[发明专利]一种降低变压吸附塔解吸时塔内压力的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及气体提纯领域，特别涉及到变压吸附工艺中吸附剂再生工艺。

背景技术

通常变压吸附中吸附塔内吸附剂的再生主要采用变温、冲洗、真空及几种方式的组合体实现。吸附剂的再生过程中，吸附塔内压力越低，吸附塔内非目标气体解吸越彻底，采用的冲洗气越少。目前广泛使用的是真空设备来降低吸附塔内的压力，提高吸附塔内非目标气体的解吸率，减少冲洗气的用量，从而提高目标气体的收率。真空设备属于电动设备，需要消耗电能，并且真空设备对整个变压吸附有一定的安全隐患特别对氢气提纯工艺。

     在含氢气体的变压吸附工艺中，再生过程中产生的解吸气含有部分氢气及其它可燃性物质。为实现能量的回收利用，解吸气用来燃烧或催化燃烧反应为系统提供能量。在变压吸附工段中需加1至2个解吸气缓冲罐来稳定燃烧器前的原料气压力及流量，缓冲罐的压力在20-40KPa（表压）。如果吸附塔直接向缓冲罐内排放解吸气体，吸附塔内最低压力将是20-40KPa（表压），吸附塔内较高的压力需要采用冲洗气的用量增加，从而降低了氢气的收率。     

发明内容

本发明针对变压吸附中吸附剂再生过程中吸附塔内压力较高的情况提出了一种在吸附剂再生过程中降低吸附塔内压力的工艺流程。该工艺简单实用，不采用真泵空等电动设备，利用变压吸附逆放气的高压段气体通过文丘里引射器抽取吸附塔内的低压气体从而降低吸附塔内压力，同时降低冲洗气的用量，提高目标气体的收率。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种降低变压吸附塔解吸时塔内压力的工艺，其特征在于，主要通过以下几个步骤来实现：

A、在变压吸附工艺中的吸附剂再生解吸过程中，设置解吸气缓冲罐，将吸附塔解吸气排放到解吸气缓冲罐。

B、待解吸气缓冲罐内压力与吸附塔内压力达到平衡后，将吸附塔中剩余的解吸气向大气或指定区域排放，进一步降低吸附塔压力。

C、待排放步骤达到压力平衡后，使解吸气缓冲罐内气体通过文丘里引射器向大气或指定区域排放，同时利用文丘里原理对吸附塔中的残余气体进行抽吸，进一步降低吸附塔内的压力。通过文丘里引射器的抽吸作用可使吸附塔内的气体压力达到0 MPa（表压）左右，解吸效果明显。

作为可选方式，上述步骤B和C中所述向大气或指定区域排放的解吸气，可以作为废气直接排放，也可以进行回收利用，例如将所述气体进行燃烧提供热源，或对所述气体进行分离提纯。

作为可选方式，步骤A中吸附塔采用逆着吸附方向降压（从塔顶向塔底方向降压，称为逆放），将气体排放到解吸气缓冲罐，使吸附塔与解吸气缓冲罐进行压力平衡。采用该方向更利于解吸的彻底进行。

作为可选方式，在进行步骤B的同时还可以采用来自其他吸附塔的顺放气作为冲洗气对待降压的吸附塔按塔顶至塔底方向进行冲洗。所述顺放气是指来自其他吸附塔的顺着其自身吸附方向的降压排放的气体（从其他吸附塔塔底向塔顶方向降压排放），其组份基本为氢气。采用少量的顺放气进行冲洗，可以进一步提高吸附塔的解吸效果。

作为可选方式，所述的压力平衡是指吸附塔内的压力与逆放对象的压力相接近，压差小于20 KPa。允许合适的压差可以在不同吸附塔工作的时间差范围内完成解吸过程，并保证解吸效果，从而确保变压吸附系统的不间断运行。

作为可选方式，在所述步骤B和C中，分别将来自吸附塔和文丘里引射器的气体先排放到释放缓冲罐中进行缓冲后再向大气或指定区域排放。通过设置释放气缓冲罐，能够控制气体排放的速率，也有利于对解吸气尾气加以回收利用，作为燃料气来为其他工艺步骤提供热源，减少废气排放造成的空气污染，同时还有利于保证燃料气的压力稳定。

本发明还提供了一种用于上述降低变压吸附塔解吸时塔内压力的工艺的降压设备，包括吸附塔1、解吸气缓冲罐2、文丘里引射器3，所述解吸气缓冲罐2的出气口通过管道和第一阀门5与文丘里引射器3的进气口相连，所述文丘里引射器3的出气口与排放管道相连，所述解吸气缓冲罐2的进气口通过管道和第二阀门6与变压吸附系统的吸附塔相连，所述文丘里引射器3的侧口通过管道和第三阀门7与变压吸附系统的吸附塔1相连。所述第一阀门5用于调节进入文丘里引射器3的高压气体流量，控制文丘里引射器3引射流量。

作为可选方式，所述设备中还包括释放气缓冲罐4，所述释放气缓冲罐4的进气口与所述所述文丘里引射器3的出气口相连。

作为可选方式，所述解吸气缓冲罐2的个数为1个或2个。设置多个解吸气缓冲罐有利于保证气体压力的稳定，和文丘里引射器的高效运行。