CN1357404A - 同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法 - Google Patents

同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法 Download PDF

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Abstract

同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法,属于混合气体分离技术领域。本发明解决了目前从前一段装置出来的气体直接进入第二段,由于系统存在阻力,使得第二段装置吸附压力下降,吸附剂吸附能力降低,装置能耗较高,气体损失偏大的问题。其解决方案是在前一段出来的气体经加压后进入后一段装置。本发明所提供的方法,吸附能力高,能耗小,气体损失小。

Description

同时提纯易吸附相和难吸附相的 变压吸附气体分离方法
技术领域
本发明涉及利用变压吸附将气体混和物进行分离的方法，特别是涉及同时获得高纯度难吸附相和易吸附相产品的方法。
背景技术
从混和气中同时提纯易吸附相和难吸附相，在这两种产品中，易吸附相与难吸附相互为杂质。易吸附相和难吸附相是相对的。在从变换气中同时获得高纯度CO2和氢氮气工艺中，CO2是易吸附相，氢氮气是难吸附相；而在从水煤气中同时制取CO和氢氮气工艺中，CO是易吸附相，氢氮气是难吸附相，等等。
以前同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附分离方法，一种是两基本相同的二段吸附塔装置简单相串(USP4790858)，另一种是带串并联过程的两段吸附塔装置直接相串(CN1235862A，申请号99116508.X)。上述两种方法的共同缺点是，从前一段装置出来的气体直接进入第二段，由于系统存在阻力，使得第二段装置吸附压力下降，吸附剂吸附能力降低，装置能耗较高，气体损失偏大。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高吸附剂的吸附能力，降低能耗，减少气体损失，可同时提纯易吸附相和难吸附相的高低压分设的变压吸附分离方法。
本发明是这样实现的：一种同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，此方法用二段变压吸附PSA装置，前段用来提纯易吸附相产品，前一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、顺放PP、易吸附相产品气置换P、抽真空VC、均压升压ER，难吸附相产品气最终升压FR步骤，后一段用来提纯难吸附相产品，后一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、逆放BD、抽真空VC、均压升压ED、难吸附相产品气最终升压FR步骤，前一段出来的气体经加压后进入后一段装置。两段装置的吸附绝对压为0.1-10.0Mpa。顺放PP分两步进行，第一步顺放的气体回收，第二步顺放的气体放空。逆放BD分为两步进行，第一步逆放的气体回收，第二逆放的气体放空或回收。难吸附相产品气升压FR的气体既可用前一段的出口，又可用后一段的出口，还可另外引入高纯度的难吸附相产品气。均压降压ED或均压升压ER步骤之间可以有等待步骤I。均压次数为2-6次。吸附塔数目为6-32台。
本发明由于采用前一段装置出来的气体经加压后进入第二段装置吸附的方法，提高了
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的一个实施例的流程图。
图中A为变换气，B为前一段工序，C为压缩机升压，D为后一段工序，E为氢氮气。
具体实施方式
本发明提供了以下方法：一种同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，此方法用二段变压吸附PSA装置，前段用来提纯易吸附相产品，前一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、顺放PP、易吸附相产品气置换P、抽真空VC、均压升压ER，难吸附相产品气最终升压FR步骤，后一段用来提纯难吸附相产品，后一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、逆放BD、抽真空VC、均压升压ED、难吸附相产品气最终升压FR步骤，前一段出来的气体经加压后进入后一段装置。两段装置的吸附绝对压为0.1-10.0Mpa。顺放PP分两步进行，第一步顺放的气体回收，第二步顺放的气体放空。逆放BD分为两步进行，第一步逆放的气体回收，第二逆放的气体放空或回收。难吸附相产品气升压FR的气体既可用前一段的出口，又可用后一段的出口，还可另外引入高纯度的难吸附相产品气。均压降压ED或均压升压ER步骤之间可以有等待步骤I。均压次数为2-6次。吸附塔数目为6-32台。
本发明中所采用的吸附剂为活性氧化铝、活性炭、硅胶、沸石分子筛等中的一种或几种。
图1显示了本发明的一个实施例，以变换气为原料，生产氢氮气和纯CO2气。
变换气体积组成如下：
H2 48-52％；N2 18-22％；CO≤1％；CH4 1-2％；CO2 25-28％
温度≤40℃；前一段压力0.6-1.1Mpa；后一段压力0.8-1.5Mpa
吸附塔中装填活性氧化铝、活性炭、硅胶三种吸附剂；依次从下往上形成组合吸附。
本实施例结果为，产品CO2纯度98.8％，收率85％；H2、N2气中CO2含量900ppm，H2收率99.5％，N2收率为95.5％；抽真空能耗为26.4Kwh/KNm3原料气，比直接串接方法下降了7.52Kwh/KNm3原料气，下降幅度为22％。

Claims (8)

1、一种同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，此方法用二段变压吸附PSA装置，前段用来提纯易吸附相产品，前一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、顺放PP、易吸附相产品气置换P、抽真空VC、均压升压ER，难吸附相产品气最终升压FR步骤，后一段用来提纯难吸附相产品，后一段装置的每个塔依次包括吸附A、均压降压ED、逆放BD、抽真空VC、均压升压ED、难吸附相产品气最终升压FR步骤，其特征在于：前一段出来的气体经加压后进入后一段装置。
2、根据权利要求1所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于两段装置的吸附绝对压为0.1-10.0Mpa。
3、根据权利要求1所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于顺放PP分两步进行，第一步顺放的气体回收，第二步顺放的气体放空。
4、根据权利要求1所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于逆放BD分为两步进行，第一步逆放的气体回收，第二逆放的气体放空或回收。
5、根据权利要求1、3或4所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于难吸附相产品气升压FR的气体既可用前一段的出口，又可用后一段的出口，还可另外引入高纯度的难吸附相产品气。
6、根据权利要求1、3或4所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的的变压吸附气体分离方法，其特征在于均压降压ED或均压升压ER步骤之间可以有等待步骤I。
7、根据权利要求1、3或4所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于均压次数为2-6次。
8、根据权利要求1、3或4所述的同时提纯易吸附相和难吸附相的变压吸附气体分离方法，其特征在于吸附塔数目为6-32台。
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Denomination of invention: Pressure swing adsorption gas separation method capable of simultaneously purifying adsorbable phase and non-adsorbable phase from mixed gas

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