CN1429652A - 一种改进的变压吸附工艺 - Google Patents
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Abstract
一种改进的变压吸附工艺流程，其特征是对于任何一种有2个以上吸附塔的变压吸附工艺流程，在流程中至少安排一次中间升压过程，即在最后一次均压完成以前，利用吸附塔吸附阶段流出气来升压，使吸附塔压力升高到一定数值，而不是升到接近吸附压力，这个过程称为中间升压。
Description
通常所说的变压吸附(包括冲洗变压吸附、真空变压吸附、变温变压吸附、或多种组合方式再生的变压吸附)工艺，吸附塔的工作步骤一般是吸附、均压降、压力降(其中包括放空)、再生(包括冲洗、升温、真空等)、均压升、最终升压。
提高有效气体收率的最有效的办法是增加均压次数，如下所示为经典的四塔二均变压吸附制氢工艺：
| A | 1L | P | 2L | L | PP | 2R | 1R | FR | |||
| 1R | FR | A | 1L | P | 2L | L | PP | 2R | |||
| L | PP | 2R | 1R | FR | A | 1L | P | 2L | |||
| 1L | P | 2L | L | PP | 2R | 1R | FR | A | |||
代码说明(以下表格同)
A：吸附 1L、2L...NL：均压降 NR...2R、1R：均压升
L：放空 P：冲洗 PP：被冲洗 FR：最后升压
U：抽空 OO：隔离 MR：中间升压
如上所示的工艺只有二次直接均压，吸附压力为1.2Mpa，第二次均压结束时吸附塔压力还有0.3Mpa，放空气量较大，不利于进一步回收吸附塔死空间有效气体。如果进一步增加均压次数可以达到降低放空压力的目的，继而更多回收有效气体。
中国专利公开CN1085119A介绍的513流程，如下所示
| A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | OO | 1R | FR | |||
| 1R | FR | A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | OO | |||
| 3R | 2R | OO | 1R | FR | A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | |||
| 3L | L | P | 3R | 2R | OO | 1R | FR | A | 1L | 2L | PP | |||
| 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | OO | 1R | FR | A | |||
如上所示的工艺有三次直接均压，吸附压力为1.2Mpa，第三次均压结束时吸附塔压力还有0.2Mpa，放空气量仍较大，也不利于回收吸附塔死空间有效气体。
为了进一步降低均压结束时的吸附塔放空压力，本发明对工艺流程进行改进，可以通过在流程中增加一次以上中间升压，这样一来，程序编排可以提高直接均压次数，降低放空压力，有利于提高有效气体回收效果。
具体方法是：
第一，在最后一次均压前增加一次中间升压，用以代替部分最终升压的功能，由此可以使工艺上可以多安排一次直接均压；
第二，在每一次均压前的隔离时间区增加一次中间升压，用以代替部分最终升压的功能；提高吸附剂利用效率。
第三，结合第一与第二方法，可以在整个工艺流程中，在最后一次均压前增加一次中间升压，同时在每一次均压前的隔离时间区增加一次中间升压，用以代替部分最终升压的功能。
本发明实施例
实施例1：四塔三直均工艺
| A | 1L | 2L | P | 3L | L | PP | 3R | 2R | MR | 1R |
| 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | P | 3L | L | PP | 3R |
| L | PP | 3R | 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | P | 3L |
| 2L | P | 3L | L | PP | 3R | 3R | MR | 1R | A | 1L |
如上所示的工艺有三次直接均压，吸附压力为1.2Mpa，第三次均压结束时吸附塔压力只有0.23MPa，比四塔二直均工艺降低0.07MPa，有效气体收率有所提高。
实施例2：五塔一进四直均工艺
| A | 1L | 2L | 3L | PP | 4L | L | P | 4R | 3R | MR | 2R | MR | 1R | |
| 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | 3L | PP | 4L | L | P | 4R | 3R | MR | |
| 4R | 3R | MR | 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | 3L | PP | 4L | L | P | |
| 4L | L | P | 4R | 3R | MR | 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | 3L | PP | |
| 2L | 3L | PP | 4L | L | P | 4R | 3R | MR | 2R | MR | 1R | A | 1L | |
如上所示的工艺有四次直接均压，吸附压力为1.2Mpa，第三次均压结束时吸附塔压力还有0.15Mpa，比四塔二直均工艺降低0.05Mpa，有效气体收率有所提高。
实施例3：五塔二进三直均工艺
| A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | MR | 1R | ||||
| 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | ||||
| L | P | 3R | 2R | MR | 1R | A | 1L | 2L | PP | 3L | ||||
| 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | MR | 1R | A | 1L | ||||
| A | 1L | 2L | PP | 3L | L | P | 3R | 2R | MR | 1R | A | |||
如上所示的工艺有三次直接均压，吸附压力为1.2Mpa，第三次均压结束时吸附塔压力还有0.22Mpa，比五塔二进二直均工艺降低0.08Mpa，有效气体收率有所提高。
Claims (4)
1、一种改进的变压吸附工艺流程，其特征是对于任何一种有2个以上吸附塔的变压吸附工艺流程，在流程中至少安排一次中间升压过程，即在最后一次均压完成以前，利用吸附塔吸附阶段流出气来升压，使吸附塔压力升高到一定数值，而不是升到接近吸附压力，这个过程称为中间升压。
2、根据权利要求1所述的方法，中间升压过程可以安排在任意一次均压前完成。
3、根据权利要求1所述的方法，中间升压过程气体从吸附塔出口端流入吸附塔。
4、根据权利要求1所述的方法，中间升压过程可以为1～4次。
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