專利名稱：吸附塔沖洗再生方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓吸附技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種高效的吸附塔沖洗再生方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)外公開的專利文獻或報道資料中，所涉及的變壓吸附氫氣提純裝置吸附塔的沖洗再生方法均為“吸附塔→吸附塔”一次或分次直接沖洗再生。
此類沖洗再生方式有三個缺點(1)吸附塔直接放出來的用于沖洗的氫氣純度是隨其壓力下降而逐漸下降的，而被沖洗再生的塔內(nèi)雜質(zhì)是逐漸減少的，這樣就會在沖洗再生的末期形成對被再生吸附劑的二次污染，影響再生效果；(2)由于沖洗再生過程需要較長的傳質(zhì)再生時間才能保證再生效果，這樣就使得順放出氫氣的吸附塔也必須長時間地對應做順放工作，這樣就占用了其本身的再生時間，從而使其總再生時間減少，影響再生效果；(3)長時間的順放過程將使順放出來的氫氣中的總雜質(zhì)含量升高，這樣也會影響沖洗再生的效果。
變壓吸附提純氫氣流程技術(shù)的核心，實際上就在于如何用最少的氫氣實現(xiàn)最良好的吸附劑再生效果，因為再生效果好就意味著同樣條件下的產(chǎn)品純度高，吸附的循環(huán)周期長、氫氣的損失小、產(chǎn)品收率高。因此，傳統(tǒng)的沖洗再生方式會導致裝置的氫氣回收率低，產(chǎn)量小，解吸氣波動大。
因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種更為高效、合理的吸附塔沖洗再生方法及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高效的吸附塔沖洗再生方法及設(shè)備，解決了上述技術(shù)問題。
一方面，本發(fā)明提供了一種使用提純的氫氣沖洗吸附塔的吸附塔沖洗再生方法，它包括將來自吸附塔的順放氣從單獨的順放氣緩沖罐的上部放入所述順放氣緩沖罐中，使之靜置；將靜置于所述順放氣緩沖罐中的順放氣從所述順放氣緩沖罐的下部放出，用以沖洗吸附塔。
在一個優(yōu)選的實施方式中，該方法還包括通過流量參數(shù)直接進行控制，或者以壓力為控制參數(shù)，通過軟件間接進行控制，控制從所述順放氣緩沖罐中放出的用于沖洗的順放氣的流量。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述順放氣緩沖罐中不含吸附劑。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述順放氣緩沖罐中設(shè)置了內(nèi)構(gòu)件緩沖結(jié)構(gòu)，該內(nèi)構(gòu)件為帶有大量小孔的與進氣管道相連的豎管，使進入罐內(nèi)的氣體變得細小和平穩(wěn)，用以使順放氣穩(wěn)定。
另一方面，本發(fā)明提供了一種吸附塔沖洗再生設(shè)備，它包括兩臺或多臺通過管線依次連接的吸附塔，所述吸附塔沖洗再生設(shè)備還包括一個單獨的用于暫時存放來自所述吸附塔的沖洗順放氣的順放氣緩沖罐，一個用于控制從所述順放氣緩沖罐的上部放入其中的順放氣的進罐程控閥，以及一個用于精確調(diào)節(jié)從所述順放氣緩沖罐的下部放出的順放氣的流量的出罐流量調(diào)節(jié)閥。
在一個優(yōu)選的實施方式中，所述吸附塔沖洗再生設(shè)備包括2-20臺吸附塔。
在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述順放氣緩沖罐的體積為吸附塔的1-5倍。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的十塔沖洗再生流程的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于，在傳統(tǒng)的包括兩臺或多臺吸附塔的變壓吸附流程的基礎(chǔ)上增加一個順放氣緩沖罐(它的體積為吸附塔的1-5倍)，一個進罐程控閥和一個出罐流量調(diào)節(jié)閥，將傳統(tǒng)的“吸附塔→吸附塔”直接沖洗再生方式改變?yōu)椤拔剿樂艢饩彌_罐→吸附塔”的沖洗再生方式。所述順放氣緩沖罐內(nèi)采用一定的內(nèi)構(gòu)件緩沖結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)構(gòu)件為帶有大量小孔、與進氣管道相連的豎管，使進入罐內(nèi)的氣體變得細小和平穩(wěn)，以保證靜置于其中的氣體穩(wěn)定。
這種吸附塔沖洗再生方式可以應用于兩塔或多塔的變壓吸附提純氫氣流程。
以下參看圖1。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的十塔沖洗再生流程的示意圖。吸附塔10對原料氣進行吸附后放出的順放氣經(jīng)進罐程控閥30從順放氣緩沖罐20的上部放入其中，靜置；在所述順放氣穩(wěn)定之后，從所述順放氣緩沖罐20的下部經(jīng)出罐流量調(diào)節(jié)閥40放出進入吸附塔10中進行再沖洗，從而延長了變壓吸附裝置的沖洗時間、改善了解吸效果、提高了氫氣回收率、增大了裝置的產(chǎn)量。
本發(fā)明主要優(yōu)點在于1)順放過程可以在很短時間內(nèi)完成，因而順放出來的氫氣純度更高，用高純氫氣作為沖洗再生氣源可改善再生效，從而提高氫氣回收率；2)由于在順放氣緩沖罐內(nèi)，比重輕的組分(H2)在罐的上部，比重重的組分(如CO2、CH4等)在罐的下部，利用這樣的特性從緩沖罐下部放出沖洗氫氣，就可以避免傳統(tǒng)沖洗方式中的二次污染問題；3)在吸附塔大小、吸附劑性能、原料氣條件和產(chǎn)品氫氣純度都相同的條件下，新的逆放和沖洗時間都得以延長，再生傳質(zhì)效果得以進一步提高；4)逆放時間的延長可減少解吸氣的波動，使解吸氣更加平穩(wěn)。
