CN1346788A - 气体纯化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是气体纯化工艺,用于去除气体中含有的氢气、氧气,水分等杂质来得到高纯度气体。本发明在原料气中混合入少量氢气,其量从过量到不足间周期变化,混合气在加氢脱氧催化剂作用下脱氧反应,反应后气体再在吸氧脱氢剂作用下除去剩余氢、氧杂质,然后气体冷却、干燥得到纯化气。本发明中的吸氧脱氢剂在氢气过量时脱氢同时再生吸氧能力,在氧气过量时脱氧同时再生吸氢能力,反应过程避免了原有工艺排放大量半成品或成品气作为再生气的问题,没有气体浪费消耗,同时也无需准备双份脱氢剂和脱氢设备,减少设备材料的投入,降低成本,并提高纯化效率和气体质量。
Description
技术领域：本发明涉及一种气体纯化处理工艺，特别是在气体中去除氢气、氧气杂质的纯化工艺。
背景技术：许多工业气体中都含有少量的气体杂质，较多为氧气、氢气杂质，为了满足一些领域对气体的高纯度要求，必须对工业气体进一步纯化。现在的纯化工艺是将原料气中混合入少量氢气，在加氢脱氧催化剂作用下氢气和氧气反应除去氧气，为了除氧干净必须使混合入的氢气过量。脱氧后气体再和脱氢剂反应除去氢气，然后再冷却、干燥除去水分而得到纯化气体。由于脱氢剂在长时间使用后会损失活性，必须通入含氧的再生气使其再生，再生过程需要排放再生气，再生气一般为半纯化的原料气，排空气体会占到总成品纯化气的20％，消耗很大。而且为了不使纯化过程中断，脱氢剂连同脱氢设备需要设置二个，一个再生时另一个工作，脱氢剂和设备的投入都增加了一倍，并且纯化过程效率受影响，纯化质量还不够高。
发明内容：本发明是解决现有气体纯化工艺中再生过程消耗气体多，所需原材料和设备投入多，使纯化的成本增加的问题。
本发明的气体纯化工艺包括将原料气中混合入少量氢气，在加氢脱氧催化剂作用下脱氧反应，除去原料气含有的氧气杂质，反应后气体再在脱氢剂作用下除去含有的过量氢气杂质，然后再将气体冷却、干燥除去水分，其特征为：
混合入原料气的氢气量从过量到不足间周期变化，过量时要使原料气在加氢脱氧催化剂作用下脱氧反应后的气体过氢量为150-3000ppm，不足时要使脱氧反应后气体过氧量为75-1500ppm；
脱氢剂采用吸氧脱氢剂，按照脱氧反应后的气体是过氢或过氧，相应进行反应除去过量氢气或氧气杂质。
本发明采用吸氧脱氢剂，混合入原料气的氢气在过量到不足间周期变化，这样在氢气过量时可以脱氢的同时再生吸氧能力，氧气过量时则吸氧同时再生脱氢能力，在过程中无需再生气排放，没有气体消耗，所需的吸氧脱氢剂和设备无需双重配置，减少了投入，使纯化工艺更有效率，大幅减少成本，并提高了纯化质量。本发明适应性广，对主要含氢气、氧气杂质的工业气体均适用，如氮气、一氧化碳、甲烷、乙烷等以及氩气、氦气等惰性气体。
吸氧脱氢剂一般可用金属型吸氧脱氢剂，利用其在氧化时吸氧，还原时脱氢，通常需要的反应温度为100-400℃，较常用的是钯吸氧脱氢剂。
气体干燥时一般用干燥塔中的吸附剂吸水，使用中其吸附性能会降低，需要再生。通常用两塔交替操作，使一个再生，一个工作，再生过程中同样需要大量半纯化或纯化的原料气作为再生气带走水分并排空，消耗较大。本发明的气体干燥可以采用双干燥塔联合无再生气排放的干燥路线，吸氧脱氢后的气体经冷却分离掉大部分水分，然后进入一个对吸附剂再生的干燥塔带走水分，然后再经冷却后进入另一个干燥塔被干燥除去水分，两个干燥塔周期切换交替工作、再生。采用无再生气排放的干燥路线，可以使气体纯化全工艺过程无气体排空浪费，对成本的降低作用很大。如果全过程无气体排放，长时间可能会使一些很微量的杂质累积增高浓度，可以隔数月或间隙进行放空一次的方法解决。
按照需纯化的原料气、流量、压力等不同，混合入原料气的氢气量从过量到不足的变化周期也有一些调整，一般为2-24小时。
一些领域除对气体纯度有要求，洁净度要求也较高，气体在干燥除去水分纯化后可以再精过滤，除去微量粉尘。
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
附图说明：附图是本发明的工艺流程图。
实施例1：原料气为氮气，含氧量为3％。工艺处理流程如附图所示，混合入氢气，变化周期为6小时，然后在加氢脱氧塔中除去全部或部分氧气，反应温度根据催化剂活性可以从室温起，反应后的气体过氢时其过氢量500ppm，过氧时其过氧量为250ppm，然后再在吸氧脱氢塔中除去剩余氧气或氢气，所得气体经水冷，再经热交换器1冷却析出大部分水分，然后再经热交换器2吸热后进入干燥塔A，在附图中线路箭头所示的状态中，干燥塔A为再生，干燥塔B工作。气体从干燥塔A出来后经热交换器2散热再经冷冻机降温，然后再经热交换器1后进入干燥塔B被除去水分得到纯化气体。附图所示流程有多个热交换装置是为了提高热效率，并使气体逐步的升降温。干燥塔A、B的切换通过管路中的阀门开闭来进行。由于干燥塔A再生时间比干燥塔B的工作时间短，再生完毕时可以开闭阀门使气体经过水冷后直接进入冷冻机再到干燥塔B，如附图虚线路径。
所得纯化氮气的含氧量为1ppm，含氢量也为1ppm，常压露点不高于-60℃。
实施例2：原料气为一氧化碳，含氧气1％。工艺处理过程同实施例1，其中吸氧脱氢塔的温度为200℃。所得纯化一氧化碳气体含氧量为0.5ppm，含氢量为0.9ppm，常压露点为-65℃。
实施例3：原料气为甲烷，含氧量为1％。工艺处理过程同实施例1，其中在加氢脱氧塔出口的气体在过氢量500ppm和过氧量250ppm间周期性变化，吸氧脱氢塔的温度为180℃。所得纯化甲烷气体含氧1ppm，含氢1ppm，常压露点为-65℃。
