專利名稱：一種上下均壓的變壓吸附方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓吸附方法，特別涉及一種上下均壓的變壓吸附方法。
背景技術(shù)：
變壓吸附(PSA)為從原料混合氣中分離和提純至少一種產(chǎn)品組分提供了工業(yè)上需 要的技術(shù)。原料氣中至少包含一種可選擇吸附的組份，在吸附壓力下，原料氣從吸附塔下部 進(jìn)入到有選擇性吸附的吸附劑床層中，易吸附組份被吸附停留在床層，難吸附組份則從床 層出口端輸出，實(shí)現(xiàn)了混合氣體的分離。吸附塔的吸附效率不僅與塔內(nèi)裝填的吸附劑數(shù)量 有關(guān)，也與吸附塔的解吸過程密切相關(guān)，解吸越徹底，吸附塔的利用率越高。其中，“均壓”就 是需降壓解吸的吸附床分別向需升壓的不同的吸附床充壓，需降壓解吸的吸附床壓力逐級(jí) 下降，而需升壓的吸附床的壓力得到逐級(jí)升高，從而使吸附床降壓排出的有用氣體得到有 效利用的步驟。均壓步驟既回收了均壓降吸附塔內(nèi)的有效組分，又回收了均壓降吸附塔的 能量，是吸附塔解吸的最重要步驟。均壓步驟的主要作用就是回收吸附床降壓
目前，在變壓吸附技術(shù)中，吸附塔再生時(shí)的均壓步驟采用上上均或下下均的方法。上上 均為吸附塔完成吸附步驟后，其出口端與另一準(zhǔn)備升壓的吸附塔出口端相連，使均降塔死 空間中的難吸附組份和少量易吸附組份流入均升塔中，回收有效氣體及壓力。但上上均易 使部分雜質(zhì)組份在均壓時(shí)吸附停留在均升塔的出口處，使產(chǎn)品純度受到影響。下下均為吸 附塔進(jìn)行均壓步驟時(shí)，降壓塔內(nèi)死空間的難吸附組份和部分易吸附組份從進(jìn)口端排出，通 過另一準(zhǔn)備升壓塔的進(jìn)口端輸入對(duì)其進(jìn)行升壓。使用下下均時(shí)，隨著壓力降低，均降塔下部 的易吸附組分會(huì)部分解吸，隨著氣流進(jìn)入均升的塔中，對(duì)均升塔造成污染，這部分難吸附的 氣體在塔間循環(huán)，降低了吸附劑的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中變壓吸附的裝置和流程復(fù)雜，產(chǎn)品純度不高， 吸附劑利用率低的不足，提供一種上下均壓的變壓吸附方法。該變壓吸附方法構(gòu)思巧妙、流 程簡(jiǎn)單、投資較少，可以有效提高產(chǎn)品純度和吸附劑利用率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種上下均壓的變壓吸附方法，將原料氣經(jīng)吸附塔吸附后，弱吸附組分從吸附塔的出 口端送入均升塔的進(jìn)口端，進(jìn)行均壓。作為優(yōu)選，該方法包括以下步驟吸附、壓力均衡降、順向降壓、逆向降壓、抽真空、升壓。進(jìn)一步優(yōu)選，該方法包括以下步驟吸附、第一次壓力均衡降、順向降壓、第二次壓 力均衡降、逆向降壓、抽真空、第二次壓力均衡升、第一次壓力均衡升、最終升壓。所述吸附塔中，裝填有吸附劑，該吸附劑選自活性氧化鋁、活性炭、硅膠或5A分子 篩中的一種或多種。所述吸附塔至少有3個(gè)。
本發(fā)明均壓時(shí)采用上下均，使難吸附組份和少量易吸附組份從均降塔的出口端流 出，經(jīng)均升塔的進(jìn)口端流入，在均壓的操作壓力下，易吸附組份被重新吸附停留在均升塔 中，對(duì)產(chǎn)品氣中微量雜質(zhì)的控制起到很好的作用。與傳統(tǒng)的上上均壓方式相比，由于均壓 的氣體是從入口端進(jìn)入均升的塔，在氣流上升過程中，易吸附組分會(huì)被均升塔下部吸附劑 吸附，避免了均升塔出口吸附劑被污染，從而保證出口產(chǎn)品的質(zhì)量；與下下均壓方式相比， 由于均壓的氣體是從均降塔的頂端流出，流出的大部分氣體為難吸附組分(死空間中的氣 體)，隨著壓力降低，解吸出來的部分易吸附組分氣體會(huì)在氣流上升過程中被吸附，大大減 輕了對(duì)均升塔出口吸附劑的污染，提高了吸附劑的利用率。