甲烷气体浓缩方法技术

在通过PSA将甲烷气体浓缩的情况下，使甲烷浓度进一步提高。在设置填充有吸附煤矿气体中的甲烷气体的吸附材料（A11～A41）的吸附塔（A1～A4）来进行PSA循环的情况下，对于吸附塔（A1～A4）分别作为中间压状态而设定吸附塔（A1～A4）内压力不同的多个压力状态；作为均压（降压）工序而进行：初级均压（降压）工序，将高压状态的吸附塔（A1～A4）内的气体向比该吸附塔（A1～A4）上部低压的中间压状态的其他吸附塔（A1～A4）上部移送，使吸附塔（A1～A4）内的压力成为高压侧的中间压状态；和最终均压（降压）工序，将处于比低压状态高压的高压侧的中间压状态的吸附塔（A1～A4）内的气体向低压状态的其他吸附塔（A1～A4）移送，使吸附塔（A1～A4）内的压力成为低压侧的中间压状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种甲烧气体浓缩方法，设置有4座W上填充有吸附甲烧气体的 吸附材料的吸附塔，并且关于上述吸附塔分别执行PSA(变压吸附；PressureSwing Adsorption)循环，所述PSA循环依次重复W下工序：吸附工序，在大气压附近的高压状态 下接受甲烧气体的供给，将甲烧气体吸附到上述吸附材料中；均压（降压）工序，结束吸附工 序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内成为 中间压状态；减压工序，在通过均压（降压）工序而使塔内压力下降后，进而将上述吸附材料 减压至低压状态，使吸附在上述吸附材料中的甲烧气体解吸并将其回收；均压(升压）工序， 结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体，使吸附塔内成为中间压状态； 和升压工序，在通过均压(升压）工序使塔内压力上升后，进而向上述吸附塔内供给升压用 气体，将上述吸附材料恢复为能够选择性地吸附甲烧气体的高压状态。
技术介绍
在有效利用可燃性气体的情况下，需要从含有可燃性气体的原料气体将空气等气 体分离，并将可燃性气体浓缩至适当的浓度范围。提出了各种运样的将可燃性气体浓缩的 装置及方法，但是提出有W下专利技术：作为含甲烧气体而W从煤矿产生的气体(所谓的煤矿气 体）作为原料气体，使用吸附材料从该原料气体中将空气(主要含有氮、氧、二氧化碳）分离， 将甲烧气体浓缩而利用。 旨P，在专利文献1中，提出了W下的装置及方法的专利技术：将与氮相比甲烧气体的吸 附速度非常慢的天然沸石作为吸附材料使用（换言之，使用相对于甲烧气体优先地吸附氮、 氧、二氧化碳的吸附材料)，将煤矿气体通过压缩机等向填充有该吸附材料的吸附塔导入直 到成为预定压力，先使煤矿气体中含有的氧、氮、二氧化碳吸附到吸附塔的近前部(下部)， 使吸附速度慢的甲烧气体吸附到吸附塔的里部(上部)，再将该甲烧气体从吸附塔的上部放 出直到成为大气压，将甲烧气体浓缩。 由此，能够使用吸附材料从作为原料气体的煤矿气体将空气分离，将甲烧气体浓 缩，并将该浓缩的甲烧气体作为燃料等利用。目P，作为PSA循环，设想了设置有控制机构的结构，所述控制机构依次执行：可燃 性气体吸附工序，利用供给放出机构向吸附塔供给原料气体并且从吸附塔放出排气；和可 燃性气体解吸工序，利用收集机构将解吸的可燃性气体收集。 此外，作为运样的PSA循环，可W考虑通过进行W下两个均压工序，将各吸附塔中 的升压、降压所需要的能量效率改善，并且提高要浓缩的气体的回收率：结束吸附工序并将 处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送来使吸附塔内成为中间 压状态的均压工序、和结束减压工序并从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体来使吸 附塔内成为中间压状态的均压工序。 另外，在本专利技术中，在进行均压工序的一对吸附塔中区别记载了W下两个均压工 序：对于使气体向其他塔移送而使内部降压的吸附塔为均压（降压）工序，对于接收来自其 他塔的气体而使内部升压的吸附塔为均压(升压）工序。 此外，还在专利文献2中公开了一种氮气的浓缩方法：设置有4座填充有吸附甲 烧气体及氮的吸附材料的吸附塔，关于上述吸附塔分别执行PSA循环，所述PSA循环进行： 吸附工序，接受含氮甲烧气体的供给，将甲烧气体吸附到上述吸附材料中并且将氮气回收； 均压（降压）工序，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他 吸附塔移送，使吸附塔内成为中间压状态；减压工序，在通过均压（降压）工序使塔内压力下 降后，进而将上述吸附材料减压至低压状态，使吸附在上述吸附材料中的甲烧气体解吸；均 压(升压）工序，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接收气体，使吸附塔内成 为中间压状态；和升压工序，在通过均压(升压）工序使塔内压力上升后，进而向上述吸附塔 内供给升压用气体，将上述吸附材料恢复为能够选择性地吸附甲烧气体的高压状态，在该 情况下，作为上述中间压状态而设定吸附塔内压力不同的两个压力状态，作为上述均压（降 压）工序，包含：初级均压（降压）工序，将高压状态的吸附塔内的气体向比该吸附塔低压的 中间压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；和最终均压 (降压）工序，将处于比低压状态高压的上述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体向低压 状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态，上述均压(升压）工 序包含：初级均压(升压）工序，将上述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体接收到低压 状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；和最终均压(升压）工序，将 高压状态的其他吸附塔内的气体接收到上述低压侧的中间压状态的吸附塔内，使吸附塔内 的压力成为高压侧的中间压状态。 专利文献1 :日本特开昭58 - 198591号公报 专利文献2 :日本特表平02 - 503553号公报(特别是图3)。
