專利名稱：在流化床中采用化學(xué)回路的氧氣生產(chǎn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是氧氣的生產(chǎn)方法，更具體地是在捕獲的(X)2的范圍內(nèi)生產(chǎn)氧氣。本發(fā)明涉及一種氧氣生產(chǎn)方法，所述方法包括在流化床條件下操作并采用化學(xué)回路，載氧固體在所述化學(xué)回路中循環(huán)。盡管不到二十年之前，人類對(duì)氣候變化的影響僅僅是假設(shè)，現(xiàn)在科學(xué)家堅(jiān)持認(rèn)為人類活動(dòng)導(dǎo)致全球變暖的可能性超過(guò)90%。備受專家質(zhì)疑的是二氧化碳(CO2),這種基本上由于烴的燃燒造成的強(qiáng)大的溫室氣體釋放到大氣中的比例在過(guò)去30年內(nèi)基本上翻了一番。全世界認(rèn)識(shí)到這一事實(shí)，世界性政治團(tuán)體對(duì)這一問(wèn)題比以前更加敏感。
背景技術(shù)：
一種被認(rèn)為可降低二氧化碳釋放量的解決方案是捕獲并存儲(chǔ)來(lái)自化石燃料發(fā)電廠的co2。目前認(rèn)為有三種二氧化碳的捕獲方法-燃燒后，該方法是通過(guò)胺洗脫柱的作用分離(X)2；這種方法是最成熟的，但是是高耗能的方法。-燃燒前，首先將化石燃料氣化成二氧化碳和氫的混合物。分離(X)2之后，用氫氣來(lái)發(fā)電和/或產(chǎn)生熱量。仍需要克服很多技術(shù)難關(guān)來(lái)使得這種燃燒方法得以應(yīng)用；-氧燃燒，該方法是在純氧氣而非空氣的存在下進(jìn)行燃燒。這種燃燒方式能得到基本上由CO2和水組成的煙氣。所使用的氧氣是通過(guò)高耗能的低溫蒸餾得到的。氧燃燒裝置由于使用純氧進(jìn)行燃燒，具有從燃燒空氣制得不含氮?dú)獾娜紵裏煔獾膬?yōu)點(diǎn)。氧氣通常是由空氣分離裝置(ASU)制得的。這種燃燒方法和特別是ASU的一個(gè)缺點(diǎn)是該方法高耗能，高投資成本使得總捕獲成本增加。美國(guó)專利文獻(xiàn)US-6，059，858描述了用于氧氣生產(chǎn)的PSA (變壓吸附)方法。使用的吸附劑是在300°C和1400°C之間操作使用的鈣鈦礦或CMS(碳-基分子篩)型固體。解吸的壓力水平為10_3至5巴(絕對(duì)壓力(abs))。該專利文獻(xiàn)描述了使用顆粒形式的鈣鈦礦氧化物作為固體吸附劑的PSA方法，其顆粒大小為l_3mm，在900°C吸附壓力為10巴，解吸壓力為0. 1巴條件下進(jìn)行操作。要處理的氣體是空氣，一方面該方法制得純度高于98%的氮?dú)?，另一方面制得純度高?9. 9%的氧氣。但是，該方法的實(shí)施需要用幾個(gè)截然不同的反應(yīng)器，所述反應(yīng)器交替地在吸附或解吸狀態(tài)下進(jìn)行操作。為了制得連續(xù)的氧氣流，必須使用大量反應(yīng)器(5-15個(gè))并且精確設(shè)定每個(gè)反應(yīng)器的操作順序。結(jié)果是該方法實(shí)施起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致很高的操作和維護(hù)成本。此外，解吸階段所需的壓力水平一定要低，因此更增加成本。使用本發(fā)明的化學(xué)回路氧氣生產(chǎn)方法能克服這些缺點(diǎn)，尤其是在與從空氣中分離氧氣有關(guān)的能量損失方面的缺陷，同時(shí)在提高能量效率和降低成本方面的潛力很大。此外，生產(chǎn)得到氧氣的數(shù)量和質(zhì)量(純度)在例如氧燃燒方法、壓力下合成氣的生產(chǎn)或FCC催化劑再生的應(yīng)用中認(rèn)為具有優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是氧氣在以下的條件下生產(chǎn)在大氣壓或低壓下，溫度為400°C至700°C，通常在可能布置在本發(fā)明氧氣生產(chǎn)方法的下游的裝置中使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)高純度氧氣的方法，該方法在流化床條件下進(jìn)行操作并且包括化學(xué)回路，在化學(xué)回路中進(jìn)行以下步驟-在氧化反應(yīng)區(qū)(Rl)氧化載氧固體，-在流化床條件下將處于最高氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣產(chǎn)生區(qū)(R2)。