CN1736550A - 带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中co2的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其中第一段变压吸附装置通过对是否回收提纯CO2的目的(如提纯高纯度的CO2用于尿素生产)而采用无置换的变压吸附流程和有置换的变压吸附流程，第二段变压吸附装置通过增加回收系统将第一段和第二段变压吸附装置有机的结合起来，去掉了放空或冲洗过程，最大限度的提高H2、N2、CO、CO2回收率，提高合成氨、尿素、甲醇生产的总产量，同时也提高了吸附剂的利用率，大幅度地减少了易燃、易爆、有毒气体的放空排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用带回收装置的两段变压吸附装置从变换气中脱除CO2及可根据需要同时提纯高纯度CO2的变压吸附气体分离技术的方法，该方法主要应用于小氮肥或化肥行业中，也可用于有类似气源要求的其它领域。
背景技术
两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，国内外虽已有公开的专利文献报导，但均存在第一段和第二段变压吸附装置高压放空的问题(均压降压过程结束后，吸附器中的压力大于0.01MPA就为高压，压力越高，有效气体损失越大)，尤其是第二段变压吸附装置，由于原料气中的CO2浓度较低，导致第二段逆放放空后有效气体H2、N2、CO的大量损失，造成了合成氨、尿素、甲醇的总产量降低，同时这部分易燃、易爆、有毒气体的放空加大了周边环境的污染和安全隐患。本发明通过回收装置完全取消了第二段变压吸附装置放空这一步骤，将这部分有效气体回收返回变压吸附装置本身，最大化地提高了产量，又减小了环境污染和安全隐患，提高了吸附剂的利用率。同时装置可采用多根管道分别对多个吸附器同时抽真空以提高抽空时间及真空度并降低电耗。
发明内容
本发明采用的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，完全取消了第二段变压吸附装置中的放空过程及第一段、第二段变压吸附装置中的吹扫过程，使有效气体H2、N2、CO、CO2的回收率达到最大化，并可根据不同的情况，调整H2、N2、CO、CO2的比率，从而最大限度地提高合成氨、尿素、甲醇生产的总产量。同时装置可采用两根管道分别对吸附器抽真空以提高抽空时间及真空度并降低电耗。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，第一段变压吸附装置作为粗脱二氧化碳装置，第二段变压吸附装置作为精脱二氧化碳装置，其特征在于：所述的第二段变压吸附装置在一次循环中依次经历吸附、均压降压、回收过程、抽真空、均压升压及终充升压；将第一段与第二段变压吸附装置有机结合起来的回收过程中的回收装置是由顺放罐、压缩机、回收罐组成。
所述的第一段变压吸附装置依次经历：吸附、均压降压、置换过程、逆放过程、真空解吸过程、均压升压及终充升压，并回收CO2
所述的第一段变压吸附装置依次经历：吸附、均压降压、逆放过程、真空解吸过程、均压升压及终充升压；且不回收CO2
所述的顺放罐经压缩机与回收罐连通，顺放罐与第二段变压吸附装置的吸附器出口管道相连通，回收罐与第一段或者第二段变压吸附装置的吸附器进/出口管道相连通，或者直接回收作为产品气。
所述回收装置中顺放罐的压力控制在-0.05～0.25MPa范围内。
所述回收装置中的回收罐内的高压气体作为第一段或者第二段变压吸附装置的终充升压气体和均压升压气体，从吸附器的底部或顶部分别返回第一段或者第二段变压吸附装置中。
所述的高压气体的压力与压缩机出口的压力选型范围在任一段变压吸附装置的吸附压力范围以下。
所述顺放罐或者回收罐是空罐或内装有吸附剂。
所述的第一段或者第二段变压吸附装置抽真空步骤中，是用多根管道对多个吸附器或者其任意组合同时进行抽真空。
以下具体予以说明：
带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，在一次循环中依次包括如下工艺步骤：
(一)带回收CO2的第一段变压吸附装置
