CO,H2分离变压吸附工艺方案

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变压吸附法提纯氢气目的

变压吸附法提纯氢气目的

作品的科学性、先进性及独特之处
法具有工艺流程简单、成本低、 PSA 法具有工艺流程简单、成本低、操作简便等优点 。PSA 法在对含氢气源进行分离提纯首要条件是选择 合适的吸附法制氢用吸附剂, 合适的吸附法制氢用吸附剂,而常用的吸附剂有活性 沸石分子筛, 炭、沸石分子筛,由于活性炭的比表面积大小及分子 筛被不同元素改性后孔径的大小会极大影响其选择吸 附能力,因此可对吸附剂进行改性, 附能力,因此可对吸附剂进行改性,以增大吸附容量 提高吸附选择性,并满足再生容易、 、提高吸附选择性,并满足再生容易、稳定性高等条 件
关于变压吸附法提纯氢气的工艺性能研究
组长: 组长:赵男男 组员: 组员:朱明 沈宏亚 肖肖
变压CO和CO2)回收氢气,可以获得 高纯度的原料气,实现了废气再利用, 有利于环境的保护,提高了产品的综 合利用率
实验思路
(1)变压吸附分离法提纯氢气是利用吸附剂对原 料中各组分的吸附能力不同, 料中各组分的吸附能力不同,选择适合的吸附剂并进 行可能的改性研究。 行可能的改性研究。 用正交实验进行吸附工艺条件的研究, (2)用正交实验进行吸附工艺条件的研究,优选 出适合的吸附温度、压力,脱附压力、时间等。 出适合的吸附温度、压力,脱附压力、时间等。 吸附剂稳定性研究, (3)吸附剂稳定性研究,在自制固定床吸附装置 上进行吸附剂强化失活实验, 上进行吸附剂强化失活实验,考察吸附剂在变压吸附 过程中的稳定性。 过程中的稳定性。 进一步深化研究, (4)进一步深化研究,考虑和变温吸附复合及多 塔工艺研究。 塔工艺研究。
存在困难和需解决问题
优化改性方法,提高吸附剂对氢气的负载容量 ①优化改性方法,提高吸附剂对氢气的负载容量 及选择性; 及选择性; 实际多塔操作提纯氢气的步骤复杂性 多塔操作提纯氢气的步骤复杂性。 ②实际多塔操作提纯氢气的步骤复杂性。

氢氧分离变压吸附

氢氧分离变压吸附

氢氧分离变压吸附氢氧分离变压吸附是一种常见的分离技术,用于提取氢气和氧气。

它是通过调节吸附剂的压力来控制吸附和解吸过程,实现氢气和氧气的分离。

本文将介绍氢氧分离变压吸附的原理、应用及其在实际生产中的指导意义。

首先,让我们了解一下氢氧分离变压吸附的原理。

该技术基于吸附剂对气体分子的吸附能力,不同气体分子在吸附剂表面的亲和力不同。

当压力较低时,氧气具有较高的亲和力,容易被吸附剂吸附;相反,氢气的亲和力较低,难以被吸附。

通过增加压力,氢气的亲和力会增强,使其能够被吸附剂吸附,而氧气则会被解吸。

通过调节压力的变化,可以实现氢氧分离。

氢氧分离变压吸附技术有广泛的应用。

首先,在水电站和氢能源领域,通过该技术可以高效地提取氢气和氧气。

水电站发电过程中的水分解产生的氢气和氧气,可以通过氢氧分离变压吸附技术进行分离,从而用于氢能源的储存和利用。

其次,在制药和化工领域,该技术也可以应用于气体分离和纯化等工艺。

例如,在制药过程中,通过氢氧分离变压吸附技术可以分离和纯化氢气用于制药反应,提高产品质量和产量。

氢氧分离变压吸附技术在实际生产中具有重要的指导意义。

首先,通过优化吸附剂的选择和工艺参数的调节,可以提高氢氧分离的效果。

例如,选择具有高度选择性的吸附剂可以提高氢气和氧气的分离效率;同时,调节不同压力下的吸附和解吸参数,可以实现更好的分离效果和经济效益。

其次,氢氧分离变压吸附技术还能够解决氢气和氧气在储存和运输过程中的安全问题。

通过分离氢氧气可以减少混合气体的爆炸风险,提高工作环境的安全性。

综上所述,氢氧分离变压吸附技术具有生动、全面、有指导意义的特点。

通过该技术,我们可以实现氢氧分离,提取氢气和氧气,应用于氢能源、制药和化工等领域。

在实际生产中,通过优化吸附剂和工艺参数的选择,可以提高分离效率和经济效益,并解决氢氧气在储存和运输过程中的安全问题。

相信随着技术的不断发展,氢氧分离变压吸附技术将在更多领域发挥重要作用。

制氢操作规程(变压吸附部分)

