CN111417451A - 气体提炼装置、气体提炼方法、丙烯制备装置及丙烷制备装置 - Google Patents

气体提炼装置、气体提炼方法、丙烯制备装置及丙烷制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供气体提炼装置(10)，能够用低成本以高纯度且高收率得到产品气体，并且在不变更吸附剂的情况下能够将多种气体制备为产品气体，具备：第一导出线路(L3)，与第二吸附塔(2a，2b)连接，并且供第一气体流动；第二导出线路(L4)，与第二吸附塔(2a，2b)连接，并且供第二气体流动；再生线路(L5)，与第一吸附塔(1a，1b)连接，并且供用于再生第一吸附塔(1a，1b)内的第一吸附剂的再生气体流动；以及泵(P)，设置于第二导出线路(L4)，使第二气体脱离第二吸附塔(2a，2b)内的第二吸附剂，再生线路(L5)与第一导出线路(L3)及第二导出线路(L4)分别连接。

Description

气体提炼装置、气体提炼方法、丙烯制备装置及丙烷制备装置
技术领域
本发明涉及气体提炼装置、气体提炼方法、丙烯制备装置及丙烷制备装置。
背景技术
作为提炼包含在混合气体中的成分的技术使用蒸馏等。但是，如果在提炼包含如丙烷及丙烯那样化学性质相似的多个化合物的混合气体的成分的情况下使用蒸馏，则存在装置规模变大且设备成本提高的缺点。
在工业气体的制备中，作为通过提炼包含去除对象物的原料气体而得到产品气体的装置，已知有变压吸附方式的装置即所谓的PSA装置(专利文献1及非专利文献1等)。作为PSA装置，还已知有对通过PSA方式从原料气体分离对象物而得到的气体进一步进行多次PSA方式分离的装置(专利文献2等)。
由于PSA装置使用用于吸附去除对象物的吸附剂，因此即便为包含化学性质相似的多个化合物的混合气体，也能够使用规模小的装置来分离目标气体。
专利文献1：日本专利公开平11-199206号公报
专利文献2：日本专利公开昭60-97022号公报
非专利文献1：铃木谦一郎著，压力摆动循环系统，1983，讲谈社。
然而，现有的PSA装置难以从原料气体中去除70％以上的去除对象物，并且难以将化学性质相似的多个化合物中的每一个化合物以90％以上的回收率制备为产品气体。
例如，由于专利文献1所记载的装置在再生吸附塔内的吸附剂时，将一部分产品气体用作再生气体，因此产品气体的回收率下降，产品气体的回收量减少。
在非专利文献1中记载有利用真空泵来再生吸附剂的装置。如果在非专利文献1所记载的装置中，未将一部分产品气体用作再生气体，而是利用真空泵来再生吸附剂，则难以减少产品气体的回收量。但是，如果像非专利文献1所述的装置那样利用真空泵，则装置的设备费、消耗电力及设备维持费用增加，并且制备成本提高。
另一方面，在使用PSA装置的产品气体的制备中，有时还要求将由吸附塔内的吸附剂吸附的成分作为产品气体回收。但是，在专利文献2所记载的装置中，为了将由吸附剂吸附的成分作为产品气体以高收率回收，需要变更吸附塔内的吸附剂的种类，产生吸附剂的变更等的PSA装置的改造费用，在成本方面不利。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其所要解决的问题是提供气体提炼装置及气体提炼方法，该气体提炼装置及该气体提炼方法能够用低成本以高纯度且高收率得到产品气体，并且在不变更吸附剂的情况下能够将多种气体制备为产品气体。
另外，本发明是鉴于上述情况而完成的，尤其提供丙烯制备装置及丙烷制备装置。
为了解决上述问题，本发明提供以下的气体提炼装置、气体提炼方法、丙烯制备装置及丙烷制备装置。
[1]一种气体提炼装置，通过变压吸附方式从包含第一气体和第二气体的原料气体中提炼产品气体，具备：第一吸附塔，具有用于吸附除所述第一气体及所述第二气体以外的气体的第一吸附剂；第二吸附塔，具有用于吸附所述第二气体的第二吸附剂；连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供所述第一气体及所述第二气体流动；第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供所述第一气体流动；第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供所述第二气体流动；再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的再生气体流动；以及抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使所述第二气体脱离所述第二吸着剂，
