一种吸附塔、吸附净化系统以及净化方法技术方案

本发明专利技术提供了一种吸附塔、吸附净化系统以及净化方法。其中吸附塔包括吸附塔本体和换热装置，吸附塔设置有原料气入口接管和净化气出口接管，换热装置包括多根设置在吸附塔内的换热管，换热管之间具有用于填充吸附剂的空隙。吸附净化系统包括至少两个并联的吸附塔，部分吸附塔处于吸附状态部分处于吸附阶段部分处于吸附剂再生阶段，系统可以连续进行净化，处理效率高。净化的方法主要包括吸附步骤和吸附剂再生步骤；吸附剂再生步骤中，先采用换热装置和热的再生气一起对吸附剂进行加热，然后采用换热装置和冷的再生气一起对吸附剂进行冷却。本发明专利技术的方法中，采用了换热装置协同再生气对吸附剂进行再生，可以减少再生气的用量。

Adsorption tower, adsorption purification system and purification method

The invention provides an adsorption tower, an adsorption purification system and a purification method. Which includes the adsorption tower adsorption tower body and a heat exchanger, the adsorption tower is provided with a feed gas entrance over the nozzle and a waste gas outlet, the heat exchanging device comprises a plurality of heat exchange tubes arranged in the adsorption tower, with gap for adsorbents filled between the heat pipe. The adsorption tower system includes at least two parallel adsorption purification, partial adsorption column is the adsorption state in the adsorption stage in the adsorbent regeneration stage, the system can be purified, the processing efficiency is high. The method includes the steps of purification and adsorption and adsorbent regeneration steps; adsorbent regeneration step, the regeneration gas heat exchanger and heat heating for the adsorbent, and the heat exchanging device and regeneration gas cooled with adsorbent for cooling. In the method of the invention, the heat exchange device is used for the regeneration of the adsorbent, and the amount of re gas can be reduced.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体净化
，具体而言，涉及一种吸附塔、吸附净化系统以及净化方法。
技术介绍
目前天然气净化工艺中，常采用吸附剂除去原料气中的CO2和水分等杂质，原料气包括但不限于天然气。在现有净化工艺流程中会涉及到吸附剂再生的步骤：原料气经吸附剂吸附净化后送出界外，然后被水分饱和的吸附剂通过再生步骤，将水从吸附剂上分离出来。吸附剂的再生步骤分为热吹和冷吹：热吹时，再生气通过加热器加热后直接进入吸附塔加热吸附剂，吸附剂受热后，吸附剂内的水蒸发并被再生气带走并送出界外；冷吹时，被冷却的再生气直接进入吸附塔冷却吸附剂，经过热吹和冷吹后的吸附剂可以再次被利用。该工艺的缺点是：再生气消耗大，且再生不彻底。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种吸附塔，该吸附塔可以对设置吸附塔内的吸附剂进行加热或冷却，具有再生气消耗量少、吸附剂再生更彻底等优点。本专利技术的第二目的在于提供一种吸附净化系统，该吸附净化系统具有需要更少的再生气、对吸附剂的再生更彻底等优点。本专利技术的第三目的在于提供一种基于本专利技术的吸附净化系统的净化方法，该方法具有需要更少的再生气、对吸附剂的再生更彻底等优点。本专利技术是这样实现的：一种吸附塔，包括吸附塔本体和换热装置，吸附塔设置有原料气入口接管和净化气出口接管，换热装置包括多根设置在吸附塔内的换热管，换热管之间具有用于填充吸附剂的空隙。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附塔还包括设置在吸附塔本体的外壁的换热夹套。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附塔本体的内壁设置有保温绝热衬里。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附塔本体内设置有由吸附剂组成的复合床。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附剂为分子筛类、硅胶类、氧化铝类和活性炭类吸附剂中的至少一种。