試料は、
円形で表わされるX(2.5)、三角形で表わされるX(2.3)及び四角形で
表わされるX(2.0)という異なるSiO2/Al2O3比を有するLiX(1 2%アタゲルバインダー)であった。FoM値に関する順序は、予想しないもの
であった。例えば0.55〜0.75のSCRR値において、パイロット性能は
平衡特性が向上する(例えばFoMが増加する)につれて向上した。
差が原因で、類似の平衡特性を有する(例えばFoM値の間隔が狭い)試料のS
CRR値が実際に2の因数で異なることを示している。さらに、これらの吸着剤
の向上した系(パイロット)性能は、増加するSCRRに相関している。この事
実は、吸着剤の固有速度と平衡特性との両方が、PSA工程性能を向上させるた
めに考慮されるべき重要なパラメーターである、という本発明の基礎を成す前提
を支持している。
のである。これらの7つの試料において、正規化O2回収率の平均値(0.89 3±0.019)、正規化床寸法因子の平均値(1.211±0.074)は、
パイロットプラント性能データから計算した。残る試料については、正規化量の
対応する平均値は、回収率が0.840±0.060、床寸法因子は1.303
±0.173であった。
を定義した。 (SCRR1−d)*FoM1=c、及び(SCRR2−d)*FoM2=c これらを同時に解いて「d」と「c」を得た。d=0.22は全てのデータにつ
いて保持されたが、「c」の値は下に述べるように性能の差を表わした。
、FoM=3及びSCRR=1.0の材料は、FoM=5及びSCRR=0.7
の材料が有すると予想される処理工場性能と同じ性能を有しうる。従って、速度
及び平衡は、この一定性能曲線に沿って互換性がある。
唆がなされていない。
定数「c」は特定の吸着剤について実際に得られたパイロットプラント性能基準
である。
異なる性能を示しうるという認識に基づいている。材料の特性とパイロットプラ
ント性能との関係は、O2回収率への依存性と定数「c」(即ちSCRR及びF oMの生成物)における床寸法因子を研究することによってより明瞭に立証する
ことができる。例えば、正規化O2回収率の√(SCRR*FoM)への依存度 を、図4に例証した。
FoM)について図5に示した。この図は[SCRR*FoM]の値の増加に伴
って正規化床寸法因子が減少することを明確に示している。これらの図に示され
た動作は、式8及び図6における関係を強力に支持している。
温度、最高及び最低圧力及び供給成分、並びに床寸法及び形状、サイクル段階及
び時間、及び気体流)に依存する。ここで観察された一般的な傾向は、他の場合
にも保持されるが、数値は変化しうる。
の関係を用いて、PSA(O2)についてパイロット性能から相対的生産コスト に変換することができる。その結果得られる産業上の性能と材料特性との関係は
、サイクル条件の詳細からは比較的に独立している。
oM)を有するが高いSCRRを有する材料は、より大きな平衡特性(例えばよ
り大きなNML FoM)を有するが低いSCRRを有する材料と同じ性能を有
しうる。
それぞれ異なる「c」と有する各曲線は、一定の全体的性能を表わす。「c」が
増加するにつれて、増加した回収率及び/又は減少したBSFが少なくとも原因
となって、全体的な生産コストは減少する。本発明の目的を達成するために、>
2.5の値を有する材料が好ましく、>5の値を有する材料がより好ましく、>
8の値を有する材料が更により好ましく、>10の値を有する材料が更により好
ましく、>11の値を有する材料が最も好ましい。。
ダーを含む。
験に用いられた吸着剤床に直接適用される。関係性は床の深さ、吸着剤粒子径、
及び気体流量に影響される。試験においては、床の深さを66インチ、エルグン
粒子径を平均1.9mmとした。流量は1.3正規ft3/s−ft2であった。
これが基本の場合である。別の条件では、SCRRの値はおおまかには下記式に
よって与えられる。 SCRRA=SCRRB*(66/ZA)*(DPA/1.9)2*(uA/1.3) (式9) ここで、SCRRAは別条件の場合における固有速度であり、 SCRRBは基本の場合における固有速度であり、 ZAは別条件の場合における床の深さ(インチ)であり、 uAは正規ft3/s−ft2の流量であり、そして DPAは別条件の場合におけるエルグン直径(mm)である。
達成するために、図6のSCRRBの値を用いて式9から計算したSCRRAの値
を用いなければならない。当業者は更に圧力低下の効果を考慮に入れるであろう
。
とができる。好ましい方法としては、吸着剤(即ちゼオライト又はゼオライト状
結晶)を改変する方法が挙げられる。この成分が吸着を制御するので、(1)Δ
N2負荷量、(2)供給に対するαT、(3)再生に対する比[αT/αB]、とい
うNML FoMを構成する因子のうち1個以上を増加させることによって、平
衡特性を向上させることができる。
作することによって達成することができる。こうした製造方法は、吸着剤の結晶
間気体移動用孔(総量、孔サイズ分布、孔の長さ及び孔のくねり)を改変させる
ことを含んでいると考えられるが、この理論に拘泥されることは意図しない。
もの、バインダーの苛性消化、選択された寸法・濃度及び組成を有する繊維の包
入(inclusion)及びそれに続く燃焼が挙げられる。
て有意に大きくなるように、上記した方法を組込んで吸着剤は生成されてきた。
更にそのような増加は、多孔性を従来の吸着剤について望ましい範囲に保持しな
がら達成されてきた。実際、上記した方法及び式、特に苛性消化は、SCRRを
増加させる一方で多孔性を減少させる。上記についての特定のパラメーターは、
同じ者に譲渡されている共出願D−20,658(Chao)に記載があるが、
ここに参照して説明に代える。
LiX(2.0)ゼオライトが挙げられるが、これに限定されるものではない。
この材料は、図6において試料6として同定されている。
い分けしたNaKX(2.0)及び360g(乾燥重量)のカオリンを、シンプ
ソン混合粉砕器で混合した。10ml/分の速度でポンプから水を15分間注入
し、次いで4ml/分で40分間注入した。混合物を更に20分間混練してから
、ノータ混合器(Hosokawa Micron DBY−10R)に移して
ドウ状からビーズ状に変化させた。焼成する前に、ビーズを一晩空気乾燥した。
乾燥空気パージのオーブン内でビーズを薄い床形にして焼成した。2時間で温度
を600℃に上げ、600℃に2時間保持した。焼成したビーズを冷却し、ふる
いにかけた。
)ビーズを、下記のように調製した消化液で処理した。まず、360gのNaO
H及び251.1gのKOHを7386gの水に溶解した。次に、320mlの
「犠牲」となる、未消化のビーズを溶液に添加し、攪拌しながら90℃に2時間