制氢操作规程(变压吸附部分)

制氢操作规程(变压吸附部分)第一篇:制氢操作规程(变压吸附部分)甲醇重整制氢操作规程—变压吸附第 1 页共 8 页生产部第二部分变压吸附部分主题内容本操作规程描述了甲醇重整制氢的工艺控制、设备运行的操作规范,以及操作中的注意事项、异常情况的处理;通过实施本操作规程,确保甲醇重整制氢的质量和设备的正常运行,减少事故的发生。

2 适用范围本操作规程适用甲醇重整制氢装置的操作与控制。

3 职责3.1 生产部管理人员负责本工艺操作规程的编制、修改、监督与管理。

3.2 制氢岗位操作人员负责执行本操作规程。

4 工作程序4.1 装置概况 4.1.1 概述本装置采用变压吸附(简称PSA)法从甲醇转化气中提取氢气,在正常操作条件,转化气的处理量可达到800NM3--1200NM3/h。

在不同的操作条件下可生产不同纯度的氢气,氢气纯度最高可达99,9995%。

4.1.2 吸附剂的工作原理本装置采用变压吸附(PSA)分离气体的工艺,从含氢混合气中提取氢气。

其原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附,同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性,在吸附剂选择吸附条件下,高压吸附除去原料中杂质组份,低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。

整个操作过程是在环境温度下进行的。

4.1.3 吸附剂的再生吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的:(1)吸附塔压力降至低压吸附塔内的气体逆着原料气进入的方向进行降压,称为逆向放压,通过逆向放压,吸附塔内的压力直到接近大气压力。

逆向放压时,被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸,并被排出吸附塔。

(2)抽真空吸附床压力下降到大气压后,床内仍有少部分杂质,为使这部分杂质尽可能解吸,甲醇重整制氢操作规程—变压吸附第 2 页共 8 页生产部要求床内压力进一步降低,在此利用真空泵抽吸的方法使杂质解吸,并随抽空气体带出吸附床。

(3)吸附塔升压至吸附压力,以准备再次分离原料气 4.2 工艺操作本装置是有5台吸附塔(T201A、B、C、D、E)、二台真空泵(P203A、B)、33台程控阀和2个手动调节阀通过若干管线连接构成 4.2.1 工艺流程说明工艺过程是按设定好的运行方式,通过各程控阀有序地开启和关闭来实现的。

变压吸附气体分离方法和装置

变压吸附气体分离方法和装置

变压吸附气体分离方法和装置
1变压吸附气体分离技术
变压吸附气体分离技术是气体深加工的一种关键技术,它广泛应用于化学、冶金、制药、环保、节能等领域,是档案制备高纯气体以及有机废气等深加工的重要工艺。

变压吸附气体分离技术能够高效地剥离出高浓度的有效气体,而无需进行复杂、耐用性差或高能耗的程序。

2变压吸附气体分离装置
变压吸附气体分离装置包括变压吸附塔,主要由冷凝器、变压模块、吸附塔、热回收装置、壳体等组成。

在变压气体分离装置中,气体由冷凝器经变压模块变压,温度发生相应的变化,以达到有效分离的目的。

吸附塔安装在变压塔下部,用于吸聚和分离气体。

热回收装置和壳体安装在变压吸附塔上,可收集对温度升高有害的气体,增强变压塔的能量利用率。

3变压吸附气体分离过程
变压吸附气体分离过程是一个温度变化的动态过程,主要包括冷凝、加热、吸附、冷却、扩散5个阶段。

首先,气体从冷凝器传入变压模块,经变压减至相应的压力,温度升高。

然后,经过改变温度的加热,温度升至一定值,气体发生扩散,气体中的有效成分在吸附塔中吸附。

最后,经过下降温度的冷却,吸附完成,气体又从吸附塔出来,此时有效气体的浓度提高,而无效气体被剥离出去。

4优点
变压吸附气体分离技术及装置具有节能环保、高效稳定、操作简单等优点。

它减少固体废物、消耗更少的能源,还能获得高品质的气体,满足工业产品制备的要求;而且运行稳定,能有效控制气体的温度和压力,大大提高了企业效益。

变压吸附气体分离技术和装置适用于多种有效气体的深加工分离,不仅可满足环保政策的要求,而且可大大减少对环境的污染,提高了生产水平。

CO,H2分离变压吸附工艺方案

CO,H2分离变压吸附工艺方案

PSA净化项目初步方案附件1 装置设计要求技术条件及规格原料气条件CO 理论含量为%(此时H含量为%,其它组份的百分比同上表)。

2流量:79200Nm3/h(CO含量为%即理论含量时,装置所需的原料气量)压力: MPag 温度:40℃CO产品气压力:~ MPag温度:40℃产品气H2压力:温度:40℃装置工艺流程与物料平衡图1 变压吸附提纯CO/H2流程框图物流说明:1-原料气,2-CO产品气,3-氢气产品气,4-PSA-CO吸附尾气,5-解吸废气,6-CO置换气附件3 装置工艺流程描述工艺流程简述本设计方案拟采用变压吸附(PSA)气体分离技术从原料气中分离提纯CO和H2。

