[發明專利]包含濃縮廢氣預吸附步驟的變壓吸附工藝有效
| 申請號: | 201611146693.0 | 申請日: | 2016-12-13 |
| 公開(公告)號: | CN107158882B | 公開(公告)日: | 2020-04-07 |
| 發明(設計)人: | 張國瑞;胡小鵬 | 申請(專利權)人: | 北京信諾海博石化科技發展有限公司 |
| 主分類號: | B01D53/047 | 分類號: | B01D53/047 |
| 代理公司: | 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435 | 代理人: | 王雨桐 |
| 地址: | 100020 北京市朝陽區*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 包含 濃縮 廢氣 吸附 步驟 變壓 工藝 | ||
1.一種變壓吸附工藝,其特征在于:在一個變壓吸附單元內將原料氣體至少分離為易吸附組分產品氣和不易吸附組分產品氣兩股產品氣物流,變壓吸附裝置內設置有至少2個內部裝填吸附劑的吸附床,各吸附床按照設定的時序步驟交替運行,每座吸附床至少依次經歷以下操作步驟:
a.吸附步驟:將原料氣體自吸附床入口引入吸附床,原料氣體在吸附壓力和吸附溫度下穿過吸附床過程中,其中的易吸附組分被吸附床內裝填的吸附劑吸附下來,除去易吸附組分的不易吸附組分氣體從吸附床出口排出,其中部分作為終充氣返回終充步驟吸附床,其余部分作為不易吸附組分產品氣外排,當吸附床易吸附組分的吸附前沿接近穿透吸附床時,停止吸附;
b.均壓降步驟:將吸附床出口與其它處于均壓升步驟的吸附床或其它中間罐連通,使吸附床順向降壓,將吸附床內含有少量易吸附組分的不易吸附組分氣體排至均壓升步驟吸附床或其它中間罐,使吸附床得到初步濃縮;
c.濃縮步驟:將吸附床出口與處于預吸附步驟的吸附床入口連通,排盡吸附床內不易吸附組分,使吸附床得到足夠濃縮,濃縮過程中,吸附床排出的含有易吸附組分的濃縮廢氣排至預吸附步驟的吸附床;
濃縮步驟包括置換步驟,即:置換步驟:從吸附床入口側引入部分易吸附組分氣體作為置換氣,用吸附力較強的易吸附組分置換出吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內存留的不易吸附組分,使吸附床內的易吸附組分得到足夠濃縮,置換過程中從吸附床出口側排出濃縮廢氣;
d.回收步驟:從吸附床入口側逆向降壓,降壓過程中吸附在吸附劑上的易吸附組分逐漸脫附下來,降壓過程得到易吸附組分氣體或直接作為易吸附組分產品氣外排,或降壓過程得到易吸附組分氣體的一部分作為置換氣返回濃縮步驟吸附床,其余部分作為易吸附組分產品氣外排;
e.預吸附步驟:從吸附床入口側接收濃縮步驟吸附床排出的濃縮廢氣,濃縮廢氣中的易吸附組分被吸附床下層吸附劑吸附,不易吸附組分則進入吸附床上層,此過程中,不易吸附組分部分或全部存留在吸附床內,從而吸附床壓力逐漸升高至預吸附壓力;
f.均壓升步驟:將吸附床與處于均壓降步驟吸附床或其它中間罐連通,使吸附床得到部分升壓,同時回收排入的易吸附組分和不易吸附組分氣體;
g.終充步驟:將吸附步驟得到的部分不易吸附組分氣體作為終充氣從吸附床出口側引入吸附床,將吸附床充壓至吸附壓力;
h.循環步驟a~步驟g。
2.根據權利要求1所述的變壓吸附工藝,其特征在于:濃縮步驟包括順排步驟,即:
順排步驟:從吸附床出口側順向降壓,排盡吸附床內的不易吸附組分,使吸附床內易吸附組分得到足夠濃縮,從吸附床出口側排出濃縮廢氣。
3.根據權利要求1所述的變壓吸附工藝,其特征在于:濃縮步驟包括先順排步驟,再置換步驟,即:
順排步驟:從吸附床出口側順向降壓,排出吸附床內的不易吸附組分,使吸附床內易吸附組分得到進一步濃縮,從吸附床出口側排出順排廢氣;
置換步驟:從吸附床入口側引入部分易吸附組分氣體作為置換氣,用吸附力較強的易吸附組分置換出吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內存留的不易吸附組分,使吸附床內的易吸附組分得到足夠濃縮,置換過程中從吸附床出口側排出置換廢氣;
其中,順排步驟產生的順排廢氣和置換步驟產生的置換廢氣單獨或混合作為濃縮廢氣排入預吸附步驟吸附床。
4.根據權利要求1所述的變壓吸附工藝,其特征在于:回收步驟包括逆放步驟,即:
逆放步驟:從吸附床入口側逆向降壓,直至吸附床壓力等于或接近大氣壓力,將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來,獲得易吸附組分氣體。
5.根據權利要求1所述的變壓吸附工藝,其特征在于:回收步驟包括抽真空步驟,即:
抽真空步驟:從吸附床入口側用抽真空設備對吸附床進行抽真空,將吸附床抽真空至低于大氣壓的抽真空壓力,使吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來,從抽真空設備出口獲得易吸附組分氣體。
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