A、吸附
来自气水分离器的变换气，在吸附工作压力自下而上地经吸附器时，气流中饱和水、硫、二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体从吸附塔顶部排出，作为粗脱碳气输入第二段变压吸附装置。在原料气通过吸附器的过程中，当杂质CO2的吸附前沿到达吸附剂一定高度时，即停止原料气的输入和粗脱碳气的输出。此时吸附前沿与出口端之间尚留有一段“还未吸附饱和CO2的吸附剂”即未被污染吸附剂的预留段。
B、均压降压
吸附过程结束后，吸附器中仍保留较高的压力，在吸附器与吸附器之间，或吸附器与均压罐之间进行压力均衡，使吸附器的压力尽量降到最低。
C、置换过程
均压降压过程结束后，顺着吸附方向用高纯度的CO2置换吸附器，将吸附床层死空间内的氢氮气、一氧化碳置换出来；同时可将还没有达到产品二氧化碳含量要求的气体放空。
D、逆放过程
置换过程结束后，逆着吸附方向对吸附器进行减压直至常压，使被吸附的部分CO2减压解吸出来。
E、真空解吸过程
逆放过程结束后，逆着吸附方向对吸附器抽真空，进一步降低压力，使被吸附的CO2最大限度解吸出来。
F、均压升压
抽空过程结束后，吸附器从出口端接受其它吸附器或均压罐均压降压气体的升压，也可以利用回收罐中的气体均压升压，使吸附器的压力逐步升高。
G、终充升压
均压升压过程结束后，通过回收塔中的加压气或粗脱碳气或原料气从吸附器底部或顶部对吸附器进行最终升压，直至达到本段装置的吸附压力，降低装置的压力波动。
(二)不带回收CO2的第一段变压吸附装置
A、吸附
来自气水分离器的变换气，在吸附工作压力自下而上地经吸附器时，气流中饱和水、硫、二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体从吸附塔顶部排出，作为粗脱碳气输入第二段变压吸附装置。在原料气通过吸附器的过程中，当杂质CO2的吸附前沿到达吸附剂一定高度时，即停止原料气的输入和产品气的输出。此时吸附前沿与出口端之间尚留有一段“还未吸附饱和CO2的吸附剂”即未被污染吸附剂的预留段。
B、均压降压
吸附过程结束后，吸附器中仍保留较高的压力，在吸附器与吸附器之间，或吸附器与均压罐之间进行压力均衡，使吸附器的压力尽量降到最低。
C、逆放过程
均压过程结束后，逆着吸附方向对吸附器进行减压直至常压，使被吸附的部分CO2减压解吸出来。
D、真空解吸过程
逆放过程结束后，逆着吸附方向对吸附器抽真空，进一步降低压力，使被吸附的CO2最大限度解吸出来。
E、均压升压
抽空过程结束后，吸附器从出口端接受其它吸附器或均压罐均压降压气体的升压，也可以利用回收罐中的气体均压升压，使吸附器的压力逐步升高。
F、终充升压
均压升压过程结束后，可通过回收塔中的加压气或原料气或粗脱碳气从吸附器底部或顶部对吸附器进行最终升压，直至达到吸附压力，降低装置的压力波动。
(三)第二段变压吸附装置
A、吸附
来自第一段变压吸附装置的粗脱碳气，在吸附工作压力自下而上地经吸附器时，二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体从吸附器顶部排出，作为产品气输入下工段。当CO2杂质到达吸附剂一定高度时，即停止原料气的输入和产品气的输出。此时吸附前沿与出口端之间尚留有一段“还未吸附饱和CO2的吸附剂”即未被污染吸附剂的预留段。
B、预回收
吸附过程结束后，由于从吸附器顶部流出的气体组份与产品气相当，打开程控阀门，使吸附器中的气体向压力较低的地方(如第一段变压吸附装置或碳化副塔、压缩机入口等)回收气体，提高有效气体的回收率，降低吸附器中的压力。此时吸附前沿继续向前推进，当压力基本平衡后，预回收过程即结束。
由于吸附过程结束后，吸附塔中尚保留着与吸附压力相等的高压，因此根据化肥生产中其它工段阻力降通常比变压吸附装置的阻力降高的特点即可实施本段装置的预回收工艺过程。
本预回收工艺步骤是根据需要而设置的，可以从吸附步骤直接进入均压降压。
C、均压降压
上述过程结束后，吸附器中仍保留较高的压力，在吸附器与吸附器之间，或吸附器与均压罐之间进行压力均衡，使吸附器的压力尽量降到最低。
D、回收过程
