[发明专利]一种变压吸附方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压吸附方法，尤其涉及一种采用多个吸附塔循环进行吸附以充分吸附杂质的变压吸附方法。

背景技术

变压吸附的基本原理是吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量，并且在一定压力下对被分离气体混合物的各组分又有选择吸附的特性，加压吸附除去原料气中杂质组分，减压脱附这些杂质使吸附剂获得再生。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够选择性吸附气体、且能循环连续继续分离的高效变压吸附方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种变压吸附方法，其特征在于，其采用两段分离进行，其中第一段为提纯段，所述提出段采用19-5-12均压工艺，所述19为19个提纯吸附塔，5为19个提纯吸附塔中的5个提纯吸附塔同时进行吸附，12为12次均压降流程；

第二段为净化段，所述净化段采用12-4-4-3工艺，所述12为12个净化吸附塔，4为12个净化吸附塔中的4个净化吸附塔同时吸附，4为4次均压降流程，3为3次吹扫流程；

作为本发明的一个实施例，所述每个提纯吸附塔在一个循环周期内经历：10次吸附流程、12次均压降流程、2次逆放流程、2次吹扫流程、12次均压升流程、1次终升流程，共39个工艺步序。

作为本发明的一个实施例，所述每个净化吸附塔在一个循环周期内都要经历：16次吸附流程、4次均压降流程、2次顺放流程、2次逆放流程、3次吹扫流程、4次均压升流程、1次隔离流程、2次终升流程，共计48个工艺步序。

本发明的优点在于：采用两端分离方法，采用多个塔在一个循环周期内进行多次循环吸附流程，能够显著提高变压吸附系统的产品回收率和变压吸附系统的吸附能力，一定程度上节约了企业的投资。

具体实施方式

本发明的采用变压吸附工艺脱除变换气中的大部分二氧化碳，将脱碳后的净化气送后工段合成氨使用，目的是将变换气中CO₂降到0.35％以下，供后工序合成氨使用。

在变压吸附过程中，吸附剂的良好吸附性能是吸附分离过程的基本条件，在变压吸附过程中吸附剂的选择还要考虑解决吸附和解吸之间的矛盾。例如对于苯、甲苯等强吸收剂就要用对其吸附能力较弱的吸附剂如硅胶，以使吸附容量适当，又有利于解吸操作。而对于弱吸附质如甲烷、氮、一氧化碳等，就需要选用吸附能力较强的吸附剂如分子筛等，以期吸附容量大些。选择吸附剂的另一重点是组分间的分离系数尽可能大。

所谓分离系数的定义是这样的：设有一个二组分体系，其中A为强吸附组分；B为弱吸附组分。它们的含量分别为Xa和Xh，组分A和B的吸附系数Ka、Kh各为：

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

式中：q—床内吸附剂吸附A或B组分在标准状态下的体积；

P、T—工作状态下的压力和温度；

v—吸附床的死体积（即床内流体能占有的体积），其值为：

v=1/dh–1/dg

于是分离系数a为：

a=（Ka+1）/(Kh+1)

也就是说，某组分吸附平衡时在吸附床内的总量有两部分，一部分是在死空间中，另一部分被吸附剂所吸附，其总和叫做某组分在吸附床内的存留量；弱吸附组分和强吸附组分各自在死空间中含有的量占床内存留量的比值之比称为分离系数。分离系数越大分离越容易。

常见组分对各种吸附剂的分离系数

根据上述分析，在本发明的变压吸附中，利用硅胶作为吸附剂，选择性吸附脱除变换气中大部分的CO2、有机硫等。采用多个吸附床，循环地变动所组合的各吸附床压力，并达到连续分离的目的。

本发明采用其采用两段分离进行，其中第一段为提纯段，所述提出段采用19-5-12均压工艺，所述19为19个提纯吸附塔，5为19个提纯吸附塔中的5个提纯吸附塔同时进行吸附，12为12次均压降流程；

第二段为净化段，所述净化段采用12-4-4-3工艺，所述12为12个净化吸附塔，4为12个净化吸附塔中的4个净化吸附塔同时吸附，4为4次均压降流程，3为3次吹扫流程；