加熱した。混合物を沈降させたのち、6397.7gの上澄液を回収した。この
液体に1477.2mlの水、72.0gのNaOH及び50.2gのKOHを
添加し、失われた苛性を補給した。未消化のビーズを2個のステンレススチール
製カラム(直径3インチ)に補填した。消化液を共通の貯蔵器からポンプで引き
出し、カラムに30ml/分、88℃で26時間通過させた。次いで各カラム中
のビーズを88℃で、まず40リットルのNaOH溶液(pH=12)で、次い
で30リットルのNaOH溶液(pH=8.5)で洗浄した。最後に、消化され
た生成物を空気乾燥してスクリーンした。
の8×12メッシュNaKX(2.0)苛性消化ビーズを加熱したガラスカラム
(直径3インチ)に充填した。イオン交換溶液を90℃に予熱して脱気し、カラ
ム下部から15ml/分で約24時間カラム内を循環させた。交換溶液は216
2gのLiClを80リットルの蒸留水に溶解し、LiOH溶液を添加してpH
を9に調節することによって調製した。一般的な、10〜12倍の理論量のLi が用いられた。交換の後、pH=9(LiOHにより調節)の予熱された蒸留水
を30リットル用いて、ポンプにより60ml/分の量でビーズを洗浄した。次
いで洗浄した生成物を空気乾燥した。
トラップを備えた真空系で活性化した。試料を10時間で約450℃に加熱し、
450℃に約6時間保持した。活性化試料を、上記した吸着速度測定装置内で試
験した。材料は下記の特性を有していた。 平均ビーズ直径:2.001mm 嵩密度:0.560g/cm3 相対速度:0.327mmol/g−s SCRR:2.371mmol−mm2/g−s NML FoM(300K):5.57mmol/g
についての記載がないということは、特筆するに値する。
な種類の吸着剤又は同じ種類で異なる吸着及び/又は物理特性を有する吸着剤を
層及び混合物の形で用いて)実施することができる、ということも明白である。
例えば、本発明において考慮されている速度向上を、Ackley(同時係属出
願SN08/837,411)、Notaro他(USP5,674,311)
及びWatson他(USP5,529,610)に示唆されている層状床に適
用することができる。
主に負荷量(総N2容量)、ΔN2負荷量(作業能率)及び吸着選択性といった平
衡特性に焦点を置いていたのに対し、本発明は収着速度及び、収着速度と平衡特
性との関係を考慮している。
比、供給速度等)に適用される。最大処理性能を確保するためには、これらの概
念を適用する前に、対象となる処理条件における吸着剤の速度特性の数値を求め
ることだけが必要である。同様にこれらの概念は、準大気圧(VSA)、トラン
ス(trans-)大気圧(VPSA)又は過(super-)大気圧(PSA)を用いた単
一床にも複数床にも用いることができる。ここに述べた速度増加の概念は、特定
の吸着器形状に限定されるものではなく、軸流、放射状流、横越流等の吸着器に
効果的に適用することができる。吸着剤は吸着器容器内に拘束してもよいし、拘
束しなくてもよい。
徴は、本発明に従って他の特徴と組合せてもよい。当業者は請求の範囲に含まれ
ることを企図した他の態様が可能であることを理解されるであろう。
グラフである。
び曲線である。
。
ある。
Claims (17)
- 【請求項1】 窒素を含有する供給気体から窒素を分離する方法であって、 Aゼオライト、Yゼオライト、NaX、混合カチオンXゼオライト、斜方沸石
、モルデン沸石、シャプチロ沸石、シリカ−アルミナ、アルミナ、シリカ、珪酸
チタン、燐酸塩、及びこれらの混合物からなる群より選ばれてなり、窒素に対し
て平衡選択性を有し、且つ下記の双曲線関数 (SCRR−0.22)*NML FoM≧2.5 [ここで SCRR=RR*(d粒子)2; RR=ΔN2(YF,YO)/(t2−t1); ΔN2(YF,YO)=[p,YFにおけるN2負荷量]−[p,YOにおけるN 2 負荷量] (300K温度下); YF、YO、Y2及びY1は気体相中のモル分率であり、t2及びt1はそれぞれ
濃縮先端部におけるY2及びY1に対応する時間である; d粒子=吸着剤粒子のエルグン直径; NML FoM=[ΔN2(T,B)]*[αT(N2/O2)]2/[αB(N2/
O2)] (300K温度下で測定); ΔN2(T,B)=[pT,XTにおけるN2負荷量]−[pB,XBにおけるN2 負荷量]; αT(N2/O2)=[XT(N2)/XT(O2)]/[YT(N2)/YT(O2)]; αB(N2/O2)=[XB(N2)/XB(O2)]/[YB(N2)/YB(O2)]; 下付きのTは最高吸着圧を示し、Bは最低吸着圧を示し; XT及びXBは下付き文字に示される圧力における吸着相中の指示された分子
のモル分率であり; YT及びYBは下付き文字に示される圧力における気体相中の指示された分子の
モル分率である]、 によって定義される特性を有する吸着剤を有する吸着域において、前記吸着剤に
前記気体を接触させて、窒素を該吸着剤上に吸着させる分離方法。 - 【請求項2】 以下のパラメーター:ΔN2負荷量、供給に対するαT、及び
再生に対する比[αT/αB]のうち、少なくとも1個を増加させることによって
、NML FoMが増加することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 該吸着剤が、Li+と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属 又はその両方とを含むXゼオライトであることを特徴とする、請求項1に記載の
方法。 - 【請求項4】 該吸着剤のSiO2/Al2O3比が5.0以下であることを 特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 【請求項5】 該吸着剤のSiO2/Al2O3比が2.5以下であることを 特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 【請求項6】 該吸着域が、該供給気体の流れに対して軸状、放射状又は横
越状であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 該吸着域が、2種以上の吸着剤を包含することを特徴とする
、請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 該2種以上の吸着剤が、異なる層に存在することを特徴とす
る、請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 該2種以上の吸着剤が、単層または1個以上の層内で混合さ