所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接。
[2]根据[1]所述的气体提炼装置，进一步具备从所述第一导出线路分支出的第一回收线路和从所述第二导出线路分支出的第二回收线路，在所述第一导出线路、所述第二导出线路、所述第一回收线路及所述第二回收线路中的每一个线路上设置有开闭阀，通过切换所述开闭阀的开闭状态，选择所述第一气体和所述第二气体中的任一气体作为产品气体回收。
[3]一种气体提炼方法，所述气体提炼方法为使用[1]或[2]所述的气体提炼装置的变压吸附方式的气体提炼方法，具备以下工序：使包含在所述原料气体中的除所述第一气体及所述第二气体以外的气体吸附到所述第一吸附剂中；从所述第一吸附塔向所述第二吸附塔供给所述第一气体及所述第二气体；在使所述第二气体吸附到所述第二吸附剂中之后，使所述第二气体脱离所述第二吸附剂，并且将脱离所述第二吸附剂的所述第二气体作为产品气体从所述第二导出线路回收；以及将所述第一气体从所述第一导出线路导入到所述再生线路。
[4]一种气体提炼方法，所述气体提炼方法为使用[1]或[2]所述的气体提炼装置的变压吸附方式的气体提炼方法，具备以下工序：使包含在所述原料气体中的除所述第一气体及所述第二气体以外的气体吸附到所述第一吸附剂中；从所述第一吸附塔向所述第二吸附塔供给所述第一气体及所述第二气体；在使所述第二气体吸附到所述第二吸附剂中之后，将所述第一气体作为产品气体从所述第一导出线路回收；以及使所述第二气体脱离所述第二吸附剂，并且将脱离所述第二吸附剂的所述第二气体从所述第二导出线路导入到所述再生线路。
[5]一种丙烯制备装置，通过变压吸附方式从包含丙烷和丙烯的原料气体中制备丙烯，具备：第一吸附塔，具有用于吸附除丙烷及丙烯以外的气体的第一吸附剂；第二吸附塔，具有用于吸附丙烯的第二吸附剂；连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供丙烷及丙烯流动；第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供丙烷流动；第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供丙烯流动；再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的丙烷流动；以及抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使丙烯脱离所述第二吸附剂，
所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接，从所述第一导出线路向所述再生线路导入丙烷，从所述第二导出线路回收丙烯。
[6]一种丙烷制备装置，通过变压吸附方式从包含丙烷和丙烯的原料气体中制备丙烷，具备：第一吸附塔，具有用于吸附除丙烷及丙烯以外的气体的第一吸附剂；第二吸附塔，具有用于吸附丙烯的第二吸附剂；连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供丙烷及丙烯流动；第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供丙烷流动；第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供丙烯流动；再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的丙烯流动；以及抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使丙烯脱离所述第二吸附剂，所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接，从所述第二导出线路向所述再生线路导入丙烯，从所述第一导出线路回收丙烷。
