本發(fā)明涉及具有降低的維護(hù)成本的氣體混合物分離的特定方法和設(shè)備。通常已知?dú)怏w混合物可以基于各種氣體的不同滲透性而通過(guò)氣體分離膜分離。在一種方式中,為了制備這種氣體分離膜,將聚合物加工成中空纖維或平膜。所述膜的特征在于有非常薄的分離層,以使膜的滲透系數(shù)盡可能大。除了新的膜材料外,在現(xiàn)有技術(shù)中也已經(jīng)研究了不同的連接膜的方式。用于分離氣體的一系列單級(jí)或多級(jí)膜互連在文獻(xiàn)中是已知的。作為實(shí)例可以提到的是文獻(xiàn):baker,indengchemres,naturalgasprocessingwithmembranes,47(2008);bhidememsci,hybridprocessesfortheremovalofacidgasesfromnaturalgas,1998;hhenar,memsciapplicationofcardo-typepolyimide(pi)andpolyphenyleneoxide(ppo)hollow,2008;ep0603798;ep0695574;us5,753,011;ep1634946;ep0596268;us6,565,626b1;us6,168,649b1和ep0799634。所指出的方法的缺點(diǎn)在于它們部分地包括多個(gè)再壓縮步驟,或者只能獲得高純度的滲透氣體,或者只能獲得高純度的滯留氣體。wo2012/00727;wo2013/098024;wo2014/075850;kr10-1327337;kr10-1327338;us6,565,626b1;us6,168,649b1;jp2009-242773a;各自公開(kāi)了具有三個(gè)膜分離級(jí)的膜分離方法,其中級(jí)3的滯留物流和級(jí)2的滲透物流被再循環(huán)到原料氣流中。wo2012/00727;wo2013/098024和wo2014/075850代表了所有這些方法中最優(yōu)化的方法。在所述專利中,描述了基于產(chǎn)品純度與最低能量消耗組合而優(yōu)化的設(shè)備和方法。換言之,這些方法以能量?jī)?yōu)化的方式提供兩個(gè)高純度的產(chǎn)品流。然而,近來(lái)出現(xiàn)了一個(gè)新的問(wèn)題,其不能通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備和方法得以充分地解決。該問(wèn)題是有一些氣體分離設(shè)備是在能源非常便宜的地方運(yùn)行的。在這些地方,分離設(shè)備的運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注點(diǎn)在于投資和維護(hù)成本,而不是節(jié)能。在現(xiàn)有技術(shù)中,還沒(méi)有找到該問(wèn)題的充分解決方案。因此,本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于氣體混合物的分離和純化的設(shè)備和方法,如果有的話,其也僅在降低的程度上具有現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。更具體而言,提供了能夠提供高純度滲透氣體和滯留氣體的方法和設(shè)備。在另一個(gè)具體的目的中,這些方法和設(shè)備在成本方面,特別是維護(hù)成本方面是有利的。特別是諸如膜的消耗性材料的成本應(yīng)盡可能低。在下一個(gè)具體目的中,提供可用于任何所需的氣體混合物的具有最大普遍性的方法/設(shè)備。更具體而言,應(yīng)可以在有諸如水、氫氣、硫化氫的其他氣體的存在下,分離生產(chǎn)生物氣和天然氣中所獲得的氣體流或包含二氧化碳和甲烷的氣體流。本發(fā)明的另一個(gè)具體目的是提供一種方法或設(shè)備,其與現(xiàn)有的技術(shù)方法相比,能夠在相同的產(chǎn)量下以降低的甲烷排放進(jìn)行含甲烷的原料氣流的純化,從而降低因這種強(qiáng)的溫室氣體而造成的環(huán)境污染。其他在這里沒(méi)有明確闡述的目的由下述權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)、實(shí)施例和附圖的整體內(nèi)容中可以顯而易見(jiàn)。令人驚奇地,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn),根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備可以提供純的滲透物流和滯留物流,而都不需要超過(guò)一個(gè)壓縮機(jī),無(wú)需通過(guò)其他方法進(jìn)一步純化滲透物流或滯留物流。因此,本發(fā)明的設(shè)備使得可以同時(shí)獲得高純度的滲透物流和滯留物流。如實(shí)施例所示,與現(xiàn)有技術(shù)方法(特別是wo2012/00727)相比,所述新方法可以以顯著降低的總體膜容量進(jìn)行運(yùn)行以獲得類似的純化結(jié)果。因此,顯著降低作為消耗品且必須不時(shí)更換的膜的成本。本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn),如wo2012/00727中所公開(kāi)的,除能量最優(yōu)之外,對(duì)于三級(jí)膜分離來(lái)講還具有最佳的維護(hù)成本。這可以通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):-提高第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)中被回收的總的氣體的體積之和,結(jié)合-與分離級(jí)(1)的總的膜容量相比,優(yōu)選還與級(jí)(3)的總的膜容量相比,滯留物分離級(jí)(2)的總膜容量增加,及-滲透物分離級(jí)(3)與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的特定商值。下述實(shí)施例顯示與wo2012/00727相比,投資和維護(hù)成本的改進(jìn)。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的方法和設(shè)備即使使用具有較低選擇性的膜也可制備高純度產(chǎn)物。wo2012/00727的能量?jī)?yōu)化方法需要更高選擇性的膜,其更昂貴。因此,本發(fā)明提供了如權(quán)利要求1-15所述的方法和設(shè)備,并且在下面的說(shuō)明書(shū)、實(shí)施例和圖1中對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)定義。在下文詳細(xì)描述本發(fā)明之前,定義了一些重要術(shù)語(yǔ)。在本發(fā)明中所用的膜容量的定義為在標(biāo)準(zhǔn)條件下在針對(duì)氮?dú)?4.8級(jí))所確定的操作溫度下膜表面和膜的滲透系數(shù)(permeance)的乘積。標(biāo)準(zhǔn)條件在下述的測(cè)量方法部分中有詳細(xì)描述。膜表面,即膜面積,是膜的宏觀可見(jiàn)的外表面。為了測(cè)定該表面,假定所述膜沒(méi)有孔,且外表面是均勻和平滑的。換句話說(shuō),平膜的膜表面是以平板的長(zhǎng)度和寬度的乘積計(jì)算的,中空纖維膜的膜表面是以中空纖維的長(zhǎng)度和外周長(zhǎng)的乘積計(jì)算的。如果相同材料的膜在不同的分離級(jí)中操作且操作溫度相同,則它們的滲透系數(shù)是相同的。因此,在兩個(gè)分離級(jí)中所使用的膜容量的比率與膜表面的比率相關(guān)。然而,如果在不同的級(jí)使用了不同材料的膜,和/或如果在一個(gè)級(jí)中使用了不同的膜,和/或如果在不同的級(jí)中使用了不同的溫度,則所述容量的比率通常不同于膜表面的比率。由于這種“混合體系”也被本發(fā)明所覆蓋,所以所述“膜容量”,而不是“膜表面”,被用作了區(qū)別特征。在本發(fā)明中還可以在分離級(jí)中使用多于一個(gè)的膜。因此,必須計(jì)算每個(gè)級(jí)的總膜容量,其是該級(jí)中所用的所有單個(gè)膜容量的總和。滲透系數(shù)定義為單位時(shí)間、面積和膜兩端壓差的材料流量。另一方面,滲透率(permeability)定義為單位時(shí)間、面積、膜兩端的壓差和層厚度的材料流量。