一种节能的氯化氢气体深度净化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种节能的氯化氢气体深度净化工艺，包括吸附、顺放、逆放、加热再生、冷吹和充压等过程。该工艺中采用三个提纯塔，这三个提纯塔处于吸附、加热再生和冷吹等不同过程。为了提高净化效果，原料气、冷吹气和再生器均采用冷冻盐水冷凝，可以使原料气及返回压缩机进口的循环气中杂质含量尽可能减少，达到深度净化的要求，产品气体中杂质含量由原来的250PPm下降到50PPm，同时为了提高产品气体单程收率，降低返回系统的气体所产生的能耗，在提纯塔加热再生前设置有顺放降压步骤，同时冷吹气直接用于加热做为再生气，减少了气体循环量，单程收率提高，能耗大幅度下降。

An advanced purification process of hydrogen chloride gas with energy saving

The invention discloses an energy saving deep purification process for hydrogen chloride gas, which comprises the processes of adsorption, vertical discharge, reverse discharge, heating regeneration, cold blow and pressure filling, etc.. Three purification towers are adopted in the process, and the three purification towers are in the process of adsorption, heating regeneration and cold blowing. In order to improve the purification effect of raw gas, cold air and regenerator using frozen brine condensation, recycle gas can make the raw material gas and return to the compressor inlet of the impurity content in as far as possible to reduce, achieve the depth of purification, the impurity content in the product gas from 250PPm down to 50PPm, at the same time in order to improve the yield of product gas. Energy consumption causes a decrease of the gas return system, in the regeneration and purification tower before heating is arranged along the steps of cold air at the same time put pressure, directly used for heating is angry again, reducing the gas circulation, improve the yield, energy consumption decreased greatly.

【技术实现步骤摘要】
一种节能的氯化氢气体深度净化工艺
本专利技术属于气体净化领域，具体涉及一种节能的氯化氢气体深度净化工艺。
技术介绍
现有技术公开了一种气体脱除杂质工艺，包括吸附、热再生和冷吹过程，而且该工艺中用到多个吸附塔，吸附、再生和冷吹过程交替进行，实现了气体净化的连续性，杂质脱除较为彻底。但在该工艺中，吸附完成后直接逆放，部分合格气体经加压后循环返回提纯系统，导致产品单程收率降低，能耗增加，同时单靠变温吸附进行吸附，杂质去除的深度不够，产品纯度不够高。