(57)【要約】  温度スイング吸着プロセスにより重炭化水素を捕捉するための吸着剤が、特定の実施態様において開示される。
2018524160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸着剤と接触させることを含む、流体の処理方法であって、
前記流体は、接触前にＣ６以上の成分の初期濃度を有し、
前記流体は、接触後にＣ６以上の成分の初期濃度よりも低いＣ６以上の成分の最終濃度を有し、且つ、
前記吸着剤は、９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、前記吸着剤の比微細孔表面積（ＲＭＡ）は１０％超である、前記方法。
【請求項２】
前記吸着剤のＲＭＡが１５％超である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記吸着剤のＲＭＡが２０％超である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記吸着剤のＲＭＡが２５％超である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が７０ｍｍ3／ｇ超である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１００ｍｍ3／ｇ超である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１５０ｍｍ3／ｇ超である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積５００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積６００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積７００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が３０ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が２０ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１０ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が５ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が２ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が５０００ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１０ｐｐｍ未満である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記Ｃ６以上の成分が、ベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記Ｃ６以上の成分が本質的にベンゼンからなる、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記吸着剤が流体からＣ５以上の成分を除去するように適合されている、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｃ５以上の成分がネオペンタンを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記吸着剤が吸着剤床を形成するビーズの形態である、請求項１から２１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記ビーズのサイズが２．４ｍｍ〜４ｍｍである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記接触が温度スイング吸着システムにおいて行われる、請求項１から２３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
流体を吸着剤と接触させることを含む、流体の処理方法であって、
前記流体は、接触前にＣ６以上の成分の初期濃度を有し、
前記流体は、接触後にＣ６以上の成分の初期濃度よりも低いＣ６以上の成分の最終濃度を有し、且つ、
前記吸着剤は、９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が７０ｍｍ3／ｇ超である、前記方法。
【請求項２６】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１００ｍｍ3／ｇ超である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１５０ｍｍ3／ｇ超である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記吸着剤の比微細孔表面積（ＲＭＡ）が１０％超である、請求項２５から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記吸着剤のＲＭＡが１５％超である、請求項２５から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記吸着剤のＲＭＡが２５％超である、請求項２５から２７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積５００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項２５から３０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積６００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項２５から３０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積７００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項