在本發(fā)明中用于表征膜所用的和所要求保護(hù)的術(shù)語(yǔ)選擇性在每種情況下都是純氣體選擇性,與膜是否被用于分離兩種或更多種氣體混合物無(wú)關(guān)。中空纖維膜的選擇性以兩種純氣體的滲透系數(shù)的商值計(jì)算,因此說(shuō)明了膜可以分離氣體混合物得到兩種組分的程度。對(duì)于平板膜,所述選擇性是用兩種純氣體的滲透率而不是滲透系數(shù)來(lái)計(jì)算的。滲透物是指在膜、膜模塊或膜分離步驟的低壓側(cè)所獲得的總氣流。滲透氣體是指在每種情況下相對(duì)于相應(yīng)的膜、膜模塊或膜分離步驟的進(jìn)料流,滲透物流中所富集的組分。滯留物是指在膜、膜模塊或膜分離步驟的高壓側(cè)所獲得的整個(gè)氣流,其不通過(guò)所述膜。滯留氣體是指在每種情況下相對(duì)于相應(yīng)的膜、膜模塊或膜分離步驟的進(jìn)料流,滯留物流中所富集的組分。原料氣體(crudegas)或原料氣體混合物或原料氣流(17)是指將使用本發(fā)明的方法和/或本發(fā)明的設(shè)備分離的兩種或更多種氣體的氣體混合物或該氣體混合物的氣流。術(shù)語(yǔ)“原料氣體”和“原材料氣體”在本發(fā)明中以相同含義使用。進(jìn)料流(5)是指提供給進(jìn)料流分離級(jí)(1)的氣流。該流可對(duì)應(yīng)于原材料氣流(17),即在本發(fā)明的方法或設(shè)備的操作開(kāi)始時(shí)由壓縮機(jī)(4)壓縮的原料氣流(17)。有時(shí),所述原材料氣體的來(lái)源已經(jīng)具有足夠的壓力以產(chǎn)生使其通過(guò)上述膜所需的驅(qū)動(dòng)力的源,而不需要額外壓縮或以其他方式產(chǎn)生額外的驅(qū)動(dòng)力,如在膜分離級(jí)的滲透物側(cè)的真空裝置或使用吹掃氣流。然而,在大多數(shù)情況下,本發(fā)明的方法和設(shè)備的構(gòu)造使得,在進(jìn)料流分離級(jí)(1)和/或至少一種滲透物流中的至少一個(gè)真空裝置的上游處,使用壓縮機(jī)或產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。在回收第二滲透物氣流(9)和/或第三滯留物流(10)之后,進(jìn)料流(5)由原料氣流(17)、第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)組成。在這種情況下,進(jìn)料流(5)可以通過(guò)將氣流(9)和/或(10)與未壓縮的原料氣流(17)混合,或?qū)⑵渲械囊粋€(gè)或兩個(gè)與壓縮的原料氣流(17)混合,或?qū)⒁粋€(gè)與未壓縮的原料氣流(17)混合,一個(gè)與壓縮的原料氣流(17)混合,或?qū)饬?9)和/或(10)與原料氣流(17)在壓縮機(jī)中混合而制備。本發(fā)明還涵蓋上述混合步驟的組合及未明確描述的替代方案。進(jìn)料流分離級(jí)(1)是指用于將進(jìn)料流(5)分成第一滲透物流(6)和第一滯留物流(7)的膜分離級(jí)。滯留物分離級(jí)(2)是指膜分離級(jí),其可以與進(jìn)料流分離級(jí)(1)具有相同或不同的結(jié)構(gòu),用于將第一滯留物流(7)分成第二滲透物流(9)和第二滯留物流(8)。滲透物分離級(jí)(3)是指膜分離級(jí),其可以與進(jìn)料流分離級(jí)(1)和/或滯留物分離級(jí)(2)具有相同或不同的結(jié)構(gòu),用于將第一滲透物流(6)分成第三滲透物流(11)和第三滯留物流(10)。下面所描述的根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選和具體實(shí)施方案,以及優(yōu)選和特別適用的設(shè)計(jì)及附圖和附圖的描述僅用于提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步示例性說(shuō)明;也就是說(shuō),本發(fā)明不限于這些示例性實(shí)施方案和使用或者各個(gè)示例性實(shí)施方案的特征的特定組合。結(jié)合具體示例性實(shí)施方案指出和/或描繪的各個(gè)特征不受限于這些示例性實(shí)施方案或與這些示例性實(shí)施方案的其他特征的組合,而是可以與技術(shù)上可行的任何其他版本組合,即使在本文件中對(duì)它們沒(méi)有單獨(dú)討論。在附圖中各圖形和插圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的組分或以相同或相似方式起作用的組件。附圖中的描述還示出了沒(méi)有附圖標(biāo)記的那些特征,不管這些特征是否在后面有描述。另一方面,包括在本說(shuō)明書(shū)中但在附圖中不可見(jiàn)或沒(méi)有描繪的特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明的方法是一種分離氣體的方法,其在也是本發(fā)明的一部分的設(shè)備中進(jìn)行,所述方法包括:進(jìn)料流分離級(jí)(1)、滯留物分離級(jí)(2)和滲透物分離級(jí)(3),和任選地,在進(jìn)料流分離級(jí)的上游布置壓縮機(jī)(4)和/或在進(jìn)料流分離級(jí)、滯留物分離級(jí)和/或滲透物分離級(jí)的至少一個(gè)滲透物流中布置優(yōu)選為真空泵或送風(fēng)機(jī)的至少一個(gè)真空裝置(15),其在圖中沒(méi)有示出。是否需要壓縮機(jī)或真空裝置的問(wèn)題可取決于原料氣體源的壓力。如果其壓力已經(jīng)足夠高,以確保在膜上有足夠的驅(qū)動(dòng)力即分壓差,則不需要額外的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的裝置。在本發(fā)明的方法中,吹掃氣流,優(yōu)選在滲透物一側(cè)的吹掃氣流也可單獨(dú)使用或與其他裝置組合使用以產(chǎn)生所需的分壓差。進(jìn)料流分離級(jí)(1)將包含至少兩種組分的進(jìn)料流(5)分成第一滲透物流(6)和第一滯留物流(7)。滯留物分離級(jí)(2)將所述第一滯留物流(7)分成第二滲透物流(9)和第二滯留物流(8),滲透物分離級(jí)(3)將第一滲透物流(6)分成第三滯留物流(10)和第三滲透物流(11)。本發(fā)明的方法和設(shè)備被配置以使得可以將第二滯留物流(8)作為第一產(chǎn)物去除或者可被進(jìn)一步處理。也可以丟棄第二滯留物流(8),但這僅是在第三滲透物流(11)作為產(chǎn)物被取出或被進(jìn)一步處理時(shí)。類似地,可以將第三滲透物流(11)作為第二產(chǎn)物除去或被進(jìn)一步處理。然而,第三滲透物流(11)也可以被丟棄,但這僅是在第二滯留物流(8)是所需產(chǎn)物的情況下,此時(shí)其被取出或被進(jìn)一步處理。本發(fā)明的設(shè)備和方法的特征如下:將第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)進(jìn)料到進(jìn)料流(5)中,第一滲透物流(6)優(yōu)選不進(jìn)行再壓縮,進(jìn)料流分離級(jí)(1)、滯留物分離級(jí)(2)和滲透物分離段(2)是膜分離級(jí),配置所述方法和設(shè)備以使得在第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)中被回收的氣體體積之和為原料氣流(17)的60-200體積%,配置所述方法和設(shè)備以使得在滯留物分離級(jí)(2)中總共使用的膜容量,其在下述測(cè)量方法部分所定義的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定,高于在進(jìn)料流分離級(jí)(1)中所用的總膜容量,其在下述測(cè)量方法部分所定義的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定,且配置所述方法和設(shè)備以使得滲透物分離級(jí)(3)上的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)上的壓力比的商值在0.5-8的范圍內(nèi)。在本文中,滲透物分離級(jí)(3)上的壓力比定義為滲透物分離級(jí)(3)的滯留物側(cè)的氣體壓力除以滲透物出口處的氣體壓力所得的比率。