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DE3327091A1 - Verfahren zum entfernen von stickstoffgas aus einer mischung aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co oder aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts), co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co - Google Patents

Verfahren zum entfernen von stickstoffgas aus einer mischung aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co oder aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts), co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co

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DE3327091A1
DE3327091A1 DE19833327091 DE3327091A DE3327091A1 DE 3327091 A1 DE3327091 A1 DE 3327091A1 DE 19833327091 DE19833327091 DE 19833327091 DE 3327091 A DE3327091 A DE 3327091A DE 3327091 A1 DE3327091 A1 DE 3327091A1
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DE
Germany
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adsorption
stage
pressure
column
gas
Prior art date
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Granted
Application number
DE19833327091
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English (en)
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DE3327091C2 (de
Inventor
Shigeki Shiga Hayashi
Masahiko Takatsuki Osaka Kumagai
Shigeo Kobe Hyogo Marsui
Yogo Kusatsu Shiga Tukahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Osaka Oxygen Industries Ltd
Original Assignee
Osaka Oxygen Industries Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Oxygen Industries Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Osaka Oxygen Industries Ltd
Publication of DE3327091A1 publication Critical patent/DE3327091A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3327091C2 publication Critical patent/DE3327091C2/de
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Description

Verfahren zum Entfernen von Stickstoffgas aus einer Mischung aus N0 und CO oder aus N n , CO 0 und CO
—---■■—-■- - ■ ■ £ ' -»■- ■■■■■ £ £ . . ι
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von CO oder CO + CO2 aus einer Mischung aus N2 und CO oder N_, CO2 und CO durch Druck-Swing-Adsorption (PSA) und insbesondere ein Verfahren zum Entfernen.von Stickstoffgas aus den Abgasen von Hochöfen oder Konvertern mittels PSA.
Im allgemeinen enthalten die Abgase aus Hochöfen und Konvertern folgende Bestandteile: 10
U L. I U
aus
aus		 Hochöfen
Konvertern		 CO 0
0		 H 2 CO 2 N 2 °2
Abgas
Abgas		 23,
66,		 3
2		 ,0
,0		 20
16		 ,0
,0		 54
15		 ,0
,9 		0
0,1
(Volumenprozent)
.j- Da diese Abgase verhältnismässig grosse Mengen an Kohlenmonoxid enthalten, werden diese Gase als Reduktionsmittel oder als Verbrennungsgas für Hochöfen oder Konverter verwendet, indem man diese Gase in den Hochöfen oder Konvertern im Kreislauf führt.
Diese Gase enthalten jedoch grosse Mengen an Stickstoff
neben Kohlenmonoxid. Verwendet man diese Gase als Verbrennungsgase in den öfen, dann wird die Verbrennung des Kohlenmonoxids in den öfen durch den Stickstoff unter-2Q drückt. Darum ist es wünschenswert, bei der Verwendung der Abgase als Verbrennungsgase den Stickstoff aus den Gasen zu entfernen.
Leitet man eine Gasmischung aus zwei oder mehr gasförmigen Bestandteilen durch eine ein Adsorptionsmittel enthaltende Säule, dann entwickelt das Adsorptionsmittel selektive Adsorptionseigenschaften bezüglich der jeweiligen Komponenten in der Mischung. Die Trennung einer Komponente aus einer Mischung, die zwei oder mehr Komponenten enthält, wird mittels PSA unter Verwendung eines
Adsorptionsmittels ermöglicht. In zahlreichen Patenten
und Patentanmeldungen werden Verfahren zum Abtrennen von schlecht adsorbierbaren Komponenten aus einem Gemisch aus schlecht adsorbierbaren Komponenten und leicht adsorbierbaren Komponenten mittels PSA beschrieben. Beispielsweise hat man Sauerstoff aus der Luft, die Sauerstoff (schlecht adsorbierbare Komponente) und Stickstoff (gut adsorbierbare Komponente) enthält, mittels PSA beschrieben.
Adsorptionsmittel, die in der Lage wären, selektiv Stickstoff aus einer Mischung aus Stickstoff und Kohlenmonoxid zu adsorbieren, hat man bisher noch nicht hergestellt. Daher wurden bisher auch keine Verfahren entwickelt, um leicht adsorbierbare Komponenten aus einer Mischung aus leicht adsorbierenbaren Komponenten und schwer adsorbierbaren Komponenten mittels PSA abzutrennen. Man hat auch bisher angenommen, dass es unmöglich sei, CO oder CO + CO2 aus den Abgasen von Hochöfen oder von Konvertern abzutrennen.