２５から３０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が３０ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が２０ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３６】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１０ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が５ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３８】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が２ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が１５０ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記Ｃ６以上の成分の初期濃度が５０００ｐｐｍ超であり、且つ前記Ｃ６以上の成分の最終濃度が１０ｐｐｍ未満である、請求項２５から３３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記Ｃ６以上の成分が、ベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む、請求項２５から４０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記Ｃ６以上の成分が本質的にベンゼンからなる、請求項２５から４０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記吸着剤が、流体からＣ５以上の成分を除去するように適合されている、請求項２５から４０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記Ｃ５以上の成分がネオペンタンを含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記吸着剤が、吸着剤床を形成するビーズの形態である、請求項２５から４４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記ビーズのサイズが２．４ｍｍ〜４ｍｍである、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記接触が温度スイング吸着システムにおいて行われる、請求項２５から４６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
吸着剤を含む吸着剤床を含む温度スイング吸着システムであって、前記吸着剤が９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、前記吸着剤の比微細孔表面積（ＲＭＡ）が１０％超である、前記温度スイング吸着システム。
【請求項４９】
前記吸着剤のＲＭＡが１５％超である、請求項４８に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５０】
前記吸着剤のＲＭＡが２５％超である、請求項４８に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５１】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が７０ｍｍ3／ｇ超である、請求項４８から５０までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５２】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１００ｍｍ3／ｇ超である、請求項４８から５０までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５３】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１５０ｍｍ3／ｇ超である、請求項４８から５０までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５４】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積５００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項４８から５３までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５５】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積６００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項４８から５３までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５６】
前記吸着剤が、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積７００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項４８から５３までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５７】
前記温度スイング吸着システムが、流体からＣ６以上の成分を吸着するために適合されている、請求項４８から５６までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５８】
前記Ｃ６以上の成分がベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む、請求項５７に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項５９】