根据本发明，能够用低成本以高纯度且高收率得到产品气体，并且在不变更吸附剂的情况下能够将多种气体制备为产品气体。
附图说明
图1是表示作为应用本发明的一实施方式的第一实施方式的气体提炼装置的一例的示意图。
图2是用于说明作为应用本发明的一实施方式的第二实施方式的气体提炼方法的示意图。
具体实施方式
本说明书中的下述术语的含义如下所述。
“PSA”为变压吸附(Pressure Swing Adsorption)的简称。在本说明书中，将变压吸附方式记为“PSA方式”，将通过PSA方式提炼气体的装置记为“PSA装置”。
吸附剂的“再生”是指将吸附有去除对象物的吸附剂返回到能够再次吸附去除对象物的状态。
“再生气体”是指为了再生吸附剂而向具有作为再生对象的吸附剂的吸附塔供给的气体。
“再生排气”为从具有作为再生对象的吸附剂的吸附塔排出的气体，是指在吸附剂的再生中使用的气体。
下面，参照附图对应用本发明的一实施方式进行详细说明。为了便于理解特征，在以下说明中使用的附图中为了方便起见有时候放大表示作为特征的部分，各结构要素的尺寸比率等并不一定与实际相同。
<气体提炼装置>
本实施方式的气体提炼装置为从包含第一气体、第二气体和去除对象物的原料气体中提炼产品气体的装置。
第一气体、第二气体及去除对象物不受特别限定。作为第一气体及第二气体的具体例，可举例说明乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷或丁烯等的碳氢化合物。作为去除对象物，可举例说明氮、氧、氩、水蒸气、甲烷、一氧化碳或二氧化碳等。
作为第一气体和第二气体的组合，可以从上述具体例中分别选择至少一种以上的组合。即便在这些组合中，选择如乙烷及乙烯的组合、丙烷及丙烯的组合、丁烷及丁烯的组合等那样化学性质或物理性质相似的化合物彼此的组合，也能够得到本发明的效果。
在以下的实施方式中，以原料气体包含丙烷(第一气体)和丙烯(第二气体)且作为去除对象物包含二氧化碳的情况为一方案例进行说明。
本实施方式的气体提炼装置为PSA装置。因此，在以下的实施方式中，对一般的PSA装置所具备的脱压线路和均压线路以及设置在这些各线路上的开闭阀等结构(即，与本发明的特征的关联性低的结构)省略说明，并且省略图示。气体提炼装置可具备如一般的PSA装置所具备的这些结构，也可以不具备这些结构。
图1是表示本实施方式所涉及的气体提炼装置10的结构的一例的示意图。如图1所示，气体提炼装置10具备第一PSA单元1、第二PSA单元2、第一储罐3、第二储罐4、第三储罐5、原料线路L1、连接线路L2、第一导出线路L3、第二导出线路L4、再生线路L5、第一回收线路L6、第二回收线路L7和再生排气线路L8。
下面，对气体提炼装置10的各构成要素进行详细说明。
第一PSA单元1从原料气体中分离去除对象物。第一PSA单元1具有第一吸附塔1a和第一吸附塔1b。第一吸附塔1a、1b为基本上相同的结构，呈中空圆筒状。在第一吸附塔1a、1b的内部具有第一吸附剂。在本实施方式中，第一吸附剂只要是能够吸附去除对象物(在方案例中为二氧化碳。以下记为二氧化碳)的形态则不受特别限定。作为第一吸附剂，优选包含分子筛炭或胺负载氧化铝等的吸附剂。
原料线路L1为用于向第一吸附塔1a、1b供给原料气体的线路。原料线路L1与第一吸附塔1a、1b的一次侧(上游侧)连接。
连接线路L2为用于将包含第一气体(在本方案例中为丙烷(C3H8)。以下记为丙烷)和第二气体(在本方案例中为丙烯(C3H6)。以下记为丙烯)的气体从第一PSA单元1导出到第二PSA单元2的线路。连接线路L2用于连接第一吸附塔1a、1b的二次侧(下游侧)和第二吸附塔2a、2b的一次侧(上游侧)。具体而言，关于连接线路L2，分支出的第一端部与第一吸附塔1a、1b的二次侧分别连接，分支出的第二端部与第二吸附塔2a、2b的一次侧分别连接。
在连接线路L2上设置有第一储罐3。第一储罐3为用于储存从第一PSA单元1导出的气体的储罐。由此，能够将包含丙烷和丙烯的气体从第一PSA单元1稳定地供给到第二PSA单元2，并且能够降低包含丙烷和丙烯的气体的流量变动。
