[发明专利]一种无净化气损失的变温吸附系统及净化气回收方法

说明书

本发明公开一种无净化气损失的变温吸附系统及净化气回收方法，本发明将原料气分为产品原料气和净化原料气，利用流量调节阀对产品原料气进行减压，使吸附塔再生产生的再生气的压力比产品原料气的压力高10～20kPa，从而将再生气汇入产品原料气中，并让再生气随产品原料气进入吸附塔中进行吸附，实现了净化气的回收，避免了能源的浪费。并且在本发明中实现了净化气100％进行回收，避免了能源的浪费；此外，整个系统无尾气排放，实现了经济和环保效益大幅的提升。

技术领域

本发明涉及变温吸附技术，具体涉及一种无净化气损失的变温吸附系统及净化气回收方法。

背景技术

变温吸附(TSA)技术广泛用于石油化工行业的气体分离和净化。现有技术中，常见的氢气干燥、天然气干燥、VOC治理通常采用包括2～3台吸附塔的变温吸附工艺技术。吸附塔再生通常采用经过减压的低压净化气作为吸附塔的再生气源。由于，吸附塔用于再生的净化气压力较低，再生后的工艺气无法回收，通常只能进入厂内燃料气管网或排放至火炬系统烧掉，从技术经济和环保角度分析，十分不合理。

根据行业经验，若采用低压净化气作为吸附塔的再生气源，再生所用的净化气量约占变温吸附装置原料气量的10～18％，若不对用于吸附塔再生的净化气进行回收，不仅会造成能源的极大浪费，而且增加了尾气的排放。

发明内容

为了降低能源的浪费，本发明的目的之一是提供一种净化气回收的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种净化气回收的方法，对产品原料气进行减压，使吸附塔再生产生的再生气的压力比产品原料气的压力高10～20kPa，从而将再生气汇入产品原料气中，再生气随产品原料气进入吸附塔一起进行吸附后获得产品气；其中，所述再生气为净化气对吸附塔再生后产生的气体。

优选地，每个吸附塔在一次循环过程中依次经历预吸附、吸附、再生步骤；其中，运行时，始终有1台吸附塔处于预吸附步骤，始终有1台吸附塔处于吸附步骤，始终有1塔吸附塔处于再生步骤。

优选地，所述再生步骤包括依次进行的热吹步骤和冷吹步骤；其中，所述热吹步骤利用加热后的净化气对吸附塔中的吸附剂床层进行加热，将处于吸附饱和状态的吸附剂床层进行解吸并产生再生气；所述冷吹步骤利用常温的净化气将解吸后的吸附剂床层降温至40℃并产生再生气。

本发明的目的之二是提供一种无净化气损失的变温吸附系统，包括吸附塔，接入吸附塔的产品原料气输入管线、净化原料气输入管线和冲洗管线，接出吸附塔的产品气输出管线、净化气输出管线和再生气输出管线，与产品原料气输入管线和净化原料气输入管线均连通的原料气输入管线；所述变温吸附系统还包括连通产品原料气输入管线和再生气输出管线的再生气返回管线，以及设置在产品原料气输入管线上的流量调节阀；其中，沿产品原料气流向，产品原料气输入管线上依次是流量调节阀和接入产品原料气输入管线的再生气返回管线；流量调节阀对产品原料气进行减压使经再生气返回管线返回的再生气汇入产品原料气输入管线中；吸附塔至少为3台。

优选地，所述变温吸附系统还包括用于将净化气输出管线和冲洗管线连通的热吹管线和冷吹管线，设置在产品原料气输入管线、净化原料气输入管线、冲洗管线、产品气输出管线、净化气输出管线、再生气输出管线、热吹管线和冷吹管线上的程控阀。

优选地，所述热吹管线上设有用于对净化气进行加热的加热器。

优选地，所述变温吸附系统还包括沿再生气流向依次设置在再生气输出管线上的冷却器和气液分离器，以及与气液分离器连接的冷凝液输出管线；其中，再生气经气液分离器分离后的气相经再生气返回管线汇入产品原料气输入管线中，液相经冷凝液输出管线输送至界区外。

优选地，所述变温吸附系统还包括设置在产品气输出管线上的压力调节阀。