一種psa凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置及回收工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，該裝置中回煤氣柜經(jīng)線路管道與凈化塔底部連接，凈化塔經(jīng)線路管道與逆放罐底部連接，逆放罐經(jīng)線路管道與提純罐連接，逆放罐經(jīng)線路管道與吹掃罐連接，吹掃罐經(jīng)線路管道與放氣管連接，該線路管道后經(jīng)閥門控制后還與回煤氣柜的經(jīng)閥門控制的線路管道連接；或吹掃罐經(jīng)閥門控制的線路管道與放氣管連接，該線路管道經(jīng)閥門控制的線路管道后還與凈化塔連接。凈化塔底部還經(jīng)回煤氣柜至凈化塔之間的線路管道與放氣管連接，放氣管經(jīng)線路管道與回收罐連接，回收罐經(jīng)線路管道與提純罐連接。采用本發(fā)明的設(shè)備及工藝，可有效降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源，減少對環(huán)境的影響?？稍诠I(yè)上進(jìn)行大批量生產(chǎn)。
【專利說明】—種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置及回收工
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【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收的設(shè)備及工藝，具體為將凈化逆放損失氣體回收、提純，并進(jìn)一步利用，屬于化工設(shè)備及化工生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]逆放氣原本最初設(shè)計為全部放空和回至煤氣柜，這樣有效氣體損失大、合成氨產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。全部放空:氣體損失，破壞環(huán)境?；刂撩簹夤?影響壓縮機(jī)有效打氣量，在系統(tǒng)內(nèi)打循環(huán)，制約合成氨產(chǎn)量無法提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收的設(shè)備。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)上述目的的:
一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，該裝置包括回煤氣柜，逆放罐，提純罐及凈化塔，所述的回煤氣柜經(jīng)閥門控制的線路管道與凈化塔底部連接，凈化塔經(jīng)閥門控制的線路管道與逆放罐底部連接，逆放罐經(jīng)閥門控制的線路管道與提純罐連接，逆放罐經(jīng)線路管道與吹掃罐連接 ，吹掃罐經(jīng)閥門控制的線路管道與放氣管連接，該線路管道后經(jīng)閥門控制后還與回煤氣柜的經(jīng)閥門控制的線路管道連接；或吹掃罐經(jīng)閥門控制的線路管道與放氣管連接，該線路管道經(jīng)閥門控制的線路管道后還與凈化塔連接。
[0005]所述的凈化塔底部還經(jīng)回煤氣柜至凈化塔之間的閥門控制的線路管道與放氣管連接，放氣管經(jīng)閥門控制的線路管道與回收罐連接，回收罐經(jīng)閥門控制的線路管道與提純罐連接，其中回煤氣柜至凈化塔與凈化塔至放氣管的連接處設(shè)置有閥門。
[0006]所述的凈化塔底端經(jīng)閥門控制的線路管道與逆放罐連接，凈化塔底端經(jīng)閥門控制的線路管道還與吹掃罐至放氣管的線路管道連接。各設(shè)備及線路管道間均設(shè)置有閥門。
[0007]一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，將凈化逆放損失氣體回到提純段再進(jìn)行回收利用，打開閥門I’、3’、4’、5’、6’，將氣體經(jīng)回煤氣柜通入凈化塔，均升凈化塔內(nèi)的氣壓，氣體在凈化塔內(nèi)吸附平衡后，打開閥門7’、9’、10’，氣體經(jīng)線路管道緩沖并送至逆放罐；打開閥門17’、18’、20’、21’ 22’，均降逆放罐內(nèi)的氣壓，氣體經(jīng)逆放罐逆放，其中逆放氣體成分高的，在逆放氣量為100(Tl500Nm3/h (進(jìn)一步逆放氣量進(jìn)一步控制為1250Nm3/
