如何提高变压吸附装置产品回收率的经验总结

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提高变压吸附单元氢气收率的措施

月投运。４１第一阶段改造措施及效果．
４１１更换吸附剂．．
２００９年１２月，装置原料适应性改造期间在
（原料由轻石脑油改为天然气）对原先使用的吸，
附剂进行了更换。ＰＡ单元各吸附罐的吸附剂重新装填情况见Ｓ
到２００９年该吸附剂已超过预期使用寿命，能逐性步下降；同时由于原装填的吸附剂种类单一，能不
适应处理含有微量水、甲烷和二氧化碳含量较高
的原料，由于吸附剂的密度较低，装填数量较且其
少，造成ＰＡ单罐吸附时问逐渐缩短，洗、Ｓ冲逆放
再生时间相对减少，导致产品收率下降。
３３ＰＡ工艺的影响．Ｓ
自２００３年修改运行程序以来，ＳＰＡ单元负荷基本维持在３％～０，０９％运行初期氢气收率达到
８％。近年来由于各种原因，Ｓ８ＰＡ氢气提纯单元产
表３运行程序优化前后工艺参数对比
运行程序工艺参数
１ —３ —４Ｐ０．．／１ — — ／Ｐ０— ２—４
艺原设计中没有设置顺放气缓冲罐，对而言吸相附剂再生效果较差，响了产品的收率。影
项目
，、
扫可能带来的杂质析出进而污染被吹扫床的问题；
２００８年２００８年２００９年２００９年设计值 ” ４月１０月８月１０月

变压吸附提氢装置氢收率低的原因分析及改进措施

第５ห้องสมุดไป่ตู้ ２０１８年９月
中氮肥ＭＳｉｚｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｒｏｇｒｅｓｓ
櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋櫋殹
甲醇及下游产品
Ｎｏ５Ｓｅｐ．２０１８
櫋櫋殹
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变压吸附提氢装置氢收率低的原因分析及改进措施
翟琛
（陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南７１４１００）
变压吸附提氢装置于２０１４年投运，原设计程序为１４—１—１１双冲洗流程，即变压吸附提氢装置的１４台吸附塔中有１台吸附塔始终处于进料吸附的状态，其吸附和再生工艺过程由吸附、连续１１次均压降、逆放、冲洗、连续１１次均压升和最终升压等步骤组成。
但随着变压吸附提氢装置运行时间的延长，其氢收率呈逐年下降趋势。经过对原设计程序的多次修改后，实际运行程序为１４—１—９流程，即１４台吸附塔中有１台吸附塔始终处于进料吸附的状态，其吸附和再生工艺过程由吸附、连续９次均压降、逆放、冲洗、连续９次均压升和最终升压等步骤组成。装置原料氢气消耗约１２０００ｍ３／ｈ，产品氢气产量约９４００ｍ３／ｈ，氢收率约８４％，远低于设计值。
［摘要］针对陕西陕化煤化工集团有限公司１００ｋｔ／ａ１，４－丁二醇项目变压吸附提氢装置运行过程中存在的原料气消耗较高、解吸气量较大、产品氢收率低等问题，分析影响变压吸附提氢装置氢收率的主要因素，通过采取降低原料氢气混合气中ＣＯ、ＣＯ２与其他杂质含量和延长吸附时间等工艺优化调整措施，以及在变压吸附提氢装置下游新增尾气压缩装置回收变压吸附提氢装置解吸气等优化改造措施后，实现了变压吸附提氢装置氢收率的提升，确保了变压吸附提氢装置的高效、稳定、经济运行。

提高变压吸附装置的产品回收率

显而易见变压吸附技术有着不可比拟的优点，但是存在产品回收率低的缺憾，如何提高变压吸附
装置的产品回收率成为目前需要研究解决的课题。提高回收率的工作，无论在变压吸附的设计还
是实际的生产操作中均成为人们攻关的主要方向。
因为提高了装置的回收率，等同于减少了原料气的
１产品回收率的计算
ＭｅｓｒｓｏｍｐｏｉｇＴｈｃｖｒｆＰＳａｕｅｆＩｒｖｎｅＲｅｏｅｙｏＡ
ＦＮｈ — ｏＡＺｉａｔ
（Ｈｂｉ￣ｇｈｕＤｈａＴＩｏ，Ｌｄ，Ｃｎｚｏ６００ｈｎｅｅｌｏａｕＤ．ｔ．ａｇｈｕ０１０，Ｃｉａ）ＣｚＣ
附容量和吸附剂的分离系数，来提高产品回收率。
收稿日期：２０－９２０５０－６
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３４
低温与特气
第２卷４
吸附容量是指单位质量吸附剂所能吸附气体的
改造前顺向放压夹在了２次均压降中间，通过
体积或质量。吸附剂的分离系数是指强、弱组分分对均压方式进行改造，顺向放压设置在连续３次均别在死空间中的含量占床内存留量的比值之比。只压降后，降低了气体放空的压力，增加了气体回收有吸附容量大、分离系数高的吸附剂，才能把气体率。例如，顺放前压力为０９Ｐ，顺放结束后．８Ｍａ最大程度的分离，使产品回收率最大化。为０６Ｐ，有０３Ｍａ．８Ｍａ．Ｐ的气体和压力不能回收。
ＫｅＯｄ：ＰＡ；ｒｃｖｒｙＷｒｓＳｅｏｅｙ
０前
言
效组分绝对数量和原料气中有效组分绝对数量的百分比值进行计算。

