淺談變壓吸附提氫裝置的操作要點.pdf

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1、總第742期科技前沿淺談變壓吸附提氫裝置的操作要點馬沖（定州天鷺新能源，河北省073000）摘要：兩股原料氣在3.2MPa(G)、溫度40℃經(jīng)混合器混合，進入氣液分離器分離氣體中可能夾帶的游離液體后，由入口端自下而上通過正處于吸附步驟的兩臺吸附器（T0101A～L），在多種吸附劑組成的復(fù)合吸附床層的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的幾乎大部分雜質(zhì)，直接獲得純度大于99.9%的產(chǎn)品氫從吸附塔出口端流出，經(jīng)吸附壓力調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓后,通過調(diào)節(jié)閥和管道分流50Nm3/h左右氫氣，與來自氮氣在混和器進行混和，再進入脫氧反

2、應(yīng)器進行脫氧，剩余氫氣與脫氧后的氮氣混合,經(jīng)冷卻、干燥得到合格的合成氨原料氣送入后續(xù)工段。關(guān)鍵詞：馳放氣；氫含量；解析壓力；收率中圖分類號：TQ116.2文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-3315（2013）10-177-001變壓吸附原理降越小，氫氣回收率越高。但從另一方面考慮，均壓次數(shù)如果過多，變壓吸附技術(shù)是以吸附劑（多孔固體物質(zhì)）內(nèi)部表面對氣體分容易將部分雜質(zhì)帶入下一吸附塔，并在吸附塔頂部形成二次吸附，子的物理吸附為基礎(chǔ)，利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點組從而使該塔在轉(zhuǎn)入吸附時因頂部被吸附的雜質(zhì)隨氫

3、氣帶出而影響份、不易吸附低沸點組份和高壓下吸附量增加（吸附組份）、減壓下產(chǎn)品氫純度。吸附量減小（解吸組份）的特性。將原料氣在壓力下通過吸附劑床（2)吸附壓力對氫氣回收率的影響層，相對于氫的高沸點雜質(zhì)組份被選擇性吸附，低沸點組份的氫不在一定的范圍內(nèi)，吸附壓力越高，吸附劑對各種雜質(zhì)的動態(tài)吸易吸附而通過吸附劑床層，達到氫和雜質(zhì)組份的分離。然后在減壓附量越大。在原料氣處理量和產(chǎn)品氫純度不變的情況下，吸附循環(huán)下解吸被吸附的雜質(zhì)組份，使吸附劑獲得再生，以利于下一次再次周期越長，單位時間內(nèi)解吸次數(shù)越少，氫氣回收率越高。進

4、行吸附分離雜質(zhì)。這種壓力下吸附雜質(zhì)提純氫氣、減壓下解吸雜（3)沖洗過程對氫氣回收率的影響質(zhì)，使吸附劑再生的循環(huán)便是變壓吸附過程。由于被吸附的大量雜質(zhì)是通過產(chǎn)品氫的回流沖洗而解吸，故沖洗時間的長短、沖洗氣量的大小、沖洗速度的快慢都將影響氫氣






的回收率。一般來講，沖洗時間越長，沖洗過程越均勻，沖洗氣量越
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5、$#'大，吸附劑的再生越徹底，在純度不變的情況下，吸附時間越長，氫(!"#%%%%
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1.產(chǎn)品氫氣控制指標(biāo)（4)吸附時間(或吸附循環(huán)周期)對氫氣回收率的影響產(chǎn)品氫氣組成：H2+N2≥99.9%(v%)，Σ(CO+CO2+H2O+O2)≤在原料氣流量和其他工藝參數(shù)不變的條件下，延長吸附時間10ppm；輸出壓力：≥3.00MPa(G)；輸出溫度：≤40℃就意味著單位時間內(nèi)的再生次數(shù)減少，再生過程損失的

6、氫氣也就2.解吸氣控制指標(biāo)越少，氫氣回收率越高。但是，在同樣條件下，吸附時間越長，進入輸出壓力：≥0.02MPa(G)；輸出溫度：≤40℃吸附劑床層的雜質(zhì)量越大，因吸附劑動態(tài)吸附量不變，故穿透進入3.工藝條件與裝置處理能力的關(guān)系原料氣組成產(chǎn)品氫的雜質(zhì)量將增大，這勢必會使產(chǎn)品氫純度下降。由此可見，（1)吸附塔的處理能力與原料氣組成的關(guān)系：原料氣中氫含量吸附時間的改變將同時影響產(chǎn)品氫的純度和收率。越高時，吸附塔的處理能力越大；原料氣雜質(zhì)含量越高，特別是凈5.正常運行下的操作化要求高的有害雜質(zhì)含量越高時，吸附塔的

7、處理能力越小；變壓吸附氫提純裝置在正常運行過程中的操作是非常少的，（2)原料氣溫度：原料氣溫度越高，吸附劑的吸附量越小，吸附幾乎所有的調(diào)節(jié)均由計算機自動完成，應(yīng)經(jīng)常檢查所有工藝條件塔的處理能力越低；的準(zhǔn)確性。當(dāng)原料氣組成、壓力或流量發(fā)生變化時，應(yīng)對相關(guān)參數(shù)（3)吸附壓力：原料氣的壓力越高，吸附劑的吸附量越大，吸附進行調(diào)整，使產(chǎn)品氣質(zhì)量盡快達到正常狀態(tài)。塔的處理能力越高；產(chǎn)品氣純度的調(diào)整（4)解吸壓力：解吸壓力越低，吸附劑再生越徹底，吸附劑的動變壓吸附工藝具有產(chǎn)品純度范圍寬、且易于調(diào)整的特點。由于態(tài)吸附量越大

8、，吸附塔的處理能力越高；產(chǎn)品純度與產(chǎn)品回收率是成反比關(guān)系的，即在原料氣條件不變和（5)產(chǎn)品純度：產(chǎn)品純度越高，吸附劑的有效利用率就越低，吸吸附、解吸壓力一定的情況下，產(chǎn)品純度越高、氫氣回收率越低；產(chǎn)附塔的處理能力越低。品純度越低、氫氣回收率越高。4.氫氣回收率影響因素調(diào)整產(chǎn)品氫純度的方法就是：延長吸附時間，則降低產(chǎn)品純由于PSA裝置的氫氣損失來源于吸附劑的再生階段，因而吸度；縮短吸附時間，則提高產(chǎn)品純度；減少原料