均压降压过程结束后，吸附器中还有一定的压力，将吸附器中的剩余气体放入一个顺放罐中，再用压缩机对顺放罐加压至较高压力后，进入回收罐储存。
所述顺放罐的压力控制在-0.05～0.25MPa范围内。
所述顺放罐中装有吸附剂填料或未装吸附剂填料。
所述回收罐中装填有吸附剂或未装填吸附剂。
所述较高压力可根据装置的具体情况确定，如第一段或第二段的吸附压力或均压压力。
E、抽空
回收过程结束后，吸附器中的压力基本上为负压，通过真空泵抽真空进一步降压，使吸附剂得到解吸再生。
所述的真空泵抽真空，是指可采用一根管道对吸附器单独抽真空；也可采用两根管道分别对两台吸附器抽真空或采用两根管道通过开启程控阀门同时对吸附器抽真空。
F、均压升压
抽空过程结束后，吸附器从出口端接受其它吸附器或均压罐均压降压气体的升压，使吸附器的压力逐步升高。
G、终充升压
均压升压过程结束后，通过回收塔中的加压气从吸附器底部或顶部和产品气从吸附器顶部对吸附塔进行最终升压，直至达到吸附压力。
本发明的优点在于：
本发明通过回收系统完全取消了第二段变压吸附装置中的放空过程及第一段、第二段变压吸附装置中的吹扫过程，从而最大化地提高了有效气体H2、N2、CO、CO2的回收率及吸附剂的利用率，大大减小了环境污染和安全隐患；同时，本发明还可根据不同的情况，调整H2、N2、CO、CO2的比率，从而最大限度地提高合成氨、尿素、甲醇生产的总产量。同时装置采用两根管道分别对吸附器抽真空最大限度提高抽空时间及真空度并降低电耗。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程图
图2为本发明实施例2的工艺流程图
图3为本发明回收过程中的回收装置的连接关系示意图
具体实施方式
实施例1
一种带回收系统的两段变压吸附装置脱除合成氨中CO2的方法，它以合成氨变换气为原料，通过两段变压吸附装置达到脱除CO2为目的，本例中第一段变压吸附装置无需提纯回收高纯度的CO2。
1、第一段变压吸附装置实施步骤
第一段变压吸附装置的原料气为来自合成氨系统的变换气，其中原料气温度≤40℃，工作压力：0.80MPa，第一段变压吸附装置由八个吸附塔、一台汽水分离器、二个均压罐组成，该段装置吸附器中按优化比例装有活性氧化铝、活性碳、细孔硅胶三种吸附剂，其原料气的气体组份如下：
组份 H2 N2 CO CO2 CH4 其它 总硫 H2O(汽)
浓度(V)～54％ ～15％ ～1％ ～28％ ～1％ ～1 ＜100mg/m3 饱和
如图1所示，第一段变压吸附装置实施步骤的特征在于：每个吸附器在一次循环中依次经历以下工艺步骤：吸附、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、逆放、抽空、五均升、四均升、三均升、二均升、一均升及终充升压等步骤。
下面以A塔为例进行说明，参见工艺流程图
(1)吸附
来自气水分离器的变换气，经管道和程控阀门KV1A、KV2A进入第一段变压吸附装置并从A吸附器下端进入，以吸附工作压力自下而上地流经吸附床时，气流中的饱和水、硫、二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的气体经出口程控阀门从A吸附器顶部排出，作为粗脱碳气输入到第二段变压吸附装置。当杂质组份的吸附前沿(即指粗脱碳气中所允许的最大杂质浓度)到达吸附床一定高度时，即停止原料气的输入和粗脱碳气的输出。此时吸附前沿与出口端之间尚留一段“未使用过的吸附剂”--预留段。
(2)一均降
吸附过程停止后，KV-1A和KV-2A阀门关闭，吸附器中尚保留与吸附压力相等的高压，通过打开阀门KV-3A、KV3E使吸附器A、E相通进行压力均衡，此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、E两塔压力基本平衡后，关闭KV3E，此时，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的部分有效气体，其气体组成纯度与输出的粗脱碳气基本相同。
(3)二均降
一均结束后，A塔内尚有较高的压力，此时继续保持打开KV3A阀并开启KV2使A塔内的气体放入均压罐中，使二者压力平衡，然后同时关闭KV3A、KV2阀门。
(4)三均降
