【技术实现步骤摘要】
存储器、变压吸附的最优吸附时间确定方法、装置及设备
本专利技术涉及石油化工领域，特别是涉及存储器、变压吸附的最优吸附时间确定方法、装置及设备。
技术介绍
变压吸附是炼厂获得高纯氢的最主要手段，主要利用含氢物流中杂质组分“高压下吸附、低压下解吸”的原理进行氢气富集。变压吸附装置一般都包括有多个不同类型吸附剂的复合床层，通常情况下，会从下至上依次装填活性氧化铝、硅胶、活性炭等各种类型的分子筛吸附剂。在实际生产中，变压吸附装置的吸附压力、再生解吸压力等与上下游系统相匹配，基本是恒定不变的，只有吸附时间是装置操作调节的重要参数。通常情况下，延长吸附时间，意味着单位时间内再生频率减少，可提高目的产品氢气的回收效率，但吸附时间过长易造成杂质穿透床层使产品氢质量不合格，严重情况下造成吸附剂中毒；反之，缩短吸附时间，意味着单位时间内再生频率增加，则降低了氢气回收效率。由上可知，对于变压吸附装置，确定其准确的最优吸附时间具有重要的现实意义。现有技术中，如公开号为CN1314200A和CN102527188A的专...
【技术保护点】
1.一种变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、根据吸附平衡方程、传质速率方程和总传质平衡方程的要求，以及根据变压吸附装置的设计参数和操作参数，设定各方程所需参数初始值；/nS2、所述变压吸附装置包括多个吸附层，采用吸附平衡方程、传质速率方程和总传质平衡方程，建立所述变压吸附装置的数学模拟模型；/nS3、对所述数学模拟模型进行数学求解，获取产品氢组成和流量，并根据原料气中一氧化碳和/或硫化物穿透其专用分子筛吸附层所需的时间确定特定穿透时间；/nS4、判断步骤S3求解结果中的产品氢组成是否满足预设计算要求，/n如果否，修正所述吸附平衡方程中吸附平衡常数...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，包括步骤：
S1、根据吸附平衡方程、传质速率方程和总传质平衡方程的要求，以及根据变压吸附装置的设计参数和操作参数，设定各方程所需参数初始值；
S2、所述变压吸附装置包括多个吸附层，采用吸附平衡方程、传质速率方程和总传质平衡方程，建立所述变压吸附装置的数学模拟模型；
S3、对所述数学模拟模型进行数学求解，获取产品氢组成和流量，并根据原料气中一氧化碳和/或硫化物穿透其专用分子筛吸附层所需的时间确定特定穿透时间；
S4、判断步骤S3求解结果中的产品氢组成是否满足预设计算要求，
如果否，修正所述吸附平衡方程中吸附平衡常数的参数值，并返回步骤S3；如果是，转至步骤S5；
S5、建立所述变压吸附装置的非线性规划模型；
S6、对所述非线性规划模型进行求解，得到所述变压吸附装置的最优吸附时间；在求解时，以所述变压吸附装置的吸附时间为优化变量，以产品氢中的预设组分达到预设值为目标函数值，以吸附时间小于所述特定穿透时间为约束条件；其中，所述吸附时间的初始值根据初次获取的所述特定穿透时间进行设置；
所述吸附平衡方程包括：
其中，θi表示待吸附的混合气体中，某层吸附剂上气体组分i的覆盖率；pi表示待吸附的混合气体中，气体组分i的分压；Bi表示气体组分i在该层吸附剂上的兰格缪尔吸附平衡常数；qi表示i组分的吸附量，qmax,i表示混合气分中i组分的最大吸附量。
2.根据权利要求1所述的变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，
所述设计参数包括：所述变压吸附装置的高度、内径以及吸附剂的装填量、类别、孔容和比表面积；
所述操作参数包括：原料气的流量、组成以及吸附操作的温度、压力和理论穿透时间。
3.根据权利要求1所述的变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，所述数学模拟模型中方程的参数包括：
扩散系数、传质系数、pelect数和兰格缪尔吸附平衡常数。
4.根据权利要求1所述的变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，所述判断步骤S3求解结果中的产品氢组成是否满足预设计算要求，包括：
判断步骤S3求解结果中的产品氢组成与实际装置获取的产品氢组成的相对偏差是否小于预设偏差值；所述预设偏差值包括1％～5％。
5.根据权利要求1所述的变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，所述以产品氢中的预设组分达到预设值为目标函数值，包括：
一氧化碳的预设值为0.2ppm，和/或，硫化物的预设值为4ppb。
6.根据权利要求2所述的变压吸附的最优吸附时间确定方法，其特征在于，还包括：
技术研发人员：王阳峰，孟凡忠，张龙，张胜中，范得权，王红涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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