h)下經(jīng)線路管道緩沖后送至提純罐提純；打開閥門11’、12’、13’、14’，逆放氣體成分低的通入吹掃罐，逆放氣體經(jīng)吹掃罐的線路管道緩沖后送至放氣管，再打開閥門8’，經(jīng)凈化塔凈化后的氣體通入吹掃罐至放氣管的線路管道；進(jìn)一步打開閥門2’、4’，或者有效氣體成分低的經(jīng)吹掃罐送至放氣管后，進(jìn)一步打開閥門2’、4’、5’、6’，有效氣體成分低的進(jìn)入凈化塔進(jìn)一步均壓、吸附。所述的逆放氣為二氧化碳。凈化塔內(nèi)均壓與逆放罐內(nèi)均降的壓力為
0.05^1.5MPa。進(jìn)一步凈化塔內(nèi)均壓與逆放罐內(nèi)均降的壓力為0.35MPa。
[0008]關(guān)閉閥門1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、9’、10’、11’、12’、13’、14’、17’、18’、20’、21’、22’，打開閥門6’、5’、14’、2’、3’、15’、16’、19’、21’，氣體在凈化塔內(nèi)解吸后還經(jīng)線路管道
送至放氣管放空，氣體經(jīng)放空后送至回收罐回收，經(jīng)回收的其他再送到提純塔提純。所述的經(jīng)回收罐回收后再送到提純塔內(nèi)提純的氣體為氫氮?dú)怏w。
[0009]將凈化均壓段滿足各段壓力維持均平，凈化塔與逆放罐之間均升與均降完全相等，均降是逆放，壓力均等后，由原來的0.42MPa降至本申請的0.35MPa，逆放壓力降低了
0.07MPa，減少凈化逆放氣量也減少了，采用本發(fā)明的技術(shù)方案逆放氣量由原3250 Nm3/h降到現(xiàn)在1250Nm3/h，這樣既優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部，又減輕了逆放量過大造成提純段負(fù)荷加重。
[0010]凈化逆放氣有效氣體成份高的一部分送至提純段作做提純段回收最開始時均升的動力，一部分有效氣體成份低的用于系統(tǒng)吹掃置換提高再生效果:本申請用有效氣體成份低的進(jìn)行吹掃，有效氣損失小，但吹掃氣量相對偏多，通過逆放回收有效氣體，既實現(xiàn)吹掃效果又減少氣體損失、通過產(chǎn)量；而一般情況用有效氣體成分高的進(jìn)行吹掃，這樣氣體損失大、產(chǎn)量低。
[0011]提純段回收的逆放氣進(jìn)一步提高有效4、N2成份；
提純吸附留下的高純度CO2送到尿素工段生產(chǎn)尿素。
[0012]采用本發(fā)明的技術(shù)方案有如下效果:1、凈化逆放氣量為1250 Nm3/h，則回收的氫氮有1250X54% (逆放放空氣中氫氮?dú)夂?X 90% (回收氫氮濃度按90%濃度計算)=607.5Nm3/h，一天時間氫氮折氨有607.5 + 2680X24=5.4噸。按噸氨2000元計算，效益為
5.4X2000元/噸=10800元/天，每天從損失的氣體中回收10800元的效益。有效節(jié)約煤耗、電耗。減少廢氣排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為PSa凈化段逆放氣回收到提純段再回收的設(shè)備，其中1.回煤氣柜，2.逆放罐，3.提純罐，4.凈化塔，5.吹掃罐，6.回收罐，1’?22’為各設(shè)備及線路管道間設(shè)置的閥門。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，該裝置包括回煤氣柜1，逆放罐2，提純罐3及凈化塔4，所述的回煤氣柜I經(jīng)閥門I’，3’，4’，5’，6’控制的線路管道與凈化塔4底部連接，凈化塔4經(jīng)閥門7’，9’，10’控制的線路管道與逆放罐2底部連接，逆放罐2經(jīng)閥門17’，18’控制的線路管道與提純罐3連接，逆放罐2經(jīng)線路管道與吹掃罐5連接，吹掃罐5經(jīng)閥門11’，12’控制的線路管道與放氣管7連接，該線路管道后經(jīng)閥門13’，14’控制后還與回煤氣柜I的經(jīng)閥門2’，4’控制的線路管道連接；或吹掃罐5經(jīng)閥門11’，12’控制的線路管道與放氣管7連接，該線路管道經(jīng)閥門2’，4’，5’，6’控制的線路管道后還與凈化塔4連接。