提升轻烃回收装置运行效率的措施

提升轻烃回收装置运行效率的措施轻烃回收装置是一种用于回收和处理炼油和化工过程中产生的轻烃的设备。

提高轻烃回收装置的运行效率可以降低能源消耗、减少废气排放，并提高产品品质和产品产量。

以下是一些提升轻烃回收装置运行效率的措施：1. 优化装置设计：在装置设计阶段，应充分考虑装置的运行效率。

采用最佳的换热器布置，优化回收装置的热力集成，以最大程度地提高能量回收效率。

2. 定期检查和维护设备：定期对轻烃回收装置进行检查和维护，包括清洗设备、更换老化部件和修复漏点等。

保持设备正常运行状态，减少设备故障和停机时间，提高装置运行效率。

3. 优化工艺参数：根据实际生产情况，通过调整操作参数和工艺条件来优化轻烃回收装置的运行效率。

通过调整回收装置的温度、压力和液位等参数，可以提高轻烃回收效率和产品质量。

4. 采用先进的控制技术：应用先进的自动化控制技术和在线监测设备，实现对轻烃回收装置的实时监控和控制。

通过精确控制操作参数，例如加热器的进料温度和流量等，可以提高装置的稳定性和效率。

5. 回收利用废热：轻烃回收装置产生的废热可以通过热交换和蒸汽发生系统回收利用。

废热回收不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对外部能源的依赖。

6. 优化设备配方：通过优化轻烃回收装置的物料配方，例如调整反应剂的比例和用量，可以降低废物产量，提高产品产量和质量。

7. 培训操作人员：提供专业的培训和技术支持，确保操作人员熟悉轻烃回收装置的操作程序和技术要点。

合理的操作可以最大限度地发挥设备的性能，提高回收装置的运行效率。

通过优化装置设计、定期检查维护、优化工艺参数、采用先进的控制技术、回收利用废热、优化设备配方和培训操作人员等措施，可以提升轻烃回收装置的运行效率，实现经济效益和环境效益的双重提升。

变压吸附法制氧提高纯度和收率的分析研究

１引言
变压吸附（Ｓ分离空气是利用吸附剂对不ＰＡ）同气体在吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差异
以及吸附剂的吸附容量随压力的变化而变化的特
决定着吸附分离的效果，也决定着变压吸附装置的经济性。对于用作空分的吸附剂，人们希望它在高
ａｓｒｔｎ（ＳｄｏｐｉＰＡ）ｉｒｃｎｙａａｂｔｃｄａｄｔｅｒｅｒｈｄｒｃｏｆｄｏｂｎ，ｌｆｈｕｈｓｎｏｔｉｔｎｏｎｅｅｔｅｒＷａｓａｔ，ｅａｉｔｎｏｓｒｅｔｃｅｏｏｇｔｏｐｍｚｉｓｓｒｅｎｈｓｃｅｉａｕｔｉａｏ
Ａｂｔａｔｅｅｒｈａｈｅｅｎｓｏｎｒａｉｇｐｒｒｎｅａｄｅｉｉｎｙｉｘｇｎｓｐａｉｎｆｍｉｂｒｓｕｅｓｎｓｒｃ：Ｒｓａｃｃｉｖｍｅｔｎｉｃｅｎｅｆｍａｃｆｃｅｃｎｏｙｅｅａｔｏａｒｙｐｅｓｒｗｉｇｓｏｎｒｏｒ
ＦｒｍｅｓｅＳｎｇＡｄｏｐｔｏｏＰｒｓｕｒｗｉｓｒｉｎ
ＭＡｎｈｎＹａ — ｏｇ，ＺＨＡＮＧＹｕ— ｎ，ＬＵｎｗｅＹａｇ，ＷＡＮＧＲｕｉ
（ｎｔｕｅｏｒｏｅｉＴｃｎｌｙ＆ＥｇｅｒｇＸｉｔｇＵｉｒｔ，ｉｎ７０９ｈａＩｓｔｆｙｇｎｃｅｈｏｇｉｔＣｏｎｉｅｉ，ｉＪｏｎｎｖｓｙＸ压条件下完成混合气体的吸附分离过程，降压解吸所吸附的杂质组分，从而实现气体分离以及吸附剂循环使用的目的。变压吸附法是近几十年在工业上新崛起的气体分离技术，已广泛用于各种混合气体的分离。与深冷法相比，ＰＡ法空气分离Ｓ的优点是：常温操作、启动时间短、投资少、自动化程度高、占地面积小、产品纯度调节方便、工艺流程简单。近年来，ＰＡ制氧技术发展迅猛，ＰＡＳＳ

