[发明专利]采用部分吹扫预净化或后净化的气体分离法

权利要求书

1.一种从原料气中生产高纯气体产品的方法，该方法包括：

(a)将原料气输送到气体分离膜系统，该膜系统装有许多膜组件，能够选择性地渗透所述原料气中更容易渗透的组分；

(b)从该气体分离膜系统中回收产品气体；

(c)从所述气体分离膜系统或其任一级的一部分膜组件中取出非产品气体，在所述气体分离膜系统的上游或下游的净化或干燥操作中用作吹扫气；和

(d)从所述气体分离膜系统或其任一级的其余膜组件中分别取出非产品气体，以便从系统中排放和/或供作气体分离膜系统的上游循环，从而提高该气体分离膜系统的效率，超过从膜系统或其任一级中取出全部非产品气流，而不作如此区分的一些系统，通过上述分别取出一部分非产品气作吹扫之用，有利于降低电力和膜表面积需要量。

2.根据权利要求1的方法，其中所述原料气是原料空气且该气体分离膜系统是空气分离系统，该系统能够选择性地渗透氧气，同时可从其非渗透侧回收氮气产品，并能在所述空气膜分离系统或其任一级的膜组件的渗透侧取出富氧非产品气。

3.根据权利要求1的方法，其中从该处取出非产品气用作吹扫气的一部分膜组件约占膜组件总数的10-80％。

4.根据权利要求1的方法，其中所述气体分离膜系统包括一级以上，用作吹扫气的非产品气是从气体分离膜系统的所述级中的一级取出的。

5.根据权利要求2的方法，其中从空气分离系统非渗透侧回收的氮气产品被输送到下游净化或干燥过程，从一部分膜组件中取出的用作吹扫气的所述渗透气在下游干燥操作中用作吹扫气。

6.根据权利要求2的方法，还包括干燥输送到空气膜分离系统的原料空气，从一部分膜组件取出的用作吹扫气的所述渗透气被用作干燥原料空气的吹扫气。

7.根据权利要求1的方法，其中从该处取出非产品气的膜组件被加背压，以提供有利于将所述非产品气供作吹扫之用的压力，从该处排放非产品气的膜组件不被加背压。

8.根据权利要求5的方法，其中净化后的氮气产品输送到薄膜干燥器使其进行所述的干燥，来自空气膜分离系统用作吹扫之用的部分渗透气被输送到所述薄膜干燥器的渗透侧。

9.根据权利要求8的方法，其中所述空气膜分离系统包括两级系统，来自所述系统第二级的一部分渗透气用作所需的吹扫之用。

10.根据权利要求9的方法，还包括将从薄膜干燥器中取出的吹扫气和渗透气循环，从第二级排出的一部分渗透气与补充量的原料空气一起输送到空气膜分离系统。

11.根据权利要求8的方法，其中所述空气膜分离系统包括两级系统，来自该系统第一级的一部分渗透气用作所需的吹扫之用。

12.根据权利要求11的方法，还包括将来自空气膜分离系统第二级的渗透气循环，与补充量的原料空气一起输送到空气膜分离系统。

13.一种从原料气中生产高纯气体产品的系统，该系统包括：

(a)一套气体分离膜系统，其中装有许多膜组件，能够选择性地渗透原料气中更容易渗透的组分；

(b)将原料气输送到所述气体分离膜系统的装置；

(c)从所述气体分离膜系统中回收产品气的装置；

(d)净化和/或干燥输送到气体分离膜系统的原料气或净化和/或干燥从该处回收的产品气的净化装置；

(e)用于从所述气体分离膜系统或其任一级的一部分膜组件中取出非产品气，用作所述气体分离系统上游或下游的净化或干燥操作的吹扫气的管道装置；和

(f)分别从所述气体分离膜系统的其余膜组件中取出非产品气以便从系统中排放和/或供作气体分离膜系统的上游循环，从而提高气体分离膜系统的效率，超过从膜系统或其任一级中取出全部非产品气流，而不作如此区分的一些系统，通过上述分别取出一部分非产品气作吹扫之用，有利于降低电力和膜表面积。

14.根据权利要求13的系统，其中从该处取出非产品气用作吹扫气的一部分膜组件约占膜组件总数的10-80％。

15.根据权利要求13的系统，其中所述气体分离膜系统是空气分离膜系统，该系统能够选择性地渗透原料空气中更容易渗透的氧气组分，所述回收产品气的装置包括以非渗透气回收氮气产品的装置。