一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统技术方案

本实用新型专利技术属于工业气体分离提纯技术领域，具体涉及一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统。本实用新型专利技术的气体分离提纯系统包括原料气管线和产品气管线，原料气管线和产品气管线之间连接有若干吸附管线，吸附管线上设置有吸附塔，若干吸附管线之间连接有顺放管线，顺放管线上并联有若干冲洗再生调节管线；所述冲洗再生调节管线上依次设置有顺放罐和冲洗调节阀，若干单数吸附管线之间连接有单数冲洗管线，若干双数吸附管线之间连接有双数冲洗管线，冲洗再生调节管线的另一端分别与单数冲洗管线、双数冲洗管线连接。本实用新型专利技术提供了一种多次交错冲洗再生的效果整体一致以保证装置整体运行效果和产品收率的气体分离提纯系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统


[0001]本技术属于工业气体分离提纯
，具体涉及一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统。

技术介绍

[0002]变压吸附(Pressure Swing Adsorption，PSA)气体分离提纯技术利用气体组分在吸附剂上的平衡吸附容量和吸附速率等吸附特性的差异以及吸附容量随压力变化的特性，通过周期性的压力变化实现吸附和解吸过程的交替进行，从而实现气体的分离或提纯，属于物理过程，在常温下即可实现。由于PSA系统由多个配置完全相同的吸附塔和程控阀组合并联而成，其整体性能也遵循木桶短板理论，整个系统的性能由并联个体中性能最差的决定，因此要求尽量提高系统中每个过程的一致性。
[0003]带两个顺放罐的变压吸附工艺(ZL 200510020305.X)专利的顺放冲洗过程采用每个顺放罐后各设置二台调节阀控制冲洗再生过程，参见运行步序表1和图7，每步冲洗再生由两个调节阀分别控制不同系列的冲洗再生过程，冲洗再生过程会因为调节阀的性能差异出现冲洗再生效果的不同，同时每个调节阀在前中后期的控制方案不同需要分别设置参数，导致调节阀的控制程序组态非常复杂，实际控制效果与理论设计有较大的差距，影响吸附剂的冲洗再生洁净程度，最终导致冲洗再生效果偏离设计值。
[0004]表1：10
‑2‑
5/P带两个顺放罐的变压吸附运行工艺表
[0005][0006][0007]在冲洗再生一采用两个调节阀分别控制不同系列的冲洗再生一过程，冲洗再生二同样采用两个不同的调节阀控制不同系列的冲洗再生二过程时，每个冲洗再生过程都会因为两个调节阀的性能差异导致再生的效果不同。带两个顺放罐的变压吸附工艺在两个系列四个调节阀控制的四个冲洗过程中，只有当单双系列对应的冲洗再生一、冲洗再生二效果均一样时，才能保证装置实际运行的产品收率得到保障。而当其中任意一次冲洗再生过程
因调节阀性能差异导致再生效果出现偏差时，收率都无法达到最佳值，装置的整体性能就会大幅降低。根据实际运行效果分析，当四个调节阀性能不一致且差异较大时，实际运行状态与设计相比装置整体回收率降低大约0.5％。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种多次交错冲洗再生的效果整体一致以保证装置整体运行效果和产品收率的气体分离提纯系统。
[0009]本技术所采用的技术方案为：
[0010]一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统，包括原料气管线和产品气管线，原料气管线和产品气管线之间连接有若干吸附管线，吸附管线上设置有吸附塔，若干吸附管线之间连接有顺放管线，顺放管线上并联有若干冲洗再生调节管线；所述冲洗再生调节管线上依次设置有顺放罐和冲洗调节阀，若干单数吸附管线之间连接有单数冲洗管线，若干双数吸附管线之间连接有双数冲洗管线，冲洗再生调节管线的另一端分别与单数冲洗管线、双数冲洗管线连接。
[0011]在进行冲洗步骤时，采用顺放步骤排出的冲洗再生气对完成逆向放压步骤的吸附塔内的吸附剂进行冲洗，把残余的杂质从吸附剂中完全再生出去。由冲洗再生调节管线上冲洗调节阀控制顺放罐的顺放气的速度，再切换单数冲洗管线和双数冲洗管线，对完成逆向放压步骤的单双系列吸附塔进行冲洗再生过程。若干个顺放罐依次对同一个吸附塔进行冲洗再生。由于冲洗再生调节管线的另一端分别与单数冲洗管线、双数冲洗管线连接，则使用某个顺放罐对单数吸附塔和双数吸附塔分别进行冲洗时，所使用的冲洗调节阀为一个，则该顺放罐对单数和双数的吸附塔的冲洗效果一致，多次交错冲洗再生的效果整体一致，保证了装置整体运行效果和产品收率。
