CN100340324C - 一种两段全回收变压吸附气体分离方法 - Google Patents

Abstract

一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于此方法用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品可以是易吸附相组分，也可以是难吸附相组分，还可以同时是易吸附相和难吸附相组分，此方法采用两段变压吸附装置串联操作，混合气首先进入第一段变压吸附气体分离装置，混合气中的易吸附相组分被吸附，并提浓为产品，从第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口得到的中间混合气进入第二段变压吸附气体分离装置，将中间混合气中的易吸附相组分进一步吸附下来，未被吸附的难吸附相组分作为产品进入下一工段，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置对吸附塔进行升压，第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端均压降压2ED′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端均压升压2ER′、最终升压FR工艺步骤，第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆放BD、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤。

Description

一种两段全回收变压吸附气体分离方法

技术领域

本申请是申请日：2004年6月11日，申请号：200410046598.4，发明名称：一种两段全回收变压吸附气体分离方法的发明专利申请的分案申请。本发明涉及一种两段全回收变压吸附气体分离方法，采用两段变压吸附气体分离技术，属于变压吸附气体分离领域。

背景技术

我们知道，在以前的变压吸附气体分离技术中，无论是易吸附相得产品(如变压吸附制纯二氧化碳)还是难吸附相得产品(如变压吸附制氢技术)或是既需要从易吸附相获得产品又需要从难吸附相获得产品(如变压吸附从合成氨变换气中脱碳用于尿素生产)，其有效气体的损失很大，运行费用很高，增加了生产的成本。这类技术如中国专利公开CN1235862A、CN1248482A、CN1357404A、CN1347747A、CN1342509A、CN1334135A、CN1334136A等，本发明是对上述变压吸附气体分离技术的改进，有效气体几乎没有损失，而且在适当的吸附压力下，不需要采用抽真空的复杂流程，这不仅节约了投资，而且还没有动力设备电耗。

发明专利内容

本发明用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品可以是易吸附相组分，也可以是难吸附相组分，还可以同时是易吸附相和难吸附相组分。在本发明中，易吸附相和难吸附相是相对的，而不是绝对的，同一种组分在某种混合气体中是易吸附相组分，但是在另外一种混合气体中可能是难吸附相组分，即使同一种组分在同一种混合气体中，由于要达到的目的不同，可能是易吸附相组分，也有可能是难吸附相组分，另外，这里所说的易吸附相组分和难吸附相组分可能是单一组分，也可能是几个组分的总和。例如，在合成氨变换气中，有硫化氢、有机硫、气态水、二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氮气、氧气、氩气及氢气等组分，该气体用于生产尿素时，硫化氢、有机硫、气态水、和二氧化碳等四个组分称为易吸附相，甲烷、一氧化碳、氮气、氧气、氩气及氢气等六个组分称为难吸附相组分；用于生产99.99V％的产品氢气时，硫化氢、有机硫、气态水、二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氮气、氧气及氩气等九个组分称为易吸附相组分，而氢气称为难吸附相组分。在这里，合成氨变换气中的氮气，当用于生产尿素时，氮气是难吸附相组分；当用于生产99.99V％的产品氢气时，氮气是易吸附相组分，甲烷、一氧化碳和氧气与氮气也是一样的。

本发明的目的是提供一种投资经济合理，运行费用很低的两段全回收变压吸附气体分离方法，采用不同的设备及吸附剂组合以解决现有技术中存在的上述问题。使之具有与现有技术相比大幅度节省操作费用的优点，最大限度地减少装置的有效气体损失。

本发明的目的是这样来实施的：

本发明采用两段全回收变压吸附气体分离方法，此方法用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品可以是易吸附相组分，也可以是难吸附相组分，还可以同时是易吸附相和难吸附相组分，此方法采用两段变压吸附装置串联操作，混合气首先进入第一段变压吸附气体分离装置，混合气中的易吸附相组分被吸附，并提浓为产品，从第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口得到的中间混合气进入第二段变压吸附气体分离装置，将中间混合气中的易吸附相组分进一步吸附下来，未被吸附的难吸附相组分作为产品进入下一工段，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置对吸附塔进行升压，第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端均压降压2ED′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端均压升压2ER′、最终升压FR工艺步骤，第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆放BD、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在吸附A步骤之后增加顺向均压降压ED步骤，同时在两端均压升压2ER′步骤之后增加逆向均压升压ER步骤。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压BD步骤之后增加抽真空VC或(和)第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压BD步骤之后增加抽真空VC。

第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在顺向均压降压ED步骤之后增加顺放PP步骤，同时在第二段变压吸附气体分离装置吸附塔工艺循环步骤逆放BD之后增加清洗P步骤，清洗P步骤的气体直接来自正处于顺放PP步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP步骤气体的缓冲罐V。

第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在顺向均压降压ED步骤之后增加顺放PP1步骤和顺放PP2步骤，同时第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆放BD步骤之后增加清洗P1步骤和清洗P2步骤，吸附塔清洗P1步骤的气体直接来自正处于顺放PP2步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP2步骤气体的缓冲罐V1，吸附塔清洗P2步骤的气体直接来自正处于顺放PP1步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP1步骤气体的缓冲罐V2。

第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在顺向均压降压ED步骤之后增加顺放PP1步骤、顺放PP2步骤和顺放PP3步骤，同时第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆放BD步骤之后增加清洗P1步骤、清洗P2步骤和清洗P3步骤，吸附塔清洗P1步骤的气体直接来自正处于顺放PP3步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP3步骤气体的缓冲罐V3，吸附塔清洗P2步骤的气体直接来自正处于顺放PP2步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP2步骤气体的缓冲罐V4，吸附塔清洗P3步骤的气体直接来自正处于顺放PP1步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP1步骤气体的缓冲罐V5。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在完成两端均压降2ER′后，吸附塔顶部最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于30％。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在完成两端均压降2ER′后，吸附塔顶部最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于75％。

