專利名稱：一種高純度、高回收率甲烷濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氫氣回收裝置，具體是一種高純度、高回收率甲烷濃縮裝置。
背景技術(shù)：
氫氣作為化學(xué)工業(yè)的基本原料，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，氫氣需求量日益增加。煉廠氣主要有加氫裂化干氣、焦化干氣、重整干氣、催化裂化干氣等，在這些氣體中一般都含有一定濃度的氫氣。對一些氫氣含量較低的煉廠氣，氫氣的回收，不管采用膜分離還是采用變壓吸附，回收效果都不理想。采用膜分離技術(shù)回收其中氫氣，得到的產(chǎn)品氣純度不高，一般不超過80%，無法作為工業(yè)原料氣實用。而采用變壓吸附處理，純度能得到保障，但收率又不勝理想?，F(xiàn)今階段，一般煉廠氣都作為燃料氣使用，對氫氣本身價值而言，造成了一種浪費。變壓吸附法是從混合氣體中分離、提純氣體的技術(shù)，是依靠壓力的變化來實現(xiàn)氣體的吸附與再生，從而達到氣體分離的目的，是節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的氣體提純方法。對 于氫氣濃度較低的氣體，采用變壓吸附技術(shù)，生產(chǎn)高純度氫氣，需要使用大量的吸附劑，造成投資成本、裝置規(guī)模都較大，收率也不理想。膜分離技術(shù)，具有占地小、操作簡單、能耗小等特點，對于氫氣濃度較低的氣體，處理后的產(chǎn)品氫氣，濃度很難提高到90%以上。因此對于氫氣濃度較低的煉廠氣，單獨使用變壓吸附氣體分離技術(shù)還是使用膜分離技術(shù)，都不是較理想的、經(jīng)濟的回收手段。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種高純度、高回收率甲烷濃縮裝置，解決了以往的低濃度氫氣回收裝置，回收效果不理想、回收成本較高的問題。本實用新型為解決技術(shù)問題主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種實現(xiàn)上述的高純度、高收率甲烷濃縮生產(chǎn)工藝的裝置，包括進氣管、第一膜組件、第一緩沖罐、至少3個吸附塔、第二膜組件、第二緩沖罐、出氣管以及逆放管，所述進氣管、第一膜組件、第一緩沖罐通過管道依次連通，所述第一緩沖罐、第二緩沖罐、出氣管、逆放管分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔連通，所述第二膜組件通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管連通，所述第二膜組件還通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與第二緩沖罐連通，所述逆放管通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連通有真空泵，所述真空泵與第二膜組件之間通過設(shè)有氣動切斷閥的管道連通，所述吸附塔通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有均壓管。所述均壓管與出氣管相連通，且均壓管與出氣管的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥。所述出氣管上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥。所述吸附塔有4個。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和有益效果首先，原料氣經(jīng)預(yù)處理后，通過第一膜組件將氫氣濃度提升到60%以上，中間氣由滲透側(cè)進入第一緩沖罐，而后經(jīng)過壓縮機加壓，進吸附塔進行變壓吸附，將氫氣濃度提升到99. 9%以上。變壓吸附系統(tǒng)的逆放管上加裝第二膜組件，并在膜組件的滲透側(cè)設(shè)置第二緩沖罐，第二緩沖罐中滲透氣回補到抽完真空的吸附塔中。本實用新型不僅使氫氣的收率較高，還保證了氫氣的純度，在獲得了理想效果的基礎(chǔ)上，使回收成本更低。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中所對應(yīng)的附圖標記為1、進氣管，2、第一膜組件，3、第一緩沖罐，4、吸附塔，5、真空泵，6、第二膜組件，7、第二緩沖罐，8、出氣管，9、逆放管，10、均壓管，11、氣動調(diào)節(jié)閥。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖I所示，本實施例實現(xiàn)上述高純度、高收率甲烷濃縮生產(chǎn)工藝的裝置，包括進氣管I、第一膜組件2、第一緩沖罐3、至少3個吸附塔4、第二膜組件6、第二緩沖罐7、出氣管8以及逆放管9，進氣管I、第一膜組件2、第一緩沖罐3通過管道依次連通，第一緩沖罐