提高变压吸附分离法H2收率的工艺改进

ＭＰ，品中Ｃ含量０６Ｘ１左右，品Ｈａ产Ｏ．０产２收
率为８．％。６１实验分三个步骤进行。第一步：加分周期时间以增加吸附容量。增
分周期时间先增加１ｓ为７，，３ｓ单塔吸附容
量上升至１４０ｍ，品Ｈ４产中ＣＯ含量逐步上升
的分压上升而增加、随吸附质的分压下降而减少
：的特点进行Ｈ提纯和吸附剂再生的。各吸附床２影响Ｈ回收率的因素：
通过压力的升降来完成吸附剂对Ｃ、Ｏ等杂质ＯＣ：的吸附和脱附再生。各吸附床在进行降压脱附时将排出Ｈ供其他床层升压吸附用，：该工艺步骤称为均压。均压次数增加，降压脱附塔的压力可降到较低水平，升压吸附塔压力可升到较高水平，不仅可以回收更多降压脱附塔死角里的Ｈ，：减少
２３低杂质含量要求．
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金
山
油
化
纤
第２５卷
业
业
业
；产术生技：｝
萧萧萧萧
提高变压吸附分离法Ｈ２收率的工艺改进
秦朝晖
（国石化上海石油化工股份有限公司炼化部，０５０中２０４）
摘要：针对上海石化股份有限公司生产高纯度、ｃ低０含量Ｈ的生产需要，变压吸附分离法提纯Ｈ的制氢装置ｚ对：
高了吸附剂再生质量，但在高负荷情况下，短的过再生时间已直接影响到吸附床再生过程中最为关键的排放和吹扫两个步骤。排放和吹扫时间太短会降低床层再次吸附的能力，因此，负荷影响了高

提高变压吸附脱碳装置运行效率总结

•38•气体净化2019年第19卷第1期提高变压吸附脱碳装置运行效率总结徐贺（浙江晋巨化工有限公司，浙江衢州324004）摘要：介绍了低压甲醇装置变压吸附脱碳工艺运行效率下降的问题。

通过采取对水环式真空泵进行维修、提高水环式真空泵抽真空能力、用新鲜水作为补充水等措施，提高了脱碳效率和吸附塔再生效率，提升了富碳气中的CO?含量，降低了净化气中的CO?含量，达到了节能降耗、清洁生产的目的。

关键词：低压甲醇变压吸附脱碳再生效率浙江晋巨化工有限公司（以下简称晋巨化工）低压甲醇装置变压吸附脱碳工艺采用18台吸附塔9次均压双抽真空流程。

将来自变换工序的变换气经过吸附塔的物理吸附，净化脱除二氧化碳气体,净化后的气体经往复式压缩机四段、五段提压后送至甲醇合成塔，用以生产甲醇;吸附塔饱和后，利用物理吸附的可逆性，通过9次均压降,将吸附质二氧化碳气体解析出，吸附剂得到初步再生。

为使吸附剂得到完全再生，采用抽真空方式进一步解析，真空解析产生的富碳气送至造气车间吹风气装置燃烧。

对富碳气中气体成分进行分析,发现富碳气中的二氧化碳体积分数约为82%,二氧化碳含量未达到理想效果，变压吸附装置存在脱碳效率低、有效气损失等问题【7。

为进一步提高变压吸附装置的脱碳效率，提高富碳气中的二氧化碳含量，晋巨化工决定对变压吸附装置进行技术攻关，进一步提升水环式真空泵的真空度，增加吸附质解析量。

该攻关工作于2016年9月完成并投用，经过6个月的运行发现，富碳气中的二氧化碳含量得到充分提高，吸附塔再生效率大幅度提升，变压吸附装置的脱碳效率得到进一步提高，节能效果明显。

1改造前工艺状况1.1工艺流程晋巨化工变压吸附脱碳装置采用18台吸附塔、9次均压抽真空流程,将来自变换工序的变换气经吸附塔的物理吸附，分离脱除二氧化碳气体后，净化气经往复式压缩机四段、五段提压后送至甲醇合成塔,用以生产甲醇[5_6]o随着变换气不断流入吸附塔，吸附剂中二氧化碳的含量不断提高，最终达到饱和状态，吸附过程停止，利用物理吸附的可逆性，通过9次均压降，将吸附质二氧化碳气体减压脱附，吸附剂得到初步再生。