第一段变压吸附装置吸附步骤出口气中易吸附相组分的平均浓度大于或等于2V％。

第二段变压吸附气体分离装置吸附塔执行逆放BD步骤时，先放入缓冲罐V6，然后再放入缓冲罐V7。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在进行两端均压降时，50％以下的均压降气体从吸附塔的底部进入另一个进行均压升的吸附塔。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在进行两端均压降时，17～25％的均压降气体从吸附塔的底部进入另一个进行均压升的吸附塔。

本发明用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品可以是易吸附相组分，也可以是难吸附相组分，还可以同时是易吸附相和难吸附相组分，此方法采用两段变压吸附装置串联操作，混合气首先进入第一段变压吸附气体分离装置，混合气中的易吸附相组分被吸附，并提浓为产品，从第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口得到的中间混合气进入第二段变压吸附气体分离装置，将中间混合气中的易吸附相组分进一步吸附下来，未被吸附的难吸附相组分作为产品进入下一工段，第一段变压吸附气体分离装置逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置对吸附塔进行升压，第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤，第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆放BD、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压二BD2步骤之后增加抽真空VC或(和)第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压BD步骤之后增加抽真空VC。

第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在顺向均压降压ED步骤之后增加顺放PP1步骤、顺放PP2步骤和顺放PP3步骤，同时第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆放BD步骤之后增加清洗P1步骤、清洗P2步骤和清洗P3步骤，吸附塔清洗P1步骤的气体直接来自正处于顺放PP3步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP3步骤气体的缓冲罐V3，吸附塔清洗P2步骤的气体直接来自正处于顺放PP2步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP2步骤气体的缓冲罐V4，吸附塔清洗P3步骤的气体直接来自正处于顺放PP1步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP1步骤气体的缓冲罐V5。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在完成两端均压降2ER′后，吸附塔顶部最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于40％。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在完成两端均压降2ER′后，吸附塔顶部最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于75％。

第一段变压吸附装置吸附步骤出口气中易吸附相组分的平均浓度大于或等于2％V。

原料混合气的压力大于或等于1.8MPaG。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压一BD1步骤完成后，最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于30％。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压一BD1步骤完成后，最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于80％。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填有活性氧化铝和细孔硅胶，活性氧化铝装填在吸附塔底部，细孔硅胶装填在吸附塔上部。第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内只装填有细孔硅胶。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及细孔硅胶或活性氧化铝及活性炭或活性氧化铝、活性炭及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为活性炭及分子筛或分子筛。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。

本发明可把有效气体的回收率最高提到99.9％，电耗降低50～90％(随吸附压力的升高而升高)，可以这样说，本发明是对现有气体分离方法(包括湿法气体分离技术和变压吸附气体分离技术)的革命性变革，彻底解决了装置有效气体损失和电耗高的问题

附图说明

图1是本发明实施例1第一段变压吸附装置吸附塔的工艺步骤运行程序表。

图2是本发明实施例1第二段变压吸附装置吸附塔的工艺步骤运行程序表。

图3是本发明实施例1的工艺流程图。

具体实施方式

本发明混合气可以是合成氨变换气、合成氨驰放气、合成气、水煤气、天然气、半水煤气、高炉气、瓦斯气、裂化干气、油田伴生气及油造气等，也可以是其它任一混合气体。

本发明采用两段全回收变压吸附气体分离方法，此方法用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品可以是易吸附相组分，也可以是难吸附相组分，还可以同时是易吸附相和难吸附相组分，此方法采用两段变压吸附装置串联操作，混合气首先进入第一段变压吸附气体分离装置，混合气中的易吸附相组分被吸附，并提浓为产品，从第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口得到的中间混合气进入第二段变压吸附气体分离装置，将中间混合气中的易吸附相组分进一步吸附下来，未被吸附的难吸附相组分作为产品进入下一工段，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置吸附塔出口气中易吸附相组分的平均浓度一般为大于或等于2％(V)，第二段变压吸附装置用于将第一段变压吸附装置出口气中的易吸附相组分脱除到下一工段需要的水平，两段变压吸附装置的每个吸附塔在一个循环中依次经历如下步骤。

第一段变压吸附装置：

(1)吸附A

将混合气送入处于吸附步骤的吸附塔进料口，吸附塔中的吸附剂吸附混合气中的部分易吸附相组分，未吸附的难吸附相组分和部分易吸附相组分从出口端流出进入第二段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的易吸附相组分的总量不断增加，当吸附剂吸附上述组分饱和时，停止进气，此时吸附结束。

(2)顺向均压降压ED

吸附结束后，吸附塔内死空间气体中难吸附相组分浓度较高，这部分难吸附相组分需回收利用。死空间气体分次从吸附塔出口排出进入本段已完成抽空步骤的相应吸附塔升压，每排一次气体，就均压一次，随着均压次数的增加，吸附塔出口处的易吸附相组分浓度不断增高。均压次数由吸附压力和吸附结束后吸附塔出口处的易吸附相组分浓度决定，一般情况下，最后一次顺向均压降压ED结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度应大于30V％，最好大于75V％。

(3)两端均压降压2ED′

吸附A结束后，吸附塔内死空间气体中难吸附相组分浓度较高和易吸附相组分浓度较低，一方面这部分难吸附相组分需回收利用，另一方面吸附塔内易吸附相组分浓度需要提高，为此，必须把吸附塔内的气体放出进行降压解吸。死空间气体分次从吸附塔两端排出进入本段已完成再生步骤的相应吸附塔升压，每排一次气体，就均压一次，随着均压次数的增加，吸附塔两端出口处的易吸附相组分浓度不断增高，同时难吸附相组分得到回收利用。在每次进行上述均压降压时，吸附塔上下两端可以同时进行，也可以先从吸附塔顶部顺向均压降压，在顺向均压降压平衡前的后期同时向同一个吸附塔进行逆向均压降压，目的是提高吸附塔内易吸附相组分浓度和回收难吸附相组分，还可以先进行顺向均压降压，两塔压力平衡前，停止顺向均压降医，然后再进行逆向均压降压，前一种情况可提高吸附剂利用率。在进行两端均压降压时，从底部放出的气体应少于从顶部放出的气体。本发明吸附塔两端均压降压2ED′步骤与通常的吸附塔均压降压ED步骤有所不同，通常的吸附塔均压降压ED步骤气体是从吸附塔的出口端放出，即本发明所说的顺向均压降压，而本发明吸附塔两端均压降压2ED′气体是从吸附塔的进出口两端放出。

吸附塔完成吸附A步骤后，前几次均压也可以采用顺向均压降压ED，而后几次均压或最后一次均压采用两端均压降压2ED′，均压降压结束后，产品易吸附相组分浓度仍然能满足生产要求。

均压次数由吸附压力和吸附结束后吸附塔出口处的易吸附相组分浓度决定，一般情况下，最后一次两端均压降压2ED′结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度应大于30V％，最好大于75V％；吸附塔底部易吸附相组分浓度应大于30V％，最好大于80V％。

(4)逆向降压BD

当两端均压降压2ED′结束后，将吸附塔内易吸附相组分送入下一工段，直到与下一工段的压力平衡为止，易吸附相组分或作为产品，或作为燃料，也可以放空。

(5)逆向降压一BD1

顺向均压降压ED结束后，将吸附塔内底部的难吸附相放出进入缓冲罐储存，再利用缓冲罐中的气体从吸附塔底部对吸附塔升压，一般情况下，逆向降压一BD1步骤完成后，吸附塔底部易吸附相组分浓度应大于30V％，最好大于80V％。。

(6)逆向降压二BD2

当逆向降压一BD1结束后，将吸附塔内易吸附相组分送入下一工段，直到与下一工段的压力平衡为止，易吸附相组分或作为产品，或作为燃料，也可以放空。

(7)抽真空VC

逆向降压BD结束后，从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的易吸附相组分抽出来送入下一工段。逆向降压BD结束后，若不采用抽真空VC步骤，可采用吹扫CP步骤，吹扫采用的气体为干燥的易吸附相组分产品或系统内其它的干燥气体。当需要减少吸附剂用量时，采用此步骤。

(8)一段气升压2ER1

逆向降压BD或抽真空VC结束后，第一段变压吸附气体分离装置吸附塔逆向降压一BD1步骤放出的气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口端对已完成逆向降压BD或抽真空VC步骤的吸附塔升压。增加这一步骤可提高装置的有效气体回收率。

(9)二段气升压2ER

逆向降压BD或抽真空VC或一段气升压2ER1结束后，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口端对已完成逆向降压BD或抽真空VC步骤的吸附塔升压。增加这一步骤可提高装置的有效气体回收率。

(10)两端均压升压2ER′

二段气升压2ER结束后，利用本段两端均压降压2ED′步骤排出的气体，从进出口端进入吸附塔，使吸附塔逐步升高压力，两端均压升压2ER′与两端均压降压2ED′的次数相等。每次两端均压升压2ER′的气体来自不同吸附塔的两端均压降压2ED′气体。本段吸附塔两端均压升压2ER′步骤与通常的均压升压ER步骤有所不同，通常的吸附塔均压升压ER步骤气体是从吸附塔的出口端进入，而本段吸附塔两端均压升压2ER′步骤气体是从吸附塔的进出口两端进入。

当吸附塔完成吸附A步骤后，前几次均压采用顺向均压降压ED时，吸附塔的均压升压ER步骤气体则从吸附塔的出口端进入，不从进口端进入。

(11)逆向均压升压ER

二段气升压2ER或两端均压升压2ER′结束后，利用顺向均压降压步骤排出的气体，从出口端进入已完成逆放BD或抽真空C或清洗P步骤的吸附塔，使吸附塔逐步升高压力，均压升压与均压降压的次数相等。每次均压升压的气体来自不同吸附塔的均压降压气体

(12)最终升压FR

两端均压升压2ER′步骤结束后，利用处于吸附步骤的吸附塔出口气从顶端对吸附塔进行升压，直至升到吸附压力。

第二段变压吸附装置

(1)吸附A

将第一段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔出口气送入第二段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附易吸附相组分，从出口端排出进入下一工段。随着时间的推移，吸附剂吸附的易吸附相组分总量不断增加，当吸附剂吸附易吸附相组分饱和时，停止进气，此时吸附结束，出口气中易吸附相组分浓度根据生产需要来控制，最低可到几个ppm。

(2)顺向均压降压ED

吸附结束后，吸附塔内死空间气体中难吸附相组分浓度较高，这部分难吸附相组分需回收利用。死空间气体分次从吸附塔出口排出进入本段已完成抽空步骤的相应吸附塔升压，每排一次气体，就均压一次，随着均压次数的增加，吸附塔出口处的易吸附相组分浓度不断增高。均压次数由吸附压力和吸附结束后吸附塔出口处的易吸附相组分浓度决定。

(3)顺放PP

顺向均压降压ED结束后，把吸附塔内气体顺向直接放入另一个吸附塔去清洗吸附剂上吸附的易吸附相组分，也可以先顺放进入缓冲罐，此后再将缓冲罐的气体放入另一个吸附塔去清洗吸附剂上吸附的易吸附相组分，使吸附剂获得再生。顺放PP可分一次，也可以分两次和三次，甚至很多次，顺放PP次数越多，清洗效果越好，吸附剂的用量越少，但非标设备、专用程控阀、油压系统、控制系统和仪器仪表的投资越大，而且随着顺放PP次数的增多，吸附剂减少的数量越来越有限，而非标设备、专用程控阀、油压系统、控制系统和仪器仪表的投资越来越大，所以顺放PP次数不宜过多。

(4)逆放BD

顺向均压降压ED或顺放PP结束后，逆着吸附方向将气体放入第一段变压吸附气体分离装置。

(5)抽真空VC或清洗P

逆放BD结束后，从吸附塔底部用真空泵将吸附剂吸附的易吸附相组分及其它组分抽出来放入第一段变压吸附气体分离装置，使吸附剂得到再生；也可以用顺放PP步骤的混合气体清洗吸附剂上吸附的易吸附相组分，使吸附剂得到再生，清洗吸附剂之后的混合气体放入第一段变压吸附气体分离装置的吸附塔。

(6)逆向均压升压ER

逆放BD或抽真空C或清洗P结束后，利用顺向均压降压步骤排出的气体，从出口端进入已完成逆放BD或抽真空C或清洗P步骤的吸附塔，使吸附塔逐步升高压力，均压升压与均压降压的次数相等。每次均压升压的气体来自不同吸附塔的均压降压气体

(7)最终升压FR

均压升压结束后，利用处于吸附步骤的吸附塔出口气从顶端对吸附塔进行升压，直至升到吸附压力。

本发明的实施例1：

本例原料气是合成氨变换气，包括以煤、天然气、油及其它为原料的合成氨变换气。

本实施例的合成氨变换气组成如下：

组份	H2	N2	CO2	CO	CH4	O2+Ar	总硫	水(汽)
									浓度V％	46～53	12～17	18～30	≤1～9	1～2	≤0.8	150mg/Nm3	饱和

温度：≤40℃

压力：3.0MPa(G)

如图3所示，吸附塔A～K共11台组成第一段变压吸附装置，吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及细孔硅胶，运行单塔吸附9次均压程序；吸附塔a～h共8台组成第二段变压吸附装置，吸附塔内装填的吸附剂为细孔硅胶，运行单塔吸附六次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

变换气进入第一段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地依次吸附变换气中的水、有机硫、无机硫及二氧化碳等组分，未吸附的部分二氧化碳和不易吸附的一氧化碳、甲烷、氮、氢气等组分从出口端排出进入第二段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，吸附塔中的吸附剂选择性地吸附二氧化碳，不易吸附的一氧化碳、甲烷、氮、氢气等组分从出口端排出进入压缩工段。第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、逆放BD1、逆放BD2、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。现以A塔为例，对照图1和图2，说明本实施例第一段变压吸附装置吸附塔在一个循环过程中的工艺步骤：

(1)吸附A

此时，A塔已完成最终升压FR步骤，打开程控阀1A、2A，变换气经管道G11进入吸附塔A，在吸附塔A中，吸附剂选择性地依次吸附变换气中的水、有机硫、无机硫及二氧化碳等组分，未吸附的部分二氧化碳和不易吸附的一氧化碳、甲烷、氮、氢气等组分从出口端经程控阀2A流出进入第二段变压吸附装置处于吸附步骤的吸附塔，随着时间的推移，吸附剂吸附的水、有机硫和无机硫及二氧化碳等组分的总量不断增加，当吸附剂吸附上述组分饱和时，停止进气，此时吸附结束，关闭程控阀1A、2A，出口气中二氧化碳浓度控制在6～15％(V)。

(2)第一次两端均压降步骤，简称两端一均降2E1D′

吸附结束后，打开程控阀3A、3C、11A和11C，A塔内的气体经管道G13和G111进入C塔对C塔进行两端一次均压升压(简称2E1R′)，当A和C塔压力基本平衡后，关闭程控阀3A、11C。

(3)第二次两端均压降步骤，简称两端二均降2E2D′

两端一均降2E1D′结束后，打开程控阀4A、4D和11D，A塔内的气体经管道G14和G111进入D塔对D塔进行两端二次均压升压(简称2E2R′)，当A和D塔压力基本平衡后，关闭程控阀4D、11A和11D。

(4)第三次两端均压降步骤，简称两端三均降2E3D′

两端二均降2E2D′结束后，打开程控阀4E、12A和12E，A塔内的气体经管道G14和G112进入E塔对E塔进行两端三次均压升压(简称2E3R′)，当A和E塔压力基本平衡后，关闭程控阀4A、4E和12E。

(5)第四次两端均压降步骤，简称两端四均降2E4D′

两端三均降2E3D′结束后，打开程控阀5A、5F和12F，A塔内的气体经管道G15和G112进入F塔对F塔进行两端四次均压升压(简称2E4R′)，当A和F塔压力基本平衡后，关闭程控阀5F、12A和12F。

(6)第五次两端均压降步骤，简称两端五均降2E5D′

两端四均降2E4D′结束后，打开程控阀5G、13A和13G，A塔内的气体经管道G15和G113进入G塔对G塔进行两端五次均压升压(简称2E5R′)，当A和G塔压力基本平衡后，关闭程控阀5A、5G和13G。

(7)第六次两端均压降步骤，简称两端六均降2E6D′

两端五均降2E5D′结束后，打开程控阀6A、6H和13H，A塔内的气体经管道G16和G113进入H塔对H塔进行两端六次均压升压(简称2E6R′)，当A和H塔压力基本平衡后，关闭程控阀6H、13A和13H。

(8)第七次两端均压降步骤，简称两端七均降2E7D′

两端六均降2E6D′结束后，打开程控阀6I、8A和8I，A塔内的气体经管道G16和G18进入I塔对I塔进行两端七次均压升压(简称2E7R′)，当A和I塔压力基本平衡后，关闭程控阀6A、6I和8I。

(9)第八次两端均压降步骤，简称两端八均降2E8D′

两端七均降2E7D′结束后，打开程控阀7A、7J和8J，A塔内的气体经管道G17和G18进入J塔对J塔进行两端八次均压升压(简称2E8R′)，当A和J塔压力基本平衡后，关闭程控阀7J、8A和8J。

(10)第九次两端均压降步骤，简称两端九均降2E9D′

两端八均降2E8D′结束后，打开程控阀7K、9A和9K，A塔内的气体经管道G17和G19进入K塔对K塔进行两端九次均压升压(简称2E9R′)，当A和K塔压力基本平衡后，关闭程控阀7A、7K和9K。

两端九均降2E9D′结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％。

(11)产品二氧化碳逆向降压BD

两端九均降2E9D′结束后，先打开程控阀KV-14a，将A塔内的产品二氧化碳降压放入产品二氧化碳中间缓冲罐V9，当A塔的压力接近V9压力时，关闭程控阀KV14a，再打开程控阀KV14，将A塔内的产品二氧化碳降压放入产品二氧化碳缓冲罐V8，当A塔的压力接近V8压力时，关闭程控阀KV-14。

(12)二段气升压2ER

产品二氧化碳降压BD结束后，打开程控阀10A，缓冲罐V6和V7内的气体进入A塔对A塔进行升压，当缓冲罐V6和V7与吸附塔A的压力基本平衡后，关闭程控阀10A。

(13)第九次两端均压升步骤，简称两端九均升2E9R′

二段气升压2ER结束后，打开程控阀7A、7B、9A和9B，B塔内的气体经管道G19和G17进入A塔对A塔进行两端九次均压升压(简称2E9R′)，当A和B塔压力基本平衡后，关闭程控阀7B、9A和9B。

(14)第八次两端均压升步骤，简称两端八均升2E8R′

两端九均升2E9R′结束后，打开程控阀7A、7C、8A和8C，C塔内的气体经管道G17和G18进入A塔对A塔进行两端八次均压升压(简称2E8R′)，当A和C塔压力基本平衡后，关闭程控阀7A、、7C和8C。

(15)第七次两端均压升步骤，简称两端七均升2E7R′

两端八均升2E8R′结束后，打开程控阀6A、6D和8D，D塔内的气体经管道G16和G18进入A塔对A塔进行两端七次均压升压(简称2E7R′)，当A和D塔压力基本平衡后，关闭程控阀6D、8A和8D。

(16)第六次两端均压升步骤，简称两端六均升2E6R′

两端七均升2E7R′结束后，打开程控阀6E、13A和13E，E塔内的气体经管道G16和G113进入A塔对A塔进行两端六次均压升压(简称2E6R′)，当A和E塔压力基本平衡后，关闭程控阀6A、6E和13E。

(17)第五次两端均压升步骤，简称两端五均升2E5R′

两端六均升2E6R′结束后，打开程控阀5A、5F和13F，F塔内的气体经管道G15和G113进入A塔对A塔进行两端五次均压升压(简称2E5R′)，当A和F塔压力基本平衡后，关闭程控阀5F、13A和13F。

(18)第四次两端均压升步骤，简称两端四均升2E4R′

两端五均升2E5R′结束后，打开程控阀5G、12A和12G，G塔内的气体经管道G15和G112进入A塔对A塔进行两端四次均压升压(简称2E4R′)，当A和G塔压力基本平衡后，关闭程控阀5A、5G和12G。

(19)三次两端均压升步骤，简称两端三均升2E3R′

两端四均升2E4R′结束后，打开程控阀4A、4H和12H，H塔内的气体经管道G14和G112进入A塔对A塔进行两端三次均压升压(简称2E3R′)，当A和H塔压力基本平衡后，关闭程控阀4H、12A和12H。

(20)第二次两端均压升步骤，简称两端二均升2E2R′

两端三均升2E3R′结束后，打开程控阀4I、11A和11I，I塔内的气体经管道G14和G111进入A塔对A塔进行两端二次均压升压(简称2E2R′)，当A和I塔压力基本平衡后，关闭程控阀4A、4I和11I。

(21)第一次两端均压升步骤，简称两端一均升2E1R′

两端二均升2E2R′结束后，打开程控阀3A、3J和11J，J塔内的气体经管道G13和G111进入A塔对A塔进行两端一次均压升压(简称2E1R′)，当A和J塔压力基本平衡后，关闭程控阀3J、11A和11J。

(22)最终升压FR

两端一均升2E1R′结束后，打开程控阀KV-12，利用处于吸附步骤的吸附塔出口气从顶端对A塔进行升压，当A塔压力升至接近吸附压力时，关闭程控阀KV-12、3A。至此，A塔完成了一个循环，又可进入下一个循环。B～K吸附塔与A塔的循环步骤一样，只是时间上是相互错开的，见图1和图3。

现以a塔为例，对照图2和图3，说明本实施例第二段变压吸附装置吸附塔在一个循环过程中的工艺步骤：

(1)吸附A

此时，a塔已完成最终升压FR步骤，打开程控阀1a、2a，中间混合气经管道G21进入吸附塔a，在a吸附塔中，吸附剂选择性地吸附第一段变压吸附装置出口气中的二氧化碳等组分，未吸附的少量二氧化碳和不易吸附的一氧化碳、甲烷、氮、氢气等组分从出口端经程控阀2a流出进入合成氨的压缩工段，随着时间的推移，吸附剂吸附的二氧化碳总量不断增加，当吸附剂吸附二氧化碳饱和时，出口气中二氧化碳浓度控制在0.2％(V)以下，关闭程控阀1a、2a，停止进气，此时吸附结束，关闭程控阀1a、2a。

(2)第一次顺向均压降步骤，简称一均降E1D

吸附A结束后，打开程控阀3a、3c，a塔内的气体经管道G23进入c塔对c塔进行一均升，当a和c塔压力基本平衡后，关闭程控阀3a。

(3)第二次顺向均压降步骤，简称二均降E2D

一均降E1D结束后，打开程控阀4a、4d，a塔内的气体经管道G24进入d塔对d塔进行二均升，当a和d塔压力基本平衡后，关闭程控阀4d。

(4)第三次顺向均压降步骤，简称三均降E3D

二均降E2D结束后，打开程控阀4e，a塔内的气体经管道G24进入e塔对e塔进行三均升，当a和e塔压力基本平衡后，关闭程控阀4a和4e。

(5)第四次顺向均压降步骤，简称四均降E4D

三均降E3D结束后，打开程控阀5a、5f，a塔内的气体经管道G25进入f塔对f塔进行四均升，当a和f塔压力基本平衡后，关闭程控阀5f。

(6)第五次顺向均压降步骤，简称五均降E5D

四均降E4D结束后，打开程控阀5g，a塔内的气体经管道G25进入g塔对g塔进行五均升，当a和f塔压力基本平衡后，关闭程控阀5f和5a。

(7)第六次顺向均压降步骤，简称六均降E6D

五均降E5D结束后，打开程控阀6a、6h，a塔内的气体经管道G26进入h塔对h塔进行六均升，当a和h塔压力基本平衡后，关闭程控阀6h。

(8)逆放BD

六均降E6D结束后，打开程控阀8a、KV-15a，将a塔内的气体先逆向(BD1)放入缓冲罐V6，压力平衡后，关闭程控阀KV-15a，再打开程控阀KV-17a，将气体逆向(BD2)放入缓冲罐V7，压力平衡后，逆放BD结束，关闭程控阀8a、KV-17a。

(9)第六次逆向均压升步骤，简称六均升E6R

逆放BD结束后，打开程控阀6a、6b，b塔内的气体经管道G26进入a塔对a塔进行六均升，当b和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀6a、6b。

(10)第五次逆向均压升步骤，简称五均升E5R

六均升E6R结束后，打开程控阀5a、5c，c塔内的气体经管道G25进入a塔对a塔进行五均升，当c和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀5c。

(11)第四次逆向均压升步骤，简称四均升E4R

五均升E5R结束后，打开程控阀5d，d塔内的气体经管道G25进入a塔对a塔进行四均升，当d和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀5a、5d。

(12)第三次逆向均压升步骤，简称三均升E3R

四均升E4R结束后，打开程控阀4a、4e，e塔内的气体经管道G24进入a塔对a塔进行三均升，当e和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀4e。

(13)第二次逆向均压升步骤，简称二均升E2R

三均升E3R结束后，打开程控阀4f，f塔内的气体经管道G24进入a塔对a塔进行二均升，当f和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀4f、4a。

(14)第一次逆向均压升步骤，简称一均升E1R

二均升E2R结束后，打开程控阀3a、3g，g塔内的气体经管道G23进入a塔对a塔进行一均升，当g和a塔压力基本平衡后，关闭程控阀3g。

(15)最终升压FR

一均升E1R结束后，打开程控阀KV-16，利用处于吸附步骤的吸附塔出口气从顶端对a塔进行升压，当a塔压力升至吸附压力时，关闭程控阀KV-16、3a。

至此，a塔完成了一个循环，又可进入下一个循环。b～h吸附塔与a塔的循环步骤一样，只是时间上是相互错开的，见图2和图3。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98.5％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为3.0MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约8％。

本发明的实施例2：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为1.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，8台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附六次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、逆放BD、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.8％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，吨氨电耗2度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为1.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约9％。

本发明的实施例3：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为3.0MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，8台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附六次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、逆放BD、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为3.0MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例4：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为1.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.5％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，吨氨电耗2度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为1.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例5：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、产品二氧化碳逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤和抽真空VC步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、抽真空VC、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳回收率大于99％(V)，氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗95度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.6MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约12％。

本发明的实施例6：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤和抽真空VC步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、抽真空VC、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗95度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.6MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例7：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、抽真空VC、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗65度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例8：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤和抽真空VC获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，吨氨电耗52度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.6MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例9：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP、逆放BD、清洗P、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和清洗P步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳D降压步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，吨氨电耗3度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，吨氨电耗下降30％，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例10：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E9R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和清洗P1、P2和P3步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，吨氨电耗下降30％，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例11：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.9MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品二氧化碳逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压BD步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和清洗P1、P2和P3步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳BD降压步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.9MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，吨氨电耗下降30％，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例12：

本例原料气是含氢混合气，如轻油造气、合成氨变换气、合成气、合成氨弛放气、甲醇合成弛放气、半水煤气、水煤气及裂化干气等

本实施例的轻油造气组成如下：

组份	H2	CO2	CO	CH4	O2+Ar	总硫	水(汽)
								浓度V％	69～72	15～20	≤2～6	3～7	≤0.8	150mg/Nm3	饱和

温度：≤40℃

压力：3.0MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及细孔硅胶或活性氧化铝及活性炭或活性氧化铝、活性炭及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为活性炭及分子筛或分子筛。本实施例是变压吸附制氢装置，含氢混合气中，氢气是难吸附相组分，氢气以外的组分为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氢气控制在80％(V)以上，并把易吸附相组分浓缩至97％(V)以上，使其氢气含量小于0.6％(V)，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的易吸附相组分进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氢气浓度大于99.9％(V)，以满足下一步工序的需要。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99％(V)。

本发明的实施例13：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为1.8MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于98％(V)。

本发明的实施例14：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为3.0MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99％(V)。

本发明的实施例15：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为1.8MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于98％(V)。

本发明的实施例16：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.5MPa(G)。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、抽真空VC、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气，第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于99.5％(V)。

本发明的实施例17：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.5MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、抽真空VC、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD和抽真空VC的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于99.5％(V)。

本发明的实施例18：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.5MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、抽真空VC、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于99.5％(V)。

本发明的实施例19：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.5MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99％(V)，氢气回收率大于99.5％(V)。

本发明的实施例20：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP、逆放BD、清洗P、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.8％(V)。

本发明的实施例21：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、两端五均降2E5D′、两端六均降2E6D′、两端七均降2E7D′、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、产品逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E9R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、两端七均升2E7R′、两端六均升2E6R′、两端五均升2E5R′、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.8％(V)。

本发明的实施例22：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.9MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、两端八均降2E8D′、两端九均降2E9D′、两端十均降2E10D′、两端十一均降2E11D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端十一均升2E11R′、两端十均升2E10R′、两端九均升2E9R′、两端八均升2E8R′、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第一段变压吸附装置在逆向降压BD步骤获得的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压BD和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.8％(V)。

本发明的实施例23：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为3.0MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，8台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附六次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98.5％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十均降E10D结束后，吸附塔顶部二氧化碳组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部二氧化碳组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、逆放BD、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压二BD2的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98.5％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为3.0MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例24：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.7MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、抽真空VC、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十均降E10D结束后，吸附塔顶部二氧化碳组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部二氧化碳组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2和抽真空VC步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤和抽真空VC步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、抽真空VC、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成和抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳回收率大于99％(V)，氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗95度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.6MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约12％。

本发明的实施例25：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十一均降E11D结束后，吸附塔顶部二氧化碳组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部二氧化碳组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、抽真空VC、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和抽真空VC步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压BD的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗65度(仪表和照明用电)。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.8MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例26：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、抽真空VC、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十均降E10D结束后，吸附塔顶部二氧化碳组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部二氧化碳组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤和抽真空VC步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.8％(V)，吨氨电耗52度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.6MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例27：

本实施例的变换气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例1完全一致，本实施例的吸附压力为0.9MPa(G)，产品二氧化碳的输送压力为0.005MPa。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。本实施例第一段变压吸附装置把二氧化碳提纯到98％(V)以上，用于合成尿素，第二段变压吸附装置作用是把第一段变压吸附装置的出口气进一步净化，使第二段变压吸附装置吸附塔上端出口的氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，以满足合成氨下一步工序的需要。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十一均降E11D结束后，吸附塔顶部二氧化碳组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部二氧化碳组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第一段变压吸附装置在产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤获得的气体即为产品二氧化碳，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的混合气主要为氮、氢气产品，其中还含有少量的一氧化碳和甲烷。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤和清洗P1、P2和P3步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成产品二氧化碳逆向降压二BD2步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为产品二氧化碳纯度为98％(V)，二氧化碳、氢、氮气和一氧化碳回收率大于99.9％(V)，产品氢、氮气中二氧化碳浓度小于0.2％(V)，吨氨电耗2度。

对于本实施例，采用本发明的特定吸附剂组合，在其它条件(吸附压力为0.9MPa(G)、变换气组成及温度、吸附循环时间、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命)相同的情况下，吨氨电耗下降30％，脱碳初始设备投资可节约7％。

本发明的实施例28：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为3.0MPa(G)。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，8台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附六次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十均降E10D结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，逆向降压二BD2的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、逆放BD、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压二BD2步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.8％(V)。

本发明的实施例29：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.7MPa(G)。

12台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附10次均压程序，6台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附三次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、抽真空VC、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十均降E10D结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，逆向降压二BD2的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、逆放BD、抽真空VC、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.9％(V)。

本发明的实施例30：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.8MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附四次均压程序

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十一均降E11D结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，逆向降压二BD2的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、逆放BD、抽真空VC、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压二BD2步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.9％(V)。

本发明的实施例31：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、产品二氧化碳逆向降压二BD2、抽真空VC、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十一均降E11D结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，逆向降压二BD2的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆放BD、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成抽真空VC步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.9％(V)。

本发明的实施例32：

本实施例的原料气组成、温度、吸附剂种类、动力设备性能、仪器仪表及控制功能、专用程控阀及液压系统结构和寿命等条件与实施例12完全一致，本实施例的吸附压力为0.6MPa(G)。

13台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附11次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附两次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、三均降E3D、四均降E4D、五均降E5D、六均降E6D、七均降E7D、八均降E8D、九均降E9D、十均降E10D、十一均降E11D、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、十一均升E11R、十均升E10R、九均升E9R、八均升E8R、七均升E7R、六均升E6R、五均升E5R、四均升E4R、三均升E3R、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，十一均降E11D结束后，吸附塔顶部易吸附相组分浓度大于70V％；逆向降压一BD1结束后吸附塔底部易吸附相组分浓度大于75V％，逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，逆向降压二BD2的气体放空或它用，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氢气。第二段变压吸附装置吸附塔逆放BD步骤的气体全部返回第一段变压吸附装置已经完成逆向降压二BD2步骤的吸附塔进行升压，简称二段气升压2ER。

本实施例结果为氢气浓度大于99.9％(V)，氢气回收率大于99.8％(V)。

本发明的实施例33：

本例原料气是空气。

本实施例的空气组成如下：

组份	N2	O2	Ar	水(汽)
					浓度V％	78	21	1	饱和

温度：≤40℃

压力：0.15MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。本实施例是变压吸附制氧装置，在空气中，氧气和氩气是难吸附相组分，氮气和水(汽)为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氮气控制在78％(V)(实际操作中，也可在30～78V％之间调节)，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的氮气进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氧气浓度大于93％(V)，最高可到95V％，以满足下一步工序的需要。

7台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附4次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附1次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、抽真空VC、二段气升压2ER、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、逆向降压BD、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，逆向降压BD步骤的气体进入第一段变压吸附装置吸附塔对已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氧气和少量的氩气。

本实施例结果为氧气浓度大于93％(V)，氮气浓度大于99％(V)，氧气回收率大于96.2％(V)。

本发明的实施例34：

本例原料气是空气。

本实施例的空气组成如下：

组份	N2	O2	Ar	水(汽)
					浓度V％	78	21	1	饱和

温度：≤40℃

压力：0.15MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。本实施例是变压吸附制氧装置，在空气中，氧气和氩气是难吸附相组分，氮气和水(汽)为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氮气控制在78％(V)(实际操作中，也可在30～78V％之间调节)，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的氮气进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氧气浓度大于93％(V)，最高可到95V％，以满足下一步工序的需要。

6台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附3次均压程序，4台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附1次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、逆放BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、逆向降压BD、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，逆向降压BD步骤的气体进入第一段变压吸附装置吸附塔对已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氧气和少量的氩气。

本实施例结果为氧气浓度大于93％(V)，氮气浓度大于99％(V)，氧气回收率大于96％(V)。

本发明的实施例35：

本例原料气是空气。

本实施例的空气组成如下：

组份	N2	O2	Ar	水(汽)
					浓度V％	78	21	1	饱和

温度：≤40℃

压力：0.3MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。本实施例是变压吸附制氧装置，在空气中，氧气和氩气是难吸附相组分，氮气和水(汽)为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氮气控制在78％(V)以上，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的氮气进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氧气浓度大于93％(V)，最高可到95V％，以满足下一步工序的需要。

7台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附4次均压程序，5台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附2次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、逆向降压BD、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，逆向降压BD步骤的气体进入第一段变压吸附装置吸附塔对已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氧气和少量的氩气。

本实施例结果为氧气浓度大于93％(V)，氮气浓度大于99.7％(V)，氧气回收率大于99％(V)。

本发明的实施例36：

本例原料气是空气。

本实施例的空气组成如下：

组份	N2	O2	Ar	水(汽)
					浓度V％	78	21	1	饱和

温度：≤40℃

压力：0.3MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。本实施例是变压吸附制氧装置，在空气中，氧气和氩气是难吸附相组分，氮气和水(汽)为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氮气控制在78％(V)(实际操作中，也可在20～78V％之间调节)，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的氮气进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氧气浓度大于93％(V)，最高可到95V％，以满足下一步工序的需要。

7台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附4次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附2次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、逆向降压BD、抽真空VC、二段气升压2ER、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，逆向降压BD步骤和清洗P步骤的气体进入第一段变压吸附装置吸附塔对已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氧气和少量的氩气。

本实施例结果为氧气浓度大于93％(V)，氮气浓度大于99.7％(V)，氧气回收率大于99％(V)。

本发明的实施例37：

本例原料气是空气。

本实施例的空气组成如下：

组份	N2	O2	Ar	水(汽)
					浓度V％	78	21	1	饱和

温度：≤40℃

压力：0.3MPa(G)

第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。本实施例是变压吸附制氧装置，在空气中，氧气和氩气是难吸附相组分，氮气和水(汽)为易吸附相组分，本实施例第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口氮气控制在78％(V)(实际操作中，也可在20～78V％之间调节)，第二段变压吸附气体分离装置作用是把第一段变压吸附气体分离装置出口气中的氮气进一步净化，使第二段变压吸附气体分离装置吸附塔上端出口的氧气浓度大于93％(V)，最高可到95V％，以满足下一步工序的需要。

7台吸附塔组成第一段变压吸附装置，运行单塔吸附4次均压程序，7台吸附塔组成第二段变压吸附装置，运行单塔吸附2次均压程序。

第一段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、两端一均降2E1D′、两端二均降2E2D′、两端三均降2E3D′、两端四均降2E4D′、逆向降压BD、二段气升压2ER、两端四均升2E4R′、两端三均升2E3R′、两端二均升2E2R′、两端一均升2E1R′、最终升压FR变压吸附工艺步骤，第二段变压吸附装置的吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、一均降E1D、二均降E2D、顺放PP1、顺放PP2、顺放PP3、逆放BD、清洗P1、清洗P2、清洗P3、二均升E2R、一均升E1R、最终升压FR变压吸附工艺步骤，顺放PP1步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P2步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，顺放PP2步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成清洗P1步骤的吸附塔，顺放PP3步骤放出的混合气通过流量调节直接去清洗已经完成逆放BD步骤的吸附塔，使其吸附剂上吸附的杂质解吸出来，逆向降压BD步骤和清洗P步骤的气体进入第一段变压吸附装置吸附塔对已经完成抽真空VC的吸附塔进行升压，第二段变压吸附装置正处于吸附步骤的吸附塔出口排出的产品气主要为氧气和少量的氩气。

本实施例结果为氧气浓度大于93％(V)，氮气浓度大于99.7％(V)，氧气回收率大于99％(V)。

本发明不限于上述范围应用，可应用于所有从混合气中获得易吸附相产品或从混合气中获得难吸附相产品，还应用于所有的从混合气中同时获得易吸附相产品和难吸附相产品。本发明的易吸附相和难吸附相可以是一个组分，也可以是一个以上的组分。

Claims (11)

1、一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于此方法用于从混合气中分离易吸附相和难吸附相组分，产品是易吸附相组分、是难吸附相组分或是易吸相和难吸附相组分，此方法采用两段变压吸附装置串联操作，混合气首先进入第一段变压吸附气体分离装置，混合气中的易吸附相组分被吸附，并提浓为产品，从第一段变压吸附气体分离装置吸附塔出口得到的中间混合气进入第二段变压吸附气体分离装置，将中间混合气中的易吸附相组分进一步吸附下来，未被吸附的难吸附相组分作为产品进入下一工段，第一段变压吸附气体分离装置逆向降压一BD1步骤的气体返回第一段变压吸附气体分离装置从底部对吸附塔进行升压，第二段变压吸附气体分离装置除进入下一工段的难吸附相组分外，其它气体全部返回第一段变压吸附气体分离装置对吸附塔进行升压，第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆向降压一BD1、逆向降压二BD2、一段气升压2ER1、二段气升压2ER、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤，第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在一个循环周期中依次经历吸附A、顺向均压降压ED、逆放BD、逆向均压升压ER、最终升压FR工艺步骤。

2、根据权利要求1所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压二BD2步骤之后增加抽真空VC或(和)第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压BD步骤之后增加抽真空VC。

3、根据权利要求1所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在顺向均压降压ED步骤之后增加顺放PP1步骤、顺放PP2步骤和顺放PP3步骤，同时第二段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆放BD步骤之后增加清洗P1步骤、清洗P2步骤和清洗P3步骤，吸附塔清洗P1步骤的气体直接来自正处于顺放PP3步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP3步骤气体的缓冲罐V3，吸附塔清洗P2步骤的气体直接来自正处于顺放PP2步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP2步骤气体的缓冲罐V4，吸附塔清洗P3步骤的气体直接来自正处于顺放PP1步骤的吸附塔或来自于储存吸附塔顺放PP1步骤气体的缓冲罐V5。

4、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附装置吸附步骤出口气中易吸附组分的平均浓度大于或等于2％V。

5、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于原料混合气的压力大于或等于1.8MpaG。

6、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压一BD1步骤完成后，最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于30％。

7、根据权利要求1、2或3所述的一种两段回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔在逆向降压一BD1步骤完成后，最后放出的混合气中，易吸附相组分的平均浓度大于80％。

8、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填有活性氧化铝和细孔硅胶，活性氧化铝装填在吸附塔底部，细孔硅胶填在吸附塔上部。第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内只装填有细孔硅胶。

9、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及细孔硅胶或活性氧化铝及活性氧化铝、活性炭及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置，吸附塔内装填的吸附剂为活性炭及分子筛或分子筛。

10、据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。

11、根据权利要求1、2或3所述的一种两段全回收变压吸附气体分离方法，其特征在于第一段变压吸附气体分离装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂依次为活性氧化铝及分子筛；第二段变压吸附气体分离装置吸附塔内装填的吸附剂为分子筛。

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