れていることを特徴とする、請求項7に記載の方法。 - 【請求項10】 Aゼオライト、Yゼオライト、NaX、混合カチオンXゼ
オライト、斜方沸石、モルデン沸石、シャプチロ沸石、シリカ−アルミナ、アル
ミナ、シリカ、珪酸チタン、燐酸塩、及びこれらの混合物からなる群より吸着剤
から、下記の双曲線関数によって定義される特性、 (SCRR−0.22)*NML FoM≧2.5 [ここで SCRR=RR*(d粒子)2; RR=ΔN2(YF,YO)/(t2−t1); ΔN2(YF,YO)=[p,YFにおけるN2負荷量]−[p,YOにおけるN 2 負荷量] (300K温度下); YF、YO、Y2及びY1は気体相中のモル分率であり、t2及びt1はそれぞれ
濃縮先端部におけるY2及びY1に対応する時間である; d粒子=吸着剤粒子のエルグン直径; NML FoM=[ΔN2(T,B)]*[αT(N2/O2)]2/[αB(N2/
O2)] (300K温度下で測定); ΔN2(T,B)=[pT,XTにおけるN2負荷量]−[pB,XBにおけるN2 負荷量]; αT(N2/O2)=[XT(N2)/XT(O2)]/[YT(N2)/YT(O2)]; αB(N2/O2)=[XB(N2)/XB(O2)]/[YB(N2)/YB(O2)]; Tは最高吸着圧を示し、Bは最低吸着圧を示し; XT及びXBは下付き文字に示される圧力における吸着相中の指示された分子
のモル分率であり; YT及びYBは下付き文字に示される圧力における気体相中の指示された分子の
モル分率である] を有する吸着剤を選択することよりなる、窒素含有気体からの窒素分離に用い
る吸着剤の選択方法。 - 【請求項11】 以下のパラメーター:ΔN2負荷量、供給に対するαT、及
び再生に対する比[αT/αB]のうち、少なくとも1個を増加させることによっ
て、NML FoMが増加することを特徴とする、請求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 該吸着剤が、Li+と、アルカリ金属又はアルカリ土類金 属又はその両方とを含むゼオライトであることを特徴とする、請求項10に記載
の方法。 - 【請求項13】 該吸着剤のSi/Al比が5.0以下であることを特徴と
する、請求項10に記載の方法。 - 【請求項14】 該吸着剤のSi/Al比が2.5以下であることを特徴と
する、請求項10に記載の方法。 - 【請求項15】 空気から酸素を生成する方法であって、 吸着域において、窒素に対して平衡選択性を有する吸着剤に空気を接触させて
、窒素を該吸着剤上に吸着させる [ここで該吸着域は、吸着剤吸着容量に相関している固有速度を有する平衡選
択性吸着剤を包含する] 段階を含む方法。 - 【請求項16】 a)所与の吸着剤のNML FoM平衡特性を測定し; b)下記式からSCRRの最小値を計算し (SCRR−0.22)*NML FoM≧2.5 [ここで SCRR=RR*(d粒子)2; RR=ΔN2(YF,YO)/(t2−t1); NML FoM=[ΔN2(T,B)]*[αT(N2/O2)]2/[αB(N2/O2)] (300K温度下で測定); ΔN2(T,B)=[pT,XTにおけるN2負荷量]−[pB,XBにおけるN2 負荷量]; αB(N2/O2)=[XB(N2)/XB(O2)]/[YB(N2)/YB(O2)]; αT(N2/O2)=[XT(N2)/XT(O2)]/[YT(N2)/YT(O2)]; YF、YO、Y2及びY1は気体相中のモル分率であり、t2及びt1はそれぞれ
濃縮先端部におけるY2及びY1に対応する時間である; d粒子=吸着剤粒子のエルグン直径; Tは最高吸着圧を示し、Bは最低吸着圧を示し; XT及びXBは下付き文字に示される圧力における吸着相中の指示された分子
のモル分率であり; YT及びYBは下付き文字に示される圧力における気体相中の指示された分子の
モル分率である];そして c)SCRRを変える形態を前記の吸着剤に持たせるように、吸着剤の合成状態
を改変することによって、該SCRR最小値以上のSCRR測定値を有する吸着
剤を調製する 段階を含む、所与の吸着剤の性能を向上させる方法。 - 【請求項17】 被吸着性材料が吸着剤によって吸着される速度を測定する
装置であって、 a)吸着床; b)酸素源、及び該酸素を該吸着庄に供給する手段; c)空気又はN2及びO2のみからなる合成空気混合物源、並びに該酸素を吸着庄
に供給する手段; d)酸素濃度測定用としての、該吸着庄の下流に位置する酸素分析器;及び e)酸素流量測定用としての、該吸着庄の下流に位置する流量計 を備えた吸着速度測定装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US7625798P | 1998-02-27 | 1998-02-27 | |
US60/076,257 | 1998-02-27 | ||
PCT/US1999/004388 WO1999043417A1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | Vpsa process using improved adsorbent materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002504419A true JP2002504419A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=22130872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000533206A Pending JP2002504419A (ja) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | 吸着剤を用いるvpsa法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6444014B1 (ja) |
EP (1) | EP1059998A1 (ja) |
JP (1) | JP2002504419A (ja) |
KR (1) | KR100582914B1 (ja) |
CN (1) | CN1168522C (ja) |
AU (1) | AU2796499A (ja) |
BR (1) | BR9908291A (ja) |
CA (1) | CA2321552A1 (ja) |
IN (1) | IN192147B (ja) |
