| 主权项 |
1.一种分离多组份气体混合物的方法,该混合物中包括至少一种的主要成份和至少一种的次要成份,将它分离为富含主要成份的产品气流和一种或多种的富含次要成份的附加产品气流,其中该方法包括:(a)将含有主要和次要成份的进料气体混合物通入有一个含吸附材料的可透性吸附膜的第一膜分离区,该膜将此区分为进料侧和渗透侧,其中该气体通过该膜分离区的进料侧,和部分的该次要成份选择性地被该吸附材料吸附,并渗透过该膜至渗透侧;(b)从第一膜分离区的进料侧抽出第一非渗透气流作为富含主要成份的产品气流;(c)从第一膜分离区的渗透侧抽出富含次要成份的渗透气流;(d)将至少一部分的渗透气流作为进料气通入有一个含吸附材料的可透性吸附膜的第二膜分离区,该膜将此区分为进料侧和渗透侧,其中该进料气通过该膜分离区的进料侧,并且部分的该次要成份被该吸附材料选择性地吸附,并渗透过该膜到达渗透侧,从中抽出富含次要成份的附加产品气流;(e)从第二膜分离区的进料侧抽出进一步富含主要成份的第二个非渗透气流,并且将至少一部分所述第二个非渗透气流与该多组分气体混合物混合,并提供至第一膜分离区的进料气;和(f)操作第一和第二膜分离区从而使第一膜分离区主要成份回收率与第二膜分离区主要成分回收率之比小于1.0,其中任何膜分离区内的主要成份回收率被定义为从该区中抽出的非渗透气流中主要成份的摩尔流速除以通入该区的进料气中主要成份的摩尔流速。2.如申请专利范围第1项的方法,其中第一膜分离区主要成份回收率与第二膜分离区主要成份回收率之比小于0.8。3.如申请专利范围第1项的方法,其中第一膜分离区的主要成份回收率小于75%。4.如申请专利范围第1项的方法,其中至第一膜分离区的进料气体混合物的压力等于或大于至第二膜分离区的进料气的压力。5.如申请专利范围第4项的方法,其中至第一膜分离区的进料气体混合物的压力为至少30psia。6.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括在第二膜分离区之前,压缩所述进料气。7.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括在与多组分气体混合物混合以提供至第一膜分离区的进料气之前,压缩至少一部分所述第二非渗透气流。8.如申请专利范围第1项的方法,其中该多组分气体混合物包括作为主要成份的氢和一种或多种的次要成份,所述次要成份选自有一个至五个碳原子的烃类所组成的族群。9.如申请专利范围第1项的方法,其中该多组分气体混合物包括作为主要成份的氢和一种或多种的次要成份,所述次要成份选自氧化碳和甲烷所组成的族群中选出。10.如申请专利范围第1项的方法,其中该多组分气体混合物包括作为主要成份的氢和一种或多种的次要成份,所述次要成份选自氨,氮和硫化氢所组成的族群中选出。11.如申请专利范围第1项的方法,其中第一膜分离区中所用的吸附材料选自由活性碳,沸石,活性铝,矽石和它们的混合物所组成的族群。12.如申请专利范围第11项的方法,其中在第二膜分离区中所用的吸附材料选自由活性碳,沸石,活性铝,矽石和它们的混合物组成的集合。13.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括将该富含主要成份的产品气流通入变压吸附系统,并且从中排出进一步富含主要成份的最终产品气流。14.如申请专利范围第1项的方法,进一步包括将该富含主要成份的产品气流通入一变温吸附系统,并且从中排出进一步富含主要成份的气流。15.如申请专利范围第14项的方法,进一步包括将该进一步富含主要成份的气流通入一变压吸附系统,并且从中抽出又进一步富含主要成份的最终产品气流。16.一种用于分离多组分气体混合物的方法,该混合物包括至少一种主要成份和至少一种次要成份,被分离为富含主要成份的产品气流和一种或多种富含次要成份的附加产品气流,其中该方法包括:(a)将包含主要和次要成份的进料气体混合物通入有一个气体渗透膜的第一膜分离区,该膜将此区分为进料侧和渗透侧,其中该气体通过该膜分离区的进料侧,并且一部分的该次要成份选择性地渗透过膜至渗透侧;(b)从第一膜分离区的进料侧抽出第一个非渗透气流作为富含主要成份的产品气流;(c)从第一膜分离区的渗透侧抽出富含次要成份的渗透气流;(d)将至少一部分的该渗透气流作为进料气通入有一个气体渗透膜的第二膜分离区,该膜将此区分为进料侧和渗透侧,其中该进料气通过该膜分离区的进料侧,并且一部分的该次要成份选择性地渗透该膜至渗透侧,并从中抽出富含次要成份的附加产品气流;和(e)从第二膜分离区的进料侧抽出进一步富含主要成份的第二非渗透气流,并将至少一部分的该第二非渗透气流与该多组分气体混合物混合以提供至第一膜分离区的进料气;其改良之处包括将该含吸附材料的吸附膜作为气体渗透膜用在第一和第二膜分离区中,其中每区进料气中的部分的该次要成份被吸材料选择性地吸附,并渗透过吸附膜至每区的渗透侧,操作第一和第二膜分离区以使第一膜分离区内主要成份回收率与第二膜分离区内主要成份回收率之比小于1.0,其中任何膜分离区内主要成份回收率被定义为从该区抽出的非渗透气流中主要成份的摩尔流速除以通入该区的进料气中主要成份的摩尔流速。17.如申请专利范围第16项的方法,其中第一膜分离区内主要成份回收率与第二膜分离区内主要成份回收率之比小于0.8。18.如申请专利范围第16项的方法,其中第一膜分离区内主要成份的回收率小于75%。图式简单说明:第一图为包括本发明二级吸附膜分离系统的流程示意图。第二图是使用本发明的管状吸附膜分离炼油厂流体催化裂化器尾气时,烃类除去率对氢回收率所做的图。第三图是使用本发明的管状吸附膜分离来自蒸汽-甲烷重组氢生产系统的变压吸附系统的尾气时,CO2与CH4除去率对氢回收率所做的图。第四图是使用本发明的管状吸附膜分离氢-硫化氢混合物时,硫化氢除去率对氢回收率所做的图。第五图是使用本发明的二级管状吸附膜分离氢-二氧化碳-甲烷混合物时,总的氢回收率对两级氢回收率之比(the hydrogenstage recovery ratio)所做的图。第六图是使用本发明的二级管状吸附膜分离氢-二氧化碳-甲烷混合物时,氢产品中二氧化碳浓度对两级氢回收率之比所做的图。第七图是使用本发明的二级管状吸附膜分离氢-硫化氢混合物时,总的氢回收率对两级氢回收率之比所做的图。第八图是使用本发明的二级管状吸附膜分离氢-硫化氢混合物时,氢产品中硫化氢浓度对两级氢回收率之比所做的图。 |