[0015]凈化塔4底部還經(jīng)回煤氣柜I至凈化塔4之間的閥門6’，5’，4’，14’控制的線路管道與放氣管7連接，放氣管7經(jīng)閥門2’，3’ 15’控制的線路管道與回收罐6連接，回收罐6經(jīng)閥門16’，19’控制的線路管道與提純罐3連接，其中回煤氣柜I至凈化塔4與凈化塔4至放氣管7的連接處設(shè)置有閥門5’。
[0016]凈化塔4底端經(jīng)閥門7’控制的線路管道與逆放罐5連接，凈化塔4底端經(jīng)閥門8，控制的線路管道還與吹掃罐5至放氣管7的線路管道連接。
[0017]所述的各設(shè)備及線路管道間均設(shè)置有閥門I’?22’。
[0018]實施例2
一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，將凈化逆放損失氣體回到提純段再進(jìn)行回收利用，打開閥門1’、3’、4’、5’、6’，將氣體經(jīng)回煤氣柜I通入凈化塔4 (二氧化碳經(jīng)凈化塔內(nèi)吸附劑解吸)，均升凈化塔4內(nèi)的氣壓至0.35MPa，待吸附平衡后，打開閥門7’、9’、10’，氣體經(jīng)線路管道緩沖并送至逆放罐2(逆放的氣體在緩沖罐中貯存緩沖)；打開閥門17’、18’、20’、21’ 22’，均降逆放罐2內(nèi)的氣壓至0.35MPa，氣體經(jīng)逆放罐2逆放，其中逆放氣體成分高的，在逆放氣量為1250Nm3/h下經(jīng)線路管道緩沖后送至提純罐3提純(所述逆放氣體成分高的二氧化碳)；打開閥門11’、12’、13’、14’，逆放氣體成分低的通入吹掃罐5，逆放氣體經(jīng)吹掃罐5的線路管道緩沖后送至放氣管7，再打開閥門8’，經(jīng)凈化塔4凈化后的氣體通入吹掃罐5至放氣管7的線路管道(所述的逆放氣體成分低的為少量二氧化談、氫氣、氮?dú)?，將其置于吹掃罐中貯存，后經(jīng)吹掃罐的壓力通入至放氣管中，再經(jīng)放空管進(jìn)入回煤氣柜至凈化塔的線路管道)；進(jìn)一步打開閥門2’、4’，或者有效氣體成分低的經(jīng)吹掃罐5送至放氣管7后，進(jìn)一步打開閥門2’、4’、5’、6’，有效氣體成分低的進(jìn)入凈化塔4進(jìn)一步均壓、吸附(吹掃氣體進(jìn)入凈化塔經(jīng)再生吸附劑進(jìn)行吸附、解吸)。
[0019]關(guān)閉閥門1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、9’、10’、11’、12’、13’、14’、17’、18’、20’、21’、22’，打開閥門6’、5’、14’、2’、3’、15’、16’、19’、21’，氣體在凈化塔4內(nèi)解吸后還經(jīng)線路管
道送至放氣管放空，氣體經(jīng)放空后(放空后的氣體經(jīng)吸附劑回收后送至回收罐，該放空氣體為氫氣、氮?dú)?、及少量二氧化?送至回收罐6回收，經(jīng)回收的其他再送到提純塔3提純。
[0020]實施例3
一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，將凈化逆放損失氣體回到提純段再進(jìn)行回收利用，打開閥門1’、3’、4’、5’、6’，將氣體經(jīng)回煤氣柜I通入凈化塔4 (二氧化碳經(jīng)凈化塔內(nèi)吸附劑解吸)，均升凈化塔4內(nèi)的氣壓至0.05MPa，待吸附平衡后，打開閥門7’、9’、10’，氣體經(jīng)線路管道緩沖并送至逆放罐2(逆放的氣體在緩沖罐中貯存緩沖)；打開閥門17’、18’、20’、21’ 22’，均降逆放罐2內(nèi)的氣壓至0.05MPa，氣體經(jīng)逆放罐2逆放，其中逆放氣體成分高的，在逆放氣量為IOOONmVh下經(jīng)線路管道緩沖后送至提純罐3提純(所述逆放氣體成分高的二氧化碳)；打開閥門11’、12’、13’、14’，逆放氣體成分低的通入吹掃罐5，逆放氣體經(jīng)吹掃罐5的線路管道緩沖后送至放氣管7，再打開閥門8’，經(jīng)凈化塔4凈化后的氣體通入吹掃罐5至放氣管7的線路管道(所述的逆放氣體成分低的為少量二氧化談、氫氣、氮?dú)?，將其置于吹掃罐中貯存，后經(jīng)吹掃罐的壓力通入至放氣管中，再經(jīng)放空管進(jìn)入回煤氣柜至凈化塔的線路管道)；進(jìn)一步打開閥門2’、4’，或者有效氣體成分低的經(jīng)吹掃罐5送至放氣管7后，進(jìn)一步打開閥門2’、4’、5’、6’，有效氣體成分低的進(jìn)入凈化塔4進(jìn)一步均壓、吸附(吹掃氣體進(jìn)入凈化塔經(jīng)再生吸附劑進(jìn)行吸附、解吸)。