WO (1) | WO1999043417A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006112534A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 4ポート自動切替えバルブ |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2822085B1 (fr) * | 2001-03-16 | 2003-05-09 | Air Liquide | Adsorbant a transfert de matiere ameliore pour procede vsa ou psa |
US6605136B1 (en) | 2002-07-10 | 2003-08-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pressure swing adsorption process operation and optimization |
US7717985B2 (en) * | 2006-07-26 | 2010-05-18 | Donaldson Company | Sorption systems with naturally occurring zeolite, and methods |
ES2761656T3 (es) * | 2007-03-08 | 2020-05-20 | Praxair Technology Inc | Adsorbentes de alta velocidad y alta resistencia al aplastamiento |
WO2009064569A1 (en) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods of generating and utilizing utility gas |
CA2721724C (en) | 2008-04-30 | 2016-06-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and apparatus for removal of oil from utility gas stream |
CN102917767B (zh) | 2010-05-28 | 2015-11-25 | 埃克森美孚上游研究公司 | 整合吸附器头以及与其相关的阀设计和变化吸附法 |
TWI495501B (zh) | 2010-11-15 | 2015-08-11 | Exxonmobil Upstream Res Co | 動力分餾器及用於氣體混合物之分餾的循環法 |
EA201391255A1 (ru) | 2011-03-01 | 2014-02-28 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Устройства и системы, имеющие компактную конфигурацию многочисленных слоев для цикловой адсорбции, и связанные с этим способы |
BR112013018599A2 (pt) | 2011-03-01 | 2019-09-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelho e sistemas relacionados |
US9352269B2 (en) | 2011-03-01 | 2016-05-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a rotary valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
BR112013018276A2 (pt) | 2011-03-01 | 2019-09-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | métodos de remover contaminantes de uma corrente de hidrocarbonetos por adsorção oscilante e aparelhos e sistemas relacionados |
MY173802A (en) | 2011-03-01 | 2020-02-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | Apparatus and systems having an encased adsorbent contractor and swing adsorption processes related thereto |
WO2012118757A1 (en) | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having a reciprocating valve head assembly and swing adsorption processes related thereto |
BR112013017622A2 (pt) | 2011-03-01 | 2016-10-11 | Exxonmobil Upstream Res Co | aparelho e sistema que tem uma montagem de válvula giratória e processos de absorção de oscilação relacionados à mesma |
US9034078B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-05-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and systems having an adsorbent contactor and swing adsorption processes related thereto |
WO2016014232A1 (en) | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto |
RU2699551C2 (ru) | 2014-11-11 | 2019-09-06 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Высокоемкие структуры и монолиты посредством печати пасты |