進(jìn)料流分離(1)的壓力比定義為進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滯留物側(cè)的氣體壓力除以滲透物出口處的氣體壓力所得的比率。本發(fā)明的方法和設(shè)備允許同時(shí)制備具有高純度的滯留氣體和滲透氣體流。然而,如果需要,它還提供了僅分離一種高純度氣流的靈活性。然而,與根據(jù)wo2012/000727的最佳現(xiàn)有技術(shù)方法相比,本發(fā)明的方法允許降低方法中所有分離級(jí)所需的膜容量的和。因此,可以顯著降低投資成本,特別是維護(hù)成本。必須承認(rèn)的是,所實(shí)現(xiàn)的總體膜容量的降低由氣流(9)和(10)中回收氣體的體積增加涵蓋,其增加了操作成本。因此,本發(fā)明的方法和設(shè)備針對(duì)能源即運(yùn)營(yíng)成本非常便宜且投資成本及維護(hù)成本是關(guān)鍵問(wèn)題的工廠場(chǎng)所而特別設(shè)計(jì)。如前所述,配置本發(fā)明的方法和設(shè)備以使得施加了特殊的氣流(9)和(10)的回收率。為了限制上述操作成本的增加,在第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)中回收的氣體體積優(yōu)選為原料氣流(17)的61-180體積%,特別優(yōu)選61-150體積%,尤其優(yōu)選62-100體積%,更加優(yōu)選63-85體積%,最優(yōu)選65-85體積%。對(duì)于本發(fā)明,重要的是將特殊回收率與滯留物分離級(jí)(2)中的總體膜容量結(jié)合使用,所述總體膜容量高于進(jìn)料流分離級(jí)(1)的總體膜容量,優(yōu)選還高于滲透物分離級(jí)(3)的總體膜容量。這與wo2012/000727相反,在wo2012/000727中所有的分離級(jí)都具有相同的膜容量。優(yōu)選地,滯留物分離級(jí)(2)中所用膜的總?cè)萘?其在本說(shuō)明書(shū)中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定)與進(jìn)料流分離級(jí)(1)中所用膜的總?cè)萘?其在本說(shuō)明書(shū)中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定)的比率為1.05-10,特別優(yōu)選1.1-8,更優(yōu)選1.2-7,最優(yōu)選1.5-6。進(jìn)一步優(yōu)選地,在滯留物分離級(jí)(2)中所使用的膜的總?cè)萘?其在本說(shuō)明書(shū)中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定)與在滲透物分離級(jí)(3)中所使用的膜的總?cè)萘?其在本說(shuō)明書(shū)中所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定)的比率也是1.05-10,特別優(yōu)選1.1-8,更優(yōu)選1.2-7,最優(yōu)選1.5-6。另外還優(yōu)選地,進(jìn)料流分離級(jí)(1)和滲透物分離級(jí)(3)具有相差不大的總膜容量,在每種情況下其都是在下述測(cè)量方法部分所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下針對(duì)氮?dú)獾燃?jí)4.8測(cè)定的。優(yōu)選地,在滲透物分離級(jí)(3)中所使用的膜的總?cè)萘颗c進(jìn)料流分離級(jí)(1)中所使用的膜的總?cè)萘康纳讨禐?.5-3,特別優(yōu)選0.6-2,尤其優(yōu)選0.7-1.8,更優(yōu)選0.8-1.2,最優(yōu)選0.8-1。如上所述,如果配置本發(fā)明的方法和設(shè)備以使得滲透物分離級(jí)(3)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的比率為0.6-7,優(yōu)選0.7-6,特別優(yōu)選0.9-5,尤其優(yōu)選1-5,更優(yōu)選1.05-4,最優(yōu)選1-3,則可以在所需總體膜容量方面實(shí)現(xiàn)非常好的結(jié)果?,F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述在本發(fā)明的方法中分別使用的本發(fā)明設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備,例如參見(jiàn)圖1,至少包括三個(gè)膜分離級(jí)的互連。每個(gè)級(jí)由一個(gè)或多個(gè)物理氣體分離模塊組成,它們?cè)谝粋€(gè)級(jí)內(nèi)直接或間接地以并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式連接。在模塊中氣體分離的驅(qū)動(dòng)力是在各個(gè)膜分離級(jí)內(nèi)在滯留物側(cè)和滲透物側(cè)之間所產(chǎn)生的滲透氣體的分壓差。如前所述,如果原料氣流(17)具有足夠的壓力,則所述驅(qū)動(dòng)力可由原料氣流(17)本身及進(jìn)料流(5)(即原料氣流(17)與回收氣流(9)和/或(10)的組合)產(chǎn)生。然而,在大多數(shù)情況下,所述分壓差將通過(guò)布置在進(jìn)料流分離級(jí)上游,即在進(jìn)料流分離級(jí)(1)的進(jìn)料側(cè)的壓縮機(jī)(40)和/或通過(guò)至少一個(gè),優(yōu)選一個(gè)或兩個(gè)布置在進(jìn)料流分離級(jí)(1)、滯留物分離級(jí)(2)和/或滲透物分離級(jí)(3)的至少一個(gè)滲透物流中的真空裝置(15)(圖1中未示出)而產(chǎn)生。優(yōu)選地,真空裝置(15)位于滯留物分離級(jí)(2)的滲透物側(cè)的第二滲透物流(9)中和/或滲透物分離級(jí)(3)的滲透物側(cè)的第三滲透物流(11)中。任選有利的是,在一個(gè)或多個(gè)膜分離級(jí)中,通過(guò)吹掃氣流,優(yōu)選滲透物側(cè)的吹掃氣流來(lái)產(chǎn)生或增強(qiáng)所述分壓差。在本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)中,壓縮機(jī)(4)使原料氣流(17)或原料氣流(17)和整個(gè)或部分第二滲透物流(9)和/或整個(gè)或部分的第三滯留物流(10)的混合物達(dá)到5-100bar,但優(yōu)選9-75bar的所需壓力。所述壓縮的氣流代表進(jìn)料流(5)或在壓縮機(jī)(4)的下游與整個(gè)或部分的第二滲透物流(9)和/或第三滯留物流(10)組合以形成進(jìn)料流(5)??梢詫⒃诒景l(fā)明的設(shè)備或方法開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的原料氣流(17)或進(jìn)料流(5)引入進(jìn)料流分離級(jí)(1)中。然而,也可以配置本發(fā)明的方法和設(shè)備以使得原料氣流(17)和/或進(jìn)料流(5)和/或原料氣流(17)與最終進(jìn)料流(5)之間的中間級(jí)的氣流在進(jìn)料流分離級(jí)(1)的上游進(jìn)行預(yù)處理。優(yōu)選的預(yù)處理步驟可以是純化步驟;特別優(yōu)選除濕步驟或脫硫步驟。另一個(gè)優(yōu)選的預(yù)處理步驟可以是氣流的溫度調(diào)節(jié)步驟。在進(jìn)料流分離級(jí)(1)上游的預(yù)處理步驟的幾種選擇是本領(lǐng)域已知的,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地將其添加到所述方法或設(shè)備中。例如在kr10-1327337和kr10-1327338中描述了這樣的步驟。所述兩個(gè)韓國(guó)專利還描述了三級(jí)膜分離方法的其他變型,其中例如在壓縮級(jí)中所產(chǎn)生的能量或熱量被用于氣流(8)和/或(11)的這些預(yù)處理步驟或其他處理步驟中。本發(fā)明的方法和設(shè)備的類似修改也都是可能的。因此,這些文獻(xiàn)以引用的方式整體并入本文。在進(jìn)料流分離級(jí)(1)中,將進(jìn)料流(5)的氣體混合物預(yù)先分離成更容易滲透的組分(滲透氣體a),其主要進(jìn)入第一級(jí)的滲透物中,并得到了滲透較慢的組分(滯留氣體b),其主要被所述膜保留下來(lái)并在滯留物中富集。