开启程控阀KV4A、KV4F，让吸附器A与F连通，当两塔压力平衡后，关KV4F。
(5)四均降
继续保持打开KV4A，并开启程控阀KV3，让A塔气体继续放入均压罐中，当二者压力平衡后，关闭KV3。
(6)五均降
四均降结束后，A塔内最后剩余气体仍有已经不太高的压力，继续保持打开KV4A并打开阀KV4G，当吸附器A、G压力平衡后，同时关闭KV4A、4G，均压结束。均压的目的是将吸附器压力降至较低且达到解吸效果最好的目的，并同时回收部分H2、N2气体。
(7)逆放
开启KV5A，将塔中剩余气体逆着吸附方向放空至常压，之后关闭KV5A。
(8)抽空
利用KV6与真空泵连通，对吸附器A实施抽空，以进一步解吸降压吸附器，抽空结束，关闭KV6A。
(9)五均升
开启KV4A、KV4C阀门，使A塔与C塔连通，直至A、C两塔压力平衡，五均升结束。
(10)四均升
分时开启程控阀KV4A、KV3，KV1A，使均压罐中的气体充入A塔升压，当二者压力平衡后，关KV3。
(11)三均升
开启程控阀KV4D，使D塔中气体充入A塔中，当二者压力平衡后，关KV4A、KV4D。
(12)二均升
开启程控阀KV3A、KV2使均压罐中气体充入A塔，当二者压力平衡后，关KV2。
(13)一均升
开启程控阀KV3E，接受从E塔来的气体升压，当二者压力平衡后，关KV3E。
(14)最终升压
开启程控阀KV3A、KV1，用回收罐中的气体和原料气对A吸附器终充升压，直至A吸附器升压至第一段变压吸附装置的吸附压力，关KV3A、KV1。吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。
其余七塔的操作步骤与A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开，循环进行。
2、第二段变压吸附装置实施步骤
第二段变压吸附装置的原料气为来自第一段变压吸附装置经升压后的粗脱碳气，其中原料气温度≤40℃，工作压力：1.70MPa，第二段变压吸附装置吸附器中只装有细孔硅胶这一种吸附剂，该段装置由八个吸附器、二个均压罐、一个顺放罐、一台压缩机、一个回收罐组成。
如图1所示，第二段变压吸附装置实施步骤的特征在于每个吸附器在一次循环中需经历：吸附、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、顺向回收、抽空、五均升、四均升、三均升、二均升、一均升、终充升压等步骤。
下面以A塔为例进行说明，参见工艺流程图
(1)吸附
来自第一段变压吸附装置的粗脱碳气，从A吸附器下端进入，在吸附工作压力自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体经KV2A从吸附器顶部排出，作为产品气输入下工段。当杂质组份的吸附前沿(即指产品中所允许的最大杂质浓度)到达吸附床一定高度时，即停止原料气的输入和产品气的输出。此时吸附前沿同出口端之间尚留一段“未使用过的吸附剂”--预留段。
(2)一均降
吸附过程停止后，KV1A和KV2A阀门关闭，吸附器中尚保留与吸附压力相等的高压，通过打开阀门KV3A、KV3E使吸附器A、E相通进行压力均衡，此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、E两塔压力基本平衡后，关闭KV3E，此时，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的部分产品气，其气体组成纯度与输出的产品气基本相同。
(3)二均降
一均结束后，A塔内尚有较高的压力，此时继续保持打开KV3A阀并开启KV2使A塔内的气体放入均压罐中，使二者压力平衡，然后同时关闭KV3A、KV2阀门。
(4)三均降
开启程控阀KV3A、KV3F、让吸附器A与F连通，当两塔压力平衡后，关KV3A、KV3F。
(5)四均降
继续保持打开KV4A，并开启程控阀KV3，让A塔气体继续放入均压罐中，当二者压力平衡后，关闭KV3。
(6)五均降
四均降结束后，A塔内最后剩余气体仍有已经不太高的压力，继续保持打开KV4A并打开阀KV4G，当吸附器A、G压力平衡后，同时关闭KV4A、4G，均压结束。均压的目的是将吸附器压力降至较低且达到解吸效果最好的目的，并同时回收部分H2、N2气体。