-在生產(chǎn)區(qū)中通過(guò)在400°C至700°C的溫度下降低氧氣分壓由所述固體釋放氧氣，-在流化床條件下將氧化態(tài)降低的所述固體循環(huán)至氧化區(qū)，-生產(chǎn)含氧氣的氣態(tài)料流，通過(guò)設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)(似)出口的排出管線排出。
可以將貧氧氣態(tài)料流注入氧氣生產(chǎn)區(qū)。載氧固體可以是以下通式表示的化合物AxMn02_syH20，式中0<x彡2，0彡y彡2 和-0. 4 < δ ^ 0. 4，A是堿金屬離子或堿土金屬離子，或堿金屬和/或堿土金屬離子的混合物。所述載氧固體可以選自下組0MS型錳氧化物，它包括至少一種通式為AxMny0z_s 的錳氧化物，具有以多邊形截面通道形式布置的分子篩結(jié)構(gòu)，式中0 < χ < 2，5 < y < 8， 10 彡 ζ 彡 16,-0. 4 彡 δ 彡 0· 4，Α 是至少一種選自 Li、Na、K、Pb、Mg、Ca、Sr、Ba、Co、Cu、Ag、 Tl、Y的元素，或者通式為(MnJe1J2O3的混合型鐵-錳氧化物，式中χ為0. 10至0. 99，其氧化形式具有方鐵錳礦和/或赤鐵礦結(jié)構(gòu)。載氧顆粒可屬于Geldart分類中的A類和/或B類。氧化反應(yīng)區(qū)和氧氣生產(chǎn)區(qū)可以在500°C _600°C的溫度范圍進(jìn)行操作。所述載氧固體在氧化區(qū)(Rl)的停留時(shí)間為10至600秒，在氧氣生產(chǎn)區(qū)(R2)的停留時(shí)間為1至360秒。注入氧氣生產(chǎn)區(qū)的貧氧氣態(tài)料流可以選自下組二氧化碳、水蒸氣和其混合物。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)高純度氧氣的裝置，所述裝置在流化床條件下進(jìn)行操作并且包括化學(xué)回路，所述化學(xué)回路包括-氧化反應(yīng)區(qū)(Rl)，它包含載氧固體并包括富氧料流的輸送管線，貧氧料流的排出管線和在流化床條件下將處于最大氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣產(chǎn)生區(qū)(似)的設(shè)備，-氧氣生產(chǎn)區(qū)，其包括在400°C至700°C的溫度下降低氧氣分壓的設(shè)備，富含所產(chǎn)生氧氣的氣態(tài)料流的排出管線和在流化床條件下將氧化態(tài)降低的所述固體運(yùn)送至氧化區(qū)的設(shè)備。所述裝置中，降低氧氣分壓的設(shè)備包括將貧氧料流送入所述生產(chǎn)區(qū)的管線。在流化床條件下將處于最高氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣產(chǎn)生區(qū)的設(shè)備可以包括至少一個(gè)氣體/固體分離設(shè)備。所述方法和裝置可以用于將富氧料流送入氧燃燒裝置、壓力下生產(chǎn)合成氣的裝置或FCC催化劑再生裝置?！拜d氧”固體表示任一種金屬氧化物，其金屬氧化程度可根據(jù)其氧含量而不同。這種不同可以用來(lái)在兩種活性介質(zhì)之間運(yùn)送氧氣。在富A氧化介質(zhì)中，金屬氧化的程度為其最高的氧化程度，即固體具有最大的氧含量。在貧氧介質(zhì)中和/或還原介質(zhì)中，以前氧化的固體會(huì)放出其部分氧氣，與初始最大氧化程度相比其氧化態(tài)會(huì)降低。載氧固體也通過(guò)其載氧能力來(lái)限定，即載體中的氧含量能在其最高氧化態(tài)和最低氧化態(tài)之間可逆地轉(zhuǎn)換。X定義為保留在氧化物中的氧轉(zhuǎn)移的總能力分?jǐn)?shù)，ΔΧ定義為總的氧轉(zhuǎn)移能力分?jǐn)?shù)的變化?？