第二PSA单元2用于分离丙烷和丙烯。第二PSA单元2具有第二吸附塔2a和第二吸附塔2b。第二吸附塔2a、2b为基本上相同的结构，呈中空圆筒状。在第二吸附塔2a、2b的内部具有第二吸附剂。在本实施方式中，第二吸附剂只要是能够吸附丙烯的形态则不受特别限定。作为第二吸附剂，优选包含沸石、银离子负载活性炭或分子筛炭等的吸附剂。
第一导出线路L3为供从第二PSA单元2的二次侧导出的丙烷流动的线路。关于第一导出线路L3，分支出的第一端部与第二吸附塔2a、2b的二次侧分别连接，第二端部与再生线路L5连接。
在第一导出线路L3上，从一次侧起按顺序设置有第二储罐4和开闭阀V1。
第一回收线路L6为从第一导出线路L3分支出的线路。具体而言，第一回收线路L6从第二储罐4与开闭阀V1之间的第一导出线路L3分支。在第一回收线路L6上设置有开闭阀V2。第一回收线路L6为用于将丙烷作为产品气体回收的线路。
第二储罐4为用于储存从第二PSA单元2导出的丙烷的储罐。由此，能够将由第二PSA单元2分离的一部分丙烷从第二储罐4经由第一导出线路L3及再生线路L5稳定地供给到第一PSA单元1。其结果，能够降低作为第一吸附剂的再生气体使用的丙烷的流量变动。
第二导出线路L4为供从第二PSA单元2的一次侧导出的丙烯流动的线路。关于第二导出线路L4，分支出的第一端部与第二吸附塔2a、2b的一次侧分别连接，第二端部与再生线路L5连接。
在第二导出线路L4上，从一次侧起按顺序设置有泵P、第三储罐5和开闭阀V3。
第二回收线路L7为从第二导出线路L4分支出的线路。具体而言，第二回收线路L7从第三储罐5与开闭阀V3之间的第二导出线路L4分支。在第二回收线路L7上设置有开闭阀V4。第二回收线路L7为用于将丙烯作为产品气体回收的线路。
泵P为在第二吸着剂吸附丙烯的状态下使丙烯脱离第二吸着剂的抽吸装置的一例。由此，不会将由第二PSA单元2分离的一部分丙烷作为第二吸附剂的再生气体供给到第二吸附塔2a、2b内，能够使丙烯脱离第二吸附剂。
第三储罐5为用于储存从第二PSA单元2导出的丙烯的储罐。由此，能够将由第二PSA单元2分离的一部分丙烯从第三储罐5经由第二导出线路L4及再生线路L5稳定地供给到第一PSA单元1。其结果，能够降低作为第一吸附剂的再生气体使用的丙烯的流量变动。
再生线路L5为用于将再生第一吸附剂的再生气体供给到第一吸附塔1a、1b的线路。
再生线路L5的第一端部与第一导出线路L3及第二导出线路L4的各个第二端部连接，分支出的第二端部与第一吸附塔1a、1b的二次侧分别连接。由此，能够将丙烷或丙烯中的任一个作为再生第一吸附剂的再生气体供给到第一吸附塔1a、1b。
再生排气线路L8为用于从第一PSA单元1排出再生排气的线路。再生排气线路L8与第一吸附塔1a、1b的一次侧连接。但是，在图1中，为了简化而省略再生排气线路L8与第一吸附塔1a的连接。
(作用效果)
在以上说明的本实施方式的气体提炼装置中，由于第一吸附剂吸附除第一气体及第二气体以外的气体，因此产品气体的纯度提高。
另外，由于再生线路与第一导出线路及第二导出线路分别连接，因此能够将第一气体和第二气体中的作为产品气体回收的气体不作为再生气体使用，而是将不作为产品气体回收的气体作为再生气体供给到第一吸附塔。具体而言，本实施方式的气体提炼装置在回收第一气体(丙烷)时，能够将第二气体(丙烯)作为再生气体供给到第一吸附塔。其结果，即使在再生排气线路上未设置真空泵，也能够再生第一吸附剂，装置的设备费被控制为较低，并且作为产品气体回收的气体的回收量及回收率提高。
此外，由于具备第一导出线路和第二导出线路，因此能够选择从第二吸附塔作为产品气体导出的气体，在不进行吸附剂的变更等的装置改造的情况下，能够容易变更作为产品气体回收的气体。具体而言，在回收第二气体(丙烯)的情况下，能够将第一气体(丙烷)作为再生气体供给到第一吸附塔。
特别是，根据气体提炼装置，如本实施方式例那样，能够从包含丙烷及丙烯等的化学性质相似的多种气体和二氧化碳等的去除对象物的原料气体中，将丙烷及丙烯分别以90％以上的回收率作为产品气体回收，并且能够分离原料气体中的70％以上的去除对象物。
气体提炼装置10通过切换开闭阀V1～V4的开闭状态选择丙烷及丙烯中的任一个作为产品气体回收，因此能够作为丙烷制备装置或丙烯制备装置使用。
<气体提炼方法>