提高CO回收率工艺改造总结

甘肃聚银化工有限公司气体制造厂（以下简
称聚银公司）新建了１套水煤气处理能力为
式，即６台吸附器中的２台同时进料、两步置换和
抽空解析工艺。因５Ａ分子筛对原料气中的ＣＨ，Ｎ和Ｈ：分离效果差，造成前端工艺调整弹
连续生产的瓶颈。为此，对制ＣＯ工序进行了研究分析，利用最短的时间和最低的投入进行优化
设计企业进行详细考察、调研，通过对改造工艺的先进性、投资回报期、生产成本等因素的反复论证、对比，并结合企业自身特点，决定采用ＣＯ专
ｄｏｗｎｒａｔｉｏｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｓｗｉｎｇａｄｓｏｐｔｒｉｏｎ（ＰＡＳ）ｕｎｉｔｉｓｈｉｇｈ，ｔｈｅｑｕａｌｉｉｆｅｄｒａｔｉｏｏｆｐｒｏｄｕｃｔｇａｓｒｅａｃｈｅｓ
８５００ｍ／ｈ（标态）的变压吸附（ＰＳＡ）生产装置，用于分离提纯生产ＣＯ和Ｈ（产量分别为
１５００ｍ／ｈ和４０００ｍ／ｈ，标态）。该ＰＳＡ装置
性受限、损失增加，导致后段产品的质量合格率低、收率低，生产成本大大增加。
ＺｈａｎｇＧｕｏｙｉ，ＬｉＸｉａｏｘｉａ，ＤｉｎｇＬｉａｎｈｅ，ＳｈｉＹｕｈｏｎｇ，ＴａｎｇＨｏｎｇｂｉｎ

变压吸附一氧化碳提纯装置运行问题及优化措施

能源环保与安全随着我国经济的不断发展与进步，变压吸附一氧化碳提纯装置系统在一氧化碳提纯领域慢慢变成主导地位，正一步一步的代替一些传统工艺的提取技术，如低温法、电解法等，向着低成本、更高效的的方向发展。

通过变压吸附一氧化碳提纯装置不断的改造升级，让该系统在行业领域中大放光彩。

一、变压吸附一氧化碳提纯装置系统简述变压吸附一氧化碳提纯装置系统一般由三个部分组成，即粗脱段、精脱段和提纯段。

粗脱段采用的是１９－３－１２的工艺流程，简单来说，采用１９台吸附塔，且３塔同时吸附，进行１２此的连续吹扫、连续均压带，完成此项工艺。

在工艺中，程控阀共２９７台，其中装填２种吸附剂：上层使用硅胶，用来脱除ＣＯ，控制其含量不高于０．２％；下层使用少量的活性氧化铝，用来脱除少量的水。

精脱段采用的是１５－４－６的工艺流程，即采用吸附塔１５台，４塔同时吸附，进行６次的连续均压带，４次的吹扫。

使用２１９台程控阀，吸附剂则是用硅胶装填，为了让ＣＯ的含量不超过０．０１５％，要注意控制ＣＯ含量。

提纯段采用的是１８－３－１２的工艺流程，采用１８台吸附塔，３塔同时吸附，后进行其次连续均压带且顺便吹扫。

使用２４６台程控阀，吸附剂装填分子筛，提炼纯度Ｃ０，且其纯度不低于９８．５％。

二、变压吸附一氧化碳提纯装置运行现状在２０１０年建成的变压吸附一氧化碳提纯装置，没过多久就进行投产。

在变压吸附一氧化碳提纯装置运行最初，整体设备运行的不够稳定，如一些阀门等设备经常出现损坏，这使得吸附塔出现问题，造成产品气的质量不够优异。

除了这些问题之外，变压吸附一氧化碳提纯装置的工艺设计也不够成熟，经过长时间的不断优化，使变压吸附一氧化碳提纯装置的工艺设计达到了标准，设备也制作精良，极少出现故障等问题，使得现在的变压吸附一氧化碳提纯装置系统运行状态不错。

三、变压吸附一氧化碳提纯装置的运行优化１．放空系统出现的问题及优化（１）放空系统出现的问题首先是在一氧化碳压缩机出口放空自调阀，容易出现内漏，届时只能关闭放空阀，但是压缩机不能直接关闭放空阀，所以操作不当的话，极易造成压缩机的损坏；其次是系统里的原设计是为了净化Ⅲ工段的高空放空，若变压吸附一氧化碳提纯装置的串压形成，造成一氧化碳的含量增高，一旦着火，设备就会直接损坏；最后是火炬设计的是双结构系统，一旦双结构出现问题，关闭火炬系统，整个变压吸附系统都会产生不好的影响。

