Développement de la technologie d’adsorption modulée en pression

Aperçu du développement
Le concept d'adsorption modulée en pression a été proposé par H. Kahle dans un brevet déposé en Allemagne en 1942. A cette époque, les adsorbants qu'il utilisait étaient uniquement du gel de silice, de l'alumine activée et du charbon actif. Ces adsorbants ont une faible efficacité d'adsorption et un faible coefficient de séparation pour l'oxygène et l'azote avec de faibles points d'ébullition et des diamètres moléculaires similaires, et il est difficile de les séparer les uns des autres. Cette méthode s’est donc développée lentement avant les années 1950. Plus tard, en raison de la naissance des tamis moléculaires zéolitiques, il a commencé à être utilisé pour la purification de l'hydrogène en 1958, et la production d'hydrogène à l'échelle industrielle a été réalisée en 1962. Après le début des années 1970, l'adsorption modulée en pression (PSA) s'est développée rapidement. Il est principalement utilisé pour l’extraction de l’hydrogène du gaz naturel et des gaz résiduaires industriels, ainsi que pour la purification et le séchage de l’air. Il est en outre utilisé pour séparer les gaz oxygène et azote de l’air. En 1977, la société allemande Essen Mining Co., Ltd. (BF) a développé avec succès des tamis moléculaires en carbone utilisant du charbon. Les États-Unis, le Japon et d'autres pays ont acheté le brevet de production d'essai de la société B. F qui utilise l'adsorption modulée en pression sur tamis moléculaire en carbone (CMS-PSA) pour séparer l'air et produire de l'oxygène et de l'azote. Les principales entreprises internationales qui utilisent l'adsorption modulée en pression pour produire de l'oxygène et de l'azote à partir de l'air comprennent Linde à Munich, en Allemagne, Airco à New York, aux États-Unis, Oxygen Technology Co., Ltd. à Londres, au Royaume-Uni, Mangels à Sao Paulo, au Brésil, etc. Des dispositifs d'adsorption modulée en pression ont été commercialisés, et les équipements de production d'oxygène et d'azote par adsorption modulée en pression de petite et moyenne taille peuvent rivaliser avec la distillation cryogénique. L'Union Carbide Corporation (UCC) des États-Unis occupe une position de leader mondial dans l'utilisation de l'adsorption modulée en pression pour produire des gaz. Elle a fabriqué des centaines d'ensembles d'équipements de production d'hydrogène, d'oxygène et d'azote. UCC a développé un procédé multi-lits (10 à 12 lits) pour produire de l'hydrogène d'une pureté de 99,999 % et d'un taux de récupération de plus de 85 %. L'entreprise utilise son propre adsorbant zéolitique breveté pour produire 99,95 % d'azote et 99,5 % d'oxygène. Par rapport aux équipements d'adsorption modulés en pression ordinaires, cet équipement permet d'économiser 50 % d'investissement et réduit la consommation d'énergie de 25 % à 30 %. Institut du Sud-Ouest de l'industrie chimique, ministère de l'Industrie. En 1995, la Commission d'État pour la science et la technologie a approuvé la création du « Centre national de promotion et d'application de la technologie PSA » au sein de l'institut.