(7)顺放回收
打开KV5A并打开阀门KV4，将吸附器中剩余气体顺着吸附方向进行回收，进入顺放罐。操作员可通过调节均压时间的方式控制顺放回收的压力。
(8)抽空
利用KV7A与真空泵连通，对吸附器A实施抽空，以进一步降压解吸，抽空结束，关闭KV7A。
(9)五均升
开启KV4A，KV4C阀门，使A塔与C塔连通，直至A、C两塔压力平衡，五均升结束。
(10)四均升
开启程控阀KV4A、KV3，使均压罐中的气体充入A塔升压，当二者压力平衡后，关KV3。
(11)三均升
开启程控阀KV3A、KV3D，使D塔中气体充入A塔中，当二者压力平衡后，关KV3A、KV3D。
(12)二均升
继续打开程控阀KV3A，并开启程控阀KV2使均压罐中气体充入A塔，当二者压力平衡后，关闭KV2。
(13)一均升
继续打开程控阀KV3A，并开启程控阀KV3E，接受从E塔来的气体升压，当二者压力平衡后，关KV3A、KV3E。
(14)最终升压
开启程控阀KV1、KV3A，用产品气对A吸附器终充升压，直至A吸附器升压至吸附压力，关KV5A。吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。
其余七塔的操作步骤与A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开，循环进行。
本例实施结果为净化产品气中CO2浓度为0.2％，H2、N2、CO回收率(尤其是N2、CO回收率)比现有技术明显大幅度提高，总氨产量明显增加。
实施例2
一种带回收系统的两段变压吸附装置脱除合成氨中CO2的方法，它以合成氨变换气为原料，通过两段变压吸附装置达到脱除CO2的目的，本例中第一段变压吸附装置需要提纯回收高纯度的98.5％的CO2用于尿素生产。
1、第一段变压吸附装置实施步骤
第一段变压吸附装置的原料气为来自合成氨系统的变换气，其中原料气温度≤40℃，工作压力：2.0MPa，第一段变压吸附装置由十个吸附塔、一台汽水分离器、二个均压罐组成，该段装置吸附器中按优化比例装有活性氧化铝、活性碳、细孔硅胶三种吸附剂，其原料气的气体组份如下：
组份 H2 N2 CO CO2 CH4+Ar 总硫 H2O(汽)
浓度(V)～53.5％ ～15.5％ ～3％ ～27.5％ ～0.5％ ＜100mg/m3 饱和
如图2所示，第一段变压吸附装置实施步骤特征在于：每个吸附塔在一次循环中依次经历以下工艺步骤：吸附、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、置换、逆放、抽空、五均升、四均升、三均升、二均升、一均升及终充升压。
下面以A塔为例进行说明，参见工艺流程图
(1)吸附
来自分离器的变换气，经KV1A从A塔下端入口，在吸附工作压力自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体经KV2A从吸附器顶部排出，作为产品气输入下工段。当杂质组份的吸附前沿(即指产品中所允许的最大杂质浓度)到达吸附床一定高度时，即停止原料的输入和产品气的输出。此时吸附前沿同出口端之间尚留一段“未使用过的吸附剂”--预留段。
(2)一均降
打开阀门KV3A，并打开KV3F使吸附器A、F相通进行压力均衡，此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、F两塔压力基本平衡后，关闭KV3F，此时，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的部分产品气，其气体组成纯度与输出的产品气基本相同。
(3)二均降
一均结束后，A塔内尚有较高的压力，此时继续保持打开KV-3A阀并开启KV2使A塔内的气体放入均压罐中，使二者压力平衡，然后同时关闭KV3A、KV2阀门。
(4)三均降
开启程控阀KV4A、KV4G，让吸附器A与G连通，当两塔压力平衡后，关KV4G。
(5)四均降
继续保持打开KV4A，并开启程控阀KV3，让A塔气体继续放入均压罐中，当二者压力平衡后，关闭KV3。
(6)五均降