梢杂糜诒景l(fā)明的載氧體是除其載氧性能之外，主要能自發(fā)地在反應(yīng)介質(zhì)中釋放氣體形式的氧氣的固體，所述反應(yīng)介質(zhì)不必是還原介質(zhì)。本發(fā)明的方法使用氧轉(zhuǎn)移能力為0. 1-15質(zhì)量％，優(yōu)選0.3-3質(zhì)量％的固體作為載氧體。通過(guò)有益和優(yōu)選的實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的方法可使用具有以下通式的化合物作為載氧體AxMn02_syH20式中，0<x彡2，0彡y彡2和-0. 4彡δ彡0. 4，優(yōu)選0 < χ彡1，A是堿金屬離子或堿土金屬離子(元素周期表中IA或IIA族元素)，或堿金屬和/或堿土金屬離子的混合物。這些具有層狀結(jié)構(gòu)的化合物也稱為“鈉水錳礦(birnessites)”，所述層狀結(jié)構(gòu)由通過(guò)邊彼此連接的八面體的順序產(chǎn)生的片構(gòu)成。申請(qǐng)人提交的法國(guó)專利申請(qǐng)第09/06，013號(hào)描述了這些化合物。本發(fā)明的方法也可以使用OMS (八面體分子篩)型錳氧化物，它包括至少一種通式 *AxMny0z_s的錳氧化物，所述錳氧化物具有以多邊形截面通道形式布置的分子篩結(jié)構(gòu)，式中0 < χ彡2，5彡y彡8，10彡ζ彡16，-0· 4彡δ彡0. 4，A是至少一種選自Li、Na、K、Pb、 Mg、Ca、Sr、Ba、Co、Cu、Ag、Tl、Y的元素(如申請(qǐng)人提交的第09/06,018號(hào)法國(guó)專利申請(qǐng)所述)，或者通式為(MnxFe1J 203的混合型鐵_錳氧化物，式中χ為0. 10至0. 99，其氧化形式具有方鐵錳礦和/或赤鐵礦結(jié)構(gòu)(如申請(qǐng)人提交的第09/02，095號(hào)法國(guó)專利申請(qǐng)所述)。本發(fā)明方法中使用的載氧體也可以選自鈣鈦礦、鈣鐵石(brownmillerite)、 YBaCuO型超導(dǎo)材料和摻二氧化鈰(cerin)型混合氧化物，美國(guó)專利申請(qǐng) US-2005/0, 176，588，US-2005/0, 176，589 和 US-2005/0, 226，798 描述了這些材料。優(yōu)選地，所述載氧體顆粒屬于Geldart分類中的A或B類，或由兩類顆粒的混合物組成，Geldart分類法對(duì)要流化的顆粒的特性進(jìn)行分類。氧化空氣反應(yīng)器(或反應(yīng)區(qū)Rl)允許以其最高氧化形式并與空氣接觸進(jìn)行氧化， 至少部分還原所述載氧固體從而向系統(tǒng)提供氧氣。氧氣生產(chǎn)反應(yīng)器(或反應(yīng)區(qū)R2)通過(guò)載氣吹掃或置于負(fù)壓之下使載氧固體的氧氣分壓維持在低水平。這樣釋放所述固體中包含的氧氣。空氣反應(yīng)區(qū)(或氧化反應(yīng)區(qū))和還原反應(yīng)器(或氧氣還原和生產(chǎn)反應(yīng)區(qū))在 4000C _700°C，優(yōu)選500°C _600°C的溫度下操作。與文獻(xiàn)中提到的有關(guān)的這些合適的溫度范圍通常高于800°C，使得可以使用固體流量控制器，例如機(jī)械閥。氧化區(qū)Rl中載氧體的停留時(shí)間取決于其氧化和/或還原態(tài)，通常為10-600秒，優(yōu)選 20-300 秒。氧氣生產(chǎn)區(qū)R2中載氧體的停留時(shí)間通常為1-360秒，優(yōu)選1_120秒。
當(dāng)氧氣分壓保持在低水平時(shí)，尤其是通過(guò)貧氧和CO2和/或富H2O載氣吹掃或置于負(fù)壓下時(shí)所述載氧體釋放氧氣。直接在氧氣生產(chǎn)反應(yīng)器R2的出口得到的載氣中氧氣純度高于90摩爾％，通常高于95摩爾％，特別是高于98摩爾％。在氧氣生產(chǎn)反應(yīng)器中，注入載氣以將產(chǎn)生的氧氣運(yùn)送到至少另一個(gè)反應(yīng)區(qū)段。這種載氣通常選自二氧化碳和水蒸氣，或其混合物。優(yōu)選地，所述載氣是水蒸氣。包含載氣和氧氣的氣流中氧氣濃度通常為5-20體積％，優(yōu)選為7-15體積％。本發(fā)明的方法可優(yōu)選在以下應(yīng)用中使用例如氧燃燒、壓力下合成氣的生產(chǎn)或 FCC催化劑再生。本發(fā)明的目的還在于一種可以用來(lái)實(shí)施上述方法的裝置。