根據(jù)本發(fā)明的方法或本發(fā)明的設(shè)備值得注意的是,其優(yōu)選被配置以使得在回收第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)之后,進(jìn)料流分離級(jí)(1)的至少一種滲透氣體的濃度在進(jìn)料流(5)中增加了優(yōu)選至少2個(gè)百分點(diǎn),特別優(yōu)選2-40個(gè)百分點(diǎn),更優(yōu)選2-30個(gè)百分點(diǎn),最優(yōu)選3-25個(gè)百分點(diǎn),在每種情況下,都是與原料氣流(17)中的濃度相比。所述增加可取決于原料氣流(17)的組成,并在滲透氣體濃度低(10-20體積%)的情況下特別高。優(yōu)選地,當(dāng)原料氣流(17)中的滲透氣體的含量為25-75體積%時(shí),一種滲透氣體的濃度增加為2-40個(gè)百分點(diǎn),更優(yōu)選4-25個(gè)百分點(diǎn),如果原料氣流(17)中滲透氣體的含量為25-55體積%,則所述濃度增加為9-25個(gè)百分點(diǎn)。這是因?yàn)楸景l(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)進(jìn)料流分離級(jí)(1)中的滲透氣體的濃度增加時(shí),整個(gè)過(guò)程中滯留氣體的產(chǎn)率增加,因此滯留氣體的損失降低。在待純化的進(jìn)料流(5)中濃度為50%的組分a或滲透氣體a在分離級(jí)的縮減率(cut)為10-60%,優(yōu)選15-55%,更優(yōu)選10-50%。因此在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,根據(jù)本發(fā)明的方法或本發(fā)明的設(shè)備被配置以使得,在回收第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)之后,進(jìn)料流(5)中進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滲透氣體的含量,基于進(jìn)料流(5)的體積,大于或等于40體積%,優(yōu)選大于45體積%,特別是大于50體積%。如已經(jīng)說(shuō)明的那樣,進(jìn)料流(5)中滲透氣體濃度的這種增加提高了進(jìn)料流分離級(jí)(1)的效率,而這又導(dǎo)致有較少的滯留氣體b進(jìn)入第一滲透物流(6)。這又增加了滲透物分離級(jí)(3)的效率,并確保了有較少不需要的滯留氣體進(jìn)入第三滲透物流(10)。特別在分離含甲烷的原料氣體時(shí),其優(yōu)點(diǎn)在于顯著降低了對(duì)環(huán)境有害的甲烷的有害排放。通??梢哉f(shuō),在進(jìn)料流分離級(jí)(1)中,優(yōu)選20-100%,更優(yōu)選40-70%的組分a或滲透氣體a從進(jìn)料流(5)中被轉(zhuǎn)移到滲透物中。通過(guò)任選存在的減壓閥(12)的減壓或壓力增加,將進(jìn)料流分離段(1)的滯留物通過(guò)第一滯留物流(7)供給到滯留物分離級(jí)(2),在其中進(jìn)行精細(xì)純化。在滯留物分離級(jí)(2)的滯留物側(cè),即在第二滯留物流(8)中,優(yōu)選具有減壓閥(13),通過(guò)其可以維持體系中的主要壓力(分離級(jí)(1)和(2)的操作壓力=級(jí)(1)和(2)的滯留物壓力)并保持恒定。較不容易滲透的組分或滯留氣體b的含量在滯留物分離級(jí)(2)中進(jìn)一步增加,使得第二滯留物流(8)中組分b或滯留氣體b的含量可以超過(guò)90%,優(yōu)選超過(guò)95%,更優(yōu)選超過(guò)97%。在特別優(yōu)選的變型中,根據(jù)本發(fā)明的方法或本發(fā)明設(shè)備值得注意的是在第二滯留物流(8)中獲得了至少95%,優(yōu)選至少97%,更優(yōu)選至少99%,最優(yōu)選至少99.5%的進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滯留物組分,其與原料氣流(17)已經(jīng)被一起引入到所述設(shè)備中。如前所述,可以進(jìn)一步處理第二滯留物流(8),例如進(jìn)一步純化或改性或與其他氣體混合或液化。這些技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知的,并且這些技術(shù)與本發(fā)明的方法和設(shè)備的組合也是本發(fā)明的一部分。對(duì)于在原料氣流(17)中由50體積%組分a和50體積%組分b所組成的氣體混合物,滯留物分離級(jí)(2)的級(jí)縮減率(stagecut)優(yōu)選為10-80%,更優(yōu)選30-70%。將已經(jīng)在很大程度上富集了組分a或滲透氣體a的進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滲透物通過(guò)第一滲透物流(6)供應(yīng)到滲透物分離級(jí)(3)。如果需要,可以通過(guò)滲透物分離級(jí)(3)的滯留物流(10),即第三滯留物流(10),中的減壓閥(14)來(lái)防止進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滲透物的壓力下降到環(huán)境壓力(見(jiàn)圖1)。滲透物分離級(jí)(1)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(3)的壓力比的商值優(yōu)選通過(guò)滯留物流(10)中的減壓閥(14)來(lái)調(diào)節(jié)。所述壓力比的優(yōu)選值如上所述。以這種方式,可以保持滲透物分離級(jí)(3)的驅(qū)動(dòng)力。所述滲透物分離級(jí)(3)優(yōu)選產(chǎn)生的滲透物中組分a或滯留氣體a的含量大于95%,優(yōu)選大于97%,更優(yōu)選大于99%。富集在第三滲透物流(11)中的滲透氣體可以作為產(chǎn)品從本發(fā)明的設(shè)備或方法中取出。可選地,可以進(jìn)一步對(duì)其處理,例如進(jìn)一步純化或改性或與其他氣體混合或液化。這些技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知的,并且這些技術(shù)與本發(fā)明的方法和設(shè)備的組合也是本發(fā)明的一部分。例如在kr10-1327337;kr10-1327338和jp2009-242773a中公開(kāi)了可以與本發(fā)明的方法組合的用于進(jìn)一步處理第三滲透物流(11)的方法。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,配置本發(fā)明的設(shè)備以使得在第三滲透物流(11)中包含不超過(guò)5%,優(yōu)選不超過(guò)3%,更優(yōu)選不超過(guò)1%,最優(yōu)選不超過(guò)0.5%的進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滯留物組分b,其與原料氣流(17)一同被引入所述設(shè)備中。對(duì)于原料氣流(17)中的組分a和b的50:50混合物,滲透物分離級(jí)(3)的級(jí)縮減率優(yōu)選為60-97%,特別優(yōu)選70-95%。回收第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10),將其供應(yīng)到進(jìn)料流(5)并再處理。如上所述,這可以以不同的方式實(shí)現(xiàn),并可以取決于例如是否使用壓縮機(jī)(4)或甚至多級(jí)壓縮機(jī)(4)。在單級(jí)壓縮機(jī)(4)的情況下,氣流(9)和(10)優(yōu)選被供應(yīng)到壓縮機(jī)(4)的吸入側(cè)(見(jiàn)圖1)。如果使用多級(jí)壓縮機(jī),則優(yōu)選將氣流(9)和(10)在兩個(gè)壓縮級(jí)之間引入到壓縮機(jī)中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,氣流(9)和(10)在沒(méi)有完全減壓的情況下被回收到壓縮機(jī)(4)的升高的壓縮級(jí)中和/或第二級(jí)的滲透物被回收到壓縮機(jī)(4)的升高的壓縮級(jí)中。