СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПРИМЕСЕЙ ОТ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2003 года по МПК B01D53/04 

Изобретение относится к способам разделения или очистки газов и газовых смесей от газовых примесей и может быть использовано в низкотемпературных газоразделительных установках для отделения примесей от инертных газов, в частности для поглощения углеводородов и фторхлористых соединений предельных углеводородов из криптоно-ксеноновой смеси.

Известен способ отделения газовых примесей от газовых смесей, включающий подачу в контактный аппарат исходной газовой смеси, содержащей инертные газы, поглощение из нее газовых примесей и отвод очищенной газовой смеси из контактного аппарата (RU 2111425 С1, 20.05.98).

Однако этот способ не обладает высокой эффективностью и экономичностью, поскольку, например, не позволяет произвести отделение дериватов предельных (насыщенных) углеводородов от инертных газов и, кроме того, для его осуществления используется низкотемпературное охлаждение контактного аппарата (адсорбера), что связано с дополнительными затратами энергии.

Известен способ отделения газовых примесей от газовых смесей путем подачи в контактный аппарат исходной газовой смеси, содержащей инертные газы, поглощения из исходной газовой смеси газовых примесей и отвод очищенной газовой смеси из контактного аппарата (Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Под ред. Епифановой В.И. и Аксельрода Л.С.. Том 2. М.: Машиностроение, 1973, с. 86-94).

Однако известный способ не обеспечивает высокую степень очистки инертных газов от газовых микропримесей, в частности качественную очистку обогащенной криптоно-ксеноновой газовой смеси от предельных и непредельных углеводородов и поглощение из нее фторхлордериватов предельных углеводородов. Низкая эффективность известного способа объясняется тем, что внутренняя полость контактного аппарата заполнена окисью меди или активным глиноземом, которые имеют низкую избирательную поглотительную способность в отношении углеводородов и совсем не поглощают дериваты предельных углеводородов.

Цель изобретения - повышение эффективности предложенного способа, а именно повышение эффективности отделения углеводородов и поглощение дериватов предельных углеводородов из инертных газов, в частности из криптоно-ксеноновой смеси.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе отделения газовых примесей от газовых смесей, включающем подачу в контактный аппарат исходной газовой смеси, содержащей по меньшей мере инертные газы, поглощение из нее газовых примесей и отвод очищенной газовой смеси из контактного аппарата, согласно изобретению, перед подачей исходной газовой смеси внутреннюю полость контактного аппарата заполняют смесью магния с активной окисью алюминия в заданном соотношении. Процесс поглощения, сопровождаемый разложением и окислением элементов примесей, ведут с постоянным подводом тепла.

Кроме того, процесс поглощения газовых примесей ведут при 673 - 973 K.

Также предусмотрено, что процесс поглощения газовых примесей ведут при абсолютном давлении 10 кПа - 4 MПа.

Наряду с этим в качестве исходной газовой смеси используют криптоно-ксеноновую смесь, содержащую в газовых примесях по меньшей мере углеводороды и фторхлордериваты предельных углеводородов.

Способ отделения газовых примесей от газовых смесей осуществляется следующим образом.

Например, из блока вторичного концентрирования криптона исходную криптоно-ксеноновую газовую смесь (объемных 99% Кr+Хе), содержащую в газовых примесях по меньшей мере углеводороды и фторхлордериваты предельных углеводородов и получаемую в результате переработки первичного криптонового концентрата (0,2% Кr+Хе), поступающего из испарителя криптоновой колонны основного блока установки разделения воздуха, подают в контактный аппарат, внутреннюю полость которого предварительно заполняют в заданном соотношении смесью магния с активной окисью алюминия. Процесс поглощения газовых примесей, сопровождаемый разложением и окислением элементов примесей, ведут с постоянным подводом тепла при 673 - 973 K и при абсолютном давлении 10 кПа - 4 MПа. Очищенную от газовых примесей криптоно-ксеноновую газовую смесь, содержащую 7-8 об. % ксенона, отводят в установку для получения чистого ксенона и криптона методом ректификации или методом адсорбции.

Преимущества заявленного способа обусловлены тем, что процессы поглощения газовых примесей, происходящие в смеси магния и активной окиси алюминия, качественно отличаются от известных способов, поскольку повышается не только избирательная поглотительная способность, в частности, в отношении предельных и непредельных углеводородов, но и происходит поглощение фторхлордериватов предельных углеводородов из исходной газовой смеси.

Предлагаемый способ прошел промышленные испытания и используется в заводских условиях для очистки обогащенной криптоно-ксеноновой смеси от углеводородов и дериватов предельных углеводородов.

Способ отделения газовых примесей от газовых смесей включает подачу в контактный аппарат исходной газовой смеси, содержащей по меньшей мере инертные газы, поглощение из нее газовых примесей и отвод очищенной газовой смеси из контактного аппарата. Перед подачей исходной газовой смеси внутреннюю полость контактного аппарата заполняют смесью магния с активной окисью алюминия в заданном соотношении. Процесс поглощения, сопровождаемый разложением и окислением элементов примесей, ведут с постоянным подводом тепла. Процесс поглощения газовых примесей может проводиться при температуре, находящейся в пределах от 673 до 973 К и при абсолютном давлении, находящемся в пределах от 10 кПа до 4 МПа. В качестве исходной газовой смеси используют ксеноно-криптоновую газовую смесь, содержащую в газовых примесях по меньшей мере углеводороды и фторхлордериваты предельных углеводородов. Использование изобретения позволит повысить эффективность отделения углеводородов и поглощение дериватов предельных углеводородов из криптоно-ксеноновой смеси. 3 з. п. ф-лы.

1. Способ отделения газовых примесей от газовых смесей, включающий подачу в контактный аппарат исходной газовой смеси, содержащей по меньшей мере инертные газы, поглощение из нее газовых примесей и отвод очищенной газовой смеси из контактного аппарата, отличающийся тем, что перед подачей исходной газовой смеси внутреннюю полость контактного аппарата заполняют смесью магния с активной окисью алюминия в заданном соотношении, процесс поглощения, сопровождаемый разложением и окислением элементов примесей, ведут с постоянным подводом тепла. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс поглощения газовых примесей ведут при 673 - 973 К. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что процесс поглощения газовых примесей ведут при абсолютном давлении 10 кПа - 4 МПа. 4. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что в качестве исходной газовой смеси используют ксеноно-криптоновую газовую смесь, содержащую в газовых примесях по меньшей мере углеводороды и фторхлор-дериваты предельных углеводородов.