[0012]作为本技术的优选方案，所述吸附管线上靠近原料气管线的一端设置有原料气程控阀，吸附管线上靠近产品气管线的一端设置有产品气程控阀。在进行吸附步骤时，打开该吸附管线上原料气程控阀和产品气程控阀，则原料气从吸附塔塔底进入吸附塔，原料气中杂质组分被吸附塔内吸附剂吸附下来，弱吸附性组分如氢气从吸附塔上部产品气管线送出界区。当产品气中杂质组分达到要求，关闭原料气程控阀和产品气程控阀。
[0013]作为本技术的优选方案，若干所述吸附管线之间还连接有若干均压管线，均压管线与吸附管线之间设置有均压程控阀。在吸附步骤完成后，开启均压的均压程控阀，将吸附塔内吸附剂空隙和吸附剂吸附的产品气组分及吸附热向压力升的吸附塔传递，压力升的吸附塔与压力降的吸附塔的压力基本相等后，关闭均压程控阀。根据吸附压力、吸附塔数、吸附剂性能、产品质量和收率要求等情况，压力降分为若干次完成。
[0014]作为本技术的优选方案，所述顺放管线与吸附管线之间连接有顺放专用程控阀，冲洗再生调节管线上设置有顺放公用程控阀，顺放专用程控阀位于顺放罐远离冲洗调节阀的一侧。在压力降步骤完成后，吸附塔内吸附剂空隙中和吸附剂吸附的少量有效组分，可通过顺向降压的顺放步骤进一步放出床层作为冲洗再生气利用。通过顺放专用程控阀和顺放公用程控阀进入顺放罐贮存起来。
[0015]作为本技术的优选方案，所述单数冲洗管线与单数吸附管线之间连接有单数冲洗专用程控阀，双数冲洗管线与双数吸附管线之间均连接有双数冲洗专用程控阀，冲洗
再生调节管线连接单数冲洗管线的一端设置有单数冲洗公用程控阀，冲洗再生调节管线连接双数冲洗管线的一端设置有双数冲洗公用程控阀。为了使吸附塔内吸附剂再生得更彻底，采用顺放步骤排出的冲洗再生气对完成逆向放压步骤的吸附塔内的吸附剂进行冲洗，把残余的杂质从吸附剂中完全再生出去。由冲洗再生调节管线中冲洗调节阀控制顺放罐中顺放气的速度，通过单数冲洗公用程控阀和双数冲洗公用程控阀切换，对完成逆向放压步骤的单双系列吸附塔进行冲洗再生。
[0016]作为本技术的优选方案，还包括若干解吸管线，解吸管线与若干吸附管线之间连接有解吸程控阀。在顺放步骤结束后，吸附塔内杂质和部分有效气体则通过吸附塔底部的解吸程控阀排走。在冲洗步骤时，吸附罐内残余的杂质从吸附剂中从解吸管线完全再生出去。
[0017]作为本技术的优选方案，若干所述吸附管线之间还连接有最终升压管线，最终升压管线与吸附管线之间连接有最终升压专用程控阀，最终升压管线与产品气管线连接，最终升压管线与产品气管线之间连接有产品气调节阀。由于通过多次压力升步骤无法使吸附塔压力达到吸附压力，需要使用产品气从吸附塔顶部升压使之达到吸附操作压力，根据不同工艺也可用原料气从床层进料端对该吸附塔升压，或采用产品气和原料气同时对吸附塔进行最终升压，直至吸附塔达到吸附操作压力，最后吸附塔根据运行程序进入下一次循环过程。对吸附塔进行最终升压时，打开产品气调节阀和最终升压管线上相应的最终升压专用程控阀，是产品气进入吸附塔，实现最终升压。
[0018]冲洗再生效果稳定的气体分离提纯方法，包括如下步骤：
[0019]S1：将原料气送入吸附管线进行分离提纯，产品气送出界区；
[0020]S2：将吸附塔内吸附剂空隙和吸附剂吸附的产品气组分及吸附热向压力升的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统，其特征在于，包括原料气管线(1)和产品气管线(2)，原料气管线(1)和产品气管线(2)之间连接有若干吸附管线(3)，吸附管线(3)上设置有吸附塔，若干吸附管线(3)之间连接有顺放管线(4)，顺放管线(4)上并联有若干冲洗再生调节管线(5)；所述冲洗再生调节管线(5)上依次设置有顺放罐和冲洗调节阀，若干单数吸附管线(3)之间连接有单数冲洗管线(6)，若干双数吸附管线(3)之间连接有双数冲洗管线(7)，冲洗再生调节管线(5)的另一端分别与单数冲洗管线(6)、双数冲洗管线(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统，其特征在于，所述吸附管线(3)上靠近原料气管线(1)的一端设置有原料气程控阀(31)，吸附管线(3)上靠近产品气管线(2)的一端设置有产品气程控阀(32)。3.根据权利要求1所述的一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统，其特征在于，若干所述吸附管线(3)之间还连接有若干均压管线(8)，均压管线(8)与吸附管线(3)之间设置有均压程控阀(81)。4.根据权利要求1所述的一种冲洗再生效果稳定的气体分离提纯系统，其特征在于，所述顺放管线(4)与吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷文华，党凯，吴巍，李克兵，张宏宇，张崇海，李凤娇，高永康，陶北平，张海亮，管宁，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：