WO2016094034A1 (en) | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Adsorbent-incorporated polymer fibers in packed bed and fabric contactors, and methods and devices using same |
CA2970307C (en) | 2014-12-23 | 2019-10-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Structured adsorbent beds, methods of producing the same and uses thereof |
EA034705B1 (ru) | 2015-05-15 | 2020-03-10 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Аппарат и система для процессов короткоцикловой адсорбции, связанные с ней |
CA2979869C (en) | 2015-05-15 | 2019-12-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto comprising mid-bed purge systems |
US10124286B2 (en) | 2015-09-02 | 2018-11-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
EP3344371B1 (en) | 2015-09-02 | 2021-09-15 | ExxonMobil Upstream Research Company | Process and system for swing adsorption using an overhead stream of a demethanizer as purge gas |
KR102119378B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-08 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 능동 제어식 공급물 포핏 밸브 및 수동 제어식 생성물 밸브를 갖는 관련 스윙 흡착 공정용 장치 및 시스템 |
KR102118860B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-04 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템 |
KR102123224B1 (ko) | 2015-10-27 | 2020-06-16 | 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 | 복수의 밸브들을 갖는 관련 스윙 흡착 공정을 위한 장치 및 시스템 |
US10744449B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-08-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
AU2017234450B2 (en) | 2016-03-18 | 2020-02-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
CN109195685A (zh) | 2016-05-31 | 2019-01-11 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于变吸附方法的装置和*** |
CA3025615A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
US10434458B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-10-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes related thereto |
CA3033235C (en) | 2016-09-01 | 2022-04-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Swing adsorption processes for removing water using 3a zeolite structures |
US10328382B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for testing swing adsorption processes |
US10710053B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-07-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
US10549230B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-02-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | Self-supporting structures having active materials |
US11331620B2 (en) | 2018-01-24 | 2022-05-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
US11413567B2 (en) | 2018-02-28 | 2022-08-16 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and system for swing adsorption processes |
WO2020131496A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Flow modulation systems, apparatus, and methods for cyclical swing adsorption |
WO2020222932A1 (en) | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Rapid cycle adsorbent bed |