3、第二緩沖罐7、出氣管8、逆放管9分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔4連通。本實施例的第二膜組件6通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管9連通，第二膜組件6還通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與第二緩沖罐7連通。本實施例的逆放管9通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連通有真空泵5，真空泵5與第二膜組件6之間通過設(shè)有氣動切斷閥的管道連通。本實施例的吸附塔4通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有均壓管10，均壓管10與出氣管8相連通，且均壓管10與出氣管8的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥11。本實施例的出氣管8上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥11。作為優(yōu)選，本實施例的吸附塔4有4個。本實施例的工作原理首先，原料氣從進氣管I進入，接著依次進入第一膜組件2、第一緩沖罐3，然后進入吸附塔4，吸附塔4吸附氣體中的雜質(zhì)后，經(jīng)出氣管8將合格產(chǎn)品氣送出裝置給用戶。吸附塔4在完成吸附過程后，進行再生，具體過程是，先打開均壓管10與吸附塔4之間的氣動切斷閥進行均壓降，然后打開逆放管9與吸附塔4之間的氣動切斷閥實現(xiàn)逆放，在逆放過程中，打開第二膜組件6與逆放管9之間的氣動切斷閥，關(guān)閉真空泵5與逆放管9之間的氣動切斷閥，在第二膜組件6的滲透側(cè)回收逆放氣中所含的甲烷，并暫存于第二緩沖罐7中；吸附塔4逆放完成后，關(guān)閉第二膜組件6與逆放管9之間的氣動切斷閥，打開真空泵5與逆放管9之間的氣動切斷閥進行抽真空，完成抽真空后，將第二緩沖罐7中的滲透氣回補到已抽成真空的吸附塔4中，完成滲透氣的回收；最后吸附塔4再由均壓管10實現(xiàn)均壓升，并由均壓管10完成終充，從而完成整個再生過程。如上所述，則能很好地實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種高純度、高回收率甲烷濃縮裝置，其特征在干包括進氣管(I)、第一膜組件(2)、第一緩沖罐(3)、至少3個吸附塔(4)、第二膜組件(6)、第二緩沖罐(7)、出氣管(8)以及逆放管(9)，所述進氣管(I)、第一膜組件(2)、第一緩沖罐(3)通過管道依次連通，所述第一緩沖罐(3)、第二緩沖罐(7)、出氣管(8)、逆放管(9)分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(4)連通，所述第二膜組件(6)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與逆放管(9)連通，所述第二膜組件(6)還通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與第二緩沖罐(7)連通，所述逆放管(9)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連通有真空泵(5 )，所述真空泵(5 )與第二膜組件(6 )之間通過設(shè)有氣動切斷閥的管道連通，所述吸附塔(4)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連接有均壓管(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于所述均壓管(10)與出氣管(8)相連通，且均壓管(10)與出氣管(8)的連通處設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于所述出氣管(8 )上設(shè)有氣動調(diào)節(jié)閥(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高純度、高收率甲烷濃縮裝置，其特征在于所述吸附塔(4)有4個。
專利摘要本實用新型公開了一種高純度、高回收率甲烷濃縮裝置，包括進氣管(1)、第一膜組件(2)、第一緩沖罐(3)、至少3個吸附塔(4)、第二膜組件(6)、第二緩沖罐(7)、出氣管(8)以及逆放管(9)，進氣管(1)、第一膜組件(2)、第一緩沖罐(3)通過管道依次連通，第一緩沖罐(3)、第二緩沖罐(7)、出氣管(8)、逆放管(9)分別通過設(shè)有氣動切斷閥的管道與吸附塔(4)連通，逆放管(9)通過設(shè)有氣動切斷閥的管道還連通有真空泵(5)。本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，能減少變壓吸附裝置的規(guī)模，提高甲烷收率，減小成本。
文檔編號B01D53/047GK202605972SQ20122027249
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者鐘雨明, 鐘婭玲, 詹家聰 申請人:四川亞連科技有限責(zé)任公司