以下，对使用上述气体提炼装置10的本实施方式的气体提炼方法进行说明。本实施方式的气体提炼方法为PSA方式的气体提炼方法。因此，在以下实施方式中，省略与通过一般的(即，与本发明的特征的关联性低的)PSA方式的气体提炼方法进行的脱压及均压等操作有关的说明。
在以下所示的实施方式中，以将原料气体供给到第一吸附塔1b，使第一吸附塔1b内的第一吸附剂吸附除丙烷及丙烯以外的气体，从第一吸附塔1b向第二吸附塔2b供给丙烷及丙烯，并且使丙烯吸附到第二吸附塔2b内的第二吸附剂中之后的部分作为一例，进行说明。
即，在以下的实施方式中，从在第一吸附塔1b内的第一吸附剂中吸附有二氧化碳，在第二储罐4中储存有丙烷，并且在第二吸附塔2b内的第二吸附剂中吸附有丙烯的状态开始说明气体提炼方法。
[第一实施方式]
下面，以将丙烯作为产品气体回收的情况为一例，参照图1对第一实施方式进行说明。即，在以下所示的第一实施方式中，气体提炼装置10为丙烯制备装置。在图1中，用粗线表示的线路是指丙烷流动的线路。
如图1所示，将开闭阀V1及开闭阀V4设为开启状态，将开闭阀V2及开闭阀V3设为关闭状态。在该状态下，将原料气体供给到第一吸附塔1a，使第一吸附塔1a内的第一吸附剂吸附二氧化碳。由此，从原料气体中去除二氧化碳。
接着，将包含丙烷和丙烯的气体从第一PSA单元1导出到第二PSA单元2。即，将丙烷及丙烯从第一吸附塔1a供给到第二吸附塔2a。丙烯被吸附到第二吸附塔2a内的第二吸附剂中，丙烷被导出到第一导出线路L3。由此，分离丙烷和丙烯。
在第一实施方式中，使丙烯脱离第二吸附塔2b内的第二吸附剂，接着从第二导出线路L4作为产品气体回收，并且将丙烷从第一导出线路L3导入到再生线路L5。
即，脱离第二吸附塔2b内的第二吸附剂的丙烯按顺序经由第二导出线路L4和第二回收线路L7，并且作为产品气体被回收。另外，通过将由第二PSA单元2分离的丙烷从第一导出线路L3导入到再生线路L5，从而能够使用丙烷作为再生第一吸附塔1b内的第一吸附剂的再生气体。由此，二氧化碳脱离第一吸附塔1b内的第一吸附剂，包含丙烷和二氧化碳的气体在再生排气线路L8中流动。
在使丙烯脱离第二吸附剂时，优选不使丙烷从第二吸附塔导入到第二导出线路L4。由此，丙烷难以混入作为产品气体的丙烯中，能够进一步提高丙烯的纯度。作为使丙烯脱离第二吸附剂的方法，举例说明了使用泵P经由第二导出线路L4抽吸第二吸附塔2b内的方法。
(作用效果)
在以上说明的第一实施方式的气体提炼方法中，丙烯作为产品气体被回收。丙烷并不是作为产品气体的回收对象。由于将丙烷(即，第一气体)用于第一吸附剂的再生，因此无需将丙烯(即第二气体)用于第一吸附剂的再生。由此，能够改善丙烯的回收量及回收率。
另外，由于将不作为产品气体回收的丙烷用于第一吸附剂的再生，因此在第一吸附剂的再生中不需要真空泵。因此，消耗电力及设备维护费用被控制为较低。
此外，在本实施方式的气体提炼方法中，由于能够在第一吸附塔中充分去除二氧化碳，因此丙烯的纯度提高。
[第二实施方式]
下面，以将丙烷作为产品气体回收的情况为一例，参照图2对第二实施方式进行说明。即，在以下所示的第二实施方式中，气体提炼装置10为丙烷制备装置。在图2中，用粗线表示的线路是指丙烯流动的线路。
在第二实施方式的说明中，对与在第一实施方式中说明的结构相同的结构使用相同的词语及相同的附图标记，并且省略其说明。
如图2所示，将开闭阀V2及开闭阀V3设为开启状态，将开闭阀V1及开闭阀V4设为关闭状态。在该状态下，将原料气体供给到第一吸附塔1a，在第一吸附塔1a中从原料气体中去除二氧化碳，在第二吸附塔2a中分离丙烷和丙烯。
在第二实施方式中，将丙烷作为产品气体从第一导出线路L3回收，并且使丙烯脱离第二吸附塔2b内的第二吸附剂，接着从第二导出线路L4导入到再生线路L5。
即，由第二PSA单元2分离的丙烷按顺序经由第一导出线路L3和第一回收线路L6，作为产品气体被回收。另外，通过将丙烯从第二导出线路L4导入到再生线路L5，从而能够使用丙烯作为再生第一吸附塔1b内的第一吸附剂的再生气体。由此，二氧化碳脱离第一吸附塔1b内的第一吸附剂，包含丙烯和二氧化碳的气体在再生排气线路L8中流动。
在使丙烯脱离第二吸附剂时，优选不使丙烷从第二吸附塔2b导入到第二导出线路L4。由此，能够直接回收由第二PSA单元2分离的丙烷的全部量，并且能够进一步提高作为产品气体的丙烷的回收量及回收率。作为使丙烯脱离第二吸附剂的方法，举例说明了使用泵P经由第二导出线路L4抽吸第二吸附塔2b内的方法。