US11655910B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-05-23 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Adsorption processes and systems utilizing step lift control of hydraulically actuated poppet valves |
US11433346B2 (en) | 2019-10-16 | 2022-09-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Dehydration processes utilizing cationic zeolite RHO |
CN116407923A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 快周期变压吸附方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4859217A (en) | 1987-06-30 | 1989-08-22 | Uop | Process for separating nitrogen from mixtures thereof with less polar substances |
EP0449448B1 (en) * | 1990-03-29 | 1997-01-22 | The Boc Group, Inc. | Process for producing oxygen enriched product stream |
US5074892A (en) | 1990-05-30 | 1991-12-24 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Air separation pressure swing adsorption process |
FR2667800B1 (fr) | 1990-10-11 | 1992-12-04 | Air Liquide | Procede de separation par adsorption, et adsorbeur. |
US5071449A (en) | 1990-11-19 | 1991-12-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Gas separation by rapid pressure swing adsorption |
US5266102A (en) | 1992-09-23 | 1993-11-30 | Air Products And Chemicals, Inc. | O2 VSA process with low O2 capacity adsorbents |
US5258060A (en) * | 1992-09-23 | 1993-11-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Adsorptive separation using diluted adsorptive phase |
US5529610A (en) | 1993-09-07 | 1996-06-25 | Air Products And Chemicals, Inc. | Multiple zeolite adsorbent layers in oxygen separation |
FR2737975B1 (fr) | 1995-08-21 | 1997-10-03 | Air Liquide | Appareil de separation de gaz par adsorption |
US5674311A (en) | 1995-10-20 | 1997-10-07 | Praxair Technology, Inc. | Adsorption process and system using multilayer adsorbent beds |
US5711787A (en) * | 1995-11-22 | 1998-01-27 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen recovery pressure swing adsorption process |
FR2743507B1 (fr) | 1996-01-16 | 1998-03-06 | Air Liquide | Procede pour la separation de melanges d'oxygene et d'azote utilisant un adsorbant a porosite amelioree |
US5868818A (en) * | 1996-08-08 | 1999-02-09 | Tosoh Corporation | Adsorbent for air separation, production method thereof, and air-separation method using it |
US5769928A (en) | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Praxair Technology, Inc. | PSA gas purifier and purification process |
FR2767717B1 (fr) * | 1997-08-28 | 1999-10-01 | Air Liquide | Granulometrie et epaisseur de lit d'une unite psa |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP2000533206A patent/JP2002504419A/ja active Pending
- 1999-02-26 US US09/622,867 patent/US6444014B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-26 EP EP99908562A patent/EP1059998A1/en not_active Withdrawn
- 1999-02-26 CN CNB998033545A patent/CN1168522C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-26 BR BR9908291-8A patent/BR9908291A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-02-26 CA CA002321552A patent/CA2321552A1/en not_active Abandoned
