Oxidative coupling of methane: a new process concept for the improvement of the downstream processing by using adsorption

• Autorzy: Son X. N. , Harvey A.-G. , Wozny G. , Tran T. K.

Warianty tytułu

PL

Oksydacyjne sprzężenie metanu: nowa procesowa koncepcja doskonalenia późniejszych etapów przetwarzania ropy z zastosowaniem adsorpcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper, inspired by the success of adsorptive air separation in big scale (up to 250 tons/day), looks into the possibility of replacing cryogenic distillation with adsorptive separation, and thus improving the downstream processing of OCM. This results in a new process concept. For this purpose, a plug flow model of fixed-bed adsorber was developed and several separation schemes were investigated via simulation. Among them, the simultaneously separation of ethylene and carbon dioxide using zeolite 4A is found realizable. The results show that by switching from cryogenic distillation to adsorption, separation cost can be significantly reduced.

PL

W artykule niniejszym, zainspirowany sukcesem adsorpcyjnego oddzielania powietrza na wielką skalę (do 250 ton dziennie), rozważa się możliwość zastępowania destylacji kriogenicznej oddzielaniem adsorpcyjnym i – co za tym idzie – doskonalenia końcowych etapów procesu OCM. W rezultacie powstaje nowa koncepcja procesowa. W związku z tym opracowano nowy model adsorbera oraz zbadano symulacyjnie kilka schematów oddzielania. Spośród nich za możliwy do zrealizowania uznano symultaniczne oddzielanie etylenu i dwutlenku węgla z zastosowaniem zeolitu 4A. Wyniki eksperymentów udowadniają, że dzięki przejściu od destylacji kriogenicznej do adsorpcji koszt oddzielania może ulec znacznemu ograniczeniu.

Słowa kluczowe

EN

OCM; adsorption; ethylene separation; carbon dioxide removal

PL

OCM; adsorpcja; oddzielanie etylenu; usuwanie dwutlenku węgla

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 109, z. 1-M
• Strony: 233--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., wz., tab., il.

Twórcy

autor

Son X. N.

• Chair of Process Dynamics and Operations, TU Berlin

autor

Harvey A.-G.

• Chair of Process Dynamics and Operations, TU Berlin

autor

Wozny G.

• Chair of Process Dynamics and Operations, TU Berlin

autor

Tran T. K.

• School of Chemical Engineering, Hanoi University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Vereshchagin S.N., Gupalov V.K., Ansimov L.N., Terekhin N.A., Kovrigin L.A., Kirik N.P., Kondratenko E.V., Anits A.G., Catalysis Today, 42, 1998, 361-365.
• [2] Stünkel S., Litzman O., Repke J.U., Wozny G., Modelling and Simulation of a Hybrid Separation Process for the Carbon Dioxide Removal of the Oxidative Coupling of Methane Process, ESCAPE 19, 2009.
• [3] Kiesskalt S., Process of Adsorbing Gases and Vapors, US Patent, US2354383, 1944.
• [4] Kiesskalt S., Kruta E., Quednau H., Patat F., Process of Adsorbing Gases and Vapors, US Patent, US2349098, 1944.
• [5] Gilliland E.R., Bliss H.L., Kip C.E., Journal of the American Chemical Society, 63, 1941, 2088-2090.
• [6] Harper R.J., Stifel G.R., Anderson R.B., Canadian Journal of Chemistry, 47, 1969, 4661-4670.
• [7] Romero-Pérez A., Aguilar-Armenta G., Journal of Chemical and Engineering Data, 55, 2010, 3625-3630.
• [8] Youngquist G.R., Allen J.L., Eisenberg J., Industrial and Engineering Chemistry Product Research and Development, 10, 1971, 308-314.
• [9] Ruthven D.M., Derrah R.I., Canadian Journal of Chemistry, 50, 1972, 743-747.
• [10] Hyun S.H., Danner R.P., Journal of Chemical and Engineering Data, 27, 1982, 196-200.
• [11] Sue-aok N., Srithanratana T., Rangsriwatananon K., Hengrasmee S., Applied Surface Science, 256, 2010, 3997-4002.
• [12] Cheng L.S., Yang R.T., Adsorption, 1, 1995, 61-75.
• [13] Yang R.T ., Kikkinides E.S., AIChE Journal, 41, 1995, 509-517.
• [14] Wu Z., Han S.S., Cho S.H., Kim J.N., Chue K.T., Yang R.T., Industrial and Engineering Chemistry Research, 36, 1997, 2749-2756.
• [15] Nettem V. Choudary, Prakash Kumar, Thirumaleshwara, Bhat S.G., Soon H. Cho, Sang S. Han, Jong N.K., Industrial and Engineering Chemistry Research, 41, 2002, 2728-2734.
• [16] Al-Baghli N.A., Loughlin K.F., Journal of Chemical and Engineering Data, 51, 2006, 248-254.
• [17] Anson A., Wang Y., Lin C.C.H., Kuznicki T .M., Kuznicki S.M., Chemical Engineering Science, 63, 2008, 4171-4175.
• [18] Basmadjian D., Ha K.D., Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development, 14, 1975, 328-347.
• [19] Keller G.E., Anderson R.A., Yon C.M., Handbook of Separation Technology, Adsorption, Wiley-Interscience, New York 1987.
• [20] Rege S.U., Padin J., Yang R.T., AIChE Journal, 44, 1998, 799-809.
• [21] Thomas W.J., Crittenden B., Adsorption Technology and Design, Butterworth-Heinemann, Oxford 1998.
• [22] Yang R.T., Adsorbent: Fundamentals and Applications, Wiley-Interscience, 2003.
• [23] Sircar S., Kumar R., Industrial and Engineering Chemistry Process Design and Development, 24, 1985, 358-364.
• [24] Triebe R.W., Tezel F.H., Gas Separation and Purification, 9, 1995, 223-230.
• [25] Moore T.T., Koros W.J., Journal of Applied Polymer Science, 104, 2007, 4053‑4059.
• [26] Meng H., Sorption Equilibria and Kinetics of Sequential Sorption in Zeolite Molecular Sieve, Doctor Thesis, McMaster University, Ontario 1984.