20 .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtrennen von leicht adsorbierbaren Komponenten (CO etc.) aus einer Mischung aus leicht adsorbierbaren Komponenten (CO etc.) und schlecht adsorbierbaren Komponenten
25 (N2) mittels PSA zu zeigen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Stickstoffgas aus einem Gas, enthaltend Kohlenmonoxid und Stickstoff, durch Druck-Swing-Adsorption unter Verwendung von wenigstens zwei Adsorptionskolonnen, enthaltend ein Adsorptionsmittel, welches selektive Adsorptionseigenschaften gegenüber Kohlenmonoxid aufweist, das gekennzeichnet ist durch folgende Stufen:
JJZVUSl
- ίο -
(i) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne durch das zugeführte Gas mit Druck beaufschlagt, wobei die Stufe (vi) zuvor vollendet wurde,
(ii) eine Stufe, bei welcher man das zugeführte Gas in die Adsorptionskolonne einführt, wobei Stufe (i) zuvor vollendet worden war, so dass Kohlenmonoxid auf oder in dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, bis zum Durchbruch oder bis unmittelbar bevor dieser Punkt erreicht ist,
(iii) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (ii) zuvor vollendet war, mit der anderen Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor beendet war, verbindet und den Druck in der ersteren Adsorptionskolonne auf eine Atmosphäre oder einen Druck in der Nähe davon vermindert und den Druck in der letzteren Adsorptionskolonne
erhöht,
20
(iv) eine Stufe, bei welcher man Stickstoffgas ablüftet, indem man Produktgas durch die Adsorptionskolonne leitet, nachdem Stufe (iii) zuvor beendet worden war,
(v) eine Stufe, bei welcher man das auf oder in dem Adsorptionsmittel der Adsorptionskolonne adsorbierte Kohlenmonoxid, nachdem die Stufe (iv) zuvor beendet worden war, mittels einer Vakuumpumpe
unter Gewinnung eines Produktgases desorbiert, und
(vi) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor durchgeführt worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (ii) zuvor beendet worden war, unter Druckerhöhung der ersteren Kolonne verbindet,
wobei man periodisch den Strom zwischen den Adsorptionskolonnen umschaltet und dadurch die obigen
Stufen in allen Adsorptionskolonnen wiederholt. 10
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Abtrennen von Stickstoffgas aus einem zugeführten Gas aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Stickstoff durch Druck-Swing-Adsorption, unter Verwendung von wenig-
15 stens zwei Adsorptionskolonnen, enthaltend ein Adsorptionsmittel, welches selektiv Adsorptionseigenschaften gegenüber Kohlenmonoxid und Kohlendioxid aufweist, das gekennzeichnet ist durch folgende Stufen:
Adsorptionskolonnen, enthaltend ein Adsorptionsmit-
tel, welches selektiv Adsorptionseigenschaften gegenüber Kohlenmonoxid und Kohlendioxid aufweist, gekennzeichnet durch folgende Stufen:
(i) eine Stufe, bei welcher man eine Adsorptionskolonne mit dem zugeführten Gas mit Druck beaufschlagt, nachdem Stufe (vi) zuvor beendet worden ist,
(ii) eine Stufe, bei welcher man das Gas in die Adsorptionskolonne einführt, nachdem Stufe (i) zuvor beendet worden war, unter Adsorption von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid auf oder in dem Adsorptionsmittel bis zum Durchbruch oder bis der Durchbruch unmittelbar bevorsteht,
L. I U \J I
(iii) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor vollendet worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (v) zuvor beendet worden war, verbin-5 det, unter Verminderung des Druckes in der ersteren Adsorptionskolonne auf eine Atmosphäre oder einem Druck in der Nähe davon und unter Erhöhung des Drucks in der letzteren Kolonne,
(iv) eine Stufe, bei welcher man Stickstoff ablüftet, indem man Produktgas durch die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (iii) zuvor beendet worden war, leitet,
(v) eine Stufe, bei welcher man Kohlenmonoxid und Kohlendioxid von dem Adsorptionsmittel in der Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (iv) zuvor beendet worden war, mittels einer Vakuumpumpe unter Gewinnung eines Produktgases desorbiert, und
(vi) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor beendet worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor beendet worden war, verbindet, unter
25 Erhöhung des Druckes in der ersteren Kolonne, wobei man periodisch den Strom zwischen den Adsorptionskolonnen ändert und so alle Stufen in allen Adsorptionskolonnen wiederholt.