如已經(jīng)說(shuō)明的,當(dāng)使用多級(jí)壓縮機(jī)(4)時(shí)是特別有利的。這是因?yàn)樵谶@種情況下可以省略滲透物分離級(jí)(3)的滯留物的完全減壓,因?yàn)闈B透物分離級(jí)(3)的滯留物可以被供給到壓縮機(jī)(4)的兩個(gè)壓縮機(jī)級(jí)之間。由于滯留物分離級(jí)(2)在減壓至進(jìn)料壓力的情況下通常在選擇性限制的范圍內(nèi)運(yùn)行,因此建議將第二滲透物流(9)僅減壓到多級(jí)增壓?jiǎn)卧炊嗉?jí)壓縮機(jī)(4)的較高的壓力水平,因?yàn)檫@降低了壓縮單元的運(yùn)行成本,而不會(huì)明顯損害分離結(jié)果。因此,在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案中,使用了多級(jí)壓縮機(jī)(4),并且氣流(9)和(10)在每種情況下都在兩個(gè)壓縮級(jí)之間供給到該壓縮機(jī)中。根據(jù)本發(fā)明的方法或本發(fā)明的設(shè)備特別值得注意的是,其被構(gòu)造以使得在第二滲透物流(9)和第三滯留物流(10)中被回收的氣體體積總計(jì)為原料氣流(17)體積的60-200體積%。上面給出了優(yōu)選的范圍。對(duì)于待回收的氣流體積的控制可以通過(guò)例如選擇所述膜分離級(jí)(1)至(3)中的各個(gè)膜模塊或通過(guò)系統(tǒng)中的壓力或流量來(lái)控制。優(yōu)選通過(guò)滲透物分離級(jí)(3)的滯留物側(cè)的減壓閥(14)進(jìn)行第一滲透物流(6),使得滲透物分離級(jí)(3)的進(jìn)料壓力為1-30bar,優(yōu)選2-20bar,更優(yōu)選2-15bar。如已經(jīng)提到的,本發(fā)明的設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)減壓閥(12)、(13)或(14)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,優(yōu)選通過(guò)減壓閥(14),確保進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓降被限制在1-30bar之間,優(yōu)選2-20bar,更優(yōu)選2-10bar。同時(shí)或可選地,優(yōu)選通過(guò)減壓閥(13),確保進(jìn)料流分離級(jí)(1)和滯留物分離級(jí)(2)的壓降被限制在1-100bar,優(yōu)選5-80bar,更優(yōu)選10-70bar。本發(fā)明的設(shè)備或根據(jù)本發(fā)明的方法原則上可以用能夠分離二元?dú)怏w混合物或多氣體混合物的所有膜來(lái)實(shí)施。所使用的膜材料優(yōu)選但不限于聚合物。適用于分離活性層的聚合物更優(yōu)選聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚芳酰胺、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑、聚苯并咪唑、聚酰胺、聚砜、纖維素乙酸酯及衍生物、聚苯醚、聚硅氧烷、具有固有微孔的聚合物、混合基質(zhì)膜、易運(yùn)輸膜、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、碳膜或沸石、或其混合物。特別優(yōu)選的膜包括作為分離活性層的材料或作為完整膜的材料的由單體單元a和b所組成的聚酰亞胺,其中0≤x≤0.5,1≥y≥0.5,其中r對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)選自基團(tuán)l1、l2、l3和l4的相同或不同的基團(tuán)特別優(yōu)選使用的聚合物,其中x=0,y=1,r是64mol%l2、16mol%l3和20mol%l4。該聚合物可由evonikfibresgmbh獲得,商品名p84和p84型70(cas號(hào)9046-51-9)。另一個(gè)特別優(yōu)選的聚合物的組成是x=0.4,y=0.6,r是80mol%l2和20mol%l3。該聚合物可由evonikfibresgmbh獲得,商品名p84ht或p84ht325(cas號(hào)134119-41-8)。類似地優(yōu)選使用所述聚酰亞胺的混合物。由優(yōu)選的聚酰亞胺制成的膜可從evonikfibresgmbh獲得,商品名為sepuran。wo2011/009919a1公開(kāi)了制備這些優(yōu)選膜的方法。在本發(fā)明的方法中可以始終優(yōu)選使用在該offenlegungsschrift中公開(kāi)的膜。為了避免純粹的重復(fù),本專利申請(qǐng)的內(nèi)容以引用的方式整體并入本文。發(fā)現(xiàn)這些膜具有非常好的分離結(jié)果。所述膜優(yōu)選以中空纖維膜和/或平膜的形式使用。將膜組裝成模塊,然后將其用于分離任務(wù)。所使用的模塊可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的所有氣體分離模塊,例如但不限于中空纖維氣體分離模塊、螺旋纏繞氣體分離模塊、緩沖氣體分離模塊或管束氣體分離模塊。優(yōu)選地,所述氣體分離膜模塊對(duì)于co2/ch4的純氣體選擇性至少是10,優(yōu)選至少15,更優(yōu)選至少20,特別優(yōu)選20-100,甚至更優(yōu)選至少20-80,最優(yōu)選40-70。與在能量?jī)?yōu)化條件下操作的根據(jù)wo2012/000727的現(xiàn)有技術(shù)方法相比,本發(fā)明的方法和設(shè)備旨在在最小化投資和維護(hù)成本方面使用。因此,與wo2012/000727相比,在本發(fā)明中優(yōu)選使用具有較低選擇性的膜。下面的實(shí)施例1.1和1.2表明這個(gè)構(gòu)思效果很好。然而,如其他實(shí)施例所示,也可以在本發(fā)明的方法和設(shè)備中使用具有較高選擇性的膜。根據(jù)本發(fā)明的方法/本發(fā)明的設(shè)備具有的特殊優(yōu)點(diǎn)在于,對(duì)于許多應(yīng)用,不需要對(duì)滲透物流和/或滯留物流(11)或(8)進(jìn)行任何額外的純化。例如,在純化生物氣或天然氣時(shí)(=從甲烷中除去二氧化碳),不再需要用于精細(xì)純化滯留物的變壓吸附或胺洗滌,因此可以被進(jìn)料到天然氣網(wǎng)中。然而,如上所述,在本發(fā)明的方法或設(shè)備之后也可以跟隨有額外的純化或進(jìn)一步處理步驟。如前所述,不需要進(jìn)一步處理氣流(8)和(11)的事實(shí)并不是將這些步驟排除在本發(fā)明范圍之外。本發(fā)明的方法/設(shè)備可被用于在生物氣和天然氣純化中單獨(dú)或同時(shí)制備純的滯留物流(8)和純的滲透物流(11)。因此,可以將二氧化碳釋放到大氣中而不顯著損失甲烷,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大損害,不需要在組合的熱和能源設(shè)備中在燃燒或利用后通過(guò)催化或熱法進(jìn)一步處理氣體。因此,不需要在其他工廠設(shè)施方面的資本支出,從而為生物氣和天然氣提供更經(jīng)濟(jì)的純化工藝。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是,與現(xiàn)有的技術(shù)方法相比,根據(jù)本發(fā)明的方法/本發(fā)明的設(shè)備需要低得多的設(shè)備復(fù)雜性和能量消耗。特別是通過(guò)結(jié)合本發(fā)明的特征,即控制回收氣流(9)和(10)的體積、與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的膜容量相比并優(yōu)選還與滲透物分離級(jí)(3)的膜容量相比,在滯留物分離級(jí)(2)中的膜容量增加、及滲透物分離級(jí)(3)的壓力損失與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力損失的商值,提供了比現(xiàn)有技術(shù)方法在投資,特別是維護(hù)成本方面優(yōu)越得多的設(shè)備或方法。