实施例4：原料气为氩气，含氧2％。工艺处理过程同实施例1，所得纯化氩气含氧0.8ppm，含氢0.5ppm，常压露点-65℃。
Claims (5)
1、一种气体纯化工艺，包括将原料气中混合入少量氢气，在加氢脱氧催化剂作用下脱氧反应，除去原料气含有的氧气杂质，反应后气体再在脱氢剂作用下除去含有的过量氢气杂质，然后再将气体冷却、干燥除去水分，其特征为：
混合入原料气的氢气量从过量到不足间周期变化，过量时要使原料气在加氢脱氧催化剂作用下脱氧反应后的气体过氢量为150-3000ppm，不足时要使脱氧反应后气体过氧量为75-1500ppm；
脱氢剂采用吸氧脱氢剂，按照脱氧反应后的气体是过氢或过氧，相应进行反应除去过量氢气或氧气杂质。
2、根据权利要求1所述的气体纯化工艺，其特征为：气体的干燥采用双干燥塔联合无再生气排放的干燥路线，吸氧脱氢后的气体经冷却分离掉大部分水分，然后进入一个对吸附剂再生的干燥塔带走水分，然后再经冷却后进入另一个干燥塔被干燥除去水分，两个干燥塔周期切换交替工作、再生。
3、根据权利要求1或2所述的气体纯化工艺，其特征为：混合入原料气的氢气量从过量到不足的变化周期为2-24小时。
4、根据权利要求1或2所述的气体纯化工艺，其特征为：原料气为氮气。
5、根据权利要求1或2所述的气体纯化工艺，其特征为：原料气为惰性气体。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102039083A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-05-04 | 杭州普菲科空分设备有限公司 | 无再生气损失等压纯化干燥系统及其工艺流程 |
| CN102153057A (zh) * | 2010-02-10 | 2011-08-17 | 住友精化株式会社 | 氩气的纯化方法及纯化装置 |
| CN102190290A (zh) * | 2010-02-25 | 2011-09-21 | 住友精化株式会社 | 氩气的精制方法及精制装置 |
| CN102284226A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海瑞气气体设备有限公司 | 从低浓度煤层气中分离甲烷的变压吸附和深冷组合工艺 |
| CN102285647A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海瑞气气体设备有限公司 | 氮气的节能型纯化方法 |
| CN107362683A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-21 | 昆明鹏翼达气体产品有限公司 | 一种超高纯气体纯化装置及纯化方法 |
| CN117902554A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 上海联风气体有限公司 | 惰性气体纯化的处理系统和方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102153057A (zh) * | 2010-02-10 | 2011-08-17 | 住友精化株式会社 | 氩气的纯化方法及纯化装置 |
| CN102190290A (zh) * | 2010-02-25 | 2011-09-21 | 住友精化株式会社 | 氩气的精制方法及精制装置 |
| CN102190290B (zh) * | 2010-02-25 | 2014-10-29 | 住友精化株式会社 | 氩气的精制方法及精制装置 |
| CN102284226A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海瑞气气体设备有限公司 | 从低浓度煤层气中分离甲烷的变压吸附和深冷组合工艺 |
| CN102285647A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 上海瑞气气体设备有限公司 | 氮气的节能型纯化方法 |
| CN102039083A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-05-04 | 杭州普菲科空分设备有限公司 | 无再生气损失等压纯化干燥系统及其工艺流程 |
| CN102039083B (zh) * | 2010-08-23 | 2012-11-14 | 杭州普菲科空分设备有限公司 | 无再生气损失等压纯化干燥系统及其工艺流程 |
| CN107362683A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-21 | 昆明鹏翼达气体产品有限公司 | 一种超高纯气体纯化装置及纯化方法 |
| CN117902554A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 上海联风气体有限公司 | 惰性气体纯化的处理系统和方法 |
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| Publication number | Publication date |
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