(作用效果)
在以上说明的第二实施方式的气体提炼方法中，丙烷作为产品气体被回收。丙烯并不是作为产品气体的回收对象。由于将丙烯(即，第二气体)用于第一吸附剂的再生，因此无需将丙烷(即，第一气体)用于第一吸附剂的再生。由此，能够改善丙烷的回收量及回收率。
另外，由于第二实施方式的气体提炼方法与第一实施方式同样能够在第一吸附塔中充分去除二氧化碳，因此丙烷的纯度提高。
由于将不作为产品气体回收的丙烯用于第一吸附剂的再生，因此在第一吸附剂的再生中不需要真空泵。因此，消耗电力及设备维护费用被控制为较低。
如此，根据气体提炼装置10，通过切换开闭阀V1～V4的开闭状态这一简单的操作，能够选择丙烷和丙烯中的任一个作为产品气体回收。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这种特定的实施方式。另外，本发明可以在权利要求书所记载的本发明的宗旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。
例如，在上述实施方式中，以第一吸附剂能够吸附二氧化碳的形态及第二吸附剂能够吸附丙烯的形态为一例进行了说明，但能够根据原料气体中的去除对象物及第二气体适当选择第一吸附剂及第二吸附剂的种类和形态。
<实施例>
下面，根据实施例对本发明进行具体说明，但本发明并非由以下记载限定。
(实施例1)
在实施例1中，使用气体提炼装置10，通过PSA方式从原料气体中提炼丙烯，并且将丙烯作为产品气体回收。实施例1中使用的原料气体含有50％的丙烷、25％的丙烯及25％的二氧化碳。将原料气体供给到第一PSA单元1以去除二氧化碳，在第二PSA单元2中分离丙烷和丙烯。在第一吸附剂的再生中使用由第二PSA单元2分离的丙烷。
(比较例1)
在比较例1中，在第一吸附剂的再生时不使用再生气体，使第一吸附塔内的压力降低至大气压，除此之外，与实施例1同样，将丙烯作为产品气体回收。
(比较例2)
在比较例2中，将在第一吸附剂的再生中使用的气体变更为第一储罐3内的气体，除此之外，与实施例1同样，将丙烯作为产品气体回收。
(参考例1)
在参考例1中，使用在再生排气线路L8上设置有真空泵的气体提炼装置，并且将丙烯作为产品气体回收。在参考例1中，在第一吸附剂的再生时不使用再生气体，而是使用所述真空泵。
分析由实施例1、比较例1和2及参考例1得到的丙烯的组成，计算丙烯的回收率、二氧化碳的去除率及丙烷的去除率。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002515450190000111
在实施例1中，能够实现与作为使用真空泵的例子的参考例1相同程度的丙烯的回收率、二氧化碳的去除率及丙烷的去除率。即，在实施例1中，能够通过与使用真空泵的情况相比廉价的方法，以与使用真空泵的情况相同程度的纯度且回收率制备丙烯。
在比较例1中，由于在第一吸附剂的再生时不使用再生气体，使第一吸附塔内的压力降低至大气压，因此第一吸附剂的再生不充分，二氧化碳的去除率下降，其结果丙烯的回收率下降。
在比较例2中，由于在第一吸附剂的再生中使用第一储罐3内的气体，因此丙烯的回收率下降。
附图标记说明
1…第一PSA单元；2…第二PSA单元；1a、1b…第一吸附塔；2a、2b…第二吸附塔；3…第一储罐；4…第二储罐；5…第三储罐；10…气体提炼装置；L1…原料线路；L2…连接线路；L3…第一导出线路；L4…第二导出线路；L5…再生线路；L6…第一回收线路；L7…第二回收线路；L8…再生排气线路；P…泵；V1～V4…开闭阀。

Claims (6)

1.一种气体提炼装置，通过变压吸附方式从包含第一气体和第二气体的原料气体中提炼产品气体，具备：
第一吸附塔，具有用于吸附除所述第一气体及所述第二气体以外的气体的第一吸附剂；
第二吸附塔，具有用于吸附所述第二气体的第二吸附剂；
连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供所述第一气体及所述第二气体流动；
第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供所述第一气体流动；
