[发明专利]提高气体分离效果的方法

权利要求书

1、一种提高气体分离效果的方法，其特征包括：

(a)在高压下将原料气流同能够选择渗透第一种组分的渗透膜接触，因而在减压条件下获得富集第一种组分(不易吸附组分)，降低了第二种组分(较易吸附组分)的原料气流中的渗透气体，并且基本上在上述高压下得到富集第二种组分(较易吸附组分)，且降低了第一种组分(不易吸附组分)的上述原料气流的非渗透部分，

(b)排出渗透膜的非渗透气体，

(c)将上述渗透气体送到压变吸附系统中的吸附床的加料端，在较高的吸附压力下选择吸附上述第二种组分的剩余量，而不被吸附的纯化的第一种组分气体作为高纯气体从该床的产品端排出，

(d)将该床逆流减压到较低的解吸压力和/或清洗该吸附床，并从该床的加料端解吸并释放出含第一种和第二种组分的再生气流，和

(e)至少将上述再生气流的一部分再循环，同补充的原料气流混合，从而以高纯度和需要的回收率分离第一种组分，而且在所需高压下得到第二组分。

2、根据权利要求1的方法，其特征是基本上所有的上述再生气流从较低的解吸压力再压缩，并循环，以便与补充的原料气流混合。

3、根据权利要求1的方法，其特征包括从整个工艺过程中排出上述再生气流的第二部分而不将其用作再循环气流。

4、根据权利要求1的方法，其特征包括将上述一部分再生气流循环到上述压变吸附系统的吸附床。

5、根据权利要求1的方法，其特征是将一部分再生气流从较低的解吸压力再压缩，并循环以便同补充的原料气流混合，而上述再生气流中的第二部分从工艺过程中排出，第三部分再压缩到适当的压力后，再循环回到上述压变吸附系统的吸附床。

6、根据权利要求1的方法，其特征是上述原料气流是以氢气作为上述不易吸附组分，甲烷作为上述较易吸附组分的气体混合物，回收上述氢气的纯度为98%到99.0%以上。

7、根据权利要求6的方法，其特征是所述的氢气纯度为99.99%以上。

8、根据权利要求1的方法，其特征是将上述渗透气体通入基本上处于减压的吸附床的加料端，使压变吸附系统达到较高的吸附压力。

9、根据权利要求1的方法，其特征是将该渗透气体减压至小于用于上述压变吸附系统的较高吸附压力，并包括把渗透气体通到压变吸附系统之前，把渗透气体由低压再加压到较高的吸附压力。

10、根据权利要求9的方法，其特征是所述原料气流包含氢气作为第一种（不易吸附）组分和甲烷作为第二种（较易吸附）组分的气体混合物。

11、根据权利要求1的方法，其特征包括将部分再生气流进行循环，以便和原料气体混合，送到能够选择渗透再生气流中剩余量的不易吸附组分的第二级渗透膜，以获得第二级渗透气体，并包括将第二级渗透气体与和原料气流接触的第一级渗透膜的渗透气体混合，送到吸附床的加料端，富售较易吸附组分的第二级非渗透气体再循环，以便同原料气流混合。

12、根据权利要求11的方法，其特征是将上述第一级和第二级渗透气体的混合物通入压变吸附系统而不必在线级间压缩。

13、根据权利要求11的方法，其特征是将第一级和第二级渗透气体混合在通入压变吸附系统之前从较低的压力压缩到较高的吸附压力。

14、根据权利要求10的方法，其特征是上述气体混合物的氢含量范围为40%到90%。

15、根据权利要求1的方法，其特征包括将第一级渗透膜的非渗透气体送到能够选择渗透不易吸附组分剩余量的第二级渗透膜，从第二级渗透膜排出非渗透气体，并且将第二级渗透气体同第一级渗透气体混合，送到吸附床的加料端，以提高不易吸附组分的回收率。

16、根据权利要求15的方法，其特征包括在第二级渗透气体同第一级渗透气体混合之前，将其再压缩。

17、根据权利要求11的方法，其特征包括将第一级渗透膜的非渗透气体送到能够选择渗透其中不易吸附组分剩余量的第三级渗透膜，从第三级渗透膜排出非渗透气体，并且循环第三级渗透气体，使其与第一级和第二级渗透气体混合并送到吸附床的加料端，以提高不易吸附组分的回收率。