帶兩個順放罐的變壓吸附工藝的製作方法

2023-11-11 02:02:12 2

專利名稱：帶兩個順放罐的變壓吸附工藝的製作方法
技術領域：
本發明與變壓吸附方法，尤其與產品氣產量大的變壓吸附方法有關。

背景技術：
隨著變壓吸附裝置大型化的發展，特別是近年來特大型(氫氣產量大於10萬Nm3/h)PSA裝置的發展，在保證產品質量的前提下，用戶對產品收率、投資及佔地要求越來越苛刻，加上吸附塔容積太大會嚴重影響氣流在床層內的分布及流動，傳統的PSA工藝已經無法適應大型化發展的要求。
下面以10塔工藝對比說明PSA工藝的發展 國外在80年代初推出了10-3-3工藝，即10臺吸附塔，3塔同時進料，3次均壓工藝，30秒為1個步位。該工藝主要應用於2.5MPa壓力下的中變氣提純氫氣工藝。該工藝時序表見表1。
表1PSA裝置10-3-3工藝時序表 分周期 1 2 3 4 5 67 8 9 10 步位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 20 時間s 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3030 30 T0101 A A A A A A E1D E2D E3D PP PP PP D P P P E3R E2RE1R FR T0102 E1R FR A A A A A A E1D E2D E3D PP PP PP D P P PE3R E2R T0103 E3R E2R E1R FR A A A A A A E1DE2D E3D PP PP PP D PP P T0104 P P E3R E2R E1R FR A A A A A A E1D E2D E3D PP PP PPD P T0105 D P P P E3R E2R E1R FR A A A A A A E1D E2D E3D PPPP PP T0106 PP PP D P P P E3R E2R E1R FR A A A A A A E1D E2DE3D PP T0107 E3D PP PP PP D P P P E3R E2R E1R FR A A A A A AE1D E2D T0108 E1D E2D E3D PP PP PP D P P P E3R E2 E1R FR A A A AA A T0109 A A E1D E2D E3D PP PP PP D P P P E3R E2R E1R FR A AA A T01010 A A A A E1D E2D E3D PP PP PP D P P P E3R E2R E1R FRA A 從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、順放(PP)、逆放(D)、衝洗(P)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。吸附佔6個步位，順放(PP)佔3個步位，衝洗(P)佔3個步位。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
該工藝吸附(A)總時間為180秒，衝洗(P)時間為90秒，處理40℃，2.5MPa壓力下的原料氣最多只能實現3次均壓，因此產品氫氣的收率較低，最高收率為85％。
國外在80中期推出了改進型的10-3-3工藝，主要改進點將順放(PP)時間縮短為2個步位，將衝洗(P)時間延長為4個步位。改進後的10-3-3工藝時序表見表2。
表2改進後的10-3-3工藝時序表分周期12345678910步位1234567891011121314151617181920時間s3030303030303030303030303030303030303030T0101AAAAAAE1DE2DE3DPPPPDPPPPE3RE2RE1RFRT0102E1RFRAAAAAAE1DE2DE3DPPPPDPPPPE3RE2RT0103E3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DPPPPDPPPPT0104PPE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DPPPPDPPT0105PPPPE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DPPPPDT0106PPDPPPPE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DPPT0107E3DPPPPDPPPPE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DT0108E1DE2DE3DPPPPDPPPPE3RE2RE1RFRAAAAAAT0109AAE1DE2DE3DPPPPDPPPPE3RE2RE1RFRAAAAT01010AAAAE1DE2DE3DPPPPDPP PPE3RE2RE1RFRAA 由於沒有增加容器設備，該工藝某一塔的順放(PP)氣體同時用於兩臺待再生吸附塔的衝洗(P)，例如T0101吸附塔的第一步位順放氣(PP)同時用於T0108及T0109吸附塔的衝洗(P)；T0101吸附塔的第二步位順放氣(PP)同時用於T0109及T01010吸附塔的衝洗(P)。