[發明專利]一種上下均壓的變壓吸附方法

無效

• 申請號: 201110029288.1
• 申請日: 2011-01-27
• 公開（公告）號: CN102091501A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 鄭才平
• 申請（專利權）人: 四川同盛科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本發明涉及一種變壓吸附方法，特別涉及一種上下均壓的變壓吸附方法。

背景技術

變壓吸附（PSA）為從原料混合氣中分離和提純至少一種產品組分提供了工業上需要的技術。原料氣中至少包含一種可選擇吸附的組份，在吸附壓力下，原料氣從吸附塔下部進入到有選擇性吸附的吸附劑床層中，易吸附組份被吸附停留在床層，難吸附組份則從床層出口端輸出，實現了混合氣體的分離。吸附塔的吸附效率不僅與塔內裝填的吸附劑數量有關，也與吸附塔的解吸過程密切相關，解吸越徹底，吸附塔的利用率越高。其中，“均壓”就是需降壓解吸的吸附床分別向需升壓的不同的吸附床充壓，需降壓解吸的吸附床壓力逐級下降，而需升壓的吸附床的壓力得到逐級升高，從而使吸附床降壓排出的有用氣體得到有效利用的步驟。均壓步驟既回收了均壓降吸附塔內的有效組分，又回收了均壓降吸附塔的能量，是吸附塔解吸的最重要步驟。均壓步驟的主要作用就是回收吸附床降壓

目前，在變壓吸附技術中，吸附塔再生時的均壓步驟采用上上均或下下均的方法。上上均為吸附塔完成吸附步驟后，其出口端與另一準備升壓的吸附塔出口端相連，使均降塔死空間中的難吸附組份和少量易吸附組份流入均升塔中，?回收有效氣體及壓力。但上上均易使部分雜質組份在均壓時吸附停留在均升塔的出口處，使產品純度受到影響。下下均為吸附塔進行均壓步驟時，降壓塔內死空間的難吸附組份和部分易吸附組份從進口端排出，通過另一準備升壓塔的進口端輸入對其進行升壓。使用下下均時，隨著壓力降低，均降塔下部的易吸附組分會部分解吸，隨著氣流進入均升的塔中，對均升塔造成污染，這部分難吸附的氣體在塔間循環，降低了吸附劑的利用效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中變壓吸附的裝置和流程復雜，產品純度不高，吸附劑利用率低的不足，提供一種上下均壓的變壓吸附方法。該變壓吸附方法構思巧妙、流程簡單、投資較少，可以有效提高產品純度和吸附劑利用率。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種上下均壓的變壓吸附方法，將原料氣經吸附塔吸附后，弱吸附組分從吸附塔的出口端送入均升塔的進口端，進行均壓。

作為優選，該方法包括以下步驟：吸附、壓力均衡降、順向降壓、逆向降壓、抽真空、升壓。

進一步優選，該方法包括以下步驟：吸附、第一次壓力均衡降、順向降壓、第二次壓力均衡降、逆向降壓、抽真空、第二次壓力均衡升、第一次壓力均衡升、最終升壓。

所述吸附塔中，裝填有吸附劑，該吸附劑選自活性氧化鋁、活性炭、硅膠或5A分子篩中的一種或多種。

所述吸附塔至少有3個。

本發明均壓時采用上下均，使難吸附組份和少量易吸附組份從均降塔的出口端流出，經均升塔的進口端流入，在均壓的操作壓力下，易吸附組份被重新吸附停留在均升塔中，對產品氣中微量雜質的控制起到很好的作用。與傳統的上上均壓方式相比，由于均壓的氣體是從入口端進入均升的塔，在氣流上升過程中，易吸附組分會被均升塔下部吸附劑吸附，避免了均升塔出口吸附劑被污染，從而保證出口產品的質量；與下下均壓方式相比，由于均壓的氣體是從均降塔的頂端流出，流出的大部分氣體為難吸附組分（死空間中的氣體），隨著壓力降低，解吸出來的部分易吸附組分氣體會在氣流上升過程中被吸附，大大減輕了對均升塔出口吸附劑的污染，提高了吸附劑的利用率。

本發明原料氣經吸附塔吸附后，弱吸附組分從吸附塔的出口端送入均升塔的進口端，流程簡單，管道成本增加少，減少了設備投資。

本發明的有益效果在于：本發明構思巧妙、流程簡單、投資較少，可以有效提高產品純度和吸附劑利用率。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

實施例1：一種上下均壓的變壓吸附方法，采用四塔變壓吸附除去富氫氣體中的雜質，原料氣組成見表1，具體的時序表見表2，工序壓力參數見表3，以其中一塔為例，包括以下步驟：

A、吸附：將原料氣送入裝有選擇性吸附劑的塔中，在吸附壓力下，易吸附組分和較易吸附的組分被吸附停留在床層中，氫氣作為合格的產品氣則從床層出口端輸出到用氣單位；

B、第一次壓力均衡降：弱吸附組分和少量因塔內壓力降低而解吸的易吸附組分從吸附塔的出口端送入第一均升塔的進口端，易吸附組分在均升塔下部就被吸附，兩塔壓力基本相等時，一均步驟結束；

C、順向降壓：順著原料氣進氣的方向降低壓力至一定的壓力；