[發明專利]一種氬氣回收裝置中的兩級催化-吸附系統的氬氣回收方法

有效

• 申請號: 201710374714.2
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107298434B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李相承;文順清;顧燕新;尤文月;陳霞;孔芬霞;王清清
• 申請（專利權）人: 杭氧集團股份有限公司
• 主分類號: C01B23/00
• 分類號: C01B23/00;B01D53/86;B01D53/62;B01D53/72;B01D53/46;B01D53/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

1.一種氬氣回收裝置中的兩級催化-吸附系統的氬氣回收方法，所述系統包括：第一級催化系統、第一級吸附系統、第二級催化系統和第二級吸附系統，其特征在于所述的第一級催化系統、第一級吸附系統、第二級催化系統和第二級吸附系統形成串聯結構，其中：第一級催化系統包括空氣管道、第一回熱器（E1）、第一加熱器（EH11）、第一催化爐（R1），第一催化爐（R1）內裝填有能催化一氧化碳和烴類同氧氣反應的催化劑；第一級吸附系統包括并聯設置的兩個第一吸附器（MS11、MS12），再生氣體加熱用的第一再生加熱器（E12），第一吸附器（MS11、MS12）內均裝填有能吸附二氧化碳和水的吸附劑；第二級催化系統包括氫氣管道、第二回熱器（E2）、第二加熱器（EH21）、第二催化爐（R2），第二催化爐（R2）內裝填有能催化氫氣同氧氣反應的催化劑；第二級吸附系統包括并聯設置的兩個第二吸附器（MS21、MS22）、再生氣體加熱用的第二再生加熱器（E22），第二吸附器（MS21、MS22）內均裝填有能吸附二氧化碳和水的吸附劑；所述的第一級催化系統和第二級催化系統之間，設置有用于將第一級催化系統出口的粗氬氣直接輸送至第二級催化系統入口的旁通氣體管路（P1）；旁通氣體管路（P1）的前端設置在第一級催化系統的出口，末端設置在第二級催化系統的入口；旁通氣體管路（P1）上設置有用于控制第一級催化系統出口的粗氬氣輸送至第一級吸附系統或者輸送至第二級催化系統的閥門（V01）；所述的第一級吸附系統，吸附劑再生的氣體為空氣（401）；所述空氣（401）含有二氧化碳或者已經除去二氧化碳；所述的第二級吸附系統，吸附劑再生的氣體為精餾廢氣（501），廢氣的主要成分為氬氣、氮氣和氫氣；

所述的氬氣回收方法是：氬氣（101）進入第一催化系統的第一回熱器（E1）被加熱，再經過第一加熱器（EH11）加熱至催化反應溫度，進入第一催化爐（R1）進行催化反應，將一氧化碳和烴類轉化為二氧化碳和水，得到第一氬氣（102）；若氬氣（101）中的雜質氧氣含量不足以使一氧化碳、烴類完全反應，則加入過量空氣（201）；

第一氬氣（102）經過第一吸附系統的第一吸附器（MS11、MS12），除去二氧化碳和水，得到第二氬氣（103）；

第二氬氣（103）進入第二催化系統，在第二回熱器（E2）前與過量氫氣（301）混合，經過第二回熱器（E2）被加熱，再經過第二加熱器（EH21）加熱至催化反應溫度，進入第二催化爐（R2）進行催化反應，將過量氧氣轉化為水，得到第三氬氣（104）；

第三氬氣（104）進入第二吸附系統的第二吸附器（MS21、MS22），除去水，得到第四氬氣（105）；第四氬氣（105）中的氮氣、氫氣通過低溫精餾方法去除。

2.根據權利要求1所述的氬氣回收方法，其特征在于：所述方法為了實現第一級吸附系統吸附劑的再生，第一級吸附系統再生氣體采用的是空氣（401），空氣（401）含有二氧化碳或者已去除二氧化碳；

為了實現第二級吸附系統吸附劑的再生，同時不引入新的氧氣雜質，第二級吸附系統再生氣體使用的是精餾廢氣（501）；

當氬氣（101）中的一氧化碳、烴類含量較少時，打開旁通氣體管路（P1）上的閥門（V01），關閉第一吸附系統，減少第一吸附系統中控制閥、第一再生加熱器（E12）的損耗。