為了保證待衝洗的2臺吸附塔的衝洗氣流均勻，順放及衝洗迴路必須採用可調節性程控閥，總共10臺。由於每臺可調節性程控閥的調節性能隨著安裝位置及運行時間的變化而出現差異，導致進入兩塔的衝洗氣流量不均勻，甚至嚴重偏流，致使再生效果惡化。
該工藝吸附(A)總時間為180秒，衝洗(P)時間為120秒，處理2.5MPa壓力下的中變氣最多只能實現3次均壓，因此產品氫氣的收率仍然不高，最高收率為85.5％。
國內在90年代推出了10-3-4工藝，主要改進點將3次均壓改為4次均壓；將順放(PP)時間由3個步位改為2個步位；將衝洗(P)時間由3個步位改為2個步位。每步設定時間為45秒。10-3-4工藝時序表見表3。
表310-3-4工藝時序表分周期123 4 5 6 7 8 9 10時間s4545454545454545454545454545454545454545步位1234567891011121314151617181920T0101AAAAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRT0102E1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RT0103E3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RT0104P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2T0105DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2T0106PP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DT0107E3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DT0108E1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAAAT0109AAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAAAAT01010AAAAE1DE2DE3DE4DPP1PP2DP2P1E4RE3RE2RE1RFRAA 從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、四次壓力均衡降(E4D)、順放1(PP1)、順放2(PP2)、逆放(D)、衝洗(P2)1、衝洗2(P1)、四次壓力均衡升(E4R)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
該工藝的最大優點是同樣數量的吸附塔實現了4次均壓。且採用兩次順放實現交錯衝洗，即雜質含量高的順放2(PP2)用於剛完成逆放(D)步驟雜質含量相對多的吸附塔衝洗2(P2)，雜質含量低的順放1(PP1)用於已經完成衝洗2(P2)雜質含量相對少的吸附塔衝洗(P1)，使得吸附劑再生更加徹底。有利於提高產品氫氣收率。
該工藝吸附(A)總時間為270秒，衝洗(P)時間為90秒，可實現4次均壓，用兩個步位順放實現交錯衝洗使得吸附劑再生更加徹底。處理40℃，2.5MPa壓力下的原料氣，產品氫氣的收率達90％。比10-3-3工藝提高了4％的產品回收率，對特大型(氫氣產量大於10萬Nm3/h)而言，每年增加利潤幾千萬元。
但該工藝的最大缺點是要保證90秒以上的衝洗再生時間，吸附(A)總時間最少270秒。比前述的10-3-3工藝吸附(A)總時間多95秒。這就意味著吸附塔容積及吸附劑的用量增加三分之一以上，投資及佔地面積大大增加。


發明內容
本發明的目的是提供一種投資少，佔地少，產品回收率高，便於在線維修的帶兩個順放罐的變壓吸附方法。
本發明這樣實現的 本發明帶兩個順放罐的變壓吸附方法，將變壓吸附裝置的吸附塔分成兩個系列，每個系列配置一個順放罐用於儲存供吸附塔再生用的順放氣，每個系列的順放以及衝洗迴路上配置程控閥及調節閥，該變壓吸附裝置的衝洗步驟為常壓衝洗。
每個系列的吸附塔的原料端通過程控閥接原料氣輸入管，產品端通過程控閥接產品氣輸出管，每個系列的吸附塔的產品端通過一個公共順放迴路接該系列的順放罐的入口通過一個公共衝洗迴路接該系列的順放罐的出口，每個吸附塔各通過一個程控閥通順放迴路和衝洗迴路，每個順放罐的出口通過一個調節閥接該系列的衝洗迴路。