本發(fā)明的設(shè)備或根據(jù)本發(fā)明的方法可特別用于生物氣或天然氣或空氣或其他氣體混合物的分離,所述氣體混合物包含:二氧化碳和甲烷、氫氣和甲烷、一氧化碳和甲烷、氦氣和甲烷、氦氣和氮?dú)?、氫氣和一氧化碳,?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)小于110開(kāi)爾文的永久性氣體,和在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸點(diǎn)高于或等于110開(kāi)爾文的非永久性氣體、二氧化碳和烴或氮?dú)夂蜔N。測(cè)量方法:膜的選擇性氣體滲透率以barrers(10-10cm3.cm-2.cm.s-1.cmhg-1)為單位報(bào)告。中空纖維膜的氣體滲透系數(shù)以gpu(氣體滲透單位,10-6cm3.cm-2.s-1.cmhg-1)報(bào)告。平膜為了測(cè)定平膜的選擇性,通過(guò)壓力升高法測(cè)量了純氣體的滲透率。在厚度在10-70μm的平膜的一側(cè)向其施加純氣體。在另一側(cè),即滲透物側(cè),在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)有真空(約10-2mbar)。然后,記錄滲透物側(cè)隨時(shí)間的壓力上升。聚合物的滲透率可通過(guò)下式計(jì)算:p…滲透率,單位為barrers(10-10cm3.cm-2.cm.s-1.cmhg-1)vdead…滲透物測(cè)的體積,單位為cm3mwgas…氣體的摩爾質(zhì)量,單位為g.mol-1l…膜的厚度,單位為cmρ…氣體的密度,單位為g.cm-3r…氣體常數(shù),單位為cm3.cmhg.k-1.mol-1t…溫度,單位為開(kāi)爾文(室溫,~23℃)a…膜的面積,單位為cm2(~12cm2)δp…進(jìn)料側(cè)和滲透物側(cè)的壓差,單位為cmhgdp/dt.滲透物側(cè)隨時(shí)間的壓力升高,單位為cmhg.s-1根據(jù)本發(fā)明的平膜對(duì)不同氣體對(duì)的選擇性是純氣體選擇性。其如下由純氣體的滲透率的比率計(jì)算:s…純氣體選擇性p1…氣體1的滲透率p2…氣體2的滲透率中空纖維膜使用體積升高法測(cè)量中空纖維的滲透系數(shù)。為此,測(cè)量了在恒定壓力下的滲透物部位處的流量(在標(biāo)準(zhǔn)溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓力下)。對(duì)于中空纖維,由于分離層的厚度未知,因此需要測(cè)量滲透系數(shù)p/l。滲透系數(shù)由下式計(jì)算:p/l…滲透系數(shù),單位為gpu(氣體滲透單位,10-6cm3.cm-2.s-1.cmhg-1)q…滲透物測(cè)的氣體流量,單位為cm3(stp)/sr…氣體常數(shù),單位為cm3.cmhg.k-1.mol-1t...溫度,單位為kelvins(室溫,~23℃)a…中空纖維的膜表面,即如上所定義的外部面積,單位為cm2(在60-80cm2之間)δp…進(jìn)料側(cè)和滲透物側(cè)的壓力差,單位為cmhg根據(jù)本發(fā)明的中空纖維膜對(duì)不同氣體對(duì)的選擇性是純氣體選擇性。其如下由純氣體的滲透系數(shù)計(jì)算:s…純氣體選擇性p1…氣體1的滲透系數(shù)p2…氣體2的滲透系數(shù)下面的實(shí)施例旨在詳細(xì)闡述和描述本發(fā)明,但不以任何形式對(duì)其限制。膜容量計(jì)算方法及參考?xì)怏w和標(biāo)準(zhǔn)條件描述如下。中空纖維膜:中空纖維膜(hfm)的膜容量計(jì)算如下:容量(hfm)=滲透系數(shù)(hfm)*表面積(hfm)其中,滲透系數(shù)(hfm)是在下述標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)量的:參考?xì)怏w:氮?dú)?,等?jí)4.8溫度:代替如上用于測(cè)量滲透系數(shù)以計(jì)算選擇性所施加的室溫;為了計(jì)算容量,滲透系數(shù)是在所述膜的平均操作溫度下測(cè)定的,其通常是分離級(jí)的操作溫度滯留物壓力:11bara滲透物壓力:1.1bara并且所述表面積(hfm)與本公開(kāi)的定義部分所定義的外部膜表面積相關(guān)。平膜:平膜(fm)的膜容量的計(jì)算如下:容量(fm)=滲透系數(shù)(fm)*表面積(fm)其中滲透率(fm)在下述標(biāo)準(zhǔn)條件下測(cè)量:參考?xì)怏w:氮?dú)猓燃?jí)4.8溫度:代替如上用于測(cè)量滲透率以計(jì)算選擇性所施加的室溫;為了計(jì)算容量,滲透率是在所述膜的平均操作溫度下測(cè)定的,其通常是分離級(jí)的操作溫度滯留物壓力:11bara滲透物壓力:1.1bara然后通過(guò)用滲透率除以fm的厚度來(lái)計(jì)算滲透系數(shù)。所述表面積(fm)與本公開(kāi)的定義部分中定義的外部膜表面積相關(guān)。下面所提供的實(shí)施例旨在更詳細(xì)地闡述并更深入地理解本發(fā)明。它們不得以任何方式解釋為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例:在所有實(shí)施例和參考實(shí)施例中,都如上所述在標(biāo)準(zhǔn)條件下相對(duì)于氮?dú)?等級(jí)4.8)測(cè)量了膜容量。模擬的一般性描述:所述模擬基于下述假設(shè):-穩(wěn)態(tài)-理想氣體-在膜模塊中的理想逆流-沒(méi)有粘度效應(yīng)(在滯留物或滲透物流動(dòng)中沒(méi)有壓力損失)-沒(méi)有吹掃氣體-每個(gè)分離級(jí)的溫度恒定。除非另有說(shuō)明,否則實(shí)施例中的所有分離級(jí)在相同溫度下操作。所述模擬如下進(jìn)行:使用了由膜(雙點(diǎn)劃線)隔開(kāi)的兩個(gè)流動(dòng)通道的下述方案來(lái)導(dǎo)出模擬所需的方程。nfi是組分i在膜的高壓側(cè)的摩爾流量。npi是組分i在膜的低壓側(cè)的摩爾流量。關(guān)于該方案,進(jìn)入所述膜的進(jìn)料是進(jìn)入所述膜的所有組分摩爾流量nfi(z=0)的總和。因此,離開(kāi)所述膜的滯留物流是所有組分摩爾流量nfi(z=l)的總和。離開(kāi)所述膜的滲透物流是所有組分摩爾流量npi(z=0)的總和。由于在與滲透物出口相對(duì)一側(cè)沒(méi)有進(jìn)入所述膜的吹掃氣流,這些組分摩爾流量npi(z=l)被設(shè)定為零。通過(guò)膜的組分i的局部摩爾流量是其摩爾滲透系數(shù)pi乘以膜面積udz乘以其局部驅(qū)動(dòng)力,即進(jìn)料和滲透物側(cè)之間的局部壓力差。pf和pp是進(jìn)料和滲透壓力。組分i在進(jìn)料或滲透物側(cè)的局部摩爾濃度可以通過(guò)將組分i的局部摩爾進(jìn)料或滯留物流量除以所有局部組分摩爾流量的總和而得到。從此可以得出下面的一組方程式。包括上述邊界條件,在軟件aspencustommodeler(acm)中求解所述方程,但是,也可以使用其他軟件,如matlab、mathcad。參考實(shí)施例1:重復(fù)了wo2012/000727a1的比較例。該實(shí)施例的特點(diǎn)是:-回收的氣體體積之和為86.7%-在所有三個(gè)分離級(jí)中具有相同的膜容量-滲透物分離級(jí)(3)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的商值為1.0-在所有分離級(jí)中,膜選擇性都是co2/ch4=20因此,所述參考實(shí)施例與本發(fā)明的不同之處在于在所有的三個(gè)級(jí)中膜容量都是相同的。實(shí)施例1.1:以本發(fā)明的方式采用了參考實(shí)施例1,即增加了“回收率”、滯留物分離級(jí)(2)的“膜容量”和“分離級(jí)(3)的壓力比與分離級(jí)(1)的壓力比的商值”。然而,分別選擇了相同或基本相同的產(chǎn)品流(8)和(11)的回收率和純度。詳細(xì)而言:將50體積%甲烷和50體積%二氧化碳的原料氣體混合物,其大致相當(dāng)于生物氣混合物,引入到混合室(圖1中未示出)中,通過(guò)氣流(17)供給到壓縮機(jī)(4)中并被壓縮。