整个工艺过程分为三个工序,即原料气预处理工序、变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)、变压吸附提纯氢气工序(PSA-H2)。

经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气,首先通过预处理将其中的重组分杂质脱除,然后送入PSA-CO工序分离提纯得到CO产品气,PSA-CO吸附尾气送入PSA-H2工序,在PSA-H2工序得到H2产品气。

流程框图见图1。

预处理工序经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气首先进入预处理工序。

预处理工序的目的是将经过低温甲醇洗后的原料气中的甲醇等重组分杂质脱除,保护PSA-CO工序吸附剂。

变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)PSA-CO工序的作用是使CO进一步与其它组份如H2、N2等杂质组份分离,得到CO产品。

来自预处理工序的原料气,进入PSA-CO吸附塔,吸附尾气从塔顶流入PSA-H2工序。

经过一定循环步骤后,吸附塔内合格的CO通过逆向放压和抽真空方式排出吸附塔,进入CO产品气缓冲罐。

为了保证CO产品的连续性,PSA-CO装置由18个吸附塔组成,任何时刻均有5台吸附塔处于吸附步骤,其余各塔处于吸附剂再生过程的不同阶段,18个塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。

在一个周期中每个吸附塔均经历:吸附、均压降压、顺放、逆向放压、置换、抽空、均压充压、终充压等步骤。

CO,H2分离变压吸附工艺方案

CO,H2分离变压吸附工艺方案

C O,H2分离变压吸附工艺方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANPSA净化项目初步方案附件1 装置设计要求技术条件及规格原料气条件CO 理论含量为%(此时H2含量为%,其它组份的百分比同上表)。

流量:79200Nm3/h(CO含量为%即理论含量时,装置所需的原料气量)压力: MPag 温度:40℃CO产品气压力:~ MPag温度:40℃H2产品气压力:温度:40℃装置工艺流程与物料平衡图1 变压吸附提纯CO/H2流程框图物流说明:1-原料气,2-CO产品气,3-氢气产品气,4-PSA-CO吸附尾气,5-解吸废气,6-CO置换气附件3 装置工艺流程描述工艺流程简述本设计方案拟采用变压吸附(PSA)气体分离技术从原料气中分离提纯CO 和H2。

整个工艺过程分为三个工序,即原料气预处理工序、变压吸附提纯CO 工序(PSA-CO)、变压吸附提纯氢气工序(PSA-H2)。

经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气,首先通过预处理将其中的重组分杂质脱除,然后送入PSA-CO工序分离提纯得到CO产品气,PSA-CO吸附尾气送入PSA-H2工序,在PSA-H2工序得到H2产品气。

流程框图见图1。

预处理工序经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气首先进入预处理工序。

预处理工序的目的是将经过低温甲醇洗后的原料气中的甲醇等重组分杂质脱除,保护PSA-CO工序吸附剂。

变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)PSA-CO工序的作用是使CO进一步与其它组份如H2、N2等杂质组份分离,得到CO产品。

来自预处理工序的原料气,进入PSA-CO吸附塔,吸附尾气从塔顶流入PSA-H2工序。

经过一定循环步骤后,吸附塔内合格的CO通过逆向放压和抽真空方式排出吸附塔,进入CO产品气缓冲罐。

为了保证CO产品的连续性,PSA-CO装置由18个吸附塔组成,任何时刻均有5台吸附塔处于吸附步骤,其余各塔处于吸附剂再生过程的不同阶段,18个塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。

变压吸附制氢系统 操作说明

变压吸附制氢系统 操作说明

\变压吸附制氢系统操作说明一、工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应:CH3OH=CO+2H2+90.7 KJ/molCO+H2O=CO2+H2-41.2 KJ/mol总反应:CH3OH+H2O=CO2+3H2+49.5 KJ/mol副反应:2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为:H273~74%CO223~24.5%CO ~1.0%CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。