每個系列的順放罐通過另一臺調節閥接另一個系列的衝洗迴路。
兩個系列的順放迴路和衝洗迴路分別通過一個手動截止閥連接。
變壓吸附裝置為8個及8個以上的吸附塔組成的連續運轉系統，每個吸附塔在一次循環中依次經歷吸附(A)，至少一次均壓降(E1D、E2D、E3D、E4D、......；)、一個步位順放(PP)、逆向放壓(D)、多個步位衝洗(P)、至少一次均壓升(......、E4R、E3R、E2R、E1R)及最終升壓(FR)等工藝步驟。
變壓吸附步驟的壓力為0.8～5.0MPa(G)，衝洗步驟的壓力為0.01～0.1MPa(G)，操作溫度為10-45℃。
為了降低投資，並且不影響操作性能，本發明提供了一種帶兩個順放罐的變壓吸附方法，將PSA裝置的吸附塔分成兩個系列，每個系列配置一個順放罐用於儲存供吸附塔再生用的順放氣，並在每個系列的順放以及衝洗迴路上配置相應的程控閥及調節閥系統。
本發明的變壓吸附方法與傳統工藝相比，在保證同樣再生時間的前提下大大縮短順放時間，從而具有如下優點 ①可大大縮短吸附時間，減小吸附塔的體積及吸附劑的總量，從而大大節省投資； ②可以實現兩個系列的吸附塔分別衝洗或交錯衝洗，具有更好的再生效果，從而提高裝置的產品回收率； ③可實現任意故障下的程序切換及在線維修，從而保證PSA裝置長周期穩定運行。
本發明特別適用於大型變壓吸附提純氫氣。



圖1為本發明的工藝流程圖。
圖2為本發明的又一工藝流程圖。

具體實施例方式 本發明的工藝至少由8個吸附床組成一個連續運轉系統，根據工藝需要將PSA裝置的吸附塔分成兩個系列，每個系列配置一個順放罐用於儲存供吸附塔再生用的順放氣，並在每個系列的順放以及衝洗迴路上配置相應的程控閥及調節閥系統。每個吸附床在一次循環周期中經歷以下幾個工藝步驟 (1)吸附(A)0.8～5.0MPa原料氣從吸附塔底部經原料管道及程控閥進入吸附塔，原料中的強吸附性的雜質組分被吸附塔內的吸附劑吸附，弱吸附性的產品組分穿過吸附劑從吸附塔上部經管道及程控閥後排出並送出界區，當雜質在淨化氣體中達到規定濃度，關閉原料及產品程控閥，終止原料氣的進料，停止吸附； (2)均壓降(ED)吸附(A)步驟後，開啟均壓閥門，將塔內死空間中的產品組分及吸附熱向均壓升的吸附塔傳遞。均壓升的與該均壓降吸附塔的壓力相等後，關閉均壓閥門。根據吸附壓力、吸附劑的處理能力、床層數目的情況，均壓降可分一次或多次完成，可依次簡稱為E1D、E2D、E3D、E4D、......； (3)順放(PP)完成均壓降後，吸附塔內還有一部分弱吸附性的產品組分，分別開啟單雙系列吸附塔的順放程控閥，使得順放氣快速進入順放罐。進入順放罐中的氣體一部分經順放罐出口的一臺調解閥穩壓後均勻衝洗該系列的吸附塔，另一部分儲存起來用於其它衝洗步驟緩慢均勻衝洗，以提高再生效果。也可利用罐出口的調解閥的兩臺調節閥，實現兩系列吸附塔的交錯衝洗。
(4)逆向放壓(D)在上述ED步驟結束後，吸附床內尚殘留的氣體則通過床層的進料端排走，逆向放壓終壓為0.02～0.05MPa(G)；(5)衝洗(P)為了使床層內吸附劑再生得更徹底，採用常壓衝洗的方法，利用PP步驟吸附床排進順放罐的氣體對該床層進行衝洗，更進一步地降低逆向放壓(D)步驟後該床層中雜質的分壓，把殘餘的雜質從床層的進料端排走，衝洗過程使床層壓力降至0.02～0.05MPa(G)； (6)均壓升(ER)這步與均壓降(ED)步驟相對應，即利用均壓降(ED)步驟吸附床排出的氣體進入已結束P步驟的吸附床，使其壓力逐漸升高。這一步驟可分一次或多次完成，可依次簡稱為......、E4R、E3R、E2R、E1R； (7)最終升壓(FR)由於E1R步驟無法使吸附床壓力達到吸附壓力，因此需用正處於A步驟的吸附床所輸出的產品氣的一部分從產品端對該吸附床升壓，亦可用原料氣從床層進料端對該吸附床升壓或產品氣和原料氣同時對吸附床進行最終升壓，直至達到吸附壓力。
每個吸附床都經歷相同的步驟，只是時序上相互交叉，以保證分離過程連續進行。
下面以實例詳述本發明的內容 實例1 10-3-4工藝。
10-3-4工藝時序表4，利用該工藝處理2.5MPa壓力下的原料氣。