第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供所述第二气体流动；
再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的再生气体流动；以及
抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使所述第二气体脱离所述第二吸着剂，
所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接。
2.根据权利要求1所述的气体提炼装置，
进一步具备从所述第一导出线路分支出的第一回收线路和从所述第二导出线路分支出的第二回收线路，
在所述第一导出线路、所述第二导出线路、所述第一回收线路及所述第二回收线路中的每一个线路上设置有开闭阀，
通过切换所述开闭阀的开闭状态，选择所述第一气体和所述第二气体中的任一气体作为产品气体回收。
3.一种气体提炼方法，所述气体提炼方法为使用权利要求1或2所述的气体提炼装置的变压吸附方式的气体提炼方法，具备以下工序：
使包含在所述原料气体中的除所述第一气体及所述第二气体以外的气体吸附到所述第一吸附剂中；
从所述第一吸附塔向所述第二吸附塔供给所述第一气体及所述第二气体；
在使所述第二气体吸附到所述第二吸附剂中之后，使所述第二气体脱离所述第二吸附剂，并且将脱离所述第二吸附剂的所述第二气体作为产品气体从所述第二导出线路回收；以及
将所述第一气体从所述第一导出线路导入到所述再生线路。
4.一种气体提炼方法，所述气体提炼方法为使用权利要求1或2所述的气体提炼装置的变压吸附方式的气体提炼方法，具备以下工序：
使包含在所述原料气体中的除所述第一气体及所述第二气体以外的气体吸附到所述第一吸附剂中；
从所述第一吸附塔向所述第二吸附塔供给所述第一气体及所述第二气体；
在使所述第二气体吸附到所述第二吸附剂中之后，将所述第一气体作为产品气体从所述第一导出线路回收；以及
使所述第二气体脱离所述第二吸附剂，并且将脱离所述第二吸附剂的所述第二气体从所述第二导出线路导入到所述再生线路。
5.一种丙烯制备装置，通过变压吸附方式从包含丙烷和丙烯的原料气体中制备丙烯，具备：
第一吸附塔，具有用于吸附除丙烷及丙烯以外的气体的第一吸附剂；
第二吸附塔，具有用于吸附丙烯的第二吸附剂；
连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供丙烷及丙烯流动；
第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供丙烷流动；
第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供丙烯流动；
再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的再生气体流动；以及
抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使丙烯脱离所述第二吸附剂，
所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接，
从所述第一导出线路向所述再生线路导入丙烷，从所述第二导出线路回收丙烯。
6.一种丙烷制备装置，通过变压吸附方式从包含丙烷和丙烯的原料气体中制备丙烷，具备：
第一吸附塔，具有用于吸附除丙烷及丙烯以外的气体的第一吸附剂；
第二吸附塔，具有用于吸附丙烯的第二吸附剂；
连接线路，连接所述第一吸附塔的二次侧和所述第二吸附塔的一次侧，并且供丙烷及丙烯流动；
第一导出线路，与所述第二吸附塔的二次侧连接，并且供丙烷流动；
第二导出线路，与所述第二吸附塔的一次侧连接，并且供丙烯流动；
再生线路，与所述第一吸附塔的二次侧连接，并且供用于再生所述第一吸附剂的再生气体流动；以及
抽吸装置，设置于所述第二导出线路，使丙烯脱离所述第二吸附剂，
所述再生线路与所述第一导出线路及所述第二导出线路分别连接，
从所述第二导出线路向所述再生线路导入丙烯，从所述第一导出线路回收丙烷。
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