Fig. 1 ist ein Fliessschema der erfindungsgemäss
verwendeten Vorrichtung.
Der Ausdruck "Nl" bedeutet Normalliter.
Als bei der praktischen Durchführung der Erfindung geeignete Adsorptionsmittel kommen natürliche oder synthetische Zeolithe, Molekularsiebe, Aktivkohle und dergleichen in Frage. Mordenit, eine Zeolithart,und ein Adsorptionsmittel, welche man erhält, indem man mordenitartige Zeolithe mahlt, worauf man dann die reformierten Zeolithe mit einem Bindemittel sintert, werden bevorzugt.
Stufe (i)
Bei dieser Stufe wird das Gas in eine Adsorptionskolonne eingeführt, um den Druck in der Kolonne zu erhöhen. Da das erfindungsgemäss zu gewinnende Gas eine leicht adsorbierbare Komponente ist, sind sehr hohe Adsorptionsdrücke unnötig. Im allgemeinen liegt der Adsorptions- druck bei nur. etwa 3 bar (überdruck)(3 kg/cm2-G). Auch Adsorptionsdrücke von weniger als 3 bar (überdruck) (3 kg/cm2-G) können verwendet werden. Ebenso können auch Adsorptionsdrücke von mehr als 3 bar (überdruck) (3 kg/ cm2-G) verwendet werden.
Stufe (ii)
Die Adsorptionsstufe wird weitergeführt bis zum Durchbruch oder unmittelbar bevor dieser Punkt erreicht ist.
J O L· I U Ό I
Stufe (iii)
Die Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor beendet worden war, wird mit der anderen Adsorptionskolonne/ bei welcher Stufe (v) zuvor vollendet worden war, verbunden, um die Gaskomponente aus der ersteren Kolonne abzuziehen und in die letztere Kolonne einzuleiten, wodurch der Druck in der ersteren Kolonne vermindert wird auf eine Atmosphäre oder einen Druck in der Nähe davon.
Stufe (iv)
Produktgas wird durch die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (iii) zuvor vollendet wurde, geleitet, um die schlecht adsorbierbare Komponente, den Stickstoff, abzulüften. Vorzugsweise ist der Druck bei dieser Stufe niedriger als der Adsorptionsdruck und höher als eine Atmosphäre. Im allgemeinen ist es nicht erforderlich eine Pumpe zu verwenden und man kann diese Stufe durchführen, indem man die Adsorptionskolonne mit dem Lagertank für das Produktgas verbindet. Vorzugsweise wird das Produktgas im Gleichstrom durch die Kolonne geleitet.
Stufe (v)
Die Adsorptionskolonne, bei welcher die Stufe (iv) zuvor vollendet war, wird auf 30 bis 60 Torr mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, um Produktgas, CO oder CO + CO2
4 · β ·
- 15 -
zu gewinnen. Die Evakuierung wird vorzugsweise im Gegenstrom vorgenommen.
Stufe (vi)
Die Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (v) zuvor vollendet wurde, wird mit der anderen Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor vollendet wurde, verbunden um die erstere Kolonne unter Druck zu setzen, indem man Gas aus der letzteren Kolonne in die erstere Kolonne einführt. Vorzugsweise wird das Einführen des Gases gleichströmig vorgenommen. Diese Stufe wird fortgeführt bis der Druck in der letzteren Kolonne auf eine Atmosphäre oder einen Druck in der Nähe davon vermindert ist. Am Ende dieser Stufe beträgt der Druck in der ersteren Kolonne weniger als eine Atmosphäre.
Die Erfindung wird anhand einer typischen Ausführungsform beschrieben, wodurch der Umfang der Erfindung, die Gewinnung von CO aus dem Abgas von Hochöfen oder Konvertern aber nicht eingeschränkt wird.
Fig.1 ist ein Fliessschema einer Vorrichtung zum Entfer-5 nen der schlecht adsorbierbaren Komponente, N„, aus einem Konverter unter Gewinnung der leicht adsorbierbaren Komponente, CO, mittels PSA.