前記Ｃ６以上の成分が本質的にベンゼンからなる、請求項５７に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６０】
前記温度スイング吸着システムが、流体からＣ５以上の成分を除去するために適合されている、請求項４８から５６までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６１】
前記Ｃ５以上の成分がネオペンタンを含む、請求項６０に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６２】
前記吸着剤が、吸着剤床を形成するビーズの形態である、請求項４８から６１までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６３】
前記ビーズのサイズが２．４ｍｍ〜４ｍｍである、請求項６２に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６４】
吸着剤を含む吸着剤床を含む温度スイング吸着システムであって、前記吸着剤が９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が７０ｍｍ3／ｇ超である、前記温度スイング吸着システム。
【請求項６５】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１００ｍｍ3／ｇ超である、請求項６４に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６６】
直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が１５０ｍｍ3／ｇ超である、請求項６４に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６７】
前記吸着剤の比微細孔表面積（ＲＭＡ）が１０％超である、請求項６４から６６までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６８】
前記吸着剤のＲＭＡが１５％超である、請求項６４から６６までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項６９】
前記吸着剤のＲＭＡが２５％超である、請求項６４から６６までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７０】
前記吸着剤が、ＢＥＴ表面積５００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項６４から６９までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７１】
前記吸着剤が、ＢＥＴ表面積６００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項６４から６９までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７２】
前記吸着剤が、ＢＥＴ表面積７００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む、請求項６４から６９までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７３】
前記温度スイング吸着システムが、流体からＣ６以上の成分を吸着するために適合されている、請求項６４から７２までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７４】
前記Ｃ６以上の成分がベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む、請求項７３に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７５】
前記Ｃ６以上の成分が本質的にベンゼンからなる、請求項７３に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７６】
前記温度スイング吸着システムが、流体からＣ５以上の成分を除去するために適合されている、請求項６４から７２までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７７】
前記Ｃ５以上の成分がネオペンタンを含む、請求項７６に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７８】
前記吸着剤が、吸着剤床を形成するビーズの形態である、請求項６４から７７までのいずれか１項に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項７９】
前記ビーズのサイズが２．４ｍｍ〜４ｍｍである、請求項７８に記載の温度スイング吸着システム。
【請求項８０】
流体を吸着剤と接触させることを含む、流体の処理方法であって、
前記流体は、接触前にＣ５以上の成分の初期濃度を有し、
前記流体は、接触後にＣ５以上の成分の初期濃度よりも低いＣ５以上の成分の最終濃度を有し、且つ、
前記吸着剤は、９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、前記吸着剤の比微細孔表面積（ＲＭＡ）は１０％超である、前記方法。
【請求項８１】
流体を吸着剤と接触させることを含む、流体の処理方法であって、
前記流体は、接触前にＣ５以上の成分の初期濃度を有し、
前記流体は、接触後にＣ５以上の成分の初期濃度よりも低いＣ５以上の成分の最終濃度を有し、且つ、
前記吸着剤は、９０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含み、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積が７０ｍｍ3／ｇ超である、前記方法。
【請求項８２】
請求項４８から７９までの温度スイング吸着システムのいずれかを使用する、請求項１から４７まで、８０および８１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この出願は米国仮出願第６２／１８０，８０５号（２０１５年６月１７日提出）の優先権の利益を主張し、その内容は参照をもって本願内にその全文が含まれるものとする。
