变压吸附流程说明

变压吸附流程说明

4.1工艺过程简述

本装置VPSA过程,以一个吸附塔T0101A为例,简述如下：

a. 吸附过程（A）

压力为1.7～1.9Mpa的变换气自装置外来，首先进入原料气气水分离器中分离掉其中夹带的液滴，经FIRQ-0101计量后进入VPSA系统。

打开程控阀KS0101A、KS0102A，变换气自塔底进入T0101A （同时有2个吸附塔处

于吸附状态）内。在多种吸附剂的依次选择吸附下，其中的H

2O、CO

2

等组分被吸附下来，

未被吸附的氢氮气及一氧化碳等从塔顶流出，经压力调节系统PICA-0101稳压该工序。

当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。吸附床开始转入再生过程。

b. 顺放-1过程（P1）

这是在吸附过程结束后,吸附塔内的气体与产品气非常接近,打开程控阀KS0103A、KS0110，缓慢打开随动调节阀HV0102顺着吸附方向将吸附塔内的气体流向产品气管道的过程,该过程不仅回收了吸附塔内有效气体,同时也降低了吸附塔内压力,相当于增加一次均压降。

c．均压降压过程（1D～10D）

这是在顺放-1过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢氮气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔或到均压罐的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间有效气体的过程，本流程共包括10次均压降压过程以保证有效气体的充分回收。

d.顺放-2过程（P2）

这是在均压降过程结束后，打开程控阀KS0106a，KS0114顺着吸附方向，将吸附塔内含量较高的有效气体放入煤气气柜的过程，该过程充分回收了吸附塔内有效气体，不仅降低工厂消耗，而且对工厂系统物料平衡和动力平衡有利。

E．逆放过程（D）

这是在顺放-2过程结束后，打开程控阀KS0107a逆着吸附方向进行减压，使被吸附的CO2减压解吸出来的过程。

f. 真空过程（V）

这是在逆放过程结束后，打开程控阀KS0108a逆着吸附方向对吸附塔抽真空，进

完全解吸出来的过程。本过程结束后，吸附剂得到充分一步降低压力，使被吸附的CO

2

再生。

g. 均压升压过程（1R～10R）

在真空再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力有效气体对该吸附塔进行升压的过程，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且更是回收其它塔的床层死空间有效气体的过程，为保证有效气体的回收率，本装置包括10次均压升压过程。

f. 产品气升压过程（FR）

在均压升压过程完成后，打开程控阀KS0103a，KS109，用净化气对吸附塔进行冲压至操作压力的过程。为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀（HV0101）缓慢而平稳地用净化气将吸附塔压力升至吸附压力。

经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了准备。

本装置的12台吸附塔的工艺步序是完全相同的，只是在各步序的运行时间上依次错开，这样就实现了始终有2塔处于吸附状态，另外10塔分别处于不同的再生状态，保证了原料气的连续分离与提纯。

12个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有2个吸附塔处于吸附状态)即可实现气体的连续分离与净化目的。

4．2 VPSA脱碳装置工艺步序和阀门开关状态表

参见附表.

4.3工艺参数的设定

变压吸附的工艺参数主要包括吸附时间、压力、温度和处理量。其设定的原则与方法如下：

4.3.1吸附时间参数的设定

吸附时间参数是变压吸附的最主要参数，其设定值将直接决定装置产品气二氧化碳含量和有效气体的回收率。因而，VPSA部分的吸附时间参数应尽量准确，以保证产品气合格，且有效气体回收率最高。

吸附时间参数设定表：

注：以上的为预设值，可能与最终开车后的整定值间可能有差异。

单塔总吸附时间= 2×(T1+T2+T3+T4+T5)

由于吸附塔的大小和装填的吸附剂量是固定的，因而在原料气组成和吸附压力一定的情况下，吸附塔每一次所能吸附的杂质总量就是一定的。所以随着吸附过程的进行，杂质就会慢慢穿透吸附床，起初是痕量，渐渐就会超过允许值，这时就必须切换至其它塔吸附。因而，当原料气的流量发生变化时，杂质的穿透时间也就会随之变化，吸附时间参数就应随之进行调整。

流量越大则吸附时间就应越短，流量越小则吸附时间就应越长。这样才能保证在各种操作负荷下均能充分地利用吸附剂的吸附能力，在保证产品纯度的情况下获得最高的有效气体回收率。

本装置的吸附时间参数可在上位机上人工设定。

人工设定时，只需分别修改T1~T5的设定值即可,具体修改方法参见控制系统操作说明书。

4.3.2压力参数的设定

由于变压吸附气体分离工艺的核心就是利用压力的变化来实现吸附剂对混合气体中的杂质组分的吸附与分离，因而压力也是VPSA部分的关键参数。

1)原料气压力

原料气压力是由界区外条件决定的，无法改变。原料气压力越高吸附效果越好(但不能超过设计压力)。

2)VPSA部分的吸附压力

VPSA部分吸附压力的设定是通过改变吸附压力调节回路PICA-0101的设定值来实现的，其设定值一般为1.7-1.9MPa。

3)吸附各阶段的压力

吸附塔T0101A～L在吸附、再生各阶段的压力是通过其出口管道上的程控阀开启速度来调节的，当工艺流程和吸附压力一定时，各阶段的压力也就自动确定了,无须操作人员操作。

4.4报警功能说明