一种吸附净化系统，包括原料气管路、净化气管路、再生气管路、外换热介质管路、配套的仪控阀门，以及至少两个上述的吸附塔。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附塔的数量为2～12个。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附净化系统还包括用于向换热装置输送热介质的加热系统和用于向换热装置输送冷介质的冷却系统，外换热介质管路包括热介质输送管和冷介质输送管，热介质输送管将加热系统和换热装置连通，冷介质输送管将冷却系统和换热装置连通。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，热介质为原料气、净化气、蒸汽、外来气和导热油中的任一种，冷介质为原料气、净化气、外来气、水和导热油中的任一种。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，吸附净化系统还包括加热再生气的再生气换热器和再生气换热管路。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，再生气为原料气、净化气和外来气中的至少一种。原料气是指待净化处理的气体，净化气是指净化后的气体，外来气是指除原料气和净化气外的其他气体。优选地，外来气为氢气、合成气、空气和氮气中任一种。本专利技术的吸附塔及吸附净化系统可以用于气体的吸附净化处理，尤其适用于气体的脱碳、脱水、脱重烃、脱硫等工艺。原料气包括但不限于天然气。一种根据上述吸附净化系统的净化方法，包括吸附步骤和吸附剂再生步骤；吸附剂再生步骤为：向吸附塔内通入热的再生气进行热吹，并向换热装置内通入热介质并对吸附塔内的吸附剂同时进行加热；然后向吸附塔内通入冷的再生气进行冷吹，并向换热装置内通入冷介质并对吸附塔内的吸附剂同时进行冷却再生。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过上述设计得到的吸附塔，使用时，可以将换热装置和再生气配合使用，有利于减少再生气的用量。本专利技术通过上述设计得到的吸附净化系统，包括了至少两个由本专利技术提供的吸附塔，吸附净化系统在使用的过程中，相比于现有技术需要更少的再生气。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施方式提供的吸附塔的示意图；图2是本专利技术实施方式提供的吸附塔的横截面示意图；图3是本专利技术实施方式提供的吸附净化系统的示意图；图4是图3中去除了原料气管路和净化气管路后的示意图；图5是图4中去除了再生气相关管路后的示意图；图6是图4中去除了换热管路后的示意图。图中标记分别为：吸附塔100；吸附塔本体101；上封头102；下封头103；人孔104；原料气入口接管105；净化气出口接管106；气体分布器107；气体收集器108；换热管109；空隙110；换热夹套111；夹套出料口接管112；夹套进料口接管113；上积液箱114；下积液箱115；换热介质入口116；换热介质出口117；钢架118；第一吸附塔201；第二吸附塔202；第三吸附塔203；再生气换热器204；原料气管路310；原料气入口端311；净化气管路320；净化气出口端321；再生气进口管路330；再生气入口端331；再生气出口管路340；再生气出口端341；第一再生气换热管路350；第二再生气换热管路360；第一热介质输送管370；热介质入口端371；第二热介质输送管380；热介质出口端381；第一冷介质输送管390；冷介质入口端391；第二冷介质输送管410；冷介质出口端411；阀门215～244。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附塔，其特征在于，包括吸附塔本体和换热装置，所述吸附塔设置有原料气入口接管和净化气出口接管，所述换热装置包括多根设置在所述吸附塔内的换热管，所述换热管之间具有用于填充吸附剂的空隙。

【技术特征摘要】
1.一种吸附塔，其特征在于，包括吸附塔本体和换热装置，所述吸附塔设置有原料气入口接管和净化气出口接管，所述换热装置包括多根设置在所述吸附塔内的换热管，所述换热管之间具有用于填充吸附剂的空隙。2.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔还包括设置在所述吸附塔本体的外壁的换热夹套。3.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔本体的内壁设置有保温绝热衬里。4.根据权利要求1所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附塔本体内设置有由吸附剂组成的复合床。5.根据权利要求4所述的吸附塔，其特征在于，所述吸附剂为分子筛类、硅胶类、氧化铝类和活性炭类吸附剂中的至少一种。6.一种吸附净化系统，其特征在于，包括原料气管路、净化气管路、再生气管路、外换热介质管路、配套的仪控阀门，以及至少两个根据权利要求1～5任一项所述的吸附塔。7.根据权利要求6所述的吸附净化系统，其特征在于，所述吸附塔的数量为2～12个。8.根据权利要求6所述的吸附净化系统，其特征在于，所述吸附净化系统还包括用于向所述换热装置输送热介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惊涛，黄文俊，
申请(专利权)人：成都赛普瑞兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51