表410-3-4工藝時序表分周期 1 2 3 4 567 8910步位1234567891011121314151617181920時間s3030303030303030303030303030303030303030T0101-1AAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRT0101-2E1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RT0101-3E3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RT0101-4PE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPT0101-5PPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDT0101-6PPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DT0101-7E3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DT0101-8E1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAT0101-9AAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAT0101-10AAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAA 從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、四次壓力均衡降(E4D)、1個步位順放(PP)、逆放(D)、3個步位衝洗(P)、四次壓力均衡升(E4R)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
從該時序表可知，由於只採用了一個步位順放(PP)，順放過程時間只有30秒，較傳統工藝大大縮短了順放時間，快速的順放過程可大大降低順了放氣中因降壓擴散釋放出的雜質含量，從而提高產品的回收率。利用所配置的兩個順放氣罐，該工藝實現了4次均壓，並增長衝洗(P)時間，在保證90秒以上的衝洗再生時間前提下，吸附(A)總時間也只有180秒，與傳統PSA裝置相比，投資大大降低。
該PSA裝置T0101-1、T0101-3、T0101-5、T0101-7、T0101-9吸附塔組成一系列，T0101-2、T0101-4、T0101-6、T0101-8、T0101-10組成另一系列；在兩個系列分別配置一臺順放氣緩衝罐V0101、V0102，兩個系列吸附塔與順放罐之間的順放迴路上分別配置一臺程控閥KV-A、KV-B，在每個順放罐出口與吸附塔之間的衝洗迴路上分別配置一臺調節閥FV-A、FV-B；兩個系列吸附塔及順放罐之間的管道上配置了手動截止閥門，工藝流程見附圖1。當某個系列吸附塔上的某一控制元件(含電磁閥、程控閥及調節閥)出現故障，可切除有故障的一系列，另一系列繼續運行，真正實現故障元件在線維修。
每個吸附塔的順放(PP)步驟的順放氣經該塔的順放程控閥及順放迴路上的程控閥KV-A、KV-B分別進入順放罐V0101、V0102。進入順放罐V0101、V0102中的氣體分別經順放罐出口的調解閥FV-A、FV-B穩壓後均勻衝洗本系列的其它吸附塔，這樣可實現兩個系列吸附塔分別衝洗再生的工藝；該實例氫氣收率達90％。
實例2 10-3-4工藝。
10-3-4工藝時序表4，利用該工藝處理2.5MPa壓力下的原料氣。
表410-3-4工藝時序表分周期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10步位1234567891011121314151617181920時間s3030303030303030303030303030303030303030T0101-1AAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRT0101-2E1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RT0101-3E3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RT0101-4PE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPT0101-5PPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DPPDT0101-6PPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DT0101-7E3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DT0101-8E1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAT0101-9AAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAAAAT0101-10AAAAE1DE2DE3DE4DPPDPPPE4RE3RE2RE1RFRAA 從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、四次壓力均衡降(E4D)、1個步位順放(PP)、逆放(D)、3個步位衝洗(P)、四次壓力均衡升(E4R)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