本工艺技术有下列特点:1.甲醇蒸汽在专用催化剂上裂解和转化一步完成。

2.采用加压操作,产生的转化气经过氢气压缩机的进一步加压,即可直接送入变压吸附分离装置,降低了能耗。

3.与电解法相比,电耗下降90%以上,生产成本可下降40~50%,且氢气纯度高。

与煤造气相比则显本工艺装置简单,操作方便稳定。

煤造气虽然原料费用稍低,但流程长投资大,且污染大,杂质多,需脱硫净化等,对中小规模装置不适用。

4.专用催化剂具有活性高、选择性好、使用温度低,寿命长等特点。

5.采用导热油作为循环供热载体,满足了工艺要求,且投资少,能耗低,降低了操作费用。

二、工艺过程简述工艺流程简图如图所示。

甲醇和脱盐水按一定比例混合后,经换热器预热后送入汽化器,汽化后的水甲醇蒸汽经汽化器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应,产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳,经换热、冷却冷凝后进入净化器,吸附未转化完的甲醇和水供循环使用,净化后的混合气再进入变压吸附装置提纯。

根据对产品气纯度和微量杂质组分的不同要求,采用四塔或四塔以上流程,纯度可达到99.9~99.999%。

转化气中二氧化碳可用变压吸附装置提纯到食品级,用于饮料及酒类行业。

从变换气中分离氢,氮气和纯二氧化碳的变压吸附方法

从变换气中分离氢,氮气和纯二氧化碳的变压吸附方法

从变换气中分离氢,氮气和纯二氧化碳的变压
吸附方法
1 变换气中分离氢、氮气和纯二氧化碳的变压吸附方法
变换气是有机物分子杂化混合物,是同时含有氢气、氮气、纯二
氧化碳以及其他气体的混合物,是重要的工业原料,从变换气中分离氢、氮气和纯二氧化碳,是高科技制备高品质工业原料的重要环节。

变压吸附是常用的变换气中分离氢气、氮气和纯二氧化碳的方法。

在变压吸附方法中,通常分三步操作:吸附步、变压步和洗脱步。


吸附步中,利用某种吸附剂将混合物中的氢气、氮气和纯气体分离,
在变压步中,改变剂的压力,将氢气、氮气和纯二氧化碳从吸附剂上
强制吸出;在最后一步,就是洗脱步,洗去剂中分离出的氢气和纯气体,使吸附剂重新处于准备吸附状态,从而实现循环可用。

由于变压吸附的操作过程简单,操作条件稳定,分离效率高,因
此变压吸附方法在变换气中分离氢气、氮气和纯二氧化碳方面得到了
广泛应用。

在实际工作中,为了提高变压吸附法的分离效率,研究者
在变压吸附方法的基础上,利用新型吸附剂、改善设备结构,改进分
离工艺,研制出适用于变换气中分离氢气、氮气和纯二氧化碳的现代
化工艺,从而更好地满足产业的发展需求。

总之,变换气中分离氢气、氮气和纯二氧化碳的变压吸附法,是
现代化的高科技装备,它不仅能满足工业工艺的要求,而且也能实现
节能、降低成本、减少污染,极大地改善了生产性能和环境污染,成为现代工业实践中非常重要的一种分离方法。

变压吸附提纯CO的工艺技术

变压吸附提纯CO的工艺技术

变压吸附提纯CO的工艺技术【摘要】本文介绍了PSA法分离回收CO原理、特性及应用,研究了环境温度对它的影响以及今后的发展方向。

【关键词】变压吸附提纯CO 技术一、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的技术。

它主要有以下特点:产品纯度高;操作简便、能耗低。

一般可在室温和不高的压力下工作,再生不需外加热源,整个过程可实现自动化操作,操作弹性大;工艺简单、维护简便。

不需预先处理,即可一步除去杂质;吸附剂寿命长。

吸附剂使用期限为半永久性,正常操作下一般可以使用10年以上。

二、PSA法分离回收CO原理及应用1、PSA分离CO的原理CO混合气中主要成分是CO2、CO、CH4、N2、H2等,另外还含有不同的杂质组分。

如H20、NH3、硫化物以及烃类杂质。

这些气体组分在吸附剂( 分子筛、活性炭)上的吸附能力顺序为CO2>CO>CH4>N2>H2,CO吸附能力介于C02与CH4、N2之间,要回收CO必须分两段进行。

即PSA—I 装置用于除去比CO 吸附能力强的组分,如CO2、H20、硫化物等;PSA—Ⅱ装置用于CO与CH4、N2、H2的分离,吸附能力最强的CO组分吸附在吸附剂上,而比CO吸附能力弱的组分CH4、N2、H2等从吸附器顶部排出,CO得到浓缩,在通过降压和抽真空方式回收得到CO产品气。