【０００２】
背景
炭化水素は通常、パイプライン伝送システム中での液体の凝縮を防ぐために天然ガスから除去される。パイプラインは通常、液体の凝縮を防ぐために露点の仕様を課され、その際、特に重炭化水素を除去するために炭化水素の回収ユニット（ＨＲＵ；hydrocarbon recovery unit）が使用される。
【０００３】
シリカゲル吸着剤は、重炭化水素、例えばＣ６以上（Ｃ６＋；炭素原子数が６以上）の成分に対する親和性を有し、且つＨＲＵにおいて使用することができる。かかるシステムにおいて、重炭化水素を含有する流体（例えば天然ガス）がシリカゲルの床を通過して重炭化水素が捕捉される。天然ガス供給物または生成物ガスの加圧された且つ／または加熱された流を、吸着剤床を通過させることによって、再生を行うことができる。冷却後、再生プロセスからの流出物中に含有される重炭化水素を、液体の生成物として凝縮し、且つ除去することができる。かかるシステムの吸着効率を改善するために、重炭化水素に対するより高い親和性を示す他の吸着剤材料の使用を探索する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明は、限定されない例として、添付図によって説明される：
【図１】本発明の実施態様による例示的な吸着剤床を描く図である。
【図２】本発明の実施態様による流体からの重炭化水素を除去する方法を例示する図である。
【０００５】
詳細な説明
本発明は概して、ガス流の浄化を改善するための吸着剤、および前記吸着剤を含むシステム、およびその使用方法に関する。より具体的には、本発明は、重炭化水素（例えばＣ５以上またはＣ６以上の成分）、水、酸性ガスまたは他の化学種を除去するために使用される吸着剤、および統合プロセスの使用による重炭化水素の回収に関する。
【０００６】
流体（例えばガス流）から重炭化水素（例えばＣ５以上またはＣ６以上の成分）を除去するために使用される本発明の吸着プロセスを、温度スイング吸着によって実施できる。温度スイング吸着プロセスは、当該技術分野において、様々な種類の吸着分離について一般に公知である。一般に、温度スイング吸着プロセスは、低温での吸着、熱いパージガスを用いた高められた温度での再生、および引き続く吸着温度への冷却のプロセス段階を使用する。温度スイング吸着プロセスは、多くの場合、ガスおよび液体を乾燥させるため、および微量の不純物が除去されるべき場合の浄化のために使用される。温度スイング吸着プロセスは多くの場合、吸着されるべき成分が吸着剤上に強く吸着されており、ひいては再生のために熱が要される場合に用いられる。
【０００７】
温度スイング吸着プロセスにおいて、水および高級炭化水素の脱着を行うために、再生温度は典型的には吸着温度よりも高い。例えば、流体（例えば粗製天然ガス供給物流）からのＣ５以上またはＣ６以上の成分を吸着するための吸着剤を用いる第１の吸着段階の間に、温度はいくつかの実施態様においては１５０°Ｆ（６６℃）未満で保持され、他の実施態様においては約６０°Ｆ（１６℃）〜約１２０°Ｆ（４９℃）で保持される。本発明の脱着段階において、吸着剤によって最初に吸着されるＣ６以上の成分は、いくつかの実施態様においては約３００°Ｆ（１４９℃）〜約５５０°Ｆ（２８８℃）の温度で吸着剤から解放され、従って吸着剤が再生される。
【０００８】
この再生段階において、流体（例えば天然ガス流）の１種の一部、吸着ユニットからの生成物流出物、または下流のプロセスからの排出物流を加熱し、その加熱された流れを吸着剤を通じて巡回させて、吸着された成分を脱着することができる。いくつかの実施態様において、吸着剤の再生のために、加熱された粗製天然ガス流を含む熱いパージガス流を用いることが有利である。
【０００９】
いくつかの実施態様において、吸着および再生段階の間に使用される圧力は一般に、典型的には８００〜１２００ｐｓｉｇに高められる。典型的には、重炭化水素の吸着は供給物流の圧力と近い圧力で行われ、且つ再生段階は、ほぼ吸着圧力または低減された圧力で実施することができる。吸着流出物流の一部がパージガスとして使用される場合、特に排出物流またはパージ流が、例えば粗製天然ガス流中に再導入される場合には、有利なことに再生をほぼ吸着圧力で実施することができる。
【００１０】
図１は、流体から重炭化水素を除去するための例示的なシステム１００を描く。前記システム１００は吸着剤床１１０を含み、前記吸着剤床は温度スイング吸着構成において流体を受け容れるために適合されている。流体は、入口１２０を介して吸着剤床１１０に流入し、且つ出口１３０を介して吸着剤床１１０から出る。
【００１１】
本発明の１つの態様において、前記システム１００は、流体からのＣ５以上またはＣ６以上の成分を吸着するために適合された吸着剤を含む吸着剤床を含み、前記吸着剤は９９％超の第１の質量パーセントのＳｉＯ2、および１％未満の第２の質量パーセントのＡｌ2Ｏ3を含む組成物を有する。いくつかの実施態様においては、他の吸着剤組成物も使用できる。
【００１２】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）表面積６００ｍ2／ｇ超、７００ｍ2／ｇ超、６００ｍ2／ｇ超且つ９００ｍ2／ｇ未満、または７００ｍ2／ｇ超且つ８００ｍ2／ｇ未満を有する、流体と接触可能な表面を含む。かかる実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度１０ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。いくつかの実施態様において、吸着剤は、ＢＥＴ表面積７２５ｍ2／ｇ超且つ７７５ｍ2／ｇ未満を有する、流体と接触可能な表面を含む。