变压吸附氢气回收率

变压吸附氢气回收率
首先，影响变压吸附氢气回收率的因素包括吸附剂的选择、操
作条件、气体成分和流量等。

不同类型的吸附剂具有不同的吸附性能，比如活性炭、分子筛等，选择合适的吸附剂对于提高氢气回收
率至关重要。

此外，操作条件如温度、压力、吸附时间等也会对回
收率产生影响，需要进行合理的调节和控制。

其次，气体成分和流量也是影响回收率的重要因素。

氢气与其
他气体的混合物在吸附过程中会产生竞争吸附现象，不同气体的相
对含量和流量会影响氢气的回收率。

因此，需要对气体成分和流量
进行分析和优化，以提高氢气的回收率。

此外，还有一些其他因素可能影响变压吸附氢气回收率，比如
吸附剂的再生效率、系统的稳定性和可靠性等。

综合考虑这些因素，可以采取合适的措施来提高氢气的回收率，比如优化吸附剂的选择
和操作条件、改进气体处理系统等。

总的来说，变压吸附氢气回收率受多种因素影响，需要综合考
虑各种因素并采取相应的措施来提高回收率。

通过合理的操作和优化，可以实现更高效的氢气回收。

提高变压吸附单元氢气收率的措施

提高变压吸附单元氢气收率的措施摘要：目前在工业生产过程中经常采用变压吸附来进行提取氢气，但是在技术不成熟和监管不力的影响下，使得变压吸附单元氢气收率一直处于不稳定的状况。

因此，为了提高变压吸附单元氢气收率，必须采取提高变压吸附设备、工人操作技术。

关键词：变压吸附；单元氢气收率；提高措施前言在工业领域中各技术水平不断提高，使得各个行业之间的联系日益紧密，因而必须强化物品产出品质。

所以，在制氢过程中不仅需要注意到变压吸附的效率，还需要对目前存在的问题进行全面探讨，从而找到相应的解决方法。

一、变压吸附与单元氢气收率概述变压吸附最早是由Skarstrom在20世纪中叶提出的，由于其工艺具有能耗低，运行费用低，自动化程度高等优点，进而在制氧、制氮、制氢、气体净化等方面得到了越来越广泛的应用。

变压吸附技术是一种用于将气体进行吸附和分离的新工艺，它可以用来分离高纯度的气体产品，实现特定物质的分离、浓缩和提纯目的，而且它不需要太高的操作环境要求，可以在一般温度和压力下进行操作。

同时，由于变压吸附技术具有设备简单、操作简单、可连续地进行气体吸附等优点，使得该技术在石化等诸多工业领域中得到了应用。

但在当下变压吸附过程也存在影响着单元氢气收率的问题。

首先，当前我国的工业企业在生产中普遍采用了变压吸附装置，但由于其密封性不佳，导致了氢气的产率很低。

此外，因未严格对氢气原料进行密闭，造成部分氢气原材料损失，使对应部分的氢无法得到有效萃取。

其次，由于人员的技术水平不高，也会造成单元制氢质量低、数量少。

变压吸附中的吸附剂不能满足变压吸附技术的操作需要，该技术的使用关键是用吸附剂，PSA技术分离氢的效果、工艺操作的复杂程度、工艺操作的实施周期等都与吸附剂密切相关。

最后，吸附时间对氢气回收率的影响。

在同样的进料气流速度和其他工艺条件下延长吸附时间，即减少了单位周期内的循环次数，降低了再生中的氢气损耗，提高了单元氢气回收效率[1]。

提高变压吸附单元氢气收率的措施

提高变压吸附单元氢气收率的措施摘要：随着工业领域各项技能的不断发展，各行业衔接不断增强，因此工业领域的各种物品产出需要加强其质量。

因此在工业生产氢气时需要变压吸附的效率并且应对当下工作中出现的问题进行充分的探索，进而提出相应的解决措施。

关键词：变压吸附；单元氢气收率；提升早期我国真空变压吸附制氢技术采用的是离心式鼓风机和水环式真空泵。

随着我国设备制造业的发展和与国际技术的接轨，目前真空变压吸附制氢技术都是采用罗茨鼓风机和罗茨真空泵。

罗茨鼓风机和离心式鼓风机的主要区别在于：罗茨鼓风机为容积式鼓风机，属于恒流量风机，输出压力变化时风量变化很小，稳定的风量对吸附床层的冲击比较小，有利于吸附剂的吸附；离心式鼓风机属于恒压风机，输出的流量随压力的变化而不断变化，虽然可以调节流量，但是调节之后，偏离设计的最佳工作点，效率会急剧下降，低于罗茨鼓风机的效率。

罗茨真空泵为容积式真空泵，具有启动快，耗功少，运转维护费用低，抽速大，效率高等特点；水环式真空泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，属于变容式真空泵，其吸气均匀，工作平稳可靠，结构紧凑，真空度低，效率也很低，一般在30%左右。

1 变压吸附与单元氢气收率概述变压吸附简称为PSA，其为一种新型的将气体吸附并分离的工业生产技术，通过变压吸附的技术能够分离出高纯度的气体产品，并且变压吸附技术对操作环境的要求不高，在一般温度和压力适中的环境就可以操作。