2、工艺流程( 详见图1)根据装置的规模、原料气的压力、产品要求,PSA—I 、PSA—Ⅱ采用12个吸附器。

PSA—I 选用的吸附剂要对CO:具有较强的吸附性能,对CO的吸附能力要小,以减少CO的损失,通常用活性炭或氧化铝之类。

由于CO2与CO 分离系数大,在脱除CO的过程中,CO的损失较小,I 段吸附剂同时对H20及硫化物有深度脱除作用。

经PSA—I 工序得到的脱除CO2和杂质的半成品气进入PSA—Ⅱ分离提纯CO,在半成品气中,CO是吸附性最强的组分,进入PSA一Ⅱ吸附器后被吸附剂优先吸附,富集于吸附床内,CH4、N2、H2等弱吸附组分从吸附塔的出口端流出,作为PSA—I的冲洗气。

变压吸附气体分离

变压吸附气体分离

变压吸附气体分离概述变压吸附(Pressure Swing Adsorption)分离技术最广泛的应用是工业气体的分离提纯。

在分离过程中,气体组份在升压时吸附,降压时解吸,不同组份由于其吸附和解吸特性不同,在压力周期性的变化过程中实现分离,这一过程称之为变压吸附分离过程(简称PSA)。

变压吸附分离过程一般在中等的压力(低于6.0MPa)下进行,操作简单,自动化程度高,设备不需要特殊材料等优点。

原料气中的杂质组份如H2O,NH3,硫化物等工业上常见的有害组份可同时除去,预处理和分离过程同时进行,省去了繁琐的预处理装置,简化流程,操作费用低。

变压吸附(PSA)分离技术主要应用于以下领域:1.变压吸附法(PSA)提纯氢气(H2)2.变压吸附法(PSA)提纯一氧化碳(CO)3.变换气脱除二氧化碳(CO2)4.变压吸附法(PSA)回收二氧化碳(CO2)5.变压吸附法(PSA)提纯一氧化碳(CO2)6.变压吸附法(PSA)空气分离制氧(O2)7.变压吸附法(PSA)空气分离制氮(N2)8.变压吸附法(PSA)回收乙烯(C2H4)9.变压吸附法(PSA)聚丙烯尾气回收丙烯(C3H6)10.变压吸附法(PSA)天然气回收轻烃11.变压吸附法(PSA)回收聚氯乙烯尾气技术特点1.变压吸附(PSA)技术是一种低能耗的气体分离技术。

PSA工艺所要求的压力一般在0.1~2.5MPa,允许压力变化范围较宽,一些有压力的气源,如氨厂弛放气、变换气等,本身的压力可满足变压吸附(PSA)工艺的要求,可省去再次加压的能耗。

对于处理这类气源,PSA制氢装置的消耗仅是照明、仪表用电及仪表空气的消耗,能耗很低;PSA装置压力损失很小,一般不超过0.05MPa。

2.变压吸附(PSA)装置可获得高纯度的产品气,如PSA制氢装置,可得到98.0~99.999%的产品氢气;3.变压吸附(PSA)工艺流程简单,无需复杂的预处理系统,一步或两步可实现多种气体的分离,可处理各种组成复杂的气源,对水、硫化物、氨、烃类等杂质有较强的承受能力,4.变压吸附(PSA)装置的运行由计算机自动控制,装置自动化程度高,操作方便,装置启动后短时间内即可投入正常运行,输出合格产品。

合成气分离技术探讨

合成气分离技术探讨

合成气分离技术探讨摘要:合成气制乙二醇属于国内高端煤化工,技术含量高、经济效益好。

乙二醇合成要求对合成气中各组分进行分离后分别使用,合成气分离在整个工艺中具有承前启后的重要作用,因此本文对合成气分离技术进行详细探讨。

关键词:乙二醇合成变压吸附深冷分离一、引言目前乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线,而我国富煤少油的能源结构决定了非石油路线合成乙二醇的重要性[1]。

乙二醇合成技术的主要工艺路线[1,2]如下图:图1可知,在乙二醇合成工艺中co和h2作为原料气在不同工段分别使用。

表1给出了常见乙二醇合成技术专利商对co和h2原料气的要求。

通常乙二醇合成所需原料气来自煤气化工艺,首先通过煤气化将原煤转化为煤气,表2给出了常见气化技术净化煤气的组分。

气化煤气经过变换、冷却、净化送出气化界区。

此时,送出气化界区的合成气为脱除h2s和co2的净煤气,其组分见表2[3]。

由此可见,合成气在进入乙二醇合成工段之前必须经过合成气分离工段,将合成气中各组分。

进行分离。

各种气化技术中,碎煤加压气化技术的合成气成分相对复杂,其分离工艺也相对复杂,本文将以碎煤加压气化合成气为原料探讨合成气的分离技术。

二、气体分离技术介绍目前合成气分离技术主要有深冷分离和变压吸附[4,5]。

深冷分离深冷分离应用广泛的是部分冷凝,其利用合成气各组分冷凝点的差别,使混合气在-165℃~-210℃的低温下,令某一组份或几个组份冷凝液化,其他组份保持气态,从而分离各组分。