Adsorptionskolonnen A und B enthalten Adsorptionsmittel, die in der Lage sind, selektiv die leicht adsorbierbare Komponente, CO, zu adsorbieren.
Beim Starten der Vorrichtung werden die Adsorptionskolonnen
A und B auf 30 Torr und vorzugsweise 60 Torr mittels einer Vakuumpumpe evakuiert. Man führt das Beschickungsgas ein, indem man das Ventil 1 öffnet. Bei dieser Stufe sind die Ventile 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 alle geschlossen. Während dieser Stufe wird in der Adsorptionskolonne B ein Vakuum aufrecht erhalten. Nachdem der Druck in Kolonne A auf 0,1 bis 3,0 bar (überdruck) (0,1 bis 3,0 kg/cm2*G) und vorzugsweise 0,5 bis 2,0 bar (Oberdruck)(0,5 bis 2,0 kg/cm2-G) gestiegen ist, wird Ventil 3 geöffnet, um diesen Druck zu halten. Während dieser Stufe wird die schlecht adsorbierbare Komponente, N2, in dem Gasbehälter 13 gehalten. Nach Beendigung der Adsorptionsstufe werden die Ventile 1 und 3 geschlossen und Ventil 5 wird geöffnet, wodurch ein Gasübergang aus Kolonne A in die Kolonne B erfolgt und der Druck in der Kolonne A auf eine Atmosphäre oder einen Druck in der Nähe davon vermindert wird. Dann werden die Ventile 3 und 7 geöffnet und das Produktgas strömt durch die Kolonne A, wobei man den Druck in der Kolonne A bei einem Druck von mehr als einer Atmosphäre und unterhalb des Adsorptionsdruckes hält und wodurch die schlecht adsorbierbare Komponente, N2 , die in den Hohlräumen des Adsorptionsmittels verbleibt, abgelüftet wird.Nachdem eine vorbestimmte Menge des Produktgases bei dieser Ablüftungsstufe verwendet wurde oder nachdem die Ablüftungsstufe während einer bestimmten Zeit durchgeführt wurde, wird Ventil 7 geschlossen. Dann öffnet man Ventil 9 und schliesst die Ventile 3 und 7 und die Kolonne A wird auf 30 Torr, vorzugsweise 60 Torr, mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, um die leicht adsorbierbare Komponente CO von dem
Adsorptxonsmittel zu gewinnen. Der Strom wird periodisch zwischen den Kolonnen A und B umgeschaltet, wodurch der PSA-Betrieb kontinuierlich ausgestaltet wird.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen beschrieben.
10 Beispiel 1
In diesem Beispiel wird die Abtrennung von CO aus einem Konverterabgas folgender Zusammensetzung gezeigt:
15 CO 88 % 1 angewendet.
CO 2 2 ο.
■ο
N2 β ,5 %
H2 3
°2 0 ,5 %
20
Es wird eine Vorrichtung gemäss Fig.
Adsorptionskolonnen A und B enthalten 0,5 kg modifizierten mordenitartigen Zeolit, der bei 3500C aktiviert wurde. Um die Vorrichtung in Betrieb zu nehmen, werden Kolonnen A- und B mittels einer Vakuumpumpe auf 60 Torr evakuiert.
Ventil 1 wird geöffnet und getrocknetes Konverterabgas wurde kontinuierlich durch die Kolonne A geleitet, wobei die Fliessgeschwindigkeit so eingestellt wurde, dass
/ UJ I
der Druck in der Kolonne A 1/0 bar (Überdruck)(1,0 kg/cm2-G) betrug und Ventil 3 geöffnet war. Die Adsorption wurde durchgeführt bis der Durchbruch des Adsorptionsmittels nahezu erreicht war. Beim Durchbruch wurde die Konzentration des zugeführten Gases am Einlass der Kolonne A gleich der Konzentration des Gases am Ausgang der Kolonne A. An diesem Punkt wird Ventil 3 geschlossen und Ventil 5 geöffnet und dadurch wird Kolonne A mit Kolonne B verbunden und das Gas, das in den Hohlräumen in Kolonne A verblieb, wurde in die Kolonne B eingeführt bis der Druck in der Kolonne A auf eine Atmosphäre verringert war. Als Ergebnis wurde der Druck in Kolonne B von 60 Torr auf 220 Torr erhöht. Dann wurde Ventil 5 geschlossen. Ventile 3 und 7 wurden geöffnet und Kolonne A wurde mit dem Produktgastank verbunden und die schlecht adsorbierbare Komponente wurde abgelüftet. Dann wurden Ventile 3 und 7 geschlossen und Ventil 9 wurde geöffnet und die leicht adsorbierbaren Komponenten CO und CO2 wurden durch Abpumpen unter 60 Torr mittels .einer Vakuumpumpe gewonnen. Das gewonnene Gas enthielt 4,8 Nl (95 %) CO, 0,3 Nl (4,7 %) CO2 und 0,05 Nl (0,3 %) N2. Zugeführt wurden 11,07 Nl-Gas und die Ausbeute betrug 26,3 %.
