СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО МЕТАНА

1. Способ концентрирования газообразного метана, включающий:
обеспечение четырех или более адсорбционных колонн, каждая из которых заполнена адсорбентом, который адсорбирует газообразный метан из содержащего метан газа; и
осуществление в каждой из адсорбционных колонн цикла PSA, заключающегося в повторении в следующем порядке:
стадии адсорбции, на которой принимают подачу содержащего метан газа в состоянии высокого давления близкому к атмосферному давлению из нижней части адсорбционной колонны, адсорбируют газообразный метан на адсорбенте и удаляют отходящий газ, состоящий, главным образом, из воздуха, из верхней части адсорбционной колонны;
стадии выравнивания(снижения давления), на которой перемещают газ из адсорбционной колонны, в которой закончена стадия адсорбции и которая находится в состоянии высокого давления, в другую адсорбционную колонну, находящуюся в состоянии с более низким давлением, для достижения в этой адсорбционной колонне состояния промежуточного давления;
стадии декомпрессии, осуществляемой после того, как внутреннее давление в колонне было снижено на стадии выравнивания(снижения давления), на которой далее осуществляют декомпрессию адсорбента до состояния низкого давления для десорбции газообразного метана, адсорбированного на адсорбенте, и отводят газообразного метана из нижней части адсорбционной колонны;
стадии выравнивания(повышения давления), осуществляемой после завершения стадии декомпрессии и на которой принимают газ из другой адсорбционной колонны, которая находится в состоянии более высокого давления, для достижения в данной адсорбционной колонне состояния промежуточного давления; и
стадии повышения давления, осуществляемой после того, как внутреннее давление в колонне было повышено на стадии выравнивания(повышения давления), и и на которой далее подают
нагнетательный воздух в упомянутую адсорбционную колонну через верхнюю часть адсорбционной колонны для восстановления состояния высокого давления адсорбента для обеспечения селективной адсорбции газообразного метана,
при этом, адсорбент обладает
свойством селективной адсорбции газообразного метана, содержащегося в воздухе, в состоянии высокого давления близкому к атмосферному давлению и десорбции адсорбированного газообразного метана в состоянии низкого давления, и
свойством предпочтительной десорбции воздуха во время десорбции газообразного метана,
в качестве состояния промежуточного давления задается множество различных состояний внутреннего давления адсорбционной колонны,
способ включает в качестве стадии выравнивания(снижения давления)
начальную стадию выравнивания(снижения давления), на которой перемещают газ из одной из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии высокого давления, в другую одну из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии промежуточного давления с более низким давлением, чем давление в упомянутой одной из адсорбционных колонн для приведения давления в одной из адсорбционных колонн в состояние промежуточного давления стороны высокого давления, и
конечную стадию выравнивания(снижения давления), на которой перемещают газ из одной из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии промежуточного давления стороны высокого давления с более высоким давлением, чем в состоянии низкого давления, в другую одну из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии низкого давления, для приведения давления в этой одной из адсорбционных колонн в состояние промежуточного давления стороны низкого давления,
стадия выравнивания(повышения давления), включает:
начальную стадию выравнивания(повышения давления), на которой подают газ из одной из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии промежуточного давления стороны высокого
давления, в другую одну из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии низкого давления, для приведения давления в этой одной из адсорбционных колонн в состояние промежуточного давления стороны низкого давления; и
конечную стадию выравнивания(повышения давления), на которой принимают в одну из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии промежуточного давления стороны низкого давления, газ из другой одной из адсорбционных колонн, которая находится в состоянии высокого давления, для приведения давления в этой одной из адсорбционных колонн в состояние промежуточного давления стороны высокого давления, и
газ перемещают из одной из адсорбционных колонны, в которой осуществляется стадия выравнивания(снижения давления), в другую одну из адсорбционных колонн, в которой осуществляется стадия выравнивания/повышения давления, из верхней части упомянутой одной из адсорбционных колонн в верхнюю часть упомянутой другой одной из адсорбционных колонн.
2. Способ концентрирования газообразного метана по п. 1, в котором
стадия выравнивания(снижения давления) состоит из начальной стадии выравнивания(снижения давления) и конечной стадии выравнивания(снижения давления), и стадия выравнивания(повышения давления) состоит из начальной стадии выравнивания(повышения давления) и конечной стадии выравнивания(повышения давления),
газ, отводимый из верхней части одной из адсорбционных колонн на начальной стадии выравнивания(снижения давления), подается в верхнюю часть другой одной из адсорбционных колонн, в которой проводится конечная стадия выравнивания(повышения давления), и
газ, отводимый из верхней части одной из адсорбционных колонн на конечной стадии выравнивания(снижения давления), подается в другую одну из адсорбционных колонн, в которой проводится начальная стадия выравнивания(повышения давления).
3. Способ концентрирования газообразного метана по п. 1 или 2, в котором
содержащий метан газ состоит, главным образом, из одного
газа, выбранного из группы, состоящей из шахтного газа, биогаза, газа реформинга и природного газа.
4. Способ концентрирования газообразного метана по любому из пп. 1 и 2, в котором
адсорбент в качестве основного компонента содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, состоящей из активированного угля, цеолита, силикагеля и органометаллического комплекса, характеризующийся средним диаметром пор от 4,5 до 15 Å, измеренным способом МР, и адсорбируемым количеством газообразного метана при атмосферном давлении и 298 К 20 нмл/г или более.