深冷分离可同时制得二种以上高纯度气体,流程简单、装置占地少,操作简便,工艺成熟可靠。

但是必须脱除原料气中水和co2,使其含量小于1ppm,否则在低温下堵塞管道。

另外,目前该工艺技术需引进。

变压吸附变压吸附是采用吸附剂对混合气中不同组分的吸附能力差异,通过吸附脱附分离不同的组分,以变压吸附制氢应用最多。

混合气中各组分在吸附剂上的吸附能力主要决定于吸附剂的选择性和组分的分子结构。

变压吸附气体分离

变压吸附气体分离

变压吸附气体分离概述变压吸附(Pressure Swing Adsorption)分离技术最广泛的应用是工业气体的分离提纯。

在分离过程中,气体组份在升压时吸附,降压时解吸,不同组份由于其吸附和解吸特性不同,在压力周期性的变化过程中实现分离,这一过程称之为变压吸附分离过程(简称PSA)。

变压吸附分离过程一般在中等的压力(低于6.0MPa)下进行,操作简单,自动化程度高,设备不需要特殊材料等优点。

原料气中的杂质组份如H2O,NH3,硫化物等工业上常见的有害组份可同时除去,预处理和分离过程同时进行,省去了繁琐的预处理装置,简化流程,操作费用低。

变压吸附(PSA)分离技术主要应用于以下领域:1.变压吸附法(PSA)提纯氢气(H2)2.变压吸附法(PSA)提纯一氧化碳(CO)3.变换气脱除二氧化碳(CO2)4.变压吸附法(PSA)回收二氧化碳(CO2)5.变压吸附法(PSA)提纯一氧化碳(CO2)6.变压吸附法(PSA)空气分离制氧(O2)7.变压吸附法(PSA)空气分离制氮(N2)8.变压吸附法(PSA)回收乙烯(C2H4)9.变压吸附法(PSA)聚丙烯尾气回收丙烯(C3H6)10.变压吸附法(PSA)天然气回收轻烃11.变压吸附法(PSA)回收聚氯乙烯尾气技术特点1.变压吸附(PSA)技术是一种低能耗的气体分离技术。

PSA工艺所要求的压力一般在0.1~2.5MPa,允许压力变化范围较宽,一些有压力的气源,如氨厂弛放气、变换气等,本身的压力可满足变压吸附(PSA)工艺的要求,可省去再次加压的能耗。

对于处理这类气源,PSA制氢装置的消耗仅是照明、仪表用电及仪表空气的消耗,能耗很低;PSA装置压力损失很小,一般不超过0.05MPa。

2.变压吸附(PSA)装置可获得高纯度的产品气,如PSA制氢装置,可得到98.0~99.999%的产品氢气;3.变压吸附(PSA)工艺流程简单,无需复杂的预处理系统,一步或两步可实现多种气体的分离,可处理各种组成复杂的气源,对水、硫化物、氨、烃类等杂质有较强的承受能力,4.变压吸附(PSA)装置的运行由计算机自动控制,装置自动化程度高,操作方便,装置启动后短时间内即可投入正常运行,输出合格产品。

二氧化碳变压吸附气体分离实验装置技术方案

二氧化碳变压吸附气体分离实验装置技术方案

二氧化碳变压吸附气体分离实验装置技术方案下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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变压吸附脱碳操作手册

变压吸附脱碳操作手册

大英蓥峰化工有限公司30000Nm3/h变压吸附脱碳装置操作手册四川省达科特能源科技有限公司二0一0年十二月1 前言本装置是采用变压吸附(Pressure swing adsorption 简称PSA)法,脱除变换气中的CO2等杂质。

装置设计参数如下:处理能力:30000Nm3/h原料气操作压力:1.84MPa(G)原料气组分(V%):CO:0.24% H2:58.61% N2:21% CH4:0.59%Ar:0.26% CO2:18.9% H2O:0.4%出口压力:1.78MPa(G)净化气CO2含量:<0.2%氢回收率:≥99.6%N2回收率:≥95%吸附温度:≤40℃本提氢装置采用14-5-11/V工艺流程操作,改变操作条件可使净化气中杂质含量增加或减少。

就PSA工艺特点而言,净化气中杂质含量越低,氢、氮气回收率就相应降低。

所以操作中不应单纯追求净化气中杂质的含量,而应视实际需要,选择适当的杂质含量,以获较高的经济效益。

本装置采用气相吸附工艺,因此原料气不应含有任何液体和固体。

在启动和运转这套装置前,要求操作人员透彻地阅读这份操作说明书,因为不适当的操作会导致安全事故和运行性能低劣以及吸附剂损坏。

本说明书中所涉及压力均为表压,组成浓度为体积百分数,以下不再专门标注。

2 工艺说明2.1 概述本装置由14个吸附塔、2台真空泵、5台均压罐组成、1台气液分离器和1台净化气罐。

吸附塔是本装置的核心部分。

来自变换工段的变换尾气温度≤40℃,压力为1.84MPa,CO2含量为18.9%左右,本装置的目的就是将CO2浓度降低到0.2%以下,以保证后工序生产的要求。

静止设备包括气液分离器(V0322),14台吸附塔(T0321A-N),产品气缓冲罐(V0323),5台均压罐(V0321A-E),2台水环真空泵(P0321A-B)。