【００１３】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度５０ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１４】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度３０ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１５】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度２０ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１６】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度１０ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１７】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度５ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１８】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度２ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００１９】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度１ｐｐｍ未満を有するように、流体に接触するように適合されている。
【００２０】
いくつかの実施態様において、Ｃ６以上の成分は、ベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む。いくつかの実施態様において、Ｃ６以上の成分は本質的にベンゼンからなる。
【００２１】
いくつかの実施態様において、吸着剤の孔容積（例えばＢａｒｒｅｔｔ−Ｊｏｙｎｅｒ−Ｈａｌｅｎｄａ（ＢＪＨ）の孔容積）は、０．４０ｃｍ3／ｇ超であるか、０．４０ｃｍ3／ｇ超且つ０．５０ｃｍ3／ｇ未満であるか、または０．４２５ｃｍ3／ｇ超且つ０．４７５ｃｍ3／ｇ未満である。いくつかの実施態様において、吸着剤のかさ密度は６００ｋｇ／ｍ3未満である。いくつかの実施態様において、吸着剤は、吸着剤床（例えば吸着剤床１１０）を形成する吸着剤ペレットの形態である。
【００２２】
いくつかの実施態様において、吸着剤はアモルファスである。いくつかの実施態様において、吸着剤の、微細孔表面積のＢＥＴ表面積に対する比である、比微細孔表面積（ＲＭＡ；relative micropore surface area）は、５％超、１０％超、１５％超、２０％超、２５％超、または３０％超である。本願内で使用される場合、「微細孔表面積」とは、直径２００オングストローム未満の孔に関連する全表面積に関する。
【００２３】
いくつかの実施態様において、水銀ポロシメトリーにより測定した場合に吸着剤の直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍである孔についての全孔容積は、５ｍｍ3／ｇ超、１０ｍｍ3／ｇ超、２０ｍｍ3／ｇ超、３０ｍｍ3／ｇ超、４０ｍｍ3／ｇ超、４５ｍｍ3／ｇ超、または５０ｍｍ3／ｇ超である。
【００２４】
いくつかの実施態様において、吸着剤床の質量は２２５００ｋｇ超且つ２７５００ｋｇ未満である。かかる実施態様において、吸着剤床の容積は４０ｍ3超且つ５０ｍ3未満である。かかる実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超且つ２５０ｐｐｍ未満を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度５ｐｐｍ未満であるように、流体に接触するように適合されている。
【００２５】
いくつかの実施態様において、吸着剤床の質量は１９０００ｋｇ超且つ２３０００ｋｇ未満である。かかる実施態様において、吸着剤床の容積は３０ｍ3超且つ４０ｍ3未満である。かかる実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超且つ２５０ｐｐｍ未満を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度５ｐｐｍ未満であるように、流体に接触するように適合されている。
【００２６】
いくつかの実施態様において、吸着剤床の質量は１００００ｋｇ超且つ１５０００ｋｇ未満である。かかる実施態様において、吸着剤床の容積は６ｍ3超且つ１０ｍ3未満である。かかる実施態様において、吸着剤は、流体がＣ６以上の成分の初期濃度１５０ｐｐｍ超且つ２５０ｐｐｍ未満を有する場合に、吸着剤が流体と接触した後に流体がＣ６以上の成分の最終濃度３５ｐｐｍ未満であるように、流体に接触するように適合されている。
【００２７】
いくつかの実施態様において、前記システムは温度スイング吸着用に構成されている。
【００２８】
本発明の他の態様において、吸着剤床（例えば吸着剤床１１０）は、前記吸着剤床が流体中のＣ６以上の成分の濃度を１５０ｐｐｍ超から３５ｐｐｍ未満に低減できるように、流体からＣ６以上の成分を除去するために適合されており、ここで吸着剤床のかさ密度は６００ｋｇ／ｍ3未満である。
【００２９】
本発明の他の態様において、吸着剤ペレットは、９９％超の第１の質量パーセントのＳｉＯ2、および１％未満の第２の質量パーセントのＡｌ2Ｏ3を含む組成物を有する。吸着剤ペレットは、ＢＥＴ表面積７００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含み、ここでＣ６以上の成分は流体と接触可能な表面に（例えば吸着剤ペレットと、Ｃ６以上の成分を含有する流体とが接触した後に）吸着される。
【００３０】
本発明の他の態様においては、吸着剤は、Ｃ６以上の成分の吸着のために適合されており、前記吸着剤は以下からなる群から選択される特徴を有する：
組成物が９９％超の第１の質量パーセントのＳｉＯ2と、１％未満の第２の質量パーセントのＡｌ2Ｏ3とを含む；
流体と接触可能な表面が、７００ｍ2／ｇ超のＢＥＴ表面積を有する；
前記吸着剤のかさ密度が、６００ｋｇ／ｍ3未満である；
流体のＣ６以上の成分の濃度が１５０ｐｐｍ超から５ｐｐｍ未満へと低減されるように、流体からＣ６以上の成分を吸着するように適合されている；
またはそれらの組み合わせ。
【００３１】
