[發(fā)明專利]一種從低溫甲醇洗尾氣中回收烴類的全溫程變壓吸附方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610193798.5
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105688597B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉開(kāi)莉;陳運(yùn);蔡躍明;鐘雨明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川天采科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B01D53/047
• 分類號(hào): B01D53/047
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

本發(fā)明公開(kāi)了一種從低溫甲醇洗尾氣中回收烴類的全溫程變壓吸附方法，涉及含烴尾氣的處理技術(shù)領(lǐng)域，包含烴類吸附濃縮工序和烴類回收工序；烴類吸附濃縮工序吸附壓力為30?100KPa，操作溫度為40?150℃，抽空解吸，未被吸附的CO₂和部分N₂從吸附塔頂部排出，就地放空排入大氣；烴類組分通過(guò)真空泵抽空解吸，而后進(jìn)入烴類回收工序；烴類回收工序由一級(jí)冷卻、二級(jí)冷卻、冷醇吸收單元和冷醇解吸單元組成，重?zé)N組分經(jīng)過(guò)二級(jí)冷卻后分離出，其余C2、C3烴類組分經(jīng)冷醇吸收單元吸收，冷醇吸收單元的操作壓力為1.0?4.0MPa、操作溫度為?20?20℃，再經(jīng)冷醇解吸單元解吸得到C2、C3烴類組分，其操作壓力為常壓、操作溫度為20?40℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含烴尾氣的處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種從低溫甲醇洗尾氣中回收烴類的全溫程變壓吸附方法。

背景技術(shù)

煤化工中最常用的脫除酸氣組份的技術(shù)是低溫甲醇洗法。低溫甲醇洗之后尾氣中主要以二氧化碳（CO2）與氮?dú)猓∟2）為主，同時(shí)含有少量烴類CmHn（CmHn主要是碳二（C2），也有少量的碳三（C3）和碳四（C4）），并且氣量極大，熱值低，無(wú)法直接燃燒；少量的烴類無(wú)法達(dá)標(biāo)排放，處理難度大；目前，這種尾氣基本上是直接排放，給環(huán)境帶來(lái)極大的破壞；該尾氣中非甲烷總烴的摩爾含量為0.6%，遠(yuǎn)大于國(guó)家現(xiàn)行的《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的120mg/m³排放限值。故該煤氣化低溫甲醇洗尾氣需要進(jìn)行脫烴類物質(zhì)處理，才能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。另外，由于該類排放氣總量巨大，其中所含稀濃度的總烴總量也相當(dāng)巨大，達(dá)到每年約7-8萬(wàn)噸。在脫除總烴達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)，如果能夠回收這些總烴，可以達(dá)到節(jié)能減排的雙重效果，體現(xiàn)出更多的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

在傳統(tǒng)PSA循環(huán)操作中，通常吸附在常溫進(jìn)行，且吸附質(zhì)濃度越高、溫度越低、壓力越高，越有利于吸附。但是，吸附濃度越低，其分壓越低，越難吸附。若相應(yīng)的溫度越高，更加不利吸附。比如，低溫甲醇洗尾氣中的輕烴類物質(zhì)，就是這類工況。一般傳統(tǒng)的變壓吸附（PSA）難以處理。傳統(tǒng)上，一般采用變溫吸附（TSA）加以處理。TSA是在壓力一定下，吸附溫度越低，越有利于吸附。同時(shí)，再生溫度越高，越有利于再生完全。但是，由于低溫甲醇洗尾氣處理量相當(dāng)巨大，一般在50-150萬(wàn)方/小時(shí)，再生溫度要提高，必須選擇與尾氣中CO2及烴類無(wú)反應(yīng)的惰性熱載體，且消耗大量的熱量。在實(shí)際生產(chǎn)中很難找到適合于低溫甲醇洗尾氣加熱的惰性熱載體，進(jìn)而無(wú)法應(yīng)用TSA。同時(shí)，由于再生加熱需要足夠的時(shí)間，難以匹配短暫的吸附時(shí)間，使得TSA吸附與再生的循環(huán)過(guò)程難于實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

全溫程變壓吸附（英文全稱：Full Temperature Range-Pressure SwingAdsorption，簡(jiǎn)稱：FTrPSA) 是一種以變壓吸附為基礎(chǔ)并與各種分離技術(shù)相耦合的方法，利用不同物料組分本身在不同壓力與溫度下的吸附分離系數(shù)及物理化學(xué)性質(zhì)的差異性，采取中高溫的變壓吸附（PSA）吸附與解吸易于匹配和平衡的循環(huán)操作來(lái)分離和提純各種氣體（含低溫甲醇洗尾氣）

本發(fā)明提供了一種從低溫甲醇洗尾氣中回收烴類的全溫程變壓吸附方法，解決了低溫甲醇洗尾氣在低壓常溫及烴類濃度極稀下PSA吸附困難及TSA吸附與再生循環(huán)難以實(shí)現(xiàn)等技術(shù)瓶頸問(wèn)題，克服了傳統(tǒng)PSA與TSA吸附與再生循環(huán)之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗、延長(zhǎng)吸附床層壽命等效果。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種從低溫甲醇洗尾氣中回收烴類的全溫程變壓吸附（FTrPSA）方法，包括如下步驟：

（1）烴類吸附濃縮工序

a. 常壓的低溫甲醇洗尾氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)后調(diào)整壓力后，從吸附塔底部進(jìn)入然后進(jìn)行吸附，吸附壓力為30-100KPa，操作溫度為40-150℃；

b. 未被吸附的二氧化碳和部分氮?dú)鈴奈剿敳颗懦觯_(dá)到小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的排放限值120mg/m³，就地放空排入大氣；