通過(guò)附圖用非限制性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行說(shuō)明，附圖中-圖1顯示本發(fā)明的方法的第一個(gè)實(shí)施方式，和-圖2顯示第二個(gè)實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1，所述裝置至少包括-氧化反應(yīng)區(qū)R1，在流化床條件下使用載氧固體，所述載氧固體通過(guò)機(jī)械閥(7)之后經(jīng)管線(8)來(lái)自反應(yīng)區(qū)R2。載氧固體在反應(yīng)區(qū)Rl中與通過(guò)管線(1)進(jìn)料的空氣接觸從而氧化至最高程度。通過(guò)管線(2)從反應(yīng)區(qū)Rl排出貧氧氣態(tài)料流，載氧固體顆粒通過(guò)管線 ⑶排出，-反應(yīng)區(qū)R2，同樣在流化床條件下操作，其中氧氣從通過(guò)機(jī)械閥(4)之后經(jīng)管線 (3)供應(yīng)的載氧固體顆粒產(chǎn)生，并且是在經(jīng)管線( 送入反應(yīng)區(qū)R2的貧氧和富水蒸氣的料流存在下產(chǎn)生的?；旌嫌兴魵夂?或二氧化碳的含氧的氣態(tài)料流經(jīng)管線(6)從反應(yīng)區(qū)R2 排出。氧化態(tài)降低的金屬氧化物顆粒經(jīng)管線(8)排出至氧化反應(yīng)區(qū)R1。圖2描述本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式，其中載氧固體(金屬氧化物)與經(jīng)管線(1) 供應(yīng)的空氣接觸從而在Rl區(qū)被氧化。反應(yīng)區(qū)Rl可以包括裝配有用于區(qū)段上輸送氣體的箱的簡(jiǎn)單流化-床反應(yīng)器，或用于對(duì)從反應(yīng)區(qū)Rl經(jīng)管線(2)排出的貧氧氣態(tài)料流除塵的流化床和設(shè)備(未示出)，或流化床的組合，或帶有內(nèi)部或外部顆粒再循環(huán)的循環(huán)流化床。反應(yīng)區(qū)Rl中，至少部分空氣和金屬氧化物接觸的區(qū)域由致密流化相組成。所述金屬氧化物顆粒從反應(yīng)區(qū)Rl經(jīng)管線(3)排出，在進(jìn)入氣力輸送管線(15)之前經(jīng)機(jī)械閥(4)傳送，所述氣力輸送管線(15)經(jīng)管線(17)供應(yīng)輸送氣體。在氣力輸送管線(15)的出口處，至少一種分離設(shè)備(16)，例如旋風(fēng)分離器，能分離輸送氣體和顆粒，所述顆粒經(jīng)管線(19)輸送至在流化床條件下操作的第二反應(yīng)區(qū)R2，其中通過(guò)與氧化物顆粒接觸并在經(jīng)管線( 送至第二反應(yīng)區(qū)的貧氧和富水蒸氣的料流的存在下產(chǎn)生氧氣。第二反應(yīng)區(qū)可以包括裝配有用于區(qū)段上輸送氣體的箱的簡(jiǎn)單流化-床反應(yīng)器，或用于對(duì)從反應(yīng)區(qū)R2經(jīng)管線(6)排出的氣態(tài)料流除塵的流化床和設(shè)備(未示出)(所述料流包含混合水蒸氣和/或二氧化碳的氧氣)，或流化床的組合，或帶有內(nèi)部或外部顆粒
6再循環(huán)的循環(huán)流化床。生產(chǎn)區(qū)R2中，至少部分空氣和金屬氧化物接觸的區(qū)域由致密流化相組成。所述金屬氧化物顆粒從第二反應(yīng)區(qū)R2經(jīng)管線(8)排出，在進(jìn)入至機(jī)械輸送管線(10) 之前經(jīng)機(jī)械閥(9)傳送，所述機(jī)械輸送管線(10)經(jīng)管線(18)供應(yīng)輸送氣體。在這樣形成的化學(xué)回路中，在機(jī)械輸送管線(10)的出口處，分離設(shè)備(11)，例如旋風(fēng)分離器，能分離輸送氣體和顆粒，所述顆粒經(jīng)管線(12)輸送至氧化作用發(fā)生的第一反應(yīng)區(qū)R1。