[发明专利]无再生气损失等压纯化干燥系统及其工艺流程

权利要求书

1.一种无再生气损失等压纯化干燥系统，包括脱氧部分和吸附干燥部分，所述脱氧部分包括静态混合器（M）、脱氧器（R）、冷却器（L1）、分水器（F1）及相应的进出气管路，所述吸附干燥部分包括变压吸附干燥器及相应进出气管路，其特征在于：所述吸附干燥部分还包括辅助再生气回路，所述辅助再生气回路包括预干燥筒（C）、加热器（E）、辅助冷却器（L2）、辅助分水器（F2）和切换阀门，所述干燥变压吸附干燥器包括吸附筒和切换阀门，纯化干燥系统还设有程控器，所述程控器与相应阀门电连接。

2.根据权利要求1所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述切换阀门均为四通阀，所述四通阀由相应的气动控制阀控制，所述气动控制阀与所述程控器电连接，四通阀上设有四个进排气端口，包括1#～4#端口。

3.根据权利要求1或2所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述程控器为西门子PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述的变压吸附干燥器包括两个吸附塔，分 A塔（A）和B塔（B），切换阀门为两个，分四通阀Ⅰ（V1）和四通阀Ⅱ（V2），所述A塔的进口端与四通阀Ⅰ的2#端口连接，A塔的出口端与四通阀Ⅱ的4#端口连接，所述B塔的进口端与四通阀Ⅰ的4#端口连接，B塔的出口端与四通阀Ⅱ的2#端口连接，四通阀Ⅱ的3#端口与成品气出口管路连接。

5.根据权利要求1或2所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述辅助再生气回路中的切换阀门为四通阀Ⅲ（V3），所述预干燥筒（C）的一端与所述四通阀Ⅲ的2#端口连接，预干燥筒的另一端与所述的加热器（E）连接，加热器的另一端与所述的四通阀Ⅱ（V2）的1#端口连接，所述辅助冷却器（L2）进口端与四通阀Ⅲ的3#端口相连，辅助冷却器的另一端与所述的辅助分水器（F2）连接，辅助分水器的另一端与四通阀Ⅰ（V1）的1#端口相连，四通阀Ⅲ的4#端口与四通阀Ⅰ的3#端口连接。

6.根据权利要求1所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述脱氧部分的出口管路分为两路，一路出口管路通过流量调节阀Ⅰ（V4）与辅助分水器（F2）的出口管并联并与四通阀Ⅰ（V1）的1#端口连接，另一路出口管路通过流量调节阀Ⅱ（V5）与四通阀Ⅲ（V3）的1#端口连接。

7.根据权利要求1或6所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述脱氧部分的加氢进气管路上设有氢气流量调节阀（V6），粗氮进气管路上设有氮气流量检测仪（T1）。

8.根据权利要求1或4所述的无再生气损失等压纯化干燥系统，其特征在于：所述成品气出口管路上设有微量氧及水分检测仪（T2）。

9.一种无再生气损失等压纯化干燥系统的工艺流程，其特征在于：所述的工艺流程分干燥和再生两个工艺过程，每塔干燥再生过程的切换时间为6～10小时，所述再生过程又分为热吹和冷吹两个阶段，阶段切换时间为3～5小时，工艺流程包括如下步骤：

当A塔处于吸附、B塔处于再生热吹状态时，四通阀Ⅰ的1#端口与2#端口接通、3#端口与4#端口接通，四通阀Ⅱ的4#端口与3#端口接通、1#端口与2#端口接通，四通阀Ⅲ的1#端口与2#端口接通、3#端口与4#端口接通，预干燥氮气在流量调节阀Ⅰ的作用下通过四通阀Ⅰ进入A塔吸附干燥后，通过四通阀Ⅱ送至成品气管路；另一部分预干燥氮气在流量调节阀Ⅱ的作用下，通过四通阀Ⅲ进入预干燥筒进行预干燥，同时预干燥氮气对预干燥筒降温吸热后进入加热器加热至120～180℃并通过四通阀Ⅱ进入B塔对吸附床反向热吹再生，脱咐后的再生气通过四通阀Ⅰ和四通阀Ⅲ进入辅助冷却器和辅助分水器冷却除水后，与进口端的预干燥氮气合并后再次进入四通阀Ⅰ并进入A塔重新进行干燥脱水；

B塔反向热吹再生过程约3～5小时后，程控器控制相应的四通阀切换，四通阀Ⅰ和四通阀Ⅱ保持不变，四通阀Ⅲ的1#端口与4#端口接通、2#端口与3#端口接通，此时A塔继续处于吸附状态，而B塔处于正向冷吹再生状态，预干燥氮气在流量调节阀Ⅱ的作用下，改变流动线路，通过四通阀Ⅲ和四通阀Ⅰ直接进入B塔对吸附床进行正向冷吹再生，使吸附床的内部温度慢慢降低到30～50℃，脱附后的再生气通过四通阀Ⅱ进入加热器加热至120～180℃对预干燥筒进行热吹再生，并通过四通阀Ⅲ进入辅助冷却器和辅助分水器冷却除水后，与进口端的预干燥氮气合并后再次进入四通阀Ⅰ并进入A塔重新进行干燥脱水；

当B塔正向冷吹再生过程约3～5小时后，程控器控制相应的四通阀切换，四通阀Ⅰ的1#端口与4#端口接通、2#端口与3#端口接通，四通阀Ⅱ的1#端口与4#端口接通、2#端口与3#端口接通，四通阀Ⅲ的1#端口与2#端口接通、3#端口与4#端口接通，B塔处于吸附、A塔处于再生热吹状态，此时，预干燥氮气在流量调节阀Ⅰ的作用下通过四通阀Ⅰ进入B塔吸附干燥后，通过四通阀Ⅱ送入成品气管路；另一部分预干燥氮气在流量调节阀Ⅱ的作用下，通过四通阀Ⅲ进入预干燥筒进行预干燥，同时预干燥氮气对预干燥筒降温吸热后进入辅助加热器加热至120～180℃并通过四通阀Ⅱ进入A塔对吸附床反向热吹再生，脱咐后的再生气通过四通阀Ⅰ和四通阀Ⅲ进入辅助冷却器和辅助分水器冷却除水后，与进口端的预干燥氮气合并后再次进入四通阀Ⅰ并进入B塔重新进行干燥脱水；

A塔反向热吹再生过程约3～5小时后，程控器控制相应的四通阀切换，四通阀Ⅰ和四通阀Ⅱ保持不变，四通阀Ⅲ的1#端口与4#端口接通、2#端口与3#端口接通，此时B塔继续处于吸附，而A塔处于正向冷吹再生状态，预干燥氮气在流量调节阀Ⅱ的作用下，改变流动线路，通过四通阀Ⅲ和四通阀Ⅰ直接进入A塔对吸附床进行正向冷吹再生，使吸附床的内部温度慢慢降低到30～50℃，脱附后的再生气通过四通阀Ⅱ进入辅助加热器加热至120～180℃对预干燥筒进行反向热吹再生，并通过四通阀Ⅲ进入辅助冷却器和辅助分水器冷却除水后，与进口端的预干燥氮气合并后再次进入四通阀Ⅰ并进入B塔重新进行干燥脱水；

A塔正向冷吹再生过程约3～5小时后，程控器控制相应的四通阀切换，A塔重新处于吸附状态，而B塔处于再生状态，通过A、B两吸附塔的轮换干燥和再生，形成一个连续的等压干燥工艺流程。