真空系统用于保证吸附剂尽可能地再生完全,增加吸附杂质的能力,以期获得N2、H2的高回收率。

一种用于CO、HS与H混合气体分离的中温变压吸附方法[发明专利]

一种用于CO、HS与H混合气体分离的中温变压吸附方法[发明专利]

(10)申请公布号 CN 102351147 A(43)申请公布日 2012.02.15C N 102351147 A*CN102351147A*(21)申请号 201110199645.9(22)申请日 2011.07.15C01B 3/56(2006.01)B01D 53/047(2006.01)(71)申请人清华大学地址100084 北京市海淀区北京市100084-82信箱(72)发明人蔡宁生 史翊翔(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246代理人史双元(54)发明名称一种用于CO 2、H 2S 与H 2混合气体分离的中温变压吸附方法(57)摘要本发明公开了属于清洁能源技术领域的一种用于CO 2、H 2S 与H 2混合气体分离的中温变压吸附方法。

本发明在中温条件下进行原料气体分离,无需降温,能够回收原料气显热,提高系统整体热效率,减少系统换热设备,降低系统成本。

本发明中温运行可有效提高吸附剂吸附、解吸附动力学特性,可提高PSA 系统气体处理能力;同时能够实现原料气中CO 2与H 2S 组分的共同脱除,可减少系统设备,降低系统复杂度;当原料气中仅有CO 2或H 2S时,也能够实现单独从原料气中脱除CO 2或H 2S 。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页1.一种用于CO 2、H 2S 与H 2混合气体分离的中温变压吸附方法,其特征在于,将温度为200-450℃的原料气依次通过两个或两个以上的吸附塔,在吸附塔内完成脱硫、脱碳、回收H 2的过程,每个吸附塔在一个周期中包含如下步骤:(1)充压用原料气或产品气对吸附塔进行升压,至吸附压力0.01-30MPa ;(2)吸附将原料气从吸附塔底部送入吸附塔,在吸附塔内容易吸附的组分CO 2和H 2S 被吸附剂选择吸附,不易吸附的气体H 2、H 2O 和N 2通过整个吸附塔床层,从出口排出;当吸附前沿移动到床层的一定位置时,停止吸附操作;(3)产品气回收从产品气端的另一管线排出产品气,随着产品气不断排出,床内压力不断下降,当吸附气体前沿推进到一定位置时,停止回收产品;(4)均压吸附塔产品端排出气体,这部分气体用于为另一个完成解吸附过程吸附塔升压;(5)顺向放压顺着吸附方向继续放出气体,返回原料气系统;若当产品气回收步骤回收量较大,均压过程结束时塔内压力已降至变压吸附的低压,则系统无该步骤;(6)逆向放压沿吸附反方向释放吸附塔中气体,降低压力,这部分气体可返回原料气系统,或直接进入另外已完成吸附剂再生的吸收塔中;(7)真空降压当吸附床压力在已接近大气压时,对吸附塔抽真空降压;(8)蒸汽解吸在吸附塔中通入蒸汽,降低吸附气体分压,实现吸附剂再生;(9)冲洗通过逆向放压将吸附塔压力降至常压,为进一步降低杂质组分分压,采用顺放气冲洗吸附剂的方式,使吸附塔内杂质分压降低,吸附剂再生至规定的要求。

CO-H2分离变压吸附工艺方案

CO-H2分离变压吸附工艺方案

PSA净化项目初步方案附件1 装置设计要求1.1 技术条件及规格1.1.1 原料气条件CO 理论含量为30.5%(此时H含量为68.31%,其它组份的百分比同上表)。

2流量:79200Nm3/h(CO含量为30.5%即理论含量时,装置所需的原料气量)压力:3.2 MPag 温度:40℃1.1.2 CO产品气压力:0.005~0.02 MPag温度:40℃产品气1.1.3 H2压力:3.0MPag温度:40℃1.2 装置工艺流程与物料平衡图1 变压吸附提纯CO/H2流程框图物流说明:1-原料气,2-CO产品气,3-氢气产品气,4-PSA-CO吸附尾气,5-解吸废气,6-CO置换气附件3 装置工艺流程描述3.1工艺流程简述本设计方案拟采用变压吸附(PSA)气体分离技术从原料气中分离提纯CO和H2。