根據(jù)圖2，描述了包括兩個(gè)反應(yīng)區(qū)的化學(xué)回路方法，根據(jù)本發(fā)明可以考慮串聯(lián)設(shè)置的和再形成回路的順序的幾對(duì)反應(yīng)區(qū)。實(shí)施例將制備要進(jìn)給FCC催化劑再生單元的流速為100t/h的氧氣。在化學(xué)回路中使用的載氧固體通式為(Mntl 4Fe0> 6) 203。生產(chǎn)每摩爾&的反應(yīng)熱考慮為66. 3kJ。對(duì)于選擇的載氧體的情況，反應(yīng)介質(zhì)中可自發(fā)釋放的氧氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 5%，包括為了具有所需量的氧氣，將氧化空氣反應(yīng)器出口的固體循環(huán)速率設(shè)定為1851kg/s。在氧氣生產(chǎn)反應(yīng)器出口處所述回路的操作溫度為500°C。所述氧氣生產(chǎn)反應(yīng)器在562 °C用415m3/S蒸氣吹掃。富含10體積％氧氣的煙氣在500°C從反應(yīng)器排出。在空氣反應(yīng)器條件下，500°C的固體物流與425°C的119kg/s空氣接觸。在O2產(chǎn)生反應(yīng)的逆反應(yīng)之后，這樣得到600°C貧&的氣流和600°C 1851kg/s的再生固體流。化學(xué)燃燒回路是熱綜合利用的，這樣熱量的回收是最佳的。這樣，載氣形成所需的水流用富含氧氣的物流(184kg/s，50(TC )進(jìn)行加熱和蒸發(fā)，從而得到495°C的蒸氣。所述貧氧氣的氣流可以將蒸氣加熱至562°C。富含氧氣和貧氧氣的物流的剩余熱量能將lWkg/s空氣加熱至311°C。達(dá)到425°C 溫度所需的補(bǔ)充部分由功率為15MWth的外部加熱裝置提供。這樣得到34°C的貧氧氣的氣流。對(duì)于富含氧氣的物流，在將水加熱和蒸發(fā)之后，其溫度降至32°C。在這一溫度，物流中所含的液態(tài)水被排出，在與15°C的水流接觸對(duì)富含氧氣的物流進(jìn)行冷卻之前氧氣組成則為95%，在與15°C的水流接觸后使得溫度達(dá)到17°C，并進(jìn)一步冷凝物流中所含的一部分水使氧氣純度達(dá)到96%。除了氧氣之外，存在的唯一化合物是壓0。除了氧氣沒有殘留其它不可冷凝的氣體?？紤]到公用工程消耗，限制在空氣反應(yīng)器進(jìn)口壓縮空氣，即估計(jì)的電力消耗為 4MWe。當(dāng)電力生產(chǎn)效率為40 %時(shí)，該電力消耗相當(dāng)于25麗th。通過(guò)比較，與使用低溫ASU有關(guān)的效率損失約為生產(chǎn)100t/h氧氣消耗17. 3Mwe0 這導(dǎo)致在同樣的電力生產(chǎn)效率下熱功率值等于43MWth，即能量損失比氧氣生產(chǎn)化學(xué)回路的消耗量高，是氧氣生產(chǎn)化學(xué)回路的消耗量的約170%。此外，低溫ASU出口處的氧氣組成為95%的氧氣，即與使用化學(xué)回路得到的純度相當(dāng)。另一方面，殘余氣體是不可冷凝的，例如氬氣和氮?dú)?。為達(dá)到更高的純度，必須提供大量補(bǔ)充的能量，而對(duì)于化學(xué)回路的情況，氧氣的純度可以簡(jiǎn)單地通過(guò)殘余水的冷凝來(lái)增加。
因此，通過(guò)化學(xué)回路的氧氣生產(chǎn)在能量和質(zhì)量(即氧氣純度)兩方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)高純度氧氣的方法，該方法在流化床條件下運(yùn)行并且包括化學(xué)回路， 在化學(xué)回路中進(jìn)行以下步驟-在氧化反應(yīng)區(qū)(Rl)氧化載氧固體，-在流化床條件下將處于最高氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣生產(chǎn)區(qū)(R2)。-在所述生產(chǎn)區(qū)通過(guò)在400°C至700°C的溫度下降低氧氣分壓釋放來(lái)自所述固體的氧氣，-在流化床條件下將氧化態(tài)降低的所述固體循環(huán)至氧化區(qū)，-生產(chǎn)含氧氣的氣態(tài)料流，通過(guò)設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)(似)出口的排出管線排出，其中，所述載氧固體是用以下通式表示的化合物AxMn02_syH20，式中0 < χ彡2， 0 < y < 2和-0. 