在第一循環(huán)之后,將氣流(17)與回收的氣流(9)和(10)組合,供給到壓縮機(jī)(4)中并壓縮。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,將溫度為20℃的壓縮氣流(5)以3.53m3/h的流速施加到進(jìn)料流分離級(jí)(1)處。氣流(9)和(10)的回收率之和為原料氣流(17)的98體積%。該系統(tǒng)的操作壓力為18.2bara。滯留物分離級(jí)(2)的膜容量比進(jìn)料流分離級(jí)(1)的膜容量高2.29倍,比滲透物分離級(jí)(3)的膜容量高2.19倍。滲透物分離級(jí)(3)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的商值為2.2。這些設(shè)置導(dǎo)致滯留物分離級(jí)(2)的滯留物(8)含有98.5體積%的甲烷和1.5體積%的二氧化碳,類似于參考實(shí)施例1。0.892m3/h的該混合物通過(guò)氣流(8)離開(kāi)滯留物分離級(jí)(2)。滯留物分離級(jí)(2)的滲透物(9)的體積流速為1.631m3/hh,其甲烷含量為19.7體積%,二氧化碳含量為80.3體積%,并通過(guò)第二滲透物流(9)被回收到混合室中,并再次被壓縮機(jī)(4)壓縮。進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滯留物(7)的體積流速為2.52m3/h,其二氧化碳含量為52.4體積%,甲烷含量為47.6體積%,其經(jīng)由第一滯留物流(7)進(jìn)料到滯留物分離級(jí)(2)中。進(jìn)料流分離級(jí)(1)的滲透物(6)的體積流速為1.00m3/h,其二氧化碳含量為93.1體積%,甲烷含量為6.9體積%,并經(jīng)由第一滲透物流(6)進(jìn)料到滲透物分離級(jí)(3)中。進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓降沒(méi)有達(dá)到環(huán)境壓力,而是通過(guò)滲透物分離級(jí)(3)的滯留物側(cè)上的減壓閥(14)將其限制在6.4bara。因此,得到了體積流速為0.888m3/h的第三滲透物流(11),其組成為98.7體積%的二氧化碳和只有1.3體積%的甲烷。滲透物流(11)的組成與參考實(shí)施例1幾乎相同,其中二氧化碳含量為99體積%。來(lái)自滲透物分離級(jí)(3)的第三滯留物流(10)的體積流速為0.113m3/h,組成為51.3體積%的甲烷和48.7體積%的二氧化碳,其被回收。如上所述,實(shí)施例1.1與參考實(shí)施例1的不同之處在于,增加了“回收率”、“級(jí)(2)與級(jí)(1)及級(jí)(2)與級(jí)(3)的膜容量的比”和“所述壓力比的商值”。其效果是,實(shí)施例1.1的所有三個(gè)分離級(jí)的膜容量之和的總膜容量比參考實(shí)施例1低14.9%。換言之,在本發(fā)明設(shè)置的設(shè)備和方法中,因?yàn)榭梢越档退璧目偰と萘慷梢詼p少投資成本。實(shí)施例1.2重復(fù)了參考實(shí)施例1,然而,在實(shí)施例1.2中,僅增加了參數(shù)“級(jí)(2)與級(jí)(1)及級(jí)(2)與級(jí)(3)的膜容量比”和“所述壓力比的商值”。與實(shí)施例1.1不同,選擇了與參考實(shí)施例1相同的“回收率”,以示出如果只以本發(fā)明的方式修改兩個(gè)參數(shù),會(huì)發(fā)生什么。實(shí)施例1.2的工藝參數(shù)總結(jié)在下表1和表2中:表1氣流數(shù)17567891011壓力[bar]1.0118.26.118.218.21.016.11.01流速[m3/h]1.783.321.042.280.891.390.150.89t[℃]20ch4[體積%]5038.27.952.198.522.246.61.4co2[體積%]5061.892.247.91.577.853.498.7表2:與原料氣流(17)的體積相比,在氣流(9)和(10)中回收的總的氣體體積86.7%級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(1)相比的比率1.97級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(3)相比的比率1.92級(jí)(1)的滯留物壓力與滲透物壓力之比3.0級(jí)(3)的滯留物壓力與滲透物壓力之比6.0級(jí)(3)的壓力比與級(jí)(1)的壓力比的商值2.0氣流(8)中ch4的純度98.5氣流(11)中co2的純度98.7在實(shí)施例1.2中,與參考實(shí)施例1相比,實(shí)現(xiàn)了所有三個(gè)分離級(jí)之和的總共14.5%的膜容量的節(jié)省。這表明分離級(jí)(2)的膜容量的增加對(duì)降低所需的總膜容量來(lái)講具有顯著影響。與實(shí)施例1.1相比,實(shí)施例1.2表明,如果也提高回收率,則可以實(shí)現(xiàn)總體所需膜容量的額外降低。比較例1:在比較例1中,以非本發(fā)明的方式修改了參考實(shí)施例1。特別是,“回收率”被降至原料氣流(17)的49體積%。此外,降低了滯留物分離級(jí)(2)的膜容量,即低于進(jìn)料流分離級(jí)(1)的膜容量和低于滲透物分離級(jí)(3)的1?!皦毫Ρ鹊纳讨怠蔽幢恍薷模磁c參考實(shí)施例1相同。比較例1的工藝參數(shù)總結(jié)在下表3和4中:表3氣流數(shù)17567891011壓力[bar]1.0118.24.218.218.21.014.21.01流速[m3/h]1.782.651.331.310.880.430.440.90t[℃]20ch4[體積%]5048,616,081,798,547,443,92,5co2[體積%]5051,484,018,31,552,656,197,5表4:與原料氣流(17)的體積相比,在氣流(9)和(10)中回收的總的氣體體積49%級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(1)相比的比率1.54級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(3)相比的比率1.66級(jí)(1)的滯留物壓力與滲透物壓力之比4.3級(jí)(3)的滯留物壓力與滲透物壓力之比4.2級(jí)(3)的壓力比與級(jí)(1)的壓力比的商值1.0氣流(8)中ch4的純度98.5%氣流(11)中co2的純度97.5%如前所述,比較例1表示對(duì)參考實(shí)施例1進(jìn)行了與本發(fā)明相反的改變。發(fā)現(xiàn),與參考實(shí)施例1相比,比較例1中所需的所有三個(gè)分離級(jí)之和的膜容量增加了7.5%。實(shí)施例1.1和1.2顯示了本發(fā)明的設(shè)置導(dǎo)致了膜容量的顯著降低,比較例1顯示了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的非本發(fā)明的改變甚至增加了所需的膜容量,即導(dǎo)致了維護(hù)成本增加而不是節(jié)約。參考實(shí)施例2:重復(fù)了wo2012/000727a1的實(shí)施例1。該實(shí)施例的特點(diǎn)是:-回收的氣體體積之和為31.2%-在所有三個(gè)分離級(jí)中具有相同的膜容量-滲透物分離級(jí)(3)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的商值為1.34-在所有分離級(jí)中,膜選擇性都是co2/ch4=45。實(shí)施例2:改變了參考實(shí)施例2,使得“回收率”增加至71%,“級(jí)(2)的膜容量”及“壓力比的商值”也都增加了。在所有分離級(jí)的操作溫度都是20℃。詳細(xì)的工藝參數(shù)示于下表5和6中:表5氣流數(shù)17567891011壓力[bar]1.0118.45.9518.418.41.015.951.01流速[m3/h]11.7070.5361.1710.5060.6650.0420.494t[℃]20ch4[體積%]5035.23.349.898.512.738.30.3co2[體積%]5064.896.750.21.587.361.799.7表6:與原料氣流(17)的體積相比,在氣流(9)和(10)中回收的總的氣體體積71%級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(1)相比的比率2.38級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(3)相比的比率2.23級(jí)(1)的滯留物壓力與滲透物壓力之比3.1級(jí)(3)的滯留物壓力與滲透物壓力之比5.9級(jí)(3)的壓力比與級(jí)(1)的壓力比的商值1.9氣流(8)中ch4的純度98.5%氣流(11)中co2的純度99.7%由于本發(fā)明的修改,與參考實(shí)施例2相比,實(shí)施例2中所需的總膜容量可以降低15%。