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷，本专利技术要解决气体中杂质去除深度不够，产品纯度不够高、再生气循环量过大以及产品单程收率低的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种节能的氯化氢气体深度净化工艺，具体步骤为(现采用S103A吸附为例)：(1)吸附：原料气升压至0.5～0.6Mpa后，经冷凝器S108降温，再进入气液分离器S102进行气液分离；气体部分以-10～0℃的温度进入提纯塔S103A中，原料气中的杂质被塔内填充的吸附剂吸附；纯净的氯化氢气体从塔顶流出，经PV阀送出界区；(2)顺逆放降压：提纯塔S103A吸附结束后，阀门自动切换到提纯塔S103B进行吸附，S103A塔进入解吸过程；首先将塔内压力高于PV阀下游压力的气体顺着吸附方向放入产品气管道，再将剩余的气体逆着吸附方向逆放入冷凝器S106，提纯塔S103A内压力降至常压；此时提纯塔S103C处于冷吹阶段；(3)加热再生：从提纯塔S103C顶部出来的冷吹气，经加热器S105加热成再生气后，逆着吸附方向进入需要再生的提纯塔S103A，吸附组分被解吸；解吸气从提纯塔S103A底部进入冷凝器S106降温，再进入再生分离器S107进行气液分离，分离后的气体返回到原料气压缩机S101的进口；加热再生后，提纯塔S103A进入冷吹阶段；(4)冷吹：从产品气管道上引一部分产品气经冷凝器S104冷却成冷吹气后，顺着吸附方向进入需要冷吹的提纯塔S103A，直到提纯塔内吸附剂降为常温；冷吹出来的气体做为下一台需要加热再生的提纯塔的气源；(5)充压：冷吹结束后，向提纯塔S103A中引入产品气体，使塔内压力达到吸附压力0.5～0.6Mpa；此时提纯塔S103A即完成了整个解吸过程，进入备用阶段；(6)重复步骤(1)～(5)，原料气体则源源不断地净化成为合格的产品气体。本专利技术的有益效果是：原料气升压至0.5～0.6Mpa后再进入吸附塔，加压的情况下吸附剂吸附容量加大，吸附效果更佳。原料气在进入吸附塔之前先通过冷凝器，原料气中的部分杂质被冷凝液化，再经过气液分离器分离后，原料气中杂质减少；而且经过冷凝后，原料气的温度降至-10～0℃，杂质更容易被吸附剂吸附，产品气体得到深度净化，产品气体纯度更高。该技术方案设置了顺放和逆放步骤，采用这种技术方案的有益效果是：提纯塔中压力高于PV阀下游的气体顺着吸附方向进入产品气管道，产品气体单程收率提高，而且返回压缩机进口的气体量减少，在减小压缩机负荷的同时可以降低压缩机的能耗；逆放时，提纯塔中剩余气体返回压缩机的进口，经压缩机升压后将气体重新送入提纯塔提纯，没有气体排放，既节约了有用气体，气体收率大幅度提高，也不会造成环境污染。另外，经过顺放和逆放步骤后，提纯塔内的压力降至常压，通入加热的再生气后，杂质组分可快速、完全地解吸出来，再生程度高，再次投入吸附过程时，得到的产品气体的纯度提高。吸附剂随着温度的升高吸附能力下降。再生时，向提纯塔中逆着吸附方向通入加热后的再生气，吸附组分被充分解吸出来，吸附剂得到较为充分地再生；再生气经冷凝和气液分离后，返回压缩机的进口，气体在整个装置内循环，不外排，既提高了产品气体收率，也不会造成环境污染。而且解吸出来的气体在返回压缩机进口的过程中经过以冷冻盐水为冷媒的再生气冷凝器和气液分离器后，气体中杂质组分分离得较为完全，气体净化深度深。再生完成后向提纯塔中引入部分产品气体，将塔内的压力提升至吸附压力，保证吸附剂有较强的吸附能力。三个提纯塔之间同时进行吸附、加热再生和冷吹过程，根据时序设置三个提纯塔内交替进行吸附、再生与冷吹过程，减少了用于再生的气体量，减少了压缩机的压缩量，极大地降低了能耗。进一步的，气体的具体流向为：原料气从进行吸附过程的提纯塔底部进入，在塔内进行吸附提纯；从吸附提纯塔顶部出来的纯净产品气体，其中一部分从产品管道6通过程控阀门V10进入冷凝器S104，经冷凝器S104冷却后成为冷吹气，再通过程控阀门V6顺着吸附方向进入需要冷吹的提纯塔，直到塔内温度降至常温；冷吹气通过设置在塔顶的程控阀门V3流入管道8，经过程控阀门V9后进入加热器S105，经加热器S105加热后成为再生气，再生气经过管道9和程控阀门V4后逆着吸附方向进入需要再生的提纯塔，塔内被吸附的组分经过解吸后通过程控阀门V5进入冷凝器S106，再进入再生分离器S107进行气液分离；分离后的气体通过管道12返回到压缩机S101的进口。采用上述进一步技术方案的有益效果是：本专利技术冷吹和再生同时进行。冷凝器S104出来后的气体进入其中一个需要冷吹的提纯塔后即进入加热器加热，再进入需要加热解吸的提纯塔，这样冷吹和加热用的气体是同一股气体，减少了气体回收产生的能耗。需要返回压缩机进口的再生气先后经过再生气冷凝器和再生气分离器，返回原料气进口的气体杂质含量大大降低，产品气体的纯度大大提高。进一步的，冷凝器S104、冷凝器S106和冷凝器S108中的冷凝介质为冷冻盐水。采用上述技术方案的有益效果是：冷凝器S104、冷凝器S106和冷凝器S108中的冷凝介质为冷冻盐水，可以将管道中的气体冷却至需要的温度，同时可以将气体中易液化的杂质冷凝成液体，减少杂质在净化装置中的流通，不仅能够提高产品气的纯度，还能降低能耗。进一步的，冷吹气的温度为-5～0℃。采用上述进一步技术方案的有益效果是：-5～0℃的冷吹气将需要冷吹的提纯塔降至较低温度，处于低温状态的原料气进入提纯塔后，保证了低温条件下吸附剂对杂质的吸附率，提高了产品气体的纯度。