Beispiel 2
Hier wird die Abtrennung von CO aus einer Mischung aus 91,2 % CO und 8,8 % N2 gezeigt, Man wiederholt den PSA-Zyklus, der aus Adsorptions-Druckverminderung durch
Druck-Semigleichgewichtsbildung, Gleichstromablüftung, Gleichstromevakuierung, Gegenstrom-Druckbeaufschlagung durch Druck-Semigleichgewichtsbildungsdruckbeaufschlagung mittels des zugeführten Gases bestand.
Es wurde eine Adsorptionskolonne aus rostfreiem Stahl, enthaltend aktivierten Mordenit, einen Zeolithtyp (0,5 kg, 1/8 Pellet) verwendet. Zum Starten der Vorrichtung wurden die Kolonnen mittels einer Vakuumpumpe auf 60 Torr evakuiert. Dann wurde Mischgas (91,2 % CO und 8,8 % N2)
TO kontinuierlich in die Kolonne A (Ventil 1 war geöffnet) mit einer linearen Geschwindigkeit von 2 cm2/sek während 3 Minuten eingeleitet und der Druck wurde in Kolonne A auf 1 bar (Überdruck)(1,0 kg/cm2-G) gehalten. Nach dem Öffnen von Ventil 3 wurde das Mischgas kontinuierlich in die Kolonne A eingeführt, bis die Konzentration der Mischung am Einlass der Kolonne A gleich der Konzentration der Mischung am Auslass der Zone A war. Es wurden 13,5 Nl des Mischgases eingeführt. Dann wurde Ventil 3 geschlossen und Ventil 5 geöffnet. Das in den Hohlräumen der Kolonne A.(Hohlräume im Adsorptionsmittel) verbleibende Gas wurde in die Kolonne B eingeführt. Der Druck in Kolonne B wurde von 60 Torr auf 220 Torr erhöht. Nachdem der Druck in Kolonne A auf eine Atmosphäre vermindert war, wurde Ventil 5 geschlossen. Ventile 3 und 7 wurden geöffnet und Produktgas (CO) wurde in.die Kolonne A mittels Druck aus dem Produktgastank eingeführt, wodurch das Gas in Kolonne A abgelüftet wurde. Etwa 2,76 Nl des Produktgases wurden eingeführt und etwa 2,69 Nl-Gas wurden aus Kolonne A abgelüftet. Nachdem Ventile 3 und geschlossen.und Ventil 9 geöffnet wurden, wurde Kolonne A mittels einer Vakuumpumpe auf 60 Torr evakuiert, wobei
- 20 -
6,85 Nl des Produktgases (CO) gewonnen wurden. Das erhaltene CO-Gas hatte eine Reinheit von mehr als 99 %. Die Menge an abgetrenntem CO betrug 4,09 Nl. Die Ausbeute betrug 33,1 %. Die Reinheit des CO-Gases wurde gaschromatografisch bestätigt.
Die Adsorptionsbedingungen von Beispielen 1 und 2 werden in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Beispiel
1		 Beispiel
2
Adsorptionsdruck bar (überdruck)
(kg/cm2-G)		 1 1
Druck nach der Druck-
wegnahme bar (überdruck)(kg/
cm2-G)		 0 0
Evakuierungsdruck nach der De
sorption (Torr)		 60 60
Menge des zugeführten Gases (Nl) 11 13,15
Menge des während der Adsorption
verbrauchten Gases (Nl)		 6,2 6,37
Menge des während der Wiederdruckbe-
aufschlagung abgegebenen Gases
(Nl)		 1,7 1,8
Menge des während des Ablüftens
abgegebenen Gases (Nl)		 2,6 2,69
Menge an Produkt (Nl) 5,15 6,85
3327G91
Tabelle 2 zeigt die bevorzugten Zeitseguenzen unter Verwendung von zwei Adsorptionsstufen gemäss der Erfindung.