变压吸附技术以其设备简洁、操作简单、可连续进行气体吸附分离生产的优势被众多工业领域如石化行业、工艺行业等广泛使用。

随着工业领域的不断发展，各个环节对相关产品质量的要求不断提升，因此为提升经济效益与生产成本如何在变压吸附过程中增强单元氢气收率成为多个工厂重要的发展点。

在当下变压吸附过程存在影响着单元氢气收率的问题。

首先当下工业生产中存在变压吸附装置封闭不严的问题，程控阀内漏的密闭不够严密会导致氢气收率偏低的状况出现。

提高变压吸附装置氢气回收率优化工艺研究

提高变压吸附装置氢气回收率优化工艺研究摘要：采用变压吸附装置提纯含氢气并回用至加氢过程，可以缓解炼油厂氢气亏缺的现状。

本文研究了变压吸附装置制氢的基本原理，介绍了变压吸附制氢工艺的发展现状，提出了通过提高吸附压力与解吸压力的相对比值的方式来提高氢气回收率的工艺改进思路。

关键词：氢气提纯；缓解氢气亏缺；变压吸附制氢工艺1 变压吸附装置概况在十九大报告中，强调了践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，这对能源和石化企业提出了更高的要求，其中清洁油品的含硫量和加氢效率就是一个重要指标。

氢气是炼油炼气企业的宝贵资源，氢气的制造一般采用天然气重制的方法，但由于该过程的耗能量巨大，为了节约成本炼油炼气企业都要有厂气的回收利用措施来保证制氢装置的较低负荷。

目前氢气回收的主要方法之一就是采用变压吸附装置提纯氢气流股的方法，变压吸附（pressure swing adsorption，PSA）技术就是利用不同材质的吸附剂来实现混合气体分离的一种工艺。

在高气压环境下，不同的吸附剂可以对混合气体中的吸附值进行定向吸附，在低气压环境下，不同的吸附剂又可以解吸已经吸附的吸附质，从而实现定向回收利用气体的效果。

吸附剂解吸过程可以实现吸附剂的再生，当气压升高后又可以进行进一步的混合气体吸附质定向吸附和解析，因此工业上会采用几种不同吸附剂配合使用的方式来保证产品气体回收的连续性。

变压吸附分离一方面提高了氢气回收利用率，另一方面吸附剂的选择不同可以实现混合气体分离，在没有液体和粉尘的情况下可以有效分离出氧气作为转化炉燃料气体使用，这就大大降低了天然气提纯的能耗。

影响变压吸附装置对氢气回收利用效率的主要性能参数包括吸附质材料、吸附质物性指标、操作环境温度、气压、氢气浓度、装置核心算法、提纯产品类别、尾气纯度等。

尽管已经明确上述指标对氢气回收率的影响范围，但各个指标的关联性考量研究尚不完善，这也是制约变压吸附装置吸附质选择和氢气回收效率提升的一个主要因素。

关于变压吸附制氢工艺影响氢气收率因素的分析

数）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ%。
然而，由于原料气组分的不同，使得原料气的分子量发生
变化，继而导致流量计显示的流量出现偏差，用式（1）得到的
回收率不准确。这时，需要用物料守恒进行推导，得到计算公
式：
η=Ho×（Hi－Hd）Hi×（Ho－Hd）×100% （2）式中：Ho－产品气氢含量（摩尔分数），%
Hi－原料氢含量（摩尔分数），% Hd－解吸气氢含量（摩尔分数），% 式（2）的方法消除了流量误差的影响，只用各物料中氢气的纯度计算，所以更为准确[2]。
3 操作压力对氢收率的影响分析
神华鄂尔多斯煤制油分公司变压吸附装置中，设计原料气以流量168805Nm3/h、压力3.05MPa、温度31℃进入本工序，首先经流量计计量，通过对原料气流量进行测量，使其流量连续稳定地送入由十二个吸附塔（C2501-C2512）和一系列程控阀组成的PSA系统。酸性气脱除工序来的净化气中含有的CO、 CO2及部分CH4等杂质组分被吸附，产品氢气从吸附器顶部出来，各经一组压力调节系统将压力调节至≥3.0MPa（a），产品氢气汇总后用管道送出界外。再生阶段，首先将塔内气体从吸附器底部排出（逆放），使其压力降至常压，再利用一台吸附器的顺放气对另一台吸附器自上而下进行冲洗，进一步将吸附器中剩余的杂质组分分离出来。逆放前期压力较高的解吸气先经解吸气缓冲罐后，再经一组压力调节系统调节压力，与逆
2 氢气收率计算
变压吸附装置制氢的回收率是指从原料气中回收的氢气所
占原料气中氢的百分比，简称氢气收率，常规计算公式如下：
η=（Fo×Ho）/（Fi×Hi）×100%
（1）
式中：η－氢气回收率，%；Fo－产品气流量（标准状态），m3/h；Ho－产品气氢含量（摩尔分数），%；Fi－原料气流量（标准状态），m3/h；Hi－原料气中氢量（摩尔分

如何提高变压吸附装置产品回收率的经验总结

如何提高变压吸附装置产品回收率的经验总结摘要本文介绍了提高产品回收率的几种办法，通过这些办法和措施，使装置的回收率大幅提高，减少了原料气的消耗，降低了产品成本提高了变压吸附装置运行效率。