從該時序表可知，由於只採用了一個步位順放(PP)，順放過程時間只有30秒，較傳統工藝大大縮短了順放時間，快速的順放過程可大大降低了順放氣中因降壓擴散釋放出的雜質含量，從而提高產品的回收率。利用所增設的兩個順放氣罐，該工藝實現了4次均壓及3個步位衝洗(P)，在保證90秒以上的衝洗再生時間前提下，吸附(A)總時間也只有180秒，與傳統PSA裝置相比，投資大大降低。而氫氣收率達90％。該PSA裝置T0101-1、T0101-3、T0101-5、T0101-7、T0101-9吸附塔組成一系列，T0101-2、T0101-4、T0101-6、T0101-8、T0101-10組成另一系列；在兩個系列分別配置一臺順放氣緩衝罐V0101、V0102，兩個系列順放迴路上分別配置一臺程控閥KV-A、KV-B，在每個順放罐出口分別配置兩臺調節閥FV-A1、FV-A2及FV-B1、FV-B2；兩個系列吸附塔及順放罐之間的管道上配置了手動截止閥門，工藝流程見附圖2。當某個系列吸附塔上的某一控制元件(含電磁閥、程控閥及調節閥)出現故障，可切除有故障的一系列，另一系列繼續運行，真正實現故障元件在線維修。
每個吸附塔順放(PP)步驟前期的順放氣經該塔的順放程控閥及順放迴路上的程控閥KV-A進入該系列順放罐V0101、順放(PP)步驟後期的順放氣經該塔的順放程控閥及順放迴路上的程控閥KV-B進入該系列順放罐V0102；或順放(PP)步驟前期的順放氣經該塔的順放程控閥及順放迴路上的程控閥KV-B進入該系列順放罐V0102、順放(PP)步驟後期的順放氣經該塔的順放程控閥及順放迴路上的程控閥KV-A進入該系列順放罐V0101，進入順放罐V0101、V0102中的氣體分別經順放罐出口的調解閥FV-A1、FV-A2及FV-B1、FV-B2穩壓後均勻衝洗本系列及另一系列的吸附塔，這樣可實現兩個系列吸附塔交錯衝洗再生的工藝；該實例氫氣收率達90.5％。
實例3 8-2-3工藝 10-3-4工藝時序表5，利用該工藝處理40℃，2.0MPa壓力下的原料氣。
表58-2-3工藝時序表分周期 1 2 3 4 5 6 7 8時間s30303030303030303030303030303030步位12345678910111213141516T0101AAAAE1DE2DE3DPPDPPPE3RE2RE1RFRT0102E1RFRAAAAE1DE2DE3DPPDPPPE3RE2RT0103E3RE2RE1RFRAAAAE1DE2DE3DPPDPPPT0104PPE3RE2RE1RFRAAAAE1DE2DE3DPPDPT0105DPPPE3RE2RE1RFRAAAAE1DE2DE3DPPT0106E3DPPDPPPE3RE2RE1RFRAAAAE1DE2DT0107E1DE2DE3DPPDPPPE3RE2RE1RFRAAAAT0108AAE1DE2DE3DPPDPPPE3RE2RE1RFRAA 其中T0101-1、T0101-3、T0101-5、T0101-7吸附塔組成一系列，T0101-2、T0101-4、T0101-6、T0101-8、組成另一系列；在兩個系列分別配置一臺順放氣緩衝罐，每個系列順放迴路上配置一臺程控閥，在順放罐出口配置一臺或兩臺調節閥。
從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、1個步位順放(PP)、逆放(D)、3個步位衝洗(P)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
該工藝也可實現兩個系列分別衝洗或交錯衝洗，在保證90秒以上的衝洗再生時間前提下，吸附(A)總時間只有120秒，與傳統PSA裝置相比，投資大大降低，而氫氣收率達86％。
實例4 12-3-6工藝 10-3-4工藝時序表6，利用該工藝處理40℃，3.2MPa壓力下的原料氣。
