[發明專利]采用置換方式的氣體分離方法

有效

• 申請號: 201110264692.7
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102350171A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 胡鴻頻
• 申請（專利權）人: 杭州東安科技有限公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種氣體分離工藝，尤其是一種利用置換尾氣提高產品氣產率的采用置換方式的氣體分離方法。?

背景技術

目前，在現有的變壓吸附氣體分離技術中，無論是易吸附相得產品，如變壓吸附制純二氧化碳，還是難吸附相得產品，如變壓吸附制氫技術，或者是即需要從易吸附相獲得產品又需要從難吸附相獲得產品，如變壓吸附從合成氨變換氣中脫碳用于尿素生產，吸附塔在進行均壓降壓ED時，混合氣都是從吸附塔的底部流入，經過吸附塔內部的吸附劑吸附后，產品從吸附塔的頂部流出，或者進入到下一個吸附塔進行濃度提純，或者直接儲存到貯存器中。?

現在氣體分離技術中，在對吸附塔內部的雜質進行置換后，置換所得的置換氣直接排放，但是在吸附塔內進行置換時，吸附塔內的氣體除了雜質氣外還存留有部分產品氣，如果直接將置換氣排放，造成產品氣也同時被排放，損失了部分產品氣降低了產品氣的產率。?

而且現有的氣體分離技術中，降壓后對吸附塔進行逆流放空，此時，氣體會從吸附塔的頂部進入，從吸附塔的底部排出，與吸附塔吸附的正常工作的氣體流向相反，也會將部分產品氣從吸附塔的底部排出，降低了產品率。?

比如：中國專利局于2002年1月9日公告了一份CN1077447C號專利，名稱為氣體分離的串流變壓吸附方法，該方法在第一、第二、吸附器及產品貯存器串聯形成的回路中進行。原料為含污染物和產品組分的氣體混合物，包括步驟：1、進料氣體進入第一吸附器，作暫時停留，然后加壓，使吸附劑吸附大部分的污染物組分并產出純凈的產品氣體；2、通過第二吸附器和貯存器排出純凈的產品氣體，第一吸附器并流減壓；3、對第一、第二、吸附器作逆流放空；4、用貯存器中的純凈氣體對第一、第二吸附器部分增壓；然后重復步驟1-4。?

發明內容

本發明解決了氣體分離中置換氣被排放，造成部分產品氣損失的缺陷，提供一種置換氣不放空并作為另一吸附塔增壓使用的氣體，同時還能分離得到置換氣中的產品氣，提高了產品氣的產率的采用置換方式的氣體分離方法。?

本發明還解決了現有技術中使用逆流放空，會帶走產品氣同時降低產品氣產率的缺陷，提供一種使用置換方法得到置換氣并作為另一吸附塔增壓使用的氣體，同時還能分離得到置換氣中的產品氣，提高了產品氣的產率的采用置換方式的氣體分離方法。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種采用置換方式的氣體分離方法，共有至少6個吸附塔共同組合實現循環吸附，同一時間內，每個吸附塔完成一個工序，包括如下步驟：（1）、原料氣經閥門順向進入第一吸附塔內，雜質被吸附劑吸附得到產品氣，產品氣經過閥門流出第一吸附塔進入下一工段；（2）、產品氣指標達到生產指標，吸附過程結束，通過閥門將第一吸附塔內的高壓氣體順向轉移到完成抽真空的第五吸附塔，使第五吸附塔進入升壓工序，第一吸附塔完成降壓工序；（3）、第一吸附塔降壓后其壓力還高于正常壓力，接著通過閥門將第一吸附塔內的氣體排出，放空第一吸附塔，同時將部分放空氣壓縮并轉移到需置換的第二吸附塔內；（4）、第一吸附塔放空后轉移得到從完成降壓的第六吸附塔放空工序排出并經過壓縮的放空氣，使得第一吸附塔完成置換工序；（5）、第一吸附塔置換后通過閥門用真空泵抽真空，使得第一吸附塔內的雜質氣體解吸；（6）、第一吸附塔解吸后，通過閥門轉移得到第三吸附塔的降壓工序排出的降壓氣和第五吸附塔的置換工序排出的置換氣完成升壓工序，再由產品氣對第一吸附塔進行充壓；（7）、第一吸附塔充壓后，再次進入到下一吸附循環；（8）、各吸附塔之間進行氣體轉移并按照氣體分離工序逐一循環。至少六個吸附塔共同完成氣體分離，保證一個工序段，每一個吸附塔都有對應的工序操作，使得每一個工序都可以循環，六個工序分別為吸附、降壓、放空、置換、抽真空、升壓并充壓，吸附塔之間能夠轉移需要的氣體，放空工序中吸附塔內的氣體中產品氣的含量較少，直接排放產品氣浪費較少，本技術方案將部分放空氣壓縮排入到對應的需要置換的吸附塔內進行置換，可以充分利用放空氣；置換后提高了吸附塔內的雜質含量，下一步抽真空可以得到較高濃度的雜質；置換氣轉移給需升壓的吸附塔，充分利用了置換氣，并使得升壓的吸附塔內的雜質含量較少，提高吸附塔下一吸附循環的效率；氣體的流向主要是向著完成對應工序的吸附塔，不一定按照順序來排布。?

作為優選，每個吸附塔都依次完成吸附、降壓、放空、置換、抽真空、升壓并充壓的循環工序。每一個吸附塔完成的工序主要由連接該吸附塔的閥門控制，對應工序的閥門開啟，可以進行該工序的操作，閥門可以有程序進行控制，比如PLC程序進行控制，編制程序也是根據生產需要及吸附塔的工作狀況來設定。?