关键词回收率变压吸附吸附剂程控阀一、前言变压吸附（Pressure Swing Adsorption.简称PSA）是吸附分离技术中的一项用于分离气体混合物新型技术，其基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。

它有以下特点：⑴产品纯度高。

⑵操作简便、能耗低：一般可在室温和不高的压力下工作，床层再生不需外加热源，操作弹性大。

⑶工艺简单、维护简便：不需预先处理，即可一步除去杂质。

⑷吸附剂寿命长：吸附剂使用期限为半永久性。

由此可见变压吸附分离法，有着不可比拟的优点，但是存在产品回收率低的缺憾，对于如何提高产品回收率，无论是在变压吸附的设计还是在实际的生产操作中均成为人们攻关的主要方向。

二、在提高装置产品回收率上的几点经验总结装置回收率的提高，等于减少了原料气的消耗，降低了产品成本。

我们在实际生产中根据运行经验总结了以下几种措施，用于提高装置的产品回收率。

2．1、程控阀问题程控阀是变压吸附装置专用阀门,它的完好性是提高回收率的重要保障。

阀门的内漏和外泄漏会影响再生效果,导致产品回收率降低。

阀门在用材、安装和日常维护中要注意以下几点。

由于变压吸附工艺的特殊性，普通阀门难以保障装置长期稳定、可靠运行，对程控阀有以下要求：1、所用介质一般为高纯度的气体，所以密封性能要好，要达到零泄漏2、要求寿命长，做到经受长期频繁动作而保持不泄漏，能运用于易燃、易爆、有毒等特殊气体环境。