- 1999-02-26 KR KR1020007009439A patent/KR100582914B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-02-26 WO PCT/US1999/004388 patent/WO1999043417A1/en active IP Right Grant
- 1999-02-26 AU AU27964/99A patent/AU2796499A/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-07-18 IN IN190MU2000D patent/IN192147B/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006112534A1 (ja) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 4ポート自動切替えバルブ |
US7846239B2 (en) | 2005-04-19 | 2010-12-07 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Automatic four-port selector valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2796499A (en) | 1999-09-15 |
US6444014B1 (en) | 2002-09-03 |
IN192147B (ja) | 2004-02-28 |
CN1168522C (zh) | 2004-09-29 |
CA2321552A1 (en) | 1999-09-02 |
BR9908291A (pt) | 2000-10-31 |
CN1291908A (zh) | 2001-04-18 |
KR20010041327A (ko) | 2001-05-15 |
EP1059998A1 (en) | 2000-12-20 |
WO1999043417A1 (en) | 1999-09-02 |
KR100582914B1 (ko) | 2006-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002504419A (ja) | 吸着剤を用いるvpsa法 | |
US6500234B1 (en) | Rate-enhanced gas separation | |
EP1085935B1 (en) | Rate-enhanced gas separation | |
US4925460A (en) | Chabazite for gas separation | |
CA2432419C (en) | Enhanced rate psa process | |
US6432170B1 (en) | Argon/oxygen selective X-zeolite | |
US5413625A (en) | Mixed ion-exchanged zeolites and processes for the use thereof in gas separations | |
AU701448B2 (en) | Adsorptive separation of nitrogen from other gases | |
JP2001113115A (ja) | ガスの分離方法 | |
US6572838B1 (en) | Process for the preparation of molecular sieve adsorbent for selective adsorption of nitrogen and argon | |
JP2002177773A (ja) | モノリス吸着剤の活性化方法 | |
EP1485200B1 (en) | Process for the preparation of molecular sieve adsorbent for selective adsorption of nitrogen and argon | |
KR20150087178A (ko) | 질소 및 탄화수소를 포함하는 공급 원료로부터 고순도 질소 및 선택적으로 고순도 탄화수소를 생산하기 위한 순환 방법 | |
WO2019161077A1 (en) | Superior core-in-shell component composite adsorbents for vsa/vpsa/psa systems | |
CA2182641A1 (en) | Process for the absorption of nitrogen from gas mixtures using pressure-swing adsorption with zeolites | |
US12017204B2 (en) | Superior core-in-shell component composite adsorbents for VSA/VPSA/PSA systems | |
JP2002143678A (ja) | 空気分離プロセス用のモノリス吸着剤を調製する方法 | |
Wawrzyn’czak | 3 Adsorption technology | |
MXPA00008379A (en) | Vpsa process using improved adsorbent materials | |
MXPA00008380A (en) | Rate-enhanced gas separation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060104 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20060404 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20060411 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060704 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060704 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070522 |