本発明の他の態様において、流体の処理方法は、前記流体を吸着剤と接触させることを含み、ここで、前記流体は接触前にＣ６以上の成分の初期濃度を有し、且つ前記流体は接触後にＣ６以上の成分の初期濃度よりも低いＣ６以上の成分の最終濃度を有する。いくつかの実施態様において、吸着剤は８０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含む。いくつかの実施態様において、吸着剤のＲＭＡは１０％超である。いくつかの実施態様において、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積は１０ｍｍ3／ｇ超である。
【００３２】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、８５％超、９０％超、９５％超、９６％超、９７％超、９８％超または９９％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含む。いくつかの実施態様において、吸着剤はさらに、２０％まで（つまり、０％超〜２０％）、１５％まで、１０％まで、９％まで、８％まで、７％まで、６％まで、５％まで、４％まで、３％まで、２％まで、または１％までの質量パーセントのＡｌ2Ｏ3を含む。
【００３３】
いくつかの実施態様において、吸着剤のＲＭＡは、１５％超、２０％超、２５％超、または３０％超である。いくつかの実施態様において、吸着剤の微細孔表面積は、４０ｍ2／ｇ超、５０ｍ2／ｇ超、１００ｍ2／ｇ超、１５０ｍ2／ｇ超、２００ｍ2／ｇ超、２３０ｍ2／ｇ超である。いくつかの実施態様において、吸着剤の微細孔表面積は、４０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇ、５０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇ、１００ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇ、１５０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇ、２００ｍ2／ｇ〜３００ｍ2/ｇ、または２３０ｍ2／ｇ〜３００ｍ2／ｇである。
【００３４】
いくつかの実施態様において、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積は、２０ｍｍ3／ｇ超、４０ｍｍ3／ｇ超、７０ｍｍ3／ｇ超、１００ｍｍ3／ｇ超、１２０ｍｍ3／ｇ超、１４０ｍｍ3／ｇ超、１５０ｍｍ3／ｇ超、１６０ｍｍ3／ｇ超、または１７０ｍｍ3／ｇ超である。いくつかの実施態様において、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積は、２０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、４０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、７０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、１００ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、１２０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、１４０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、１５０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、１６０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇ、または１７０ｍｍ3／ｇ〜２００ｍｍ3／ｇである。
【００３５】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、ＢＥＴ表面積４００ｍ2／ｇ超、５００ｍ2／ｇ超、６００ｍ2／ｇ超、７００ｍ2／ｇ超、８００ｍ2／ｇ超、または９００ｍ2／ｇ超を有する、流体と接触可能な表面を含む。いくつかの実施態様において、ＢＥＴ表面積は、４００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇ、５００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇ、６００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇ、７００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇ、８００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇ、または９００ｍ2／ｇ〜１０００ｍ2／ｇである。
【００３６】
いくつかの実施態様において、Ｃ５以上またはＣ６以上の成分の１種またはそれより多くの初期濃度は、１５０ｐｐｍ超、２５０ｐｐｍ超、５００ｐｐｍ超、１０００ｐｐｍ超、２０００ｐｐｍ超、または３０００ｐｐｍ超である。いくつかの実施態様において、前記初期濃度は、１５０ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ、２５０ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ、２０００ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍ、または３０００ｐｐｍ〜４０００ｐｐｍである。いくつかの実施態様において、Ｃ５以上またはＣ６以上の成分の１種またはそれより多くの最終濃度は、３０ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、５ｐｐｍ未満、４ｐｐｍ未満、３ｐｐｍ未満、２ｐｐｍ未満、または１ｐｐｍ未満である。
【００３７】
いくつかの実施態様において、Ｃ６以上の成分は、ベンゼン、ヘプタン、オクタン、ノナン、トルエンまたはエチルベンゼンの１種またはそれより多くを含む。いくつかの実施態様において、吸着剤は、流体からＣ５以上の成分を除去するように適合されている。かかる実施態様において、Ｃ５以上の成分はネオペンタンを含む。