co2/ch4的膜選擇性為20的實(shí)施例1.1和1.2及co2/ch4的選擇性為45的實(shí)施例2證實(shí)了本發(fā)明的設(shè)備和工藝設(shè)置可導(dǎo)致低和高選擇性膜的所需總體膜容量的改善。在下面的實(shí)施例5中將證明,即使co2/ch4的選擇性為70的膜也可以用于本發(fā)明的方法中。在所有情況下,與本發(fā)明的三級(jí)分離方法相比,都實(shí)現(xiàn)了投資和維護(hù)成本的降低。參考實(shí)施例3:重復(fù)了wo2012/000727a1的實(shí)施例3。該實(shí)施例的特點(diǎn)是:-回收的氣體體積之和為41.7%-在所有三個(gè)分離級(jí)中具有相同的膜容量-滲透物分離級(jí)(3)的壓力比與進(jìn)料流分離級(jí)(1)的壓力比的商值為1.33-在所有分離級(jí)中,膜選擇性都是co2/ch4=45-在滲透物流(9)中使用了真空泵。實(shí)施例3改變了參考實(shí)施例3,使得“回收率”增加至77%,“級(jí)(2)的膜容量”及“壓力比的商值”也都增加了。在所有分離級(jí)的操作溫度都是20℃。詳細(xì)的工藝參數(shù)示于下表7和8中:表7表8:與原料氣流(17)的體積相比,在氣流(9)和(10)中回收的總的氣體體積77%級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(1)相比的比率1.84級(jí)(2)的膜容量與級(jí)(3)相比的比率1.79級(jí)(1)的滯留物壓力與滲透物壓力之比2.8級(jí)(3)的滯留物壓力與滲透物壓力之比5.1級(jí)(3)的壓力比與級(jí)(1)的壓力比的商值1.8氣流(8)中ch4的純度98.5%氣流(11)中co2的純度99.7%由于本發(fā)明的改變,與參考實(shí)施例3相比,實(shí)現(xiàn)了總膜容量的8%的節(jié)省。因此,本發(fā)明的方法也適用于在滲透物流中有真空泵的情況。實(shí)施例4和比較例4實(shí)施例4和比較例4旨在表明本發(fā)明的方法和設(shè)備對(duì)于具有高ch4和低co2含量的氣體混合物也是可行的。在所有分離級(jí)的操作溫度都是25℃。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表9中:表9:實(shí)施例4中所需的總膜容量比參考實(shí)施例4的總膜容量低12.4%。因此,本發(fā)明的方法和設(shè)備對(duì)具有高甲烷含量的氣體混合物也是有利的。實(shí)施例5和比較例5實(shí)施例5和比較例5旨在表明本發(fā)明的方法和設(shè)備對(duì)于具有高選擇性的膜也是可行的。在所有分離級(jí)的操作溫度都是25℃。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表10中:表10:實(shí)施例5的總膜容量比參考實(shí)施例5的總膜容量低8.4%。這表明本發(fā)明的方法和設(shè)備在使用高選擇性膜時(shí)是有利的。實(shí)施例6和比較例6實(shí)施例6和比較例6旨在表明本發(fā)明的方法和設(shè)備對(duì)于低操作壓力也是可行的。在所有分離級(jí)的操作溫度都是25℃。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表11中:表11:實(shí)施例6的總膜容量比參考實(shí)施例6的總膜容量低27.9%。這表明本發(fā)明的方法和設(shè)備在施加低操作壓力時(shí)也是有利的。實(shí)施例7和比較例7實(shí)施例7和比較例7旨在表明本發(fā)明的方法和設(shè)備在高操作壓力也是可行的。在所有分離級(jí)的操作溫度都是25℃。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表12中:表12:實(shí)施例7的總膜容量比比較例7的總膜容量低18.6%。因此,本發(fā)明的方法和設(shè)備可在高操作壓力下使用。實(shí)施例8和比較例8實(shí)施例8和比較例8示出了如果根據(jù)本發(fā)明選擇“級(jí)(2)的膜容量”但“回收率”是實(shí)施例7和非本發(fā)明的比較例7中的一個(gè),會(huì)發(fā)生什么。在所有分離級(jí)的操作溫度都是25℃。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表13中:表13:實(shí)施例8中的總膜容量比比較例8低了21.1%。因此,即使以本發(fā)明的方式選擇“級(jí)(2)的膜容量”但“回收率”不是本發(fā)明的,則必須接受顯著增加的總膜容量。這表面以本發(fā)明的方式選擇“級(jí)(2)的膜容量”和“回收率”的協(xié)同效果。除此之外,實(shí)施例8還表明,如果需要兩種非常高純度的產(chǎn)物流(8)和(11),本發(fā)明的方法和設(shè)備也是可行的。實(shí)施例9;實(shí)施例10和比較例9在這些實(shí)施例及比較例中,用更復(fù)雜的氣體混合物測(cè)試了本發(fā)明的方法和設(shè)備。再次使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。所有分離級(jí)中的操作溫度都是25℃。模擬參數(shù)如下表14所示:表14:實(shí)施例9中的總膜容量比比較例9低了19.4%,且實(shí)施例10的總膜容量比比較例9低了9.4%。這表明本發(fā)明的方法和設(shè)備在需要分離更復(fù)雜的氣體混合物時(shí)也是有利的。實(shí)施例1-10的結(jié)論在實(shí)施例1-10中,改變了不同的參數(shù),并與相應(yīng)的比較例進(jìn)行了直接比較??梢钥闯?,本發(fā)明的方法和設(shè)備可適用于寬范圍的操作壓力、膜選擇性和用于不同的氣體混合物。還表明,在所有情況下,本發(fā)明的“回收率”、“級(jí)(2)中增加的膜容量”和“級(jí)(3)的壓力比與級(jí)(1)的壓力比的商值”的組合導(dǎo)致了,與相應(yīng)的比較例相比,總膜容量的節(jié)省。總膜容量的節(jié)省與投資和維護(hù)成本的節(jié)省相關(guān),對(duì)于能源便宜且投資和維護(hù)成本起決定性作用的地區(qū)來(lái)講,其是非常有利可圖的。實(shí)施例11和12在實(shí)施例11中,在不同的分離級(jí)中使用了具有不同選擇性的膜。在實(shí)施例12中,工藝參數(shù)與實(shí)施例11非常相似,然而在所有三個(gè)級(jí)中都使用了具有相同選擇性的膜。在兩個(gè)實(shí)施例中都使用了根據(jù)圖1的設(shè)備。模擬參數(shù)示于下表15中:表15:實(shí)施例11和實(shí)施例12的比較發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的方法和設(shè)備可用于在不同的分離級(jí)使用具有不同選擇性的膜的情況,也可用于在所有的分離級(jí)中使用具有相同選擇性的膜的情況。附圖說(shuō)明:圖1:根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)膜模塊的示例性連接布置。附圖標(biāo)記列表:1:進(jìn)料流分離級(jí)2:滯留物分離級(jí)3:滲透物分離級(jí)34:?jiǎn)渭?jí)或多級(jí)壓縮機(jī)5:進(jìn)料流6:第一滲透物流7:第一滯留物流8:第二滯留物流9:第二滲透物流10:第三滯留物流11:第三滲透物流12:第一滯留物流7中的任選存在的減壓閥13:第二滯留物流8中的任選存在的減壓閥14:第三滯留物流10中的可任選存在的減壓閥15:真空裝置(圖中未給出)16:混合室(圖中未給出)17:原料氣流。當(dāng)前第1頁(yè)12