以下，通過實施例進一步描述本發(fā)明，但是，應該明白，本發(fā)明無論如何也不限于下述實施例。
實施例傳統(tǒng)的十塔沖洗再生變壓吸附流程與本發(fā)明的十塔沖洗再生變壓吸附流程的比較
(1)傳統(tǒng)的十塔沖洗再生變壓吸附流程的吸附塔工作步序表

A吸附 E1D-E4D一均降壓-四均降壓 PP順放D逆放P沖洗 E1R-E4R一均升壓-四均升壓 FR產(chǎn)品氣升壓從上面的工作狀態(tài)表中可以看出傳統(tǒng)流程沖洗再生時間為吸附時間的1/3，而順放時間為吸附時間的1/3。
(2)本發(fā)明的十塔沖洗再生變壓吸附流程的吸附塔工作步序表

A吸附 E1D-E4D一均降壓-四均降壓 PP順放 D逆放P沖洗 E1R-E4R一均升壓-四均升壓 FR產(chǎn)品氣升壓從上面的工作狀態(tài)表中可以看出本發(fā)明所提供的沖洗再生時間為吸附時間的1/2，而順放時間為吸附時間的1/6。
(3)分析比較1)順放時間長會導致順放出的氫氣純度低，是不利于再生的，因此本發(fā)明的新流程可以得到更純的再生氫氣，使吸附劑再生跟徹底，裝置的氫氣回收率更高。
2)本發(fā)明的沖洗時間是傳統(tǒng)沖洗時間的1.5倍，由于沖洗再生過程是一個傳質(zhì)過程，時間越長，效果越好，因此在同等條件下，可使吸附劑提高吸附劑的再生效果，從而提高氫氣回收率2-20％(v)，甚至更高。
3)本發(fā)明還可提高裝置的處理能力50％。因為，變壓吸附塔的大小是按“能為沖洗提供多少時間”來設(shè)計的，為了保證沖洗再生效果，變壓吸附裝置通常需要設(shè)計60-120秒的沖洗再生時間，在一個變壓吸附裝置設(shè)計完成后，如果采用本發(fā)明的話，沖洗時間可延長50％，這就意味著即將每一個步序的時間縮短50％，同樣能完成吸附劑的良好再生，由于吸附塔的大小是不變的，因此原料氣流量就可以相應提高50％。所以在同樣規(guī)模的裝置上，使本發(fā)明還可大大減小吸附塔的體積和吸附劑用量，降低投資。
雖然在本文中對本發(fā)明進行了各種詳細的描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本申請的說明書之后將會明白，在不偏離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的前提下，可以對本發(fā)明進行各種修改和改變。對本發(fā)明的各種修改和改變都落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種使用提純的氫氣沖洗吸附塔的吸附塔沖洗再生方法，它包括將來自吸附塔的順放氣從單獨的順放氣緩沖罐的上部放入所述順放氣緩沖罐中，使之靜置；將靜置于所述順放氣緩沖罐中的順放氣從所述順放氣緩沖罐的下部放出，用以沖洗吸附塔。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括通過流量參數(shù)直接進行控制，或者以壓力為控制參數(shù)，通過軟件間接進行控制，控制從所述順放氣緩沖罐中放出的用于沖洗的順放氣的流量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述順放氣緩沖罐中不含吸附劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述順放氣緩沖罐中設(shè)置內(nèi)構(gòu)件緩沖結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)構(gòu)件為帶有大量小孔的與進氣管道相連的豎管，使進入罐內(nèi)的氣體變得細小和平穩(wěn)，用以使順放氣穩(wěn)定。
5.一種吸附塔沖洗再生設(shè)備，它包括兩臺或多臺通過管線依次連接的吸附塔(10)，其特征在于，所述吸附塔沖洗再生設(shè)備還包括一個單獨的用于暫時存放來自所述吸附塔(10)的沖洗順放氣的順放氣緩沖罐(20)，一個用于控制從所述順放氣緩沖罐(20)的上部放入其中的順放氣的進罐程控閥(30)，以及一個用于精確調(diào)節(jié)從所述順放氣緩沖罐(20)的下部放出的順放氣的流量的出罐流量調(diào)節(jié)閥(40)。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，它包括2-20臺吸附塔(10)。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述順放氣緩沖罐(20)的體積為吸附塔(10)的1-5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及變壓吸附技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種更為高效、合理的使用提純的氫氣沖洗吸附塔的吸附塔沖洗再生方法，該方法包括將來自吸附塔的順放氣從單獨的順放氣緩沖罐的上部放入所述順放氣緩沖罐中，使之靜置；將靜置于所述順放氣緩沖罐中的順放氣從所述順放氣緩沖罐的下部放出，用以沖洗吸附塔。本發(fā)明還提供了一種吸附塔沖洗再生設(shè)備。
文檔編號B01D53/047GK1868570SQ20051002624
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者吳芳, 紀志愿 申請人:上海華西化工科技有限公司