【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压吸附操作。更具体地说,涉及在可变要求条件下的操作。在现有技术中,已知变压吸附方法和系统可用来实现所需的原料混合气的分离。在实施变压吸附(PSA)法时,使含有一种易吸附组分和一种不易吸附组分的原料气混合物通过一个能在较高吸附压力下选择性吸附易吸附组分的吸附床。此后,使该床减压到一个可解吸所述易吸附组分的较低的解吸压力,并在加入另一批原料气混合物之前,从所述床中除去易吸附组分,在PSA系统中连续进行这种周期性的吸附-解吸操作。在常见的PSA实践中,一般采用多床系统,其中,按一个循环计,用每个床进行与系统中其它床所进行工序相互关联的PSA处理工序。PSA技术可非常有利地用于分离空气,以得到产物氮气和副产物氧气。对于这样的操作,通常采用平衡型吸附剂,如沸石分子筛,用来选择性吸附氮气(空气中的易吸附组分),而允许氧气(空气中的不易吸附组分)通过吸附材料床。这样,可以生产所需浓度的稳定的氮气和氧气流。虽然PSA方法和系统可在稳态条件下对于所需的氮气和氧气生产很容易地实现最佳化,但在不同的实际工业应用中,对这些气体产物的要求不能在长的时间期间保持不变。现有技术中还需要进一步发展PSA方法和系统,以适合在可变的控制条件下操作。因此,需要调节式控制装置,以便使PSA系统可以有效地操作,从而在可变的用户要求条件下,保持所需产物的供应和纯度,同时在降低要求的条-->件下,降低能量的要求。因此,本专利技术的一个目的是提供一种PSA方法和系统,用来在可变要求的条件下由空气生产氮气和氧气。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的PSA方法和系统,用来在降低氮气产物气量 ...
【技术保护点】
在一种变压吸附方法中,生产氮气产品以供给可变需求的用途,用时生产副产物氧气。所述的产物在一个包含至少两个能选择性吸附氮(作为原料空气中的易吸附组分)的吸附床的变压吸附系统中生产,按一个循环计,每个床经历的处理程序包括将原料空气通入床中,以便在较高的吸附压力下选择性地吸附氮气,使所述床降压到一较低的解吸压力,以解吸氮气,并从床中回收,其特征包括: (a)将回收的氮气送入一个氮气贮存容器,以供给下游所述氮气的可变需求的用途; (b)在每个床的吸附一解吸处理程序中提供一个调节期间,在此期间,不向床通入气体,也不从床中排出气体,各床中调节期间同时发生; (c)在调节期间内监测氮气贮存容器,以确定氮气需求的变化; (d)在可用于设计操作条件下以所需纯度生产氮气的时间与在降低需求的条件下以基本相同的纯度生产氮气的所述时间之间调整处理程序的总循环时间和各个处理步骤的时间;和 (e)按照降低需求的条件减少变压吸附系统的能量消耗,从而可在可变需求条件下操作该方法,生产纯度恒定的氮气产物,在降低需求操作期间大幅度降低能量消耗。
【技术特征摘要】
US 1990-5-25 528,8061、在一种变压吸附方法中,生产氮气产品以供给可变需求的用途,同时生产副产物氧气。所述的产物在一个包含至少两个能选择性吸附氮(作为原料空气中的易吸附组分)的吸附床的变压吸附系统中生产,按一个循环计,每个床经历的处理程序包括将原料空气通入床中,以便在较高的吸附压力下选择性地吸附氮气,使所述床降压到一较低的解吸压力,以解吸氮气,并从床中回收,其特征包括:(a)将回收的氮气送入一个氮气贮存容器,以供给下游所述氮气的可变需求的用途;(b)在每个床的吸附一解吸处理程序中提供一个调节期间,在此期间,不向床通入气体,也不从床中排出气体,各床中调节期间同时发生;(c)在调节期间内监测氮气贮存容器,以确定氮气需求的变化;(d)在可用于设计操作条件下以所需纯度生产氮气的时间与在降低需求的条件下以基本相同的纯度生产氮气的所述时间之间调整处理程序的总循环时间和各个处理步骤的时间;和(e)按照降低需求的条件减少变压吸附系统的能量消耗,从而可在可变需求条件下操作该方法,生产纯度恒定的氮气产物,在降低需求操作期间大幅度降低能量消耗。2、按权利要求1的方法,其特征是所述氮气贮存容器是可变容积的容器。3、按权利要求1的方法,其特征是所述氮气产物是在一个两床变压吸附系统中生产的。4、按权利要求2的方法,其特征是所述氮气产物是在一个两床变压吸附系统中生产的。5、按权利要求4的方法,其特征是每个床中的高吸附压力一低解吸压力程序包括两个调节期间,一个在每个床由低解吸压力开始再加压之前,另一个在由其高吸附压力降压之前,一个床中在加压之前的调节期间,在时间上与另一个床中在降压之前的调节期间相一致。6、按权利要求1的方法,其特征是低解吸压力为低于大气压的压力。7、按权利要求2的方法,其特征是低解吸压力是低于大气压的压力。8、按权利要求5的方法,其特征是低解吸压力是低于大气压的压力。9、按权利要求5的方法,其特征是每个床的处理程序包括:(a)由高吸附压力排气到一个中间压力,从床的原料一产物端排出氮气;(b)将床抽空到一个较低的低于大气压的压力,从床的原料一产物端进一步排出氮气;(c)继续将床抽空到一个低于大气压的解吸压力;(d)向床的吹洗一排气端加入副产物氧气进行吹洗,从床的原料一产物端排出另一些氮气,(e)调节,没有气体通入床,也不从床排出气体;(f...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯斯莫拉列克,
申请(专利权)人:联合碳化工业气体技术公司,
类型:发明
国别省市:US[美国]
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