[發明專利]一種變壓吸附方法

無效

• 申請號: 201310361829.X
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103405993A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 蔣遠華;王華雄;楊曉勤;蔡忠;楊曉華;賀飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古烏拉山化肥有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

技術領域

本發明涉及一種變壓吸附方法，尤其涉及一種采用多個吸附塔循環進行吸附以充分吸附雜質的變壓吸附方法。

背景技術

變壓吸附的基本原理是吸附劑對吸附質在不同分壓下有不同的吸附容量，并且在一定壓力下對被分離氣體混合物的各組分又有選擇吸附的特性，加壓吸附除去原料氣中雜質組分，減壓脫附這些雜質使吸附劑獲得再生。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種能夠選擇性吸附氣體、且能循環連續繼續分離的高效變壓吸附方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種變壓吸附方法，其特征在于，其采用兩段分離進行，其中第一段為提純段，所述提出段采用19-5-12均壓工藝，所述19為19個提純吸附塔，5為19個提純吸附塔中的5個提純吸附塔同時進行吸附，12為12次均壓降流程；

第二段為凈化段，所述凈化段采用12-4-4-3工藝，所述12為12個凈化吸附塔，4為12個凈化吸附塔中的4個凈化吸附塔同時吸附，4為4次均壓降流程，3為3次吹掃流程；

作為本發明的一個實施例，所述每個提純吸附塔在一個循環周期內經歷：10次吸附流程、12次均壓降流程、2次逆放流程、2次吹掃流程、12次均壓升流程、1次終升流程，共39個工藝步序。

作為本發明的一個實施例，所述每個凈化吸附塔在一個循環周期內都要經歷：16次吸附流程、4次均壓降流程、2次順放流程、2次逆放流程、3次吹掃流程、4次均壓升流程、1次隔離流程、2次終升流程，共計48個工藝步序。

本發明的優點在于：采用兩端分離方法，采用多個塔在一個循環周期內進行多次循環吸附流程，能夠顯著提高變壓吸附系統的產品回收率和變壓吸附系統的吸附能力，一定程度上節約了企業的投資。

具體實施方式

本發明的采用變壓吸附工藝脫除變換氣中的大部分二氧化碳，將脫碳后的凈化氣送后工段合成氨使用，目的是將變換氣中CO₂降到0.35％以下，供后工序合成氨使用。

在變壓吸附過程中，吸附劑的良好吸附性能是吸附分離過程的基本條件，在變壓吸附過程中吸附劑的選擇還要考慮解決吸附和解吸之間的矛盾。例如對于苯、甲苯等強吸收劑就要用對其吸附能力較弱的吸附劑如硅膠，以使吸附容量適當，又有利于解吸操作。而對于弱吸附質如甲烷、氮、一氧化碳等，就需要選用吸附能力較強的吸附劑如分子篩等，以期吸附容量大些。選擇吸附劑的另一重點是組分間的分離系數盡可能大。

所謂分離系數的定義是這樣的：設有一個二組分體系，其中A為強吸附組分；B為弱吸附組分。它們的含量分別為Xa和Xh，組分A和B的吸附系數Ka、Kh各為：

Ka=qa.T.pO/（v.TO.p.Xa）??Kh=qh.T.po/（v.TO.p.Xb）

式中：q—床內吸附劑吸附A或B組分在標準狀態下的體積；

P、T—工作狀態下的壓力和溫度；

v—吸附床的死體積（即床內流體能占有的體積），其值為：

v=1/dh–1/dg

于是分離系數a為：

a=（Ka+1）/(Kh+1)

也就是說，某組分吸附平衡時在吸附床內的總量有兩部分，一部分是在死空間中，另一部分被吸附劑所吸附，其總和叫做某組分在吸附床內的存留量；弱吸附組分和強吸附組分各自在死空間中含有的量占床內存留量的比值之比稱為分離系數。分離系數越大分離越容易。

常見組分對各種吸附劑的分離系數

根據上述分析，在本發明的變壓吸附中，利用硅膠作為吸附劑，選擇性吸附脫除變換氣中大部分的CO2、有機硫等。采用多個吸附床，循環地變動所組合的各吸附床壓力，并達到連續分離的目的。

本發明采用其采用兩段分離進行，其中第一段為提純段，所述提出段采用19-5-12均壓工藝，所述19為19個提純吸附塔，5為19個提純吸附塔中的5個提純吸附塔同時進行吸附，12為12次均壓降流程；

第二段為凈化段，所述凈化段采用12-4-4-3工藝，所述12為12個凈化吸附塔，4為12個凈化吸附塔中的4個凈化吸附塔同時吸附，4為4次均壓降流程，3為3次吹掃流程；