技术实现思路
上述专利文献2所公开的技术是用来将没有被吸附材料吸附的氮气回收的技术， 但也是将在减压工序中被吸附的甲烧气体回收的技术，所W可W理解的是，不论在煤矿气 体中是否含有氮，都能够作为将煤矿气体中的甲烧气体浓缩的技术利用。 但是，上述技术由于是将没有被吸附材料吸附的氮气回收的技术，所W在将被吸 附材料吸附的甲烧回收的情况下，关于被回收的甲烧的回收率及浓度没有探讨，特别是关 于为了使回收的甲烧的浓度提高而应该如何应用专利文献2所公开的技术，关于运转条件 等各种参数，与回收的甲烧浓度的关系都不清楚，所W难W简单地找到适合的条件，关于是 否真正能够应用还有疑问。 于是，本专利技术鉴于上述情况，目的是提供一种在通过PSA将甲烧气体浓缩的情况 下能够使甲烧浓度进一步提高的甲烧气体浓缩方法。 阳〇1引〔结构U 用于达到上述目的的本专利技术的甲烧气体浓缩方法的特征结构在于W下方面，一种甲烧 气体浓缩方法，，设置有4座W上填充有吸附材料的吸附塔，所述吸附材料吸附含甲烧气体 中的甲烧气体，并且关于上述吸附塔分别执行变压吸附循环，所述变压吸附循环依次重复： 吸附工序，在大气压附近的高压状态下从吸附塔下部接受含甲烧气体的供给，将甲烧气体 吸附到上述吸附材料中，并且将W空气为主要成分的废气从吸附塔上部放出；均压（降压） 工序，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送， 使吸附塔内成为中间压状态；减压工序，在通过均压（降压）工序而使塔内压力下降后，进而 将上述吸附材料减压至低压状态，使吸附在上述吸附材料中的甲烧气体解吸并从吸附塔下 部将其回收；均压(升压）工序，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接受气 体，使吸附塔内成为中间压状态；升压工序，在通过均压(升压）工序使塔内压力上升后，进 而从吸附塔上部向上述吸附塔内供给升压用空气，将上述吸附材料恢复为能够选择性地吸 附甲烧气体的高压状态，其中，上述吸附材料具有在大气压附近的高压状态下选择性地吸 附空气中含有的甲烧气体并在低压状态下使所吸附的甲烧气体解吸的特性，并且具有在使 甲烧气体解吸时使空气优先地解吸的特性，作为上述中间压状态，设定了吸附塔内压力不 同的多个压力状态，作为上述均压（降压）工序，包含：初级均压（降压）工序，将高压状态的 吸附塔内的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲烷气体浓缩方法，设置有4座以上填充有吸附材料的吸附塔，所述吸附材料吸附含甲烷气体中的甲烷气体，并且关于上述吸附塔分别执行变压吸附循环，所述变压吸附循环依次重复：吸附工序，在大气压附近的高压状态下从吸附塔下部接受含甲烷气体的供给，将甲烷气体吸附到上述吸附材料中，并且将以空气为主要成分的废气从吸附塔上部放出；均压（降压）工序，结束吸附工序，将处于高压状态的吸附塔内的气体向更低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内成为中间压状态；减压工序，在通过均压（降压）工序而使塔内压力下降后，进而将上述吸附材料减压至低压状态，使吸附在上述吸附材料中的甲烷气体解吸并从吸附塔下部将其回收；均压（升压）工序，结束减压工序，从处于更高压状态的其他吸附塔内接受气体，使吸附塔内成为中间压状态；升压工序，在通过均压（升压）工序使塔内压力上升后，进而从吸附塔上部向上述吸附塔内供给升压用空气，将上述吸附材料恢复为能够选择性地吸附甲烷气体的高压状态，其特征在于，上述吸附材料具有在大气压附近的高压状态下选择性地吸附空气中含有的甲烷气体并在低压状态下使所吸附的甲烷气体解吸的特性，并且具有在使甲烷气体解吸时使空气优先地解吸的特性，作为上述中间压状态，设定了吸附塔内压力不同的多个压力状态，作为上述均压（降压）工序，包含：初级均压（降压）工序，将高压状态的吸附塔内的气体向比该吸附塔低压的中间压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态；和最终均压（降压）工序，将处于比低压状态高压的上述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体向低压状态的其他吸附塔移送，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态，上述均压（升压）工序包含：初级均压（升压）工序，将上述高压侧的中间压状态的吸附塔内的气体接收到低压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为低压侧的中间压状态；和最终均压（升压）工序，将高压状态的其他吸附塔内的气体接收到低压侧的中间压状态的吸附塔内，使吸附塔内的压力成为高压侧的中间压状态，从进行上述均压（降压）工序的吸附塔向进行上述均压（升压）工序的吸附塔，从吸附塔上部跨越吸附塔上部地移送气体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛祥太，夘泷高久，
申请(专利权)人：大阪瓦斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP