CN103301714A

CN103301714A - 一种提高变压吸附收率和纯度的装置

Info

Publication number: CN103301714A
Application number: CN2013102828642A
Authority: CN
Inventors: 李福顺; 毕胜利; 何丰; 修凯; 李华波; 苏玉蕾
Original assignee: HANDAN PERIC GAS EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: HANDAN PERIC GAS EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明涉及一种提高变压吸附收率和纯度的装置。它包括多个吸附塔，各吸附塔的上端分别通过第一组程控阀一路与产品气管密封相通，另一路或多路通过第二组程控阀使各吸附塔互通；各吸附塔的下端第一路分别通过第三组程控阀与原料气管密封相通，下端第二路分别通过第四组程控阀使各吸附塔互通，并与燃烧系统或放空管密封相通；所述各吸附塔的上端分别通过第五组程控阀与中间罐的上端密封相通，各吸附塔的下端分别通过第六组程控阀与中间罐的下端密封相通。它不经过增压即可提高变压吸附率和纯度。

Description

一种提高变压吸附收率和纯度的装置

技术领域

本发明涉及一种变压吸附的装置。

背景技术

目前，在较为成熟的变压吸附气体分离技术领域内，提高变压吸附气体收率一直是科研工作者以及变压吸附厂家所追求的一个目标。现有的变压吸附气体分离技术，通常是通过真空解吸、取消用产品气冲洗、吸附塔间的多次均压、顺放罐气体反冲洗以及在变压吸附气体分离系统中增加加压回收系统来达到提高变压吸附气体分离收率的目的，如专利ZL 98122393.1 03117786.797107640.5 88105938.2 200510020305.X。但是，随着我国“十一五”规划纲要中“节能减排”的提出，企业转变观念，开始向低能耗高产值方向转型，此时，在保证变压吸附气体纯度，提高收率的同时，尽量减少变压吸附气体分离系统中的动力设备也成为科研工作者和工程技术人员的追求。此外，在高吸附压强时，即使经过多次的均压降，吸附塔内仍然存在难吸附组分气体形成的余压，大约0.03～0.4MPa(G)。为了使吸附剂能够再生循环使用，该部分余压气体必须排放至大气或是排放至燃气系统作为燃料，这都会对变压吸附气体收率造成一定的影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种提高变压吸附收率和纯度的装置，它不经过增压即可提高变压吸附率和纯度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：它包括多个吸附塔，各吸附塔的上端分别通过第一组程控阀一路与产品气管密封相通，另一路或多路通过第二组程控阀使各吸附塔互通；各吸附塔的下端第一路分别通过第三组程控阀与原料气管密封相通，下端第二路分别通过第四组程控阀使各吸附塔互通，并与燃烧系统或放空管密封相通；所述各吸附塔的上端分别通过第五组程控阀与中间罐的上端密封相通，各吸附塔的下端分别通过第六组程控阀与中间罐的下端密封相通。

本发明具有下列优点：1）、不需要经过增压设备即可将气流由中间罐引入到待升压吸附塔，达到了节能的目的；2）、可以使变压吸附气体收率提高3～5%；3）、适用范围广，可适用于分离各种气体的变压吸附领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本本发明进一步说明。

图1为本发明示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括五个吸附塔6、14、25、32、43，各吸附塔6、14、25、32、43的上端第一路分别通过第一组程控阀1、19、20、37、38与产品气管52密封相通，上端第二路分别通过第二组①程控阀4、16、23、34、41使各吸附塔6、14、25、32、43互通，上端第三路分别通过第二组②程控阀3、17、22、35、40使各吸附塔6、14、25、32、43互通，上端第四路分别通过第二组③程控阀2、18、21、36、39使各吸附塔6、14、25、32、43互通，并通过节流阀51与所述的产品气管52密封相通。各吸附塔6、14、25、32、43的下端第一路分别通过第三组程控阀9、11、28、29、46与原料气管10密封相通，下端第二路分别通过第四组程控阀8、12、27、30、45使各吸附塔6、14、25、32、43互通，并与燃烧系统或放空管47密封相通。所述各吸附塔6、14、25、32、43的上端分别通过第五组程控阀5、15、24、33、42与中间罐49的上端密封相通，各吸附塔6、14、25、32、43的下端分别通过第六组程控阀7、13、26、31、44与中间罐49的下端密封相通。

所述各吸附塔6、14、25、32、43的上端分别通过第五组程控阀5、15、24、33、42及调节阀50与中间罐49的上端密封相通，各吸附塔6、14、25、32、43的下端分别通过第六组程控阀7、13、26、31、44及调节阀48与中间罐49的下端密封相通。

所述的中间罐49容积为各吸附塔6、14、25、32、43容积的1-2倍。

所述的中间罐49回流的工作压力为0-0.5MPa。

本发明为连续运转系统，每个吸附塔在一次循环中依次经历吸附、至少一次均压降、中间罐均压降、逆降、中间罐均压升、至少一次均压升、逆升等工艺步骤。工艺步骤如下：

（1）吸附：原料气从吸附塔底部经原料气管及程控阀进入吸附塔，易吸附组分被吸附剂所吸附，难吸附组分则穿过吸附剂床层，从吸附塔顶部的产品气输出管道及程控阀送出界区，当吸附塔内易吸附组分的浓度达到一定浓度值时，关闭原料气进口程控阀及产品气出口程控阀，该吸附塔停止吸附。

（2）均压降：吸附步骤完成之后，开启均压程控阀，将吸附塔内的产品组分均压给处于均压升状态的吸附塔，待均压降的吸附塔和均压升的吸附塔压力达到平衡之后，关闭均压阀。根据吸附塔的数量、吸附剂的吸附容量、吸附床层高度等，均压降次数N≥1(N取正整数)，可以向不同的吸附塔均压。

（3）中间罐均压降：待均压降完成之后，均压程控阀关闭。此时，吸附塔内还有部分难吸附组分气体，打开中间罐均压降程控阀，使得吸附塔内剩余的难吸附组分进入中间罐储存，待中间罐和吸附塔的压力达到平衡之后，中间罐均压降完成，关闭中间罐均压降程控阀。

（4）逆降：中间罐均压降步骤完成之后，吸附塔内剩余气体为高浓度易吸附气体，此时打开吸附塔下部逆降程控阀，将吸附塔内易吸附组分泄放入燃烧系统或放空，待吸附塔内压力达到常压之后，吸附塔逆降程控阀关闭，逆降步骤结束。

（5）中间罐均压升：吸附塔逆降步骤完成之后，吸附塔处于空塔待升压状态，此时，将吸附塔下部中间罐均压升程控阀打开，中间罐中储存的气体通过吸附塔底部进入吸附塔，开始对吸附塔升压，此时中间罐处于降压状态，待吸附塔和中间罐压力平衡之后，中间罐均压升步骤结束，关闭吸附塔相应程控阀。

（6）均压升：均压升是与均压降相对应的一个步骤。待中间罐均压升步骤完成后，打开吸附塔上部的均压升程控阀，使其他处于均压降状态的吸附塔内难吸附气体均压给该吸附塔，使该吸附塔升压，待两塔压力达到平衡之后，关闭均压降程控阀。根据吸附塔的数量、吸附剂的吸附容量、吸附床层高度等，均压升次数N≥1(N取正整数)，均压升的次数与均压降的次数相同，可以通过处于不同均压降阶段的吸附塔依次向处于均压升状态的吸附塔均压。

（7）逆升：在均压升步骤结束之后，由于吸附塔不能够达到吸附工作时的压力，因此，在结束最后依次均压升之后，打开吸附塔的逆升程控阀，逆向向吸附塔内通过少量产品气，使吸附塔达到吸附工作压力，从而等待进入吸附状态，此时关闭逆升程控阀。

每一个吸附塔都经历相同的步骤，只是在控制时序上交叉进行，从而保证变压吸附系统的连续运行。

Claims

1.一种提高变压吸附收率和纯度的装置，它包括多个吸附塔（6、14、25、32、43），各吸附塔（6、14、25、32、43）的上端分别通过第一组程控阀（1、19、20、37、38）一路与产品气管（52）密封相通，另一路或多路通过第二组程控阀（4、16、23、34、41或3、17、22、35、40或2、18、21、36、39）使各吸附塔互通（6、14、25、32、43）；各吸附塔（6、14、25、32、43）的下端第一路分别通过第三组程控阀（9、11、28、29、46）与原料气管（10）密封相通，下端第二路分别通过第四组程控阀（8、12、27、30、45）使各吸附塔（6、14、25、32、43）互通，并与燃烧系统或放空管（47）密封相通；其特征在于：所述各吸附塔（6、14、25、32、43）的上端分别通过第五组程控阀（5、15、24、33、42）与中间罐（49）的上端密封相通，各吸附塔（6、14、25、32、43）的下端分别通过第六组程控阀（7、13、26、31、44）与中间罐（49）的下端密封相通。

2.根据权利要求1所述的提高变压吸附收率和纯度的装置，其特征在于：所述各吸附塔（6、14、25、32、43）的上端分别通过第五组程控阀（5、15、24、33、42）及调节阀（50）与中间罐（49）的上端密封相通，各吸附塔（6、14、25、32、43）的下端分别通过第六组程控阀（7、13、26、31、44）及调节阀（48）与中间罐（49）的下端密封相通。

3.根据权利要求1所述的提高变压吸附收率和纯度的装置，其特征在于：所述的中间罐（49）容积为各吸附塔（6、14、25、32、43）容积的1-2倍。

4.根据权利要求1所述的提高变压吸附收率和纯度的装置，其特征在于：所述的中间罐（49）回流的工作压力为0-0.5MPa。