МЕМБРАННЫЙ СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕПЕРМЕАТНОГО ГАЗА С ВЫСОКИМ ВЫХОДОМ

1. Способ разделения потока неочищенного подаваемого газа с использованием множества ступеней мембранного разделения, включающий в себя
разделение потока подаваемого газа под давлением на первый поток непермеата и первый поток пермеата;
сжатие первого потока пермеата с образованием сжатого первого потока пермеата;
разделение сжатого первого потока пермеата на второй поток непермеата и второй поток пермеата;
разделение второго потока пермеата на третий поток непермеата и третий поток пермеата;
объединение третьего потока непермеата с потоком неочищенного подаваемого газа с образованием объединенного подаваемого потока;
сжатие объединенного подаваемого потока с образованием сжатого объединенного подаваемого потока; и
объединение второго потока непермеата со сжатым объединенным подаваемым потоком с получением потока подаваемого газа под давлением.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя: отвод первого потока непермеата в виде потока газообразного продукта.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя: отвод третьего потока пермеата в виде потока отходящего газа.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя: регулирование давления первого потока непермеата; и регулирование давления третьего потока непермеата.
5. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя
разделение первого потока непермеата на четвертый поток непермеата и четвертый поток пермеата;
объединение четвертого потока пермеата с третьим потоком непермеата перед объединением третьего потока непермеата с потоком неочищенного подаваемого газа с образованием объединенного подаваемого потока; и
отвод четвертого потока непермеата в виде потока газообразного продукта.
6. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя: создание отрицательного давления по меньшей мере для одного из первого потока пермеата и третьего потока пермеата.
7. Многоступенчатая мембранная система для разделения потока неочищенного подаваемого газа, содержащая
первую мембранную ступень, снабженную первым входным отверстием для приема сжатого потока неочищенного подаваемого газа, первым выпуском для непермеата, предназначенным для выпуска первого потока непермеата, и первым выпуском для пермеата, предназначенным для выпуска первого потока пермеата;
межступенчатый компрессор, снабженный впуском межступенчатого компрессора, функционально связанным с первым выпуском для пермеата и предназначенным для приема первого потока пермеата, и выпуском межступенчатого компрессора для выпуска сжатого первого потока пермеата;
вторую мембранную ступень, снабженную вторым входным отверстием, функционально связанным с выпуском межступенчатого компрессора и предназначенным для приема сжатого первого потока пермеата, вторым выпуском для пермеата, предназначенным для выпуска второго потока пермеата, и вторым выпуском для непермеата, предназначенным для выпуска второго потока непермеата;
третью мембранную ступень, снабженную третьим входным отверстием, функционально связанным со вторым выпуском для пермеата и предназначенным для приема второго потока пермеата, третьим выпуском для пермеата, предназначенным для выпуска третьего потока пермеата, и третьим выпуском для непермеата, предназначенным для выпуска третьего потока непермеата;
первый смесительный узел, снабженный впуском для неочищенного подаваемого газа, предназначенным для приема потока неочищенного подаваемого газа, первым впуском для рециркуляции, функционально связанным с третьим выпуском для пермеата и предназначенным для приема третьего потока пермеата, и выпуском первого смесительного узла, предназначенным для выпуска объединенного подаваемого потока, состоящего из смеси потока неочищенного подаваемого газа и третьего потока пермеата;
подающий компрессор, снабженный впуском подающего компрессора, функционально связанным с выпуском первого смесительного узла и предназначенным для приема объединенного подаваемого потока, и выпуском подающего компрессора, предназначенным для выпуска сжатого объединенного подаваемого потока; и
второй смесительный узел, снабженный комбинированным впуском, функционально связанным с выпуском подающего компрессора и предназначенным для приема сжатого объединенного подаваемого потока, вторым впуском для рециркуляции, функционально связанным со вторым впуском для непермеата и предназначенным для приема второго потока непермеата, и вторым выпуском смесительного узла, функционально связанным с первым входным отверстием и предназначенным для подачи сжатого потока неочищенного подаваемого газа, состоящего из смеси сжатого объединенного подаваемого потока и второго потока непермеата, на первую мембранную ступень.
8. Система по п. 7, дополнительно содержащая четвертую мембранную ступень, снабженную четвертым входным отверстием, функционально связанным с первым выпуском для непермеата и предназначенным для приема первого потока пермеата, четвертым выпуском для пермеата, предназначенным для выпуска четвертого потока пермеата, и четвертым выпуском для непермеата, предназначенным для выпуска четвертого потока непермеата; при этом четвертый поток пермеата объединяют с третьим потоком непермеата до того, как третий поток непермеата будет принят в первый смесительный узел.
9. Система по п. 7, дополнительно содержащая первый вакуумный насос пермеата для создания отрицательного давления на первом выпуске для пермеата.
10. Система по п. 7, дополнительно содержащая третий вакуумный насос для пермеата, предназначенный для создания отрицательного давления на третьем выпуске для пермеата.
11. Система по п. 7, отличающаяся тем, что каждая из первой мембранной ступени, второй мембранной ступени и третьей мембранной ступени оборудована мембранами с одинаковой проницаемостью и селективностью.
12. Система по п. 7, отличающаяся тем, что одна из первой мембранной ступени, второй мембранной ступени и третьей мембранной ступени оборудована мембранами с другой проницаемостью и селективностью, чем две остальные ступени.
13. Система по п. 7, отличающаяся тем, что каждая из первой мембранной ступени, второй мембранной ступени и третьей мембранной ступени содержит мембраны с другой проницаемостью и селективностью, чем каждая из остальных ступеней.