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1. WO2021043441 - METHOD AND PLANT FOR PURIFYING A CRYOGENIC LIQUEFIED GAS

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]

Patentansprüche

1. Verfahren zur Reinigung eines kryogen verflüssigten Gases (1 ), wobei das verflüssigte Gas überwiegend Argon und/oder Stickstoff enthält und in dem verflüssigten Gas (1) eine oder mehrere Verunreinigungen enthalten sind, die aus Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und/oder Kohlenstoffmonoxid ausgewählt ist oder sind, wobei das Verfahren die folgenden, zyklisch wiederholten Schritte umfasst:

- Unterwerfen des verflüssigten Gases (1) einer Adsorption an einem Adsorbens während einer Adsorptionsphase unter Erhalt eines flüssigen Reingases (2) und unter Rückhalt eines Adsorbats, das überwiegend aus den Verunreinigungen besteht, an dem Adsorbens, und

- Regenerieren des Adsorbens nach erfolgter Adsorption während einer Regenerierphase durch Temperaturerhöhung und Spülen mit einem Spülgas (3) unter Desorption des Adsorbats, wobei das Adsorbat zusammen mit dem Spülgas (3) in ein Restgas (4) übergeht;

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Spülgas (3) in jeder N-ten Regenerierphase ein reduzierendes Gas und Stickstoff und/oder Argon und/oder Erdgas und/oder ein von Erdgas abgeleitetes Gasgemisch aufweist, wobei N aus der Gruppe der Zahlen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 ausgewählt ist, und

- das Spülgas (3) in zumindest einem Teil der übrigen Regenerierphasen Stickstoff und/oder Argon und/oder Erdgas und/oder ein von Erdgas abgeleitetes Gasgemisch aufweist und das reduzierende Gas nicht oder in einer geringeren Menge als in jeder N-ten Regenerierphase aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem das reduzierende Gas Wasserstoff ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das verflüssigte Gas (1) wenigstens 95, 96, 99 oder 99,99 Molprozent an Argon und/oder Stickstoff enthält.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die eine oder die mehreren Verunreinigungen in einem Gehalt von jeweils höchstens 1000 ppm, 100 ppm, 10 ppm oder 1 ppm, bezogen auf die Stoffmenge einer Einzelkomponente, in dem verflüssigten Gas enthalten sind.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die in dem verflüssigten Gas (1) enthaltenen Verunreinigungen zu über 90%, 95%, 98%, 99% oder 99,9% aus dem verflüssigten Gas (1 ) entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei stromab der Adsorption ein oder mehrere Parameter, insbesondere ein oder mehrere Partialdrücke oder Konzentrationen, erfasst wird oder werden und die Regenerierphase gestartet wird, wenn der eine oder die mehreren Parameter einen jeweils vorbestimmten Schwellwert überschreitet oder überschreiten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei erfasst wird, welches Normvolumen an verflüssigtem Gas (1) während der Adsorptionsphase über das Adsorbens geleitet wird, bis die Regenerierphase gestartet wird und N so ausgewählt wird, dass ein vorbestimmter Schwellwert für das Normvolumen an verflüssigtem Gas (1), das während der Adsorptionsphase über das Adsorbens geleitet wird, bis die Regenerierphase gestartet wird, nicht unterschritten wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Adsorption als Temperaturwechseladsorption durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Spülgas (3) unter Verwendung des verflüssigten Gases (1) gebildet wird.

10. Vorrichtung die eingerichtet ist zur Reinigung eines kryogen verflüssigten Gases (1), wobei das verflüssigte Gas (1) überwiegend Argon und/oder Stickstoff enthält und in dem verflüssigten Gas (1) eine oder mehrere Verunreinigungen enthalten sind, die aus Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und/oder Kohlenstoffmonoxid ausgewählt ist oder sind, wobei die Vorrichtung zur zyklisch wiederholten Durchführung der folgenden Schritte eingerichtet ist:

- Unterwerfen des verflüssigten Gases (1) einer Adsorption an einem Adsorbens während einer Adsorptionsphase unter Erhalt eines flüssigen Reingases (2) und unter Rückhalt eines Adsorbats, das überwiegend aus den Verunreinigungen besteht, an dem Adsorbens, und

- Regenerieren des Adsorbens nach erfolgter Adsorption während einer Regenerierphase durch Temperaturerhöhung und Spülen mit einem Spülgas (3) unter Desorption des Adsorbats, wobei das Adsorbat zusammen mit dem Spülgas (3) in ein Restgas (4) übergeht;

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Spülgas (3) in jeder N-ten Regenerierphase ein reduzierendes Gas und Stickstoff und/oder Argon und/oder Erdgas und/oder ein von Erdgas abgeleitetes Gasgemisch aufweist, wobei N aus der Gruppe der Zahlen 2,

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 ausgewählt ist, und

- das Spülgas (3) in zumindest einem Teil der übrigen Regenerierphasen Stickstoff und/oder Argon und/oder Erdgas und/oder ein von Erdgas abgeleitetes Gasgemisch aufweist und das reduzierende Gas nicht oder in einer geringeren Menge als in jeder N-ten Regenerierphase aufweist.

11 . Vorrichtung nach Anspruch 10 mit Mitteln, die dazu eingerichtet sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , mit zumindest einem Adsorber (A1 , A2), der zumindest ein Adsorbens, insbesondere ein oder mehrere poröse Übergangsmetalloxide, umfasst, einer Spülgasbereitstellungseinheit (V3), die dazu eingerichtet ist, das Spülgas (3) bereitzustellen, einer Heizeinheit, die zum zeitweisen Erwärmen des zumindest einen Adsorbers (A1 , A2), insbesondere unter Verwendung des Spülgases (3) als Heizmedium, eingerichtet ist, und Mitteln, die dazu eingerichtet sind, das kryogen verflüssigte Gas (1) oder das Spülgas (3) dem Adsorber zuzuführen und aus dem Adsorber das flüssige Reingas (2) oder das Restgas (4) zu entnehmen.