表612-3-6工藝時序表分周期 1234 89101112時間s303030303030303030567303030303030T0101AAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDP303030303030E2RE1RFRT0102E1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RT0103E3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RT0104E5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RT0105PE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6D PPDPPT0106PPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDT0107PPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DT0108E5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DE3DE4DT0109E3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAE1DE2DT01010E1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAAAT01011AAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAAAAT01012AAAAE1DE2DE3DE4DE5DE6DPPDPPPE6RE5RE4RE3RE2RE1RFRAA 其中T0101-1、T0101-3、T0101-5、T0101-7、T0101-9、T0101-11吸附塔組成一系列，T0101-2、T0101-4、T0101-6、T0101-8、T0101-10、T0101-12吸附塔組成另一系列；在兩個系列分別配置一臺順放氣緩衝罐，每個系列順放迴路上配置一臺程控閥，在順放罐出口的衝洗迴路上配置一臺或兩臺調節閥。
從時序表可知，每臺吸附塔在一個循環周期內依次經歷吸附(A)、一次壓力均衡降(E1D)、二次壓力均衡降(E2D)、三次壓力均衡降(E3D)、四次壓力均衡降(E4D)、五次壓力均衡降(E5D)、六次壓力均衡降(E6D)、1個步位順放(PP)、逆放(D)、3個步位衝洗(P)、六次壓力均衡升(E6R)、五次壓力均衡升(E5R)、四次壓力均衡升(E4R)、三次壓力均衡升(E3R)、二次壓力均衡升(E2R)、一次壓力均衡升(E1R)、最終升壓(FR)。其餘吸附塔也經歷同樣的過程，只是時間上相互錯開。
該工藝也可實現兩個系列分別衝洗或交錯衝洗，在保證90秒以上的衝洗再生時間前提下，吸附(A)總時間也只有180秒，與傳統PSA裝置相比，投資大大降低，而氫氣收率達92.5％。
權利要求
1、一種帶兩個順放罐的變壓吸附工藝，其特徵在於將變壓吸附裝置的吸附塔分成兩個系列，每個系列配置一個順放罐用於儲存供吸附塔再生用的順放氣，每個系列的順放以及衝洗迴路上配置程控閥及調節閥，該變壓吸附裝置衝洗步驟為常壓衝洗。
2、根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於每個系列的吸附塔的原料端通過程控閥接原料氣輸入管，產品端通過程控閥接產品氣輸出管，每個系列的吸附塔的產品端通過一個公共順放迴路接該系列的順放罐的入口通過一個公共衝洗迴路接該系列的順放罐的出口，每個吸附塔各通過一個程控閥通順放迴路和衝洗迴路，每個順放罐的出口通過一個調節閥接該系列的衝洗迴路。
3、根據權利要求2所述的工藝，其特徵在於每個系列的順放罐通過另一臺調節閥接另一個系列的衝洗迴路。
4、根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於兩個系列的順放迴路和衝洗迴路分別通過一個手動截止閥連接。
5、根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於變壓吸附裝置為8個及8個以上的吸附塔組成的連續運轉系統，每個吸附塔在一次循環中依次經歷吸附(A)，至少一次均壓降(E1D、E2D、E3D、E4D、……；)、一個步位順放(PP)、逆向放壓(D)、多個步位衝洗(P)、至少一次均壓升(……、E4R、E3R、E2R、E1R)及最終升壓(FR)工藝步驟。
6、根據權利要求1或2所述的工藝，其特徵在於變壓吸附步驟的壓力為0.8～5.0MPa(G)，衝洗步驟的壓力為0.01～0.1MPa(G)，操作溫度為10-45℃。
全文摘要
本發明帶兩個順放罐的變壓吸附工藝，其特徵在於將變壓吸附裝置的吸附塔分成兩個系列，每個系列配置一個順放罐用於儲存供吸附塔再生用的順放氣，每個系列的順放以及衝洗迴路上配置程控閥及調節閥，該變壓吸附裝置採用常壓衝洗再生工藝。
文檔編號C01B3/00GK1680003SQ20051002030
公開日2005年10月12日 申請日期2005年2月1日 優先權日2005年2月1日
發明者李克兵, 殷文華, 張 傑 申請人:四川天一科技股份有限公司