[發明專利]同時提純易吸附相和難吸附相的變壓吸附氣體分離方法

無效

• 申請號: 01133512.2
• 申請日: 2001-09-28
• 公開（公告）號: CN1357404A
• 公開（公告）日: 2002-07-10
• 發明（設計）人: 蔣遠華;楊曉勤;何濤;龔年俊;尤大海;熊俊;胡泉君;程培文;余斌權
• 申請（專利權）人: 湖北宜化化工股份有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及利用變壓吸附將氣體混和物進行分離的方法，特別是涉及同時獲得高純度難吸附相和易吸附相產品的方法。

背景技術

從混和氣中同時提純易吸附相和難吸附相，在這兩種產品中，易吸附相與難吸附相互為雜質。易吸附相和難吸附相是相對的。在從變換氣中同時獲得高純度CO₂和氫氮氣工藝中，CO₂是易吸附相，氫氮氣是難吸附相；而在從水煤氣中同時制取CO和氫氮氣工藝中，CO是易吸附相，氫氮氣是難吸附相，等等。

以前同時提純易吸附相和難吸附相的變壓吸附分離方法，一種是兩基本相同的二段吸附塔裝置簡單相串(USP4790858)，另一種是帶串并聯過程的兩段吸附塔裝置直接相串(CN1235862A，申請號99116508.X)。上述兩種方法的共同缺點是，從前一段裝置出來的氣體直接進入第二段，由于系統存在阻力，使得第二段裝置吸附壓力下降，吸附劑吸附能力降低，裝置能耗較高，氣體損失偏大。

發明內容

本發明的目的是提供一種可提高吸附劑的吸附能力，降低能耗，減少氣體損失，可同時提純易吸附相和難吸附相的高低壓分設的變壓吸附分離方法。

本發明是這樣實現的：一種同時提純易吸附相和難吸附相的變壓吸附氣體分離方法，此方法用二段變壓吸附PSA裝置，前段用來提純易吸附相產品，前一段裝置的每個塔依次包括吸附A、均壓降壓ED、順放PP、易吸附相產品氣置換P、抽真空VC、均壓升壓ER，難吸附相產品氣最終升壓FR步驟，后一段用來提純難吸附相產品，后一段裝置的每個塔依次包括吸附A、均壓降壓ED、逆放BD、抽真空VC、均壓升壓ED、難吸附相產品氣最終升壓FR步驟，前一段出來的氣體經加壓后進入后一段裝置。兩段裝置的吸附絕對壓為0.1-10.0Mpa。順放PP分兩步進行，第一步順放的氣體回收，第二步順放的氣體放空。逆放BD分為兩步進行，第一步逆放的氣體回收，第二逆放的氣體放空或回收。難吸附相產品氣升壓FR的氣體既可用前一段的出口，又可用后一段的出口，還可另外引入高純度的難吸附相產品氣。均壓降壓ED或均壓升壓ER步驟之間可以有等待步驟I。均壓次數為2-6次。吸附塔數目為6-32臺。

本發明由于采用前一段裝置出來的氣體經加壓后進入第二段裝置吸附的方法，提高了

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為本發明的一個實施例的流程圖。

圖中A為變換氣，B為前一段工序，C為壓縮機升壓，D為后一段工序，E為氫氮氣。

具體實施方式

本發明提供了以下方法：一種同時提純易吸附相和難吸附相的變壓吸附氣體分離方法，此方法用二段變壓吸附PSA裝置，前段用來提純易吸附相產品，前一段裝置的每個塔依次包括吸附A、均壓降壓ED、順放PP、易吸附相產品氣置換P、抽真空VC、均壓升壓ER，難吸附相產品氣最終升壓FR步驟，后一段用來提純難吸附相產品，后一段裝置的每個塔依次包括吸附A、均壓降壓ED、逆放BD、抽真空VC、均壓升壓ED、難吸附相產品氣最終升壓FR步驟，前一段出來的氣體經加壓后進入后一段裝置。兩段裝置的吸附絕對壓為0.1-10.0Mpa。順放PP分兩步進行，第一步順放的氣體回收，第二步順放的氣體放空。逆放BD分為兩步進行，第一步逆放的氣體回收，第二逆放的氣體放空或回收。難吸附相產品氣升壓FR的氣體既可用前一段的出口，又可用后一段的出口，還可另外引入高純度的難吸附相產品氣。均壓降壓ED或均壓升壓ER步驟之間可以有等待步驟I。均壓次數為2-6次。吸附塔數目為6-32臺。

本發明中所采用的吸附劑為活性氧化鋁、活性炭、硅膠、沸石分子篩等中的一種或幾種。

圖1顯示了本發明的一個實施例，以變換氣為原料，生產氫氮氣和純CO₂氣。

變換氣體積組成如下：

H₂?48-52％；N₂?18-22％；CO≤1％；CH₄?1-2％；CO₂?25-28％

溫度≤40℃；前一段壓力0.6-1.1Mpa；后一段壓力0.8-1.5Mpa

吸附塔中裝填活性氧化鋁、活性炭、硅膠三種吸附劑；依次從下往上形成組合吸附。

本實施例結果為，產品CO₂純度98.8％，收率85％；H₂、N₂氣中CO₂含量900ppm，H₂收率99.5％，N₂收率為95.5％；抽真空能耗為26.4Kwh/KNm³原料氣，比直接串接方法下降了7.52Kwh/KNm³原料氣，下降幅度為22％。