[实用新型]一种用于回收部分制氢解吸气的变压吸附系统

说明书

本实用新型提供的一种用于回收部分制氢解吸气的变压吸附系统，包括天然气转化单元、变压吸附脱碳单元、变压吸附一氧化碳单元以及制氢单元。天然气转化单元用于生产原料气，变压吸附脱碳单元用于脱除原料气中的CO₂、H₂O等杂质组分，变压吸附一氧化碳单元用于进一步脱除变压吸附脱碳单元中脱附后气体的CO，制氢单元用于制取生产所需要的H₂产品气。通过把部分制氢解吸气回收到变压吸附二氧化碳的入口，回收其中的一氧化碳和氢气，当作变压吸附二氧化碳的原料气，在通过变压吸附制一氧化碳和变压吸附制氢后得到合格的一氧化碳和氢气，为后续提供合格的产品气，从而达到减少天然气的消耗、节省天然气的目的。

技术领域

本实用新型属于气体回收设备技术领域，特别涉及一种用于回收部分制氢解吸气的变压吸附系统。

背景技术

变压吸附气体分离技术作为化工操作单元，正在迅速发展成为一门独立的学科，称为吸附分离工程，它在石油、化工、冶金、电子、国防、轻工、农业、医药、食品及环境保护方面得到了越来越广泛的应用。实践已经证明，变压吸附技术是一种有效的气体分离提纯方法。

某装置采用天然气、氧气、蒸汽经天然气非催化部分氧化后，生产的转化气约40℃，0.50Mpa(G)进变压吸附界区，变压吸附脱碳工序作用是脱除原料气中的CO₂、H₂O等杂质组分。变压吸附脱碳装置中10台吸附塔交替工作，从而达到连续分离去除CO₂的目的。在一个周期中，每台吸附塔依次经历：吸附、均压降压、逆向放压、抽真空和冲洗、均压升压、终充压等步骤，H₂解吸气作为变压吸附脱碳工序的再生冲洗气。

脱碳后的原料气经加热后从底部进入变压吸附一氧化碳工序吸附塔，吸附尾气从吸附塔顶部排出送到制氢工序。经过一定循环步骤后，吸附塔内合格的CO通过逆向放压和抽真空方式排出吸附塔，进入产品气缓冲罐。一部分CO作为产品气经压缩后送入后工序，另一部分CO经置换气压缩机后用于变压吸附一氧化碳吸附剂的置换。变压吸附一氧化碳装置中12台吸附塔交替工作，从而达到连续分离提纯CO的目的。在一个周期中，每台吸附塔依次经历：吸附、均压降压、置换、逆向放压、抽真空、均压升压、预吸附、均压升压、终充压等工艺过程。

变压吸附氢气工序作用是制取聚氨酯生产所需要的H₂产品气。变压吸附一氧化碳的尾气被压缩到1.55MPaG后，送到变压吸附氢气工序。H₂组分与其它组分分离得到合格的H₂产品气。变压吸附氢气工序采用9台吸附塔，在一个周期中，每台吸附塔依次经历：吸附、均压降压、顺放、逆放、冲洗、均压升压、终充压等步骤。

制氢的逆放气和冲洗废气混合后去变压吸附脱碳系统作为冲洗气，以下是制氢解吸气的分析结果：

表1：制氢解吸气的成分和气量(设计值)