Tabelle
Zeitzyklus (sek)
0-70
- 120
- 150
- 180
- 250
- 300
- 330
- 360
Kolonne A
Adsorption aus
Kolonne B
Evakuieren
!,Evakuieren (60 Torr)
kDruckbeaufschlagung (220 Torr) mittels des aus der anderen Kolonne abgezogenen Gases)
fditto
/isDruckbeaufschlagung durch zugeführtes Gas (1 bar über-' druck)(1 kg/cm2-G)
^Adsorption
ιDruckwegnahme (0 bar Uber-Wuck) (0 kg/cm2 -G)
'fAblüften von Produktgas
Druckbeaufschlagung durch zugeführtes Gas (1 bar überdruck) (1 kg/cm2-G)
Adsorption (1 bar überdruck)
kg/cm2-G)
ι Druckverminderung (0 bar über-Ψdruck)(0 kg/cm2-G)
χAblüften durch Produktgas Γ (Rückpralldruck)(pressure of I bumb)
^Evakuierung
I ditto (60 Torr)
α Druckbeaufschlagung (220 Torr) mittels des aus der anderen Kolonne abgezogenen Gases
tditto
- 23 -
Tabelle 3 zeigt den Stufenzyklus unter Verwendung von vier Adsorptionskolonnen gemäss der Erfindung.
Tabelle 3
Adsorptions
kolonne A		 Adsorptions- j
kolonne B		 Adsorptions
kolonne C		 Adsorptions-
kolonne D
1 Evakuierung Druckbeaufschlagung
durch zugeführtes Gas		 Druckwegnahme Druckbeaufschlagung durch
Gas, welches aus der ande
ren Kolonne abgezogen wurde
2 Evakuierung Adsorption Ablüften durch
Produktgas		 ditto
3 Druckbeaufschlagung
durch aus der anderen
Kolonne abgezogenes
Gas		 Druckwegnahme Evakuierung Druckbeaufschlagungdurch
zugeführtes Gas
4 ditto Reinigung durch Pro
duktgas		 ditto Adsorption
5 Druckbeaufschlagung
durch zugeführtes Gas		 Evakuierung Druckbeaufschlagung
durch aus der anderen
Kolonne abgezogenes
Gas		 Druckwegnahme
6 Adsorption Evakuierung ditto Ablüften durch Produktgas
7 Druckwegnahme Druckbeaufschlagung
durch aus der anderen
Kolonne zugeführtes
Gas		 Druckbeaufschlagung
durch zugeführtes Gas		 Evakuierung
8 Reinigung durch
zugeführtes Gas		 ditto Adsorption Evakuierung

Claims (12)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    einem Gas, enthaltend Kohlenmonoxid und Stickstoff, durch Druck-Swing-Adsorption unter Verwendung von wenigstens zwei Adsorptionskolonnen, enthaltend ein Adsorptionsmittel, welches selektive Adsorptionseigenschaften gegenüber Kohlenmonoxid aufweist, gekennzeichnet durch folgende Stufen:
    (i) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne durch das zugeführte Gas mit Druck beaufschlagt, wobei die Stufe (vi) zuvor vollendet wurde,
    U Δ. I U
    (ii) eine Stufe, bei welcher man das zugeführte Gas in die Adsorptionskolonne einführt, wobei Stufe (i) zuvor vollendet worden war, so dass Kohlenmonoxid auf oder in dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, bis zum Durchbruch oder bis unmittelbar bevor dieser Punkt erreicht ist,
    (iii) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (ii) zuvor vollendet war, mit der anderen Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor beendet war, verbindet und den Druck in der ersteren Adsorptionskolonne auf eine Atmosphäre oder einen Druck in der Nähe davon vermindert und den Druck in der letzteren Adsorptionskolonne
    1 5 erhöht,
    (iv) eine Stufe, bei welcher man Stickstoffgas ablüftet, indem man Produktgas durch die Adsorptionskolonne leitet, nachdem Stufe (iii) zuvor beendet worden war,
    (v) eine Stufe, bei welcher man das auf oder in dem Adsorptionsmittel der Adsorptionskolonne adsorbierte Kohlenmonoxid, nachdem die Stufe (iv) zuvor beendet worden war, mittels einer .Vakuumpumpe unter Gewinnung eines Produktgases desorbiert, und
    (vi) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor durchgeführt worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (ii) zuvor beendet worden war, unter Druckerhöhung der ersteren Kolonne verbindet.