四均降结束后，A塔内最后剩余气体仍有已经不太高的压力，继续保持打开KV4A并打开阀KV4H，当吸附器A、H压力平衡后，关闭KV4H，均压结束。均压的目的是将吸附器压力降至较低且达到解吸效果最好的目的，并同时回收部分H2、N2气体。
(7)置换
均压降压过程结束后，打开KV5A、KV7A，顺着吸附方向用高纯度CO2气体和部分大于98.5％的CO2产品置换吸附器，置换气体进入气柜或其它地方回收，吸附器的压力放到气柜的压力或与所放处的压力相等为止。
置换过程可分为两个阶段，第一阶段：将吸附床层死空间内的氢氮气、一氧化碳置换出来送入气柜；第二阶段：二氧化碳含量逐渐升高，对二氧化碳含量还没有达到98.5％的尿素生产要求的气体，通过放空总管放空。
(8)逆放
开启KV5A，将A塔中剩余气体逆着吸附方向放空至常压，之后关闭KV5A。
(9)抽空
利用KV6A与真空泵连通，对吸附器A实施抽空，以进一步解吸，抽空结束，关闭KV6A。
(10)五均升
开启KV4A，KV4D阀门，使A塔与D塔连通，直至A、D两塔压力平衡，五均升结束。
(11)四均升
开启程控阀KV4A、KV3，使均压罐中的气体充入A塔升压，当二者压力平衡后，关KV3。
(12)三均升
开启程控阀KV4E，使E塔中气体充入A塔中，当二者压力平衡后，关KV4A、KV4E。
(13)二均升
打开程控阀KV3A、KV2使均压罐中的气体充入A塔，当二者压力平衡后，关KV2。
(14)一均升
继续开启程控阀KV3A，开启程控阀KV3F，接受从F塔来的气体升压，当二者压力平衡后，关KV3F。
(15)最终升压
开启程控阀KV1A，关闭KV2A，用原料气对A塔升压，直至A塔升压至吸附压力。吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。
其余九塔的操作步骤与A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开，循环进行。
2、第二段变压吸附装置实施步骤
第二段变压吸附装置的原料气为来自第一段变压吸附装置粗脱碳气，其中原料气温度≤40℃，工作压力：1.95MPa，第二段变压吸附装置吸附器中只装有细孔硅胶这一种吸附剂，该段吸附装置由八个吸附器、二个均压罐、一个顺放罐、一台压缩机、一个回收罐组成。
如图2所示，第二段变压吸附装置实施步骤的特征在于每个吸附器在一次循环中需经历：吸附、一均降、二均降、三均降、四均降、五均降、顺向回收、抽空、五均升、四均升、三均升、二均升、一均升、再加压等步骤。
下面以A塔为例进行说明，参见工艺流程图
(1)吸附
来自第一段变压吸附装置的粗脱碳气，从A吸附器下端进入，在吸附工作压力自下而上地流经吸附床时，气流中二氧化碳被吸附剂选择性的吸附，脱除二氧化碳后的净化气体经KV2A从吸附器顶部排出，作为产品气输入下工段。当杂质组份的吸附前沿(即指产品中所允许的最大杂质浓度)到达吸附床一定高度时，即停止原料气的输入和产品气的输出。此时吸附前沿同出口端之间尚留一段“未使用过的吸附剂”--预留段。
(2)一均降
吸附过程停止后，KV1A和KV2A阀门关闭，吸附器中尚保留与吸附压力相等的高压，通过打开阀门KV3A、KV3E使吸附器A、E相通进行压力均衡，此时A塔的吸附前沿继续向前推进，当A、E两塔压力基本平衡后，关闭KV3E，此时，A塔的吸附前沿仍未到达出口端。这一过程的作用是回收A塔死空间的部分产品气，其气体组成纯度与输出的产品气基本相同。
(3)二均降
一均结束后，A塔内尚有较高的压力，此时继续保持打开KV3A阀并开启KV2使A塔内的气体放入均压罐中，使二者压力平衡，然后同时关闭KV3A、KV2阀门。
(4)三均降
开启程控阀KV3A、KV3F、让吸附器A与F连通，当两塔压力平衡后，关KV3A、KV3F。
(5)四均降
继续保持打开KV4A，并开启程控阀KV3，让A塔气体继续放入均压罐中，当二者压力平衡后，关闭KV3。
(6)五均降
四均降结束后，A塔内最后剩余气体仍有已经不太高的压力，继续保持打开KV4A并打开阀KV4G，当吸附器A、G压力平衡后，同时关闭KV4A、KV4G，均压结束。均压的目的是将吸附器压力降至较低且达到解吸效果最好的目的，并同时回收部分H2、N2气体。
(7)顺放回收