4 < δ ^ 0.4, A是堿金屬離子或堿土金屬離子，或堿金屬和/或堿土金屬離子的混合物，或選自下組的化合物0MS型錳氧化物，它包括至少一種通式為AxMny0z_s 的錳氧化物，具有以多邊形截面通道形式布置的分子篩結(jié)構(gòu)，式中0 < χ < 2，5 < y < 8， 10 彡 ζ 彡 16,-0. 4 彡 δ 彡 0· 4，Α 是至少一種選自 Li、Na、K、Pb、Mg、Ca、Sr、Ba、Co、Cu、Ag、 Tl、Y的元素，或者通式為(MnJe1J2O3的混合型鐵-錳氧化物，式中χ為0. 10至0. 99，其氧化形式具有方鐵錳礦和/或赤鐵礦結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將貧氧氣態(tài)料流注入所述氧氣生產(chǎn)區(qū)。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述載氧顆粒屬于Geldart分類中的A類和/或B類。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氧化反應(yīng)區(qū)和所述氧氣生產(chǎn)區(qū)在500°C _600°C的溫度范圍運(yùn)行。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述載氧固體在氧化區(qū)(Rl)的停留時(shí)間為10-600秒，在氧氣生產(chǎn)區(qū)(R2)的停留時(shí)間為1-360秒。
6.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述注入氧氣生產(chǎn)區(qū)的貧氧氣態(tài)料流選自下組二氧化碳、水蒸氣和其混合物。
7.一種用于生產(chǎn)高純度氧氣的裝置，所述裝置在流化床條件下進(jìn)行操作并且包括化學(xué)回路，所述化學(xué)回路包括-氧化反應(yīng)區(qū)(Rl)，它包含載氧固體并包括富氧料流的輸送管線，貧氧氣態(tài)料流的排放管線和在流化床條件下將處于最高氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣生產(chǎn)區(qū)(似)的設(shè)備，-氧氣生產(chǎn)區(qū)，它包括在400°C至700°C的溫度下降低氧氣分壓的設(shè)備，所述分壓降低設(shè)備包括將貧氧料流送入所述生產(chǎn)區(qū)的輸送管線，富含所產(chǎn)生的氧氣的氣態(tài)料流的排出管線和在流化床條件下將氧化態(tài)降低的所述固體運(yùn)送至氧化區(qū)的設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述在流化床條件下將處于最高氧化態(tài)的所述固體運(yùn)送至氧氣生產(chǎn)區(qū)的設(shè)備包括至少一個(gè)氣體/固體分離設(shè)備(16)。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法和如權(quán)利要求7-8中任一項(xiàng)所述的裝置的應(yīng)用，用來(lái)將富氧料流送入氧燃燒裝置、壓力下生產(chǎn)合成氣的裝置或FCC催化劑再生裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)高純度氧氣的方法和裝置，所述方法包括化學(xué)回路，在所述化學(xué)回路中通過(guò)在400℃-700℃的溫度下降低氧氣分壓循環(huán)具有釋放氣態(tài)氧能力的流化床材料。這樣生產(chǎn)的氧氣可以在以下應(yīng)用中使用例如氧燃燒方法、壓力下合成氣的生產(chǎn)或FCC催化劑再生。
文檔編號(hào)C01B13/02GK102328910SQ20111015915
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者A·霍特, F·格尤魯 申請(qǐng)人:Ifp新能源公司