【００３８】
いくつかの実施態様において、吸着剤は、吸着剤床を形成するビーズの形態である。いくつかの実施態様において、前記ビーズのサイズは２．４ｍｍ〜４ｍｍである。
【００３９】
本発明の他の態様において、温度スイング吸着システムは、吸着剤を含む吸着剤床を含む。いくつかの実施態様において、吸着剤は８０％超の質量パーセントのアモルファスＳｉＯ2を含む。いくつかの実施態様において、吸着剤のＲＭＡは１０％超である。いくつかの実施態様において、直径５００ｎｍ〜２００００ｎｍの孔についての全孔容積は１０ｍｍ3／ｇ超である。
【００４０】
図２は、本発明の実施態様による流体からの重炭化水素を除去する方法２００を例示する。ブロック２０２で、複数の吸着剤粒子を含む吸着剤床が準備される。いくつかの実施態様において、吸着剤床は、図１に関連して記載される吸着剤床１１０に対応する。ブロック２０４で、流体は吸着剤粒子と接触する。流体は、Ｃ５以上またはＣ６以上の成分の初期濃度を有することができる（例えば、ベンゼンおよび／または他の成分の、１５０ｐｐｍより高い濃度）。ブロック２０６で、流体について、Ｃ５以上またはＣ６以上の成分の最終濃度が測定される。いくつかの実施態様において、前記接触は温度スイング吸着システムにおいて行われる。
【実施例】
【００４１】
以下の実施例は、本発明の理解を補助するために示され、当然のことながら、本願において記載され且つ特許請求される実施態様を具体的に限定すると解釈されるべきではない。現在知られている、または後に開発される、当業者の視界に入り得る全ての等価物の置き換えを含む、開示される実施態様の変更、および配合における変更または実験の設計における些細な変更は、本願内に含まれる実施態様の範囲内であるとみなされるべきである。
【００４２】
実施例１：  吸着剤床のパラメータ
以下の表１は、本願内に記載される実施態様に従って種々の吸着剤を使用して製造された例示的な吸着剤床のパラメータを例示する。使用された例示的な吸着剤は、Ｓｏｒｂｅａｄ（登録商標）ＨおよびＳｏｒｂｅａｄ（登録商標）ＬＥ３２であった。ベンゼン以外の重炭化水素を、同様の条件下で同様の方式で吸着させることができると予測される。
【表１】
2018524160.tif 000003
【００４３】
実施例２:  微細孔表面積の測定
２種類の吸着剤Ｓｏｒｂｅａｄ（登録商標）ＬＥ３２およびＳｏｒｂｅａｄ（登録商標）Ｈを、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡＳＡＰ（登録商標）２０００ポロシメトリーシステムを使用して、窒素ポロシメトリーによって評価した。得られたデータを、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡＳＡＰ（登録商標）  ２０１０のソフトウェアを用いて分析して、微細孔表面積およびＢＥＴ表面積を特定し、以下の表２にまとめた。Ｓｏｒｂｅａｄ（登録商標）ＬＥ３２は、実質的に、Ｓｏｒｂｅａｄ（登録商標）Ｈよりも高い微細孔の表面積を有することが判明した。
【表２】
2018524160.tif 000004
【００４４】
実施例３:  孔容積の測定
Ｓｏｒｂｅａｄ（登録商標）ＬＥ３２およびＳｏｒｂｅａｄ（登録商標）Ｈをさらに、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｐａｓｃａｌ  １４０／２４０ポロシメータを使用して水銀ポロシメトリーによって評価した。得られたデータを「Ｐａｓｃａｌ  １４０／２４０／４４０  ｖ．  １．０５」のソフトウェアを用いて分析し、下記の表３にまとめた。
【表３】
2018524160.tif 000005
【００４５】
「例」または「例示的な」との文言は、本願において、１つの例、たとえ、または例示として役立つことを意味するために使用される。「例」または「例示的な」として本願内で記載されるあらゆる態様または設計が、必ずしも、他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であるとして解されるわけではない。むしろ、「例えば」または「例示的な」との文言の使用は、概念を具体的な様式で示すことが意図されている。本願内で使用される際、「または」との文言は、排他的な「または」というより、包含的な「または」を意味することが意図されている。つまり、特段記載されない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸがＡまたはＢを含む」とは、任意の自然な包含的順列を意味することが意図されている。つまり、ＸがＡを含む、ＸがＢを含む、またはＸがＡおよびＢの両方を含む場合、「ＸがＡまたはＢを含む」は、任意の前記のたとえに該当する。さらに、本願および添付の特許請求の範囲内で使用される場合の冠詞「ａ」および「ａｎ」は一般に、単数形に関することが特段記載されない限りまたは文脈から明らかでない限り、「１つまたはそれより多くの」を意味すると解されるべきである。この明細書を通じて「実施態様」、「特定の実施態様」または「１つの実施態様」とは、少なくとも１つの実施態様に含まれる実施態様と関連して記載される特別な特徴、構造または特性を意味する。従って、この明細書を通じた様々な箇所での「実施態様」、「特定の実施態様」または「１つの実施態様」という語句の出現は、必ずしも全て同じ実施態様を示すわけではない。
【００４６】
上記の説明は、例示的であることが意図されており、限定的ではないと理解されるべきである。上記の説明を読んで理解すると、当業者にとっては多くの他の実施態様が明らかになる。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を与えられている等価物の全範囲に沿って決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
2018524160.tif 000007
【国際調査報告】
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2018524160.tif 000009