进一步的，再生气的温度为180～230℃。采用上述进一步技术方案的有益效果是：180～230℃的再生气可以将吸附剂中吸附的杂质组分充分解吸出来，使提纯塔内的吸附剂充分再生，以便进入后面的吸附步骤时，可以对原料气中的杂质进行完全吸附，提高产品气体的纯度。进一步的，提纯塔中填充至少一种分子筛吸附剂。采用上述进一步技术方案的有益效果是：不同的分子筛吸附剂对不同的杂质的吸附效果不同，方案根据原料气中杂质的特性设置不同的吸附剂，能将原料气中的杂质降到最少，得到高纯度的产品气体。附图说明图1为本专利技术的管线图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术提供了一种节能的氯化氢气体深度净化工艺，包括吸附、顺放、逆放、加热再生、冷吹和充压等步骤。该工艺用到多台提纯塔，这些提纯塔并联设置；在本专利技术中采用三台提纯塔，在这三台提纯塔中交替进行吸附、加热再生和冷吹过程。气体净化的具体工艺为：原料气通过管道1进入压缩机S101，原料气被加压至0.5～0.6Mpa后，通过管道2进入冷冻盐水冷却器S108降温，原料气中易冷凝的杂质组分成为液体，在气液分离器S102中进行气液分离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能的氯化氢气体深度净化工艺，其特征是：具体步骤为：(1)吸附：原料气升压至0.5～0.6Mpa后，经冷凝器S108降温，再进入气液分离器S102进行气液分离；气体部分以‑10～0℃的温度进入提纯塔S103A中，原料气中的杂质被塔内填充的吸附剂吸附；纯净的氯化氢气体从塔顶流出，经PV阀送出界区；(2)顺逆放降压：提纯塔S103A吸附结束后，阀门自动切换到提纯塔S103B进行吸附，S103A塔进入解吸过程；首先将塔内压力高于PV阀下游压力的气体顺着吸附方向放入产品气管道，再将剩余的气体逆着吸附方向逆放入冷凝器S106，提纯塔S103A内压力降至常压；此时提纯塔S103C处于冷吹阶段；(3)加热再生：从提纯塔S103C顶部出来的冷吹气，经加热器S105加热成再生气后，逆着吸附方向进入需要再生的提纯塔S103A，吸附组分被解吸；解吸气从提纯塔S103A底部进入冷凝器S106降温，再进入再生分离器S107进行气液分离，分离后的气体返回到原料气压缩机S101的进口；加热再生后，提纯塔S103A进入冷吹阶段；(4)冷吹：从产品气管道上引一部分产品气经冷凝器S104冷却成冷吹气后，顺着吸附方向进入需要冷吹的提纯塔S103A，直到提纯塔内吸附剂降为常温；冷吹出来的气体做为下一台需要加热再生的提纯塔的气源；(5)充压：冷吹结束后，向提纯塔S103A中引入产品气体，使塔内压力达到吸附压力0.5～0.6Mpa；此时提纯塔S103A即完成了整个解吸过程，进入备用阶段；(6)重复步骤(1)～(5)，原料气体则源源不断地净化成为合格的产品气体。...

【技术特征摘要】
1.一种节能的氯化氢气体深度净化工艺，其特征是：具体步骤为：(1)吸附：原料气升压至0.5～0.6Mpa后，经冷凝器S108降温，再进入气液分离器S102进行气液分离；气体部分以-10～0℃的温度进入提纯塔S103A中，原料气中的杂质被塔内填充的吸附剂吸附；纯净的氯化氢气体从塔顶流出，经PV阀送出界区；(2)顺逆放降压：提纯塔S103A吸附结束后，阀门自动切换到提纯塔S103B进行吸附，S103A塔进入解吸过程；首先将塔内压力高于PV阀下游压力的气体顺着吸附方向放入产品气管道，再将剩余的气体逆着吸附方向逆放入冷凝器S106，提纯塔S103A内压力降至常压；此时提纯塔S103C处于冷吹阶段；(3)加热再生：从提纯塔S103C顶部出来的冷吹气，经加热器S105加热成再生气后，逆着吸附方向进入需要再生的提纯塔S103A，吸附组分被解吸；解吸气从提纯塔S103A底部进入冷凝器S106降温，再进入再生分离器S107进行气液分离，分离后的气体返回到原料气压缩机S101的进口；加热再生后，提纯塔S103A进入冷吹阶段；(4)冷吹：从产品气管道上引一部分产品气经冷凝器S104冷却成冷吹气后，顺着吸附方向进入需要冷吹的提纯塔S103A，直到提纯塔内吸附剂降为常温；冷吹出来的气体做为下一台需要加热再生的提纯塔的气源；(5)充压：冷吹结束后，向提纯塔S103A中引入产品气体，使塔内压力达到吸附压力0.5～0.6Mpa；此时提纯塔S103A即完...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓谦，李可根，
申请(专利权)人：成都盛利达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51