[发明专利]用于进料气体流的预纯化的系统和方法

权利要求书

1.一种纯化气体流以去除所述气体流中存在的氢气和一氧化碳杂质的方法，所述方法包括：

(a)使基本上不含二氧化碳和水的所述气体流通过包含锰氧化物和铜氧化物的混合物的第一催化剂层，所述第一催化剂层被构造成从所述气体流中去除所述一氧化碳和氢气中的至少一些并且产生第一中间流出物；

(b)使所述第一中间流出物通过设置在所述第一催化剂层下游的吸附剂层，所述吸附剂层被构造成从所述中间流出物中去除水和二氧化碳并且产生第二中间流出物；以及

(c)使所述第二中间流出物通过设置在所述吸附剂层下游的第二催化剂层，所述第二催化剂层被构造成从所述第二中间流出物中去除至少氢气以产生中间纯化流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述中间纯化流基本上不含一氧化碳。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二催化剂层包含基于贵金属的催化剂，所述基于贵金属的催化剂被构造成从所述第二中间流出物中去除氢气以产生所述中间纯化流。

4.根据权利要求3所述的方法，其中基于贵金属的催化剂层包括钯催化剂层。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述基于贵金属的催化剂层包含钯和氧化铝的混合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸附剂层包括分子筛层或氧化铝层或分子筛层和氧化铝层两者。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：(d)使所述中间纯化流通过设置在所述第二催化剂层下游的第二吸附剂层，所述第二吸附剂层被构造成从所述中间纯化流中去除水和二氧化碳并且产生纯化流。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体流是用于空气分离单元的进料空气流，并且所述纯化流是经纯化的干燥空气流。

9.一种被构造用于与空气分离单元一起使用的预纯化容器，所述预纯化容器包括：

预纯化容器，所述预纯化容器具有被构造成接收经压缩的进料空气流的入口和被构造成引导基本上不含水、二氧化碳、一氧化碳和氢气的经纯化的干燥空气流的出口；

第一纯化区段，所述第一纯化区段设置在所述预纯化容器内，所述第一纯化区段包括至少一个吸附剂层，所述至少一个吸附剂层被构造成从所述经压缩的进料空气流中去除水和二氧化碳并且产生基本上不含水和二氧化碳的干燥进料空气流；

第二纯化区段，所述第二纯化区段设置在所述预纯化容器内的所述第一纯化区段下游，所述第二纯化区段包括包含锰氧化物和铜氧化物的混合物的第一催化剂层，所述第一催化剂层被构造成从所述干燥进料空气流中去除所述一氧化碳和氢气中的至少一些并且产生第一中间流出物；吸附剂层，所述吸附剂层设置在所述第一催化剂层下游，所述吸附剂层被构造成从所述第一中间流出物中去除水和二氧化碳并且产生第二中间流出物；以及第二催化剂层，所述第二催化剂层设置在所述吸附剂层下游，所述第二催化剂层被构造成从所述第二中间流出物中去除至少氢气以产生中间纯化空气流；以及

第三纯化区段，所述第三纯化区段设置在所述容器内的所述第二纯化区段下游并且包括至少一个其他吸附剂层，所述至少一个其他吸附剂层被构造成从所述中间纯化空气流中去除水和二氧化碳并且产生基本上不含水、二氧化碳、一氧化碳和氢气的干燥纯化空气流。

10.根据权利要求9所述的预纯化容器，其中所述中间纯化空气流基本上不含一氧化碳。

11.根据权利要求9所述的预纯化容器，其中所述第二催化剂层包含基于贵金属的催化剂，所述基于贵金属的催化剂被构造成从所述第二中间流出物中去除氢气以产生所述中间纯化空气流。

12.根据权利要求11所述的预纯化容器，其中基于贵金属的催化剂层包括钯催化剂层。