变压吸附论文关于变压吸附气回收的可行性论文范文参考资料

变压吸附论文关于变压吸附气回收的可行性论文范文参考资料 王莹 陕西陕化煤化工集团有限公司 714100 【摘要】目前国内使用的气体提纯装置，是利用吸附剂对气体的吸附容量随压力的不同而有差异的特性，加压吸附原料气中的某些组分使其分离，减压下脱除这些组分使吸附剂获得再生，采用多个吸附床循环操作，使气体分离过程连续进行。但在提高氢气纯度的同时，排放尾气中氢气损耗量较大，对这部分气体的回收利用显得至关重要。通过系统工艺改造后进行回收再利用，很大程度减少了浪费，节约了成本，达到了节能降耗生产的目的。 【关键词】解析气;回收;变压吸附;氢气提纯 变压吸附过程是利用装在立式压力容器内的辛化硅胶，活性炭、分子筛等固体吸附剂，对混合气体中的各种杂质进行选择性的吸附。由于混合气体中各组分沸点不同，根据易挥发的不易吸附，不易挥发的易被吸附的性质，将原料气通过吸附剂床层，氢以外的其余组分作为杂质被吸附剂选择性地吸附，而沸点低、挥发度最高的氢气基本上不被吸附，以大于98v%左右的纯度离开吸附床，从而达到与其它杂质分离的目的。应用在氢气提纯存在的不足：解析气排放中含氢量高，气量大，若不进行回收，浪费较大，导致相对制造成本升高。 我公司加氢反应器装置使用的纯度99.7%以上的产品氢气是经变压吸附装置（PSA）将煤化工变换装置送来的纯度91%的原料氢气提纯而来，在氢气提纯的同时产生大量氢气尾气（下统称解析气），其氢气浓度在7080%，含其他组分有：一氧化碳、二氧化碳等。在加氢反应器系统高负荷运行情况下，每小时产生尾气约1000Nm3左右，系统原设计将解析氢气送至火炬燃烧，这样即浪费了大量的氢气，同时也对大气环境造成污染。鉴于此，解析气的回收利用显得至关重要。 针对变压吸附装置解析气回收改造，公司科技发展处及生产口、设备口经过充分的论证，从投入额到产生效益的经济性、到企业绿色环保的可持续发展性，从现场选址到工艺可行性分析，从管道压力等级及设备选型到就地安装等方面综合考虑，最终确定以下实施方案： （一）从煤化工净化工段送来的原料气经过两次氢气变压提纯，对氢气进行充分利用，以达到节能降耗的目的。具体思路如下： 1、从煤化工送来的原料氢气经过氢气变压吸附装置后的尾气再次经过氢气变压提纯装置进行吸附，产品气送往加氢工段，从氢气变压提纯装置吸附后的尾气通过改造增设管道送至煤化工变换装置。 2、氢气变压提纯装置排出的尾气通过改造被尾气输送管线（低压）送到尾气增压机入口缓冲罐，入缓冲罐处设置一切断阀，阀前安装一手动放空，阀后设置一路氮气便于系统临时检修或停车处理。 3、给缓冲罐顶安装安全阀组，安全阀出口连接至火炬或放空管线，以确保缓冲罐的安全性。 4、尾气缓冲罐起到稳定尾气增压机的入口压力以及平稳系统压力的作用，尾气被增压机提压到6.0MPa送到煤化工净化工段变换装置前。 5、为了防止意外情况造成低压尾气系统的压力过低，从增压机出口设置一条回路管路回到低压区域，采取自调阀设定好压力实现自动调节，用来补充入口压力过低，以确保系统压力的稳定性。 6、为了防止低压区域压力过高，设置一去放空或者火炬的放空管线，用电磁阀进行控制。如果压缩机突然跳车，低压尾气区域压力将升高，避免对前系统造成影响，也可以通过此处进行放空处理。 7、以上、步的阀门控制接点接至尾气增压机入口压力，采用自调阀控制。 8、本改造需新增设备：尾气增压机，尾气缓冲罐，尾气输送管线（高压和低压），自调阀，电动阀，手动阀，以及相关安全附件等。 本改造由负责工艺口出图、并根据循环水、工艺水及氢气管线的设计负荷，现场确定具体配管口的位置，经科技发展处审查合格后联系工程处予以实施。 本改造项目借系统停车机会进行，从就近工段循环水总管道处碰口引循环水至尾气压缩机作为设备冷却用水；氮气置换合格后进行氢气管线碰口及尾气压缩系统各设备及阀门安装工作，xx年3月份开始实施至安装完毕、再从三查四定、试车到正式生产投用共历时3个多月。 改造后：尾气回收装置由四台活塞式压缩机组成（开二备二），将解析氢气从20KPa增压至6.0MPa后送至煤化工公司回收利用。首先，对操作员工进行培训，并通过现场考试和笔试检测员工对新增管线及各段控制指标及参数设置的熟悉程度，确保做到心中有数。尾气压缩机系统投用后，净化工段变换装置及氢提纯装置均运行稳定，压缩机各段压力波动范围稳定，解析气全部送往煤化工回收处理（排至火炬气量正常情况下为零）。这既实现了解析气的回收利用，同时又大大减少了对大气环境的污染。据统计，每年节约氢气（纯度：70%80%