[0021]關(guān)閉閥門1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、9’、10’、11’、12’、13’、14’、17’、18’、20’、21’、22’，打開閥門6’、5’、14’、2’、3’、15’、16’、19’、21’，氣體在凈化塔4內(nèi)解吸后還經(jīng)線路管
道送至放氣管放空，氣體經(jīng)放空后(放空后的氣體經(jīng)吸附劑回收后送至回收罐，該放空氣體為氫氣、氮?dú)?、及少量二氧化?送至回收罐6回收，經(jīng)回收的其他再送到提純塔3提純。
[0022]實施例4 一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，將凈化逆放損失氣體回到提純段再進(jìn)行回收利用，打開閥門1’、3’、4’、5’、6’，將氣體經(jīng)回煤氣柜I通入凈化塔4 (二氧化碳經(jīng)凈化塔內(nèi)吸附劑解吸)，均升凈化塔4內(nèi)的氣壓至1.5MPa，待吸附平衡后，打開閥門7’、9’、10’，氣體經(jīng)線路管道緩沖并送至逆放罐2(逆放的氣體在緩沖罐中貯存緩沖)；打開閥門17’、18’、20’、21’22’，均降逆放罐2內(nèi)的氣壓至1.5MPa，氣體經(jīng)逆放罐2逆放，其中逆放氣體成分高的，在逆放氣量為1500Nm3/h下經(jīng)線路管道緩沖后送至提純罐3提純(所述逆放氣體成分高的二氧化碳)；打開閥門11’、12’、13’、14’，逆放氣體成分低的通入吹掃罐5，逆放氣體經(jīng)吹掃罐5的線路管道緩沖后送至放氣管7，再打開閥門8’，經(jīng)凈化塔4凈化后的氣體通入吹掃罐5至放氣管7的線路管道(所述的逆放氣體成分低的為少量二氧化談、氫氣、氮?dú)?，將其置于吹掃罐中貯存，后經(jīng)吹掃罐的壓力通入至放氣管中，再經(jīng)放空管進(jìn)入回煤氣柜至凈化塔的線路管道)；進(jìn)一步打開閥門2’、4’，或者有效氣體成分低的經(jīng)吹掃罐5送至放氣管7后，進(jìn)一步打開閥門2’、4’、5’、6’，有效氣體成分低的進(jìn)入凈化塔4進(jìn)一步均壓、吸附(吹掃氣體進(jìn)入凈化塔經(jīng)再生吸附劑進(jìn)行吸附、解吸)。
[0023]關(guān)閉閥門 1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、9’、10’、11’、12’、13’、14’、17’、18’、20’、21’、22’，打開閥門6’、5’、14’、2’、3’、15’、16’、19’、21’，氣體在凈化塔4內(nèi)解吸后還經(jīng)線路管
道送至放氣管放空，氣體經(jīng)放空后(放空后的氣體經(jīng)吸附劑回收后送至回收罐，該放空氣體為氫氣、氮?dú)狻⒓吧倭慷趸?送至回收罐6回收，經(jīng)回收的其他再送到提純塔3提純。
【權(quán)利要求】
1.一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，該裝置包括回煤氣柜(I )，逆放罐(2)，提純罐(3)及凈化塔(4)，所述的回煤氣柜(1)經(jīng)閥門(1’，3’，4’，5’，6’)控制的線路管道與凈化塔(4)底部連接，凈化塔(4)經(jīng)閥門(7’，9’，10’)控制的線路管道與逆放罐(2)底部連接，逆放罐(2)經(jīng)閥門(17’，18’)控制的線路管道與提純罐(3)連接，逆放罐(2)經(jīng)線路管道與吹掃罐(5)連接，其特征在于:吹掃罐(5)經(jīng)閥門(11’，12’)控制的線路管道與放氣管(7)連接，該線路管道后經(jīng)閥門(13’，14’)控制后還與回煤氣柜(I)的經(jīng)閥門(2’，4’)控制的線路管道連接；或吹掃罐(5)經(jīng)閥門(11’，12’)控制的線路管道與放氣管(7)連接，該線路管道經(jīng)閥門(2’，4’，5’，6’)控制的線路管道后還與凈化塔(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，其特征在于:凈化塔(4 )底部還經(jīng)回煤氣柜(I)至凈化塔(4 )之間的閥門(6 ’，5 ’，4 ’，14 ’)控制的線路管道與放氣管(7)連接，放氣管(7)經(jīng)閥門(2’，3’ 15’)控制的線路管道與回收罐(6)連接，回收罐(6)經(jīng)閥門(16’，19’)控制的線路管道與提純罐(3)連接，其中回煤氣柜(I)至凈化塔(4 )與凈化塔(4 )至放氣管(7 )的連接處設(shè)置有閥門(5 ’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，其特征在于:凈化塔(4)底端經(jīng)閥門(7’)控制的線路管道與逆放罐(5)連接，凈化塔(4)底端經(jīng)閥門(8’)控制的線路管道還與吹掃罐(5)至放氣管(7)的線路管道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收裝置，其特征在于:各設(shè)備及線路管道 間均設(shè)置有閥門0-~22’)。
5.一種PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，將凈化逆放損失氣體回到提純段再進(jìn)行回收利用，其特征在于:打開閥門(1’、3’、4’、5’、6’)，將氣體經(jīng)回煤氣柜(1)通入凈化塔(4)，均升凈化塔(4)內(nèi)的氣壓，氣體在凈化塔內(nèi)吸附平衡后，打開閥門(7’、9’、10’)，氣體經(jīng)線路管道緩沖并送至逆放罐(2);打開閥門(17’、18’、20’、21’ 22’)，均降逆放罐(2)內(nèi)的氣壓，氣體經(jīng)逆放罐(2)逆放，其中逆放氣體成分高的，在逆放氣量為100(Tl500NmVh下經(jīng)線路管道緩沖后送至提純罐(3)提純；打開閥門(11’、12’、13’、14’)，逆放氣體成分低的通入吹掃罐(5)，逆放氣體經(jīng)吹掃罐(5)的線路管道緩沖后送至放氣管(7)，再打開閥門(8’)，經(jīng)凈化塔(4)凈化后的氣體通入吹掃罐(5)至放氣管(7)的線路管道；進(jìn)一步打開閥門(2’、4’)，或者有效氣體成分低的經(jīng)吹掃罐(5)送至放氣管(7)后，進(jìn)一步打開閥門(2’、4’、5’、6’)，有效氣體成分低的進(jìn)入凈化塔(4)進(jìn)一步均壓、吸附。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，其特征在于:關(guān)閉閥門(1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、9’、10’、11’、12’、13’、14’、17’、18’、20’、21’、22’)，打開閥門(6’、5’、14’、2’、3’、15’、16’、19’、21’)，氣體在凈化塔(4)內(nèi)解吸后還經(jīng)線路管道送至放氣管(7)放空，氣體經(jīng)放空后送至回收罐(6)回收，經(jīng)回收的其他再送到提純塔(3)提純。
7.根據(jù)權(quán)利要求或5或6所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，其特征在于:經(jīng)逆放罐(2)逆放后再經(jīng)提純罐(3)提純的逆放氣為二氧化碳，經(jīng)回收罐(6)回收后再送到提純塔(3)內(nèi)提純的氣體為氫氮?dú)怏w。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，其特征在于:凈化塔(4)內(nèi)均壓與逆放罐(2)內(nèi)均降的壓力為0.05^1.5MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，其特征在于:凈化塔(4)內(nèi)均壓與逆放罐(2)內(nèi)均降的壓力為0.35MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的PSA凈化段逆放氣回收到提純段再回收工藝，其特征在于:逆放氣量進(jìn)一步控制為1250Nm3/h。
【文檔編號】C01B3/50GK103933825SQ201410132375
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】蔣遠(yuǎn)華, 楊曉勤, 黃志亮, 方婭蘭, 鐘新莉, 向紅星 申請人:湖北宜化化工股份有限公司