一种中温真空变压吸附系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种中温真空变压吸附系统及方法。系统包括吸附塔、产品气罐、顺冲气罐、冲洗气罐、逆放气罐等。系统设置多个吸附塔或均压罐。方法包括吸附、恒压顺冲、逆放以及冲洗和/或真空解吸等工序。多塔或塔罐运行中，恒压顺冲工序后的吸附塔进入均压降压工序，同时与该吸附塔连接的另一吸附塔或均压罐进入均压升压工序。降压后的吸附塔进入冲洗和/或真空解吸使吸附剂再生后进入均压升压，同时连接的另一吸附塔或均压罐进入均压降压。恒压顺冲包括高压顺冲和低压顺冲。本发明专利技术通过加入高压顺冲、低压顺冲等恒压顺冲步骤，使得吸附结束后吸附塔内的有效气体仍能进入产品气罐，明显改善变压吸附气体回收率，同时产品气纯度仍然可以达到要求。

A Medium Temperature Vacuum Pressure-swing Adsorption System and Method

The invention discloses a medium temperature vacuum pressure swing adsorption system and method. The system includes adsorption tower, product gas tank, flushing gas tank, flushing gas tank, reverse degassing gas tank, etc. The system is equipped with multiple adsorption towers or pressure equalizing tanks. The methods include adsorption, constant pressure forward flushing, reverse discharge, flushing and/or vacuum desorption. In the operation of multi-tower or tank, the adsorption tower after the constant pressure forward-flushing process enters the pressure-equalizing and pressure-lowering process, while another adsorption tower or pressure-equalizing tank connected with the adsorption tower enters the pressure-equalizing and pressure-boosting process. After depressurization, the absorbent column enters the flushing and/or vacuum desorption to regenerate the absorbent and then enters the pressure equalization boost. At the same time, another absorber or pressure equalizing tank connected with the absorbent column enters the pressure equalization and pressure reduction. Constant pressure forward impulse includes high pressure forward impulse and low pressure forward impulse. By adding constant pressure impulse steps such as high-pressure impulse and low-pressure impulse, the effective gas in the adsorption tower can still enter the product gas tank after adsorption, and the recovery rate of pressure swing adsorption gas can be obviously improved, while the product gas purity can still meet the requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种中温真空变压吸附系统及方法
本专利技术涉及一种中温真空变压吸附系统及方法，属于气体提纯

技术介绍
在化工、发电等领域中，需要对各类混合气体进行分离净化，例如合成氨工艺中需要对合成气中的CO2、H2S等进行脱除，制得纯净的氢气以用于和氮气反应合成。传统混合气体净化方式为低温甲醇洗，该方法首先需要对气体进行降温，冷却后的气体进入吸收塔，其中CO2、H2S被低温液态甲醇吸收，其余气体经冷量回收、再次加热后继续进行后续工序。气体的冷却与再热过程会带来能量的浪费，且需要复杂的换热与制冷装置。变压吸附净化的方法是一种能对各种气体进行分离回收，得到高纯度特定组分气体的有效方法。传统的变压吸附工艺主要用于空气分离以及气体净化回收，工作温度为常温，产品气纯度和收率很难同时达到较高水平，需要通过工艺改进以及提升吸附剂性能来提高技术指标。CN102351147A公开了一种用于CO2、H2S与H2混合气体分离的中温变压吸附方法，用以在中温下直接脱除CO2、H2S等酸性气体，避免中温气体净化过程中由于降温带来的能量损失，提高能量利用效率。但该方法中H2回收率较低，CO2的脱除精度有待提高。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述系统包括吸附塔、产品气罐(2)、顺冲气罐(5)、冲洗气罐(1)、逆放气罐(4)；所述吸附塔下方设有原料气入口、逆放气出口和顺冲气入口，且所述吸附塔上方设有产品气口、均压口与冲洗气入口；所述吸附塔内装填有吸附剂；所述产品气罐(2)通过连接管道与所述吸附塔的产品气口相连，所述顺冲气罐(5)、逆放气罐(4)分别与所述吸附塔的顺冲气入口、逆放气出口相连；所述冲洗气罐(1)通过连接管道与所述吸附塔的冲洗气入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述系统包括吸附塔、产品气罐(2)、顺冲气罐(5)、冲洗气罐(1)、逆放气罐(4)；所述吸附塔下方设有原料气入口、逆放气出口和顺冲气入口，且所述吸附塔上方设有产品气口、均压口与冲洗气入口；所述吸附塔内装填有吸附剂；所述产品气罐(2)通过连接管道与所述吸附塔的产品气口相连，所述顺冲气罐(5)、逆放气罐(4)分别与所述吸附塔的顺冲气入口、逆放气出口相连；所述冲洗气罐(1)通过连接管道与所述吸附塔的冲洗气入口相连。2.根据权利要求1所述的一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述顺冲气罐(5)包括高压顺冲气罐和低压顺冲气罐；所述产品气罐包括高压产品气罐和低压产品气罐。3.根据权利要求1所述的一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述系统设置有包括吸附塔A(7)和吸附塔B(8)的多个吸附塔，所述多个吸附塔之间通过所述均压口相连。4.根据权利要求1所述的一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述系统还包括均压罐，所述均压罐与所述吸附塔的均压口相连。5.一种中温真空变压吸附方法，其使用如权利要求1所述的一种中温真空变压吸附系统，其特征在于，所述方法包括吸附、恒压顺冲、逆放以及冲洗和/或真空解吸工序，包括：将吸附塔的产品气口开启，使吸附塔与产品气罐连通，逆向升压至吸附设定压力，使吸附塔进入吸附工序；吸附：使吸附塔的产品气口与产品气罐连通，并使吸附塔的原料气入口处于开启状态；使原料气由吸附塔的原料气入口进入吸附塔，在吸附塔内通过吸附剂的选择性吸附分离易吸附气体，使难吸附气体从吸附塔的产品气口进入产品气罐；恒压顺冲：使吸附塔的原料气入口处于关闭状态，使吸附塔的产品气口处于开启状态，并打开吸附塔的顺冲气入口，使吸附塔与产品气罐、顺冲气罐分别处于连通状态；使顺冲气体进入吸附塔；在顺冲气体的推进下，吸附塔顶部的难吸附气体从产品气口进入产品气罐；顺冲过程中使吸附塔内压力恒定；逆放：打开吸附塔的逆放气出口，使其与大气或逆放气罐连通，沿吸附反方向释放吸附塔中气体，使吸附塔逆向降压至与环境压力相同，使易吸附气体通过逆放气出口进入逆放气罐；使吸附塔逆放降压结束后进入冲洗和/或真空解吸使吸附塔中的吸附剂得到再生，并使得易吸附气体组分释放出吸附塔；以及冲洗：使吸附塔的逆放气出口和冲洗气入口开启，使冲洗气从吸附塔顶部进入，由逆放气出口流出，使得吸附剂得到再生，并使得易吸附气体组分随冲洗气流出吸附塔；和/或真空解吸：使吸附塔的逆放气出口开启，并与真空泵(6)入口相连通，通过抽真空使吸附塔中气体沿吸附反方向释放，从而使得吸附塔进一步逆向降压，并在真空泵出口处得到易吸附气体，使吸附剂得到再生；吸附塔冲洗和/或真空解吸后，使吸附塔的产品气口开启，使吸附塔与产品气罐连通，逆向升压至吸附设定压力，使吸附塔进入吸附工序。6.根据权利要求5所述的一种中温真空变压吸附方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：史翊翔，李爽，蔡宁生，郝培璇，朱炫灿，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11