3、根据工艺要求，做到易实现调节功能和阀位状态现场指示及远传等功能。

4、具备有双向耐压性和抗高速气流冲刷性能，阀门的开关速度要快，随阀门的通经不同其启闭时间应控制在3秒以内。

变压吸附装置中，程控阀组是主要的运动部件，如果出现泄漏，会对产品的回收率造成重大影响。

如何提高PSA制氮装置的产品回收率

如何提⾼PSA制氮装置的产品回收率如何提⾼PSA制氮装置的产品回收率变压吸附与深冷,化学吸收等其它⽓体分离技术相⽐较,具有投资少,消耗低,没有环境污染等优点,下⾯以PSA-CO装置为例,进⾏⼏种⽓体分离技术应⽤情况的⽐较.⼀氧化碳⽓体分离技术的⽐较显⽽易见变压吸附技术有着不可⽐拟的优点,但是存在产品回收率低的缺憾,如何提⾼变压吸附装置的产品回收率成为⽬前需要研究解决的课题.产品回收率的计算产品回收率是指回收原料⽓中有效组分的程度,它是衡量⼀套制氮装置的重要指标.PSA装置的产品回收率直接反映产品的消耗,⼀般通过产品中有效组分绝对数量和原料⽓中有效组分绝对数量的百分⽐值进⾏计算.(1)在不能确定流量的情况下,也可⽤原料,产品和解吸⽓中的有效组分含量进⾏计算.提⾼装置产品回收率的⼏点措施提⾼回收率的⼯作,⽆论在变压吸附的设计还是实际的⽣产操作中均成为⼈们攻关的主要⽅向.因为提⾼了装置的回收率,等同于减少了原料⽓的消耗,降低了产品成本.提⾼回收率⼀般有如下经验和措施.2.1改进改良吸附剂的特性通过改进改良吸附剂的特性,增加吸附剂的吸附容量和吸附剂的分离系数,来提⾼产品回收率.34低温与特⽓第24吸附容量是指单位质量吸附剂所能吸附⽓体的体积或质量.吸附剂的分离系数是指强,弱组分分别在死空间中的含量占床内存留量的⽐值之⽐.只有吸附容量⼤,分离系数⾼的吸附剂,才能把⽓体最⼤程度的分离,使产品回收率最⼤化.例如,在变压吸附提取氮⽓装置(PSA.N)中,碳分⼦筛的性能起着重要作⽤.⽬前运⾏装置总体分为两类.⼀类是采⽤国内的碳分⼦筛,另⼀类是采⽤国外进⼝的碳分⼦筛.由于国内制造碳分⼦筛的⼯艺条件和原料配⽐技术,检测分析⽔平,原料的质量等的差距,其性能明显劣于国外产品.国产碳分⼦筛⽐表⾯积仅是国外BF公司的55%左右,氮⽓的回收率低于国外产品2%~6%,当然国外吸附剂价格相对⾼些.表299.O%氮⽓纯度的国内外碳分⼦筛⽐较为了进⼀步提⾼碳分⼦筛对氮⽓的回收率,国外正在研究向碳分⼦筛增加氧化铁以其磁性增加碳分⼦筛对氧⽓的选择吸附.国内⼤连理⼯⼤学也进⾏了此⽅⾯的研究.再例如,PSA-CO技术中⽤分⼦筛负载吸附剂代替传统的5A分⼦筛,可以使回收率提⾼10%左右.在81.064kPa下,负载吸附剂对CO的吸附量可⼤于50mL/g,⽽对H,N2,CH的吸附量却很⼩,CO在负载Cu吸附剂上的吸附量也⽐CO的吸附量⼩得多,更为突出的是负载Cu吸附剂的CO/CO分离系数甚⾄⾼于5A型分⼦筛上CO/N的分离系数.因此,利⽤载Cu吸附剂对混合⽓中的CO具有优良的选择吸附性能,提⾼了CO的产品回收率.美国UCC公司和⽇本NKK公司对负载吸附剂进⾏了深⼊的研究.国内北京⼤学和南京化⼯⼤学也进⾏了研究和应⽤.2.2改进变压吸附的⼯艺变压吸附装置需要在⾼压下吸附常压或负压解吸,回收⽓体的压⼒和减少⽓体体积损失是提⾼装置产品回收率的主要⼯作.关键有效的措施在于采⽤多床流程,合理的均压设计等⼯艺.例如,我公司变压吸附提取氢⽓(PSA.H)的改造,⽬的在于提⾼氢⽓回收率.由4.1.2⼯艺流程改造为6-2-3⼯艺流程,同时采⽤了合理均压和冲洗再⽣⽅式.改造前顺向放压夹在了2次均压降中间,通过对均压⽅式进⾏改造,顺向放压设置在连续3压降后,降低了⽓体放空的压⼒,增加了⽓体回收率.例如,顺放前压⼒为0.98MPa,顺放结束后为0.68MPa,有0.3MPa的⽓体和压⼒不能回收.第⼆次均压降由0.68MPa降低到0.37MPa,只能回收0.31MPa⽓体和压⼒.通过增加均压次数,降低逆放时的压⼒,可以降低吸附塔内死空间和床层内残留的⽓体损失,提⾼产品的回收率.但是均压次数提⾼必须增加吸附塔,增加⼀次均压就必须增加⼀台吸附塔或均压装置,所以均压次数的增加必然造成装置投资的增加.所以⼀般均压控制在0.2~0.3MPa改造前吸附剂顺放和冲洗再⽣为塔对塔,存在以下弊病:第⼀,吸附剂长时间的顺放占⽤了其本⾝的再⽣时间,降低了再⽣效果.装置吸附周期为300s,顺放为260s.冲洗再⽣过程需要较长的传质再⽣时间才能保证再⽣的效果,但由于吸附前沿已经达到要求,吸附时间不能再延长,冲洗时间也就不能再延长.冲洗也只能260s,再⽣效果差,平均吸附量差⼩.第⼆,随着顺放时间的延长,压⼒的不断下降,放出的⽓体中杂质不断升⾼,对冲洗再⽣末期吸附剂造成⼆次污染.改造采⽤了顺放⽓缓冲冲洗技术,此技术是将⽓体短时间内顺放到顺放⽓缓冲罐,然后⽤缓冲罐中的⽓体长时间缓慢对吸附剂进⾏冲洗再⽣.这样得到的⽓体中杂质少,⽓体中杂质成分接近于产品⽓组分,逆放和冲洗时间得以延长,再⽣传质效果得以进⼀步提⾼.分析表明改造后冲洗⽓组分为98.28%,⽐改造前的93.56%有很⼤的提⾼.通过⼯艺改进,氢⽓回收率由84%提⾼到89.5%.在改进变压吸附的⼯艺中,还有⼀项措施是把放空的⽓体回收到装置⼊⼝再利⽤,尤其是放空压⼒⾼的装置.例如PSACO装置,可以把放空的⽓体回收到⽓柜,重新利⽤.在进⾏此项技术的应⽤时,要考虑压缩机循环能耗,放空⽓体中的组分等综合问题,避免产品成本的增加。

提高变压吸附吸附塔利用率和产品气回收率的方法

1. 设有 M 个吸附塔，M 最小值为2，数目 M 根据气体混合物流量、被吸附的气体混合物中的一种或多种气体的流量、吸附塔处于吸附态的时间来
定。现有的变压吸附装置 M 值通常为2~6个。 2. 本方法中同时处于吸附态的吸附塔数是变动
的，设最多时为 N 个，则最少时为 N-1个；N 的最小值为1，最大值可为 M -1个；数目 N 可根据不影响产品气纯度的最大均压次数来定，例如有 5 个吸附塔（M ），最多可均压3次（均压升或均压降的次数），则 N 的最大值为2个（5-3）。
实际运行过程中表中两塔同时处于吸附状态的时间为吸附时间每个吸附塔处于吸附状态的时间表中三个吸附塔同时处于吸附状态的时间为中的程序我们已成功应用于石药集团新诺威制药河北栾城调试初期程序中编排有抽真空调试中发现抽真空对本套设备作用不大最后运行的程序中没有加抽真空
第23卷第5期 2005年10月
低温与特气 LowTemperatureandSpecialtyGases
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பைடு நூலகம்
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表6 五塔二~三吸二均冲洗
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