本發(fā)明原料氣經(jīng)吸附塔吸附后，弱吸附組分從吸附塔的出口端送入均升塔的進(jìn)口 端，流程簡(jiǎn)單，管道成本增加少，減少了設(shè)備投資。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明構(gòu)思巧妙、流程簡(jiǎn)單、投資較少，可以有效提高產(chǎn) 品純度和吸附劑利用率。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。實(shí)施例1 一種上下均壓的變壓吸附方法，采用四塔變壓吸附除去富氫氣體中的 雜質(zhì)，原料氣組成見表1，具體的時(shí)序表見表2，工序壓力參數(shù)見表3，以其中一塔為例，包括 以下步驟
A、吸附將原料氣送入裝有選擇性吸附劑的塔中，在吸附壓力下，易吸附組分和較易吸 附的組分被吸附停留在床層中，氫氣作為合格的產(chǎn)品氣則從床層出口端輸出到用氣單位；
B、第一次壓力均衡降弱吸附組分和少量因塔內(nèi)壓力降低而解吸的易吸附組分從吸附 塔的出口端送入第一均升塔的進(jìn)口端，易吸附組分在均升塔下部就被吸附，兩塔壓力基本 相等時(shí)，一均步驟結(jié)束；
C、順向降壓順著原料氣進(jìn)氣的方向降低壓力至一定的壓力；
D、第二次壓力均衡降弱吸附組分和少量因塔內(nèi)壓力降低而解吸的易吸附組分從吸附 塔的出口端送入第二均升塔的進(jìn)口端，兩塔壓力基本相等時(shí)，二均步驟結(jié)束；
E、逆向降壓逆著原料氣進(jìn)氣的方向降低壓力至大氣壓力；
F、沖洗利用順放氣逆著吸附的方向?qū)ξ剿M(jìn)行沖洗；
G、第二次壓力均衡升吸附塔的進(jìn)口端與第一均降塔的出口端連通，當(dāng)兩塔壓力基本 相等時(shí)，步驟結(jié)束；
H、第一次壓力均衡升吸附塔的進(jìn)口端與第二均降塔的出口端連通，當(dāng)兩塔壓力基本 相等時(shí)，步驟結(jié)束；
I、最終升壓通過正處于吸附步驟的吸附床所輸出的產(chǎn)品氣對(duì)吸附塔升壓直至達(dá)到吸 附壓力。表1原料氣組成
權(quán)利要求
1.一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于將原料氣經(jīng)吸附塔吸附后，弱吸附組 分從吸附塔的出口端送入均升塔的進(jìn)口端，進(jìn)行均壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于包括以下步驟吸 附、壓力均衡降、順向降壓、逆向降壓、抽真空、升壓。
3.如權(quán)利要求2所述的一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于包括以下步驟吸 附、第一次壓力均衡降、順向降壓、第二次壓力均衡降、逆向降壓、抽真空、第二次壓力均衡 升、第一次壓力均衡升、最終升壓。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于所述吸附 塔中，裝填有吸附劑，該吸附劑選自活性氧化鋁、活性炭、硅膠或5A分子篩中的一種或多 種。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于所述吸附 塔至少有3個(gè)。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種上下均壓的變壓吸附方法，其特征在于原料氣壓 力為0· 3 3. OMPa0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種上下均壓的變壓吸附方法，將原料氣經(jīng)吸附塔吸附后，弱吸附組分從吸附塔的出口端送入均升塔的進(jìn)口端，進(jìn)行均壓。本發(fā)明構(gòu)思巧妙、流程簡(jiǎn)單、投資較少，可以有效提高產(chǎn)品純度和吸附劑利用率。
文檔編號(hào)B01D53/047GK102091501SQ201110029288
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者鄭才平 申請(qǐng)人:四川同盛科技有限責(zé)任公司