    wobei man periodisch den Strom zwischen den Adsorptionskolonnen umschaltet und dadurch die obigen Stufen in allen Adsorptionskolonnen wiederholt.
  2. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Adsorptionsdruck im Bereich von 0,1 bis 3,0 bar (überdruck)(0,1-3,0 kg/cma«G) beträgt.
  3. 3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckwegnahme durch Druckgleichgewichtsausbildung im Gegenstrom durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Ablüften durch das Produktgas gleichströmig durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, dass das Evakuieren im Gegenstrom
    durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckbeaufschlagung durch Druckgleichgewichtsbildung gleichströmig durchgeführt wird.
  7. 7. Verfahren zum Abtrennen von Stickstoffgas aus einem zugeführten Gas aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Stickstoff, durch Druck-Swing-Adsorption, unter Verwendung von wenigstens zwei
    J O L / U Ό I
    κ * V »it
    Adsorptionskolonnen, enthaltend ein Adsorptionsmittel, welches selektiv Adsorptionseigenschaften gegenüber Kohlenmonoxid und Kohlendioxid aufweist, gekennzeichnet durch folgende Stufen: 5
    (i) eine Stufe, bei welcher man eine Adsorptionskolonne mit dem zugeführten Gas mit Druck beaufschlagt, nachdem Stufe (vi) zuvor beendet worden ist,
    (ii) eine Stufe, bei welcher man das Gas in die Adsorptionskolonne einführt, nachdem Stufe (i) zuvor beendet worden war, unter Adsorption von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid auf oder in dem Adsorptionsmittel bis zum Durchbruch oder bis der Durchbruch unmittelbar bevorsteht,
    (iii) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor vollendet worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (v) zuvor beendet worden war, verbindet, unter Verminderung des Druckes in der ersteren Adsorptionskolonne auf eine Atmosphäre oder einem Druck in der Nähe davon und unter Erhöhung des Drucks
    25 in der letzteren Kolonne,
    (iv) eine Stufe, bei welcher man Stickstoff ablüftet, indem man Produktgas durch die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (iii) zuvor beendet worden war, leitet,
    (ν) eine Stufe, bei welcher man Kohlenmonoxid und Kohlendioxid von dem Adsorptionsmittel in der Adsorptionskolonne/ nachdem Stufe (iv) zuvor beendet worden war, mittels einer Vakuumpumpe unter Gewinnung eines Produktgases desorbiert, und
    (vi) eine Stufe, bei welcher man die Adsorptionskolonne, nachdem Stufe (v) zuvor beendet worden war, mit der anderen Adsorptionskolonne, bei welcher Stufe (ii) zuvor beendet worden war, verbindet, unter Erhöhung des Druckes in der ersteren Kolonne, wobei man periodisch den Strom zwischen den Adsorptionskolonnen ändert und so alle Stufen in allen Adsorptionskolonnen wiederholt.
  8. 8. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Adsorptionsdruck im Bereich von 0,1 bis 3,0 bar (überdruck)(0,1 bis 3,0 kg/cm2-G) liegt.
    20 -
  9. 9. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckwegnahme durch Druckgleichgewichtsbildung im Gegenstrom durchgeführt wird.
  10. 10. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass das Ablüften mittels Produktgas im Gleichstrom durchgeführt wird.
  11. 11. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Evakuieren im Gegenstrom durchgeführt wird.
  12. 12. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Druckbeaufschlagung durch Druckgleichgewichtsbildung gleichströmig durchgeführt wird.
DE19833327091 1982-07-27 1983-07-27 Verfahren zum entfernen von stickstoffgas aus einer mischung aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co oder aus n(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts), co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und co Granted DE3327091A1 (de)

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