打开KV5A并打开阀门KV4，将吸附器中剩余气体顺着吸附方向进行回收，进入顺放罐。操作员可通过调节均压时间的方式控制顺放回收的压力。
(8)抽空
利用KV7A与真空泵连通，对吸附器A实施抽空，进一步降压解吸，抽空结束，关闭KV7A。
(9)五均升
开启KV4A，KV4C阀门，使A塔与C塔连通，直至A、C两塔压力平衡，五均升结束。
(10)四均升
开启程控阀KV4A、KV3，使均压罐中的气体充入A塔升压，当二者压力平衡后，关KV3。
(11)三均升
开启程控阀KV3A、KV3D，使D塔中气体充入A塔中，当二者压力平衡后，关KV3A、KV3D。
(12)二均升
继续打开程控阀KV3A，并开启程控阀KV2使均压罐中气体充入A塔，当二者压力平衡后，关闭KV2。
(13)一均升
继续打开程控阀KV3A，并开启程控阀KV3E，接受从E塔来的气体升压，当二者压力平衡后，关KV3A、KV3E。
(14)最终升压
开启程控阀KV5A，用来自回收罐中的气体和产品气对A吸附器终充升压，直至A吸附器升压至吸附压力，关KV5A。吸附床为下一循环的所有准备工作即告完毕，紧接着进行下一循环过程。
其余七塔的操作步骤与A塔完全相同，只是在时间上按一定程序相互错开，循环进行。
本例实施结果为净化产品气中CO2浓度为0.1％，产品CO2浓度大于98.5％用于生产尿素。H2、N2、CO、CO2回收率(尤其是N2、CO回收率)比现有技术明显提高。
Claims (8)
1、带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，第一段变压吸附装置作为粗脱二氧化碳装置，第二段变压吸附装置作为精脱二氧化碳装置，其特征在于：所述的第二段变压吸附装置在一次循环中依次经历吸附、均压降压、回收过程、抽真空、均压升压及终充升压；将第一段与第二段变压吸附装置有机结合起来的回收过程中的回收装置是由顺放罐、压缩机、回收罐组成。
2、根据权利要求1所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述的第一段变压吸附装置依次经历：吸附、均压降压、置换过程、逆放过程、真空解吸过程、均压升压及终充升压，并回收CO2。
3、根据权利要求1所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述的第一段变压吸附装置依次经历：吸附、均压降压、逆放过程、真空解吸过程、均压升压及终充升压；且不回收CO2。
4、根据权利要求1所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述的顺放罐经压缩机与回收罐连通，顺放罐与第二段变压吸附装置的吸附器出口管道相连通，回收罐与第一段或者第二段变压吸附装置的吸附器进/出口管道相连通，或者直接回收作为产品气。
5、根据权利要求1或4所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述回收装置中顺放罐的压力控制在-0.05～0.25MPa范围内。
6、根据权利要求1或4所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述回收装置中的回收罐内的高压气体作为第一段或者第二段变压吸附装置的终充升压气体和均压升压气体，从吸附器的底部或顶部分别返回第一段或者第二段变压吸附装置中。
7、根据权利要求6所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述的高压气体的压力与压缩机出口的压力选型范围在任一段变压吸附装置的吸附压力范围以下。8、根据权利要求1或4所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述顺放罐或者回收罐是空罐或内装有吸附剂。
9、根据权利要求1或4所述的带回收装置的两段变压吸附装置脱除变换气中CO2的方法，其特征在于：所述的第一段或者第二段变压吸附装置抽真空步骤中，是用多根管道分别对吸附器或者其任意组合同时进行抽真空。
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