整个工艺过程分为三个工序,即原料气预处理工序、变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)、变压吸附提纯氢气工序(PSA-H2)。

经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气,首先通过预处理将其中的重组分杂质脱除,然后送入PSA-CO工序分离提纯得到CO产品气,PSA-CO吸附尾气送入PSA-H2工序,在PSA-H2工序得到H2产品气。

流程框图见图1。

3.1.1预处理工序经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气首先进入预处理工序。

预处理工序的目的是将经过低温甲醇洗后的原料气中的甲醇等重组分杂质脱除,保护PSA-CO工序吸附剂。

3.1.2变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)PSA-CO工序的作用是使CO进一步与其它组份如H2、N2等杂质组份分离,得到CO产品。

来自预处理工序的原料气,进入PSA-CO吸附塔,吸附尾气从塔顶流入PSA-H2工序。

经过一定循环步骤后,吸附塔内合格的CO通过逆向放压和抽真空方式排出吸附塔,进入CO产品气缓冲罐。

为了保证CO产品的连续性,PSA-CO装置由18个吸附塔组成,任何时刻均有5台吸附塔处于吸附步骤,其余各塔处于吸附剂再生过程的不同阶段,18个塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。

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PSA净化项目
初步方案
附件1装置设计要求
1.1技术条件及规格
1.1.1原料气条件
CO理论含量为30.5% (此时H2含量为68.31%,其它组份的百分比同上表)。

流量:79200Nm3/h (CO含量为30.5%即理论含量时,装置所需的原料气量)压力:3.2 MPag
温度:40 C
1.1.2 CO产品气
压力:0.005-0.02 MPag
温度:40 C
1.1.3 H2产品气
压力:3.0MPag
温度:40 C
1.2装置工艺流程与物料平衡
和H 2。

整个工艺过程分为三个工序,即原料气预处理工序、变压吸附提纯 CO
工序(PSA-CO ))变压吸附提纯氢气工序(PSA-H 2)。

经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气,首先通过预处理将其中的重组分杂质 脱除,然后送
入PSA-CO 工序分离提纯得到CO 产品气,PSA-CO 吸附尾气送 入PSA-H 2工序,在PSA-H 2工序得到H 2产品气。

流程框图见图1。

3.1.1预处理工序
经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气首先进入预处理工序。

预处理工序的目的是将经过低温甲醇洗后的原料气中的甲醇等重组分杂质 脱除,保护PSA-CO 工序吸附剂。

3.1.2变压吸附提纯 CO 工序(PSA-CO )
PSA-CO 工序的作用是使CO 进一步与其它组份如H 2、N 2等杂质组份分离,
得到CO 产品。

来自预处理工序的原料气,进入 PSA-CO 吸附塔,吸附尾气从 塔顶流入PSA-H 2工序。

经过一定循环步骤后,吸附塔内合格的 CO 通过逆向放 压和抽真空方式排出吸附塔,进入 CO 产品气缓冲罐。

为了保证CO 产品的连续性,PSA-CO 装置由18个吸附塔组成,任何时刻
低温甲醇洗 脱硫脱碳后气体
物流说明:1 —原料气, 2 — CO 产品气,3—氢气产品气,
4 — P SA-CO 吸附尾气,
5 —解吸废气,
6 — CO 置换气
附件3装置工艺流程描述
3.1工艺流程简述
本设计方案拟采用变压吸附(
PSA )气体分离技术从原料气中分离提纯 CO
CO 产品气 1
产品氢气
图1变压吸附提纯C0/H 2流程框图
均有5台吸附塔处于吸附步骤,其余各塔处于吸附剂再生过程的不同阶段,18
个塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。

在一个周期中每个吸附塔均经
历:吸附、均压降压、顺放、逆向放压、置换、抽空、均压充压、终充压等步骤。

F面以其中的一个吸附塔为例对吸附塔的各个操作步骤进行简要描述。

a .吸附
来自于预处理工序的原料气进入PSA-CO工序的吸附塔中,在预定的吸附
压力下,混合气中的CO被专用吸附剂吸附下来,H2、N2等未被吸附的组份作
为吸附尾气从吸附塔顶流出吸附塔,经过PSA-CO吸附尾气缓冲罐后送入
PSA-H 2工序。

当吸附塔中的CO传质区前沿到达吸附塔的预定位置后,关闭吸
附塔的原料气进口阀门和吸附尾气出口阀门,吸附塔停止吸附步骤,开始转入再生过程。

b .均压降压
结束吸附步骤后,将吸附塔依次与处于低压的吸附塔连通,将吸附塔死空间内的有用组份回收。

C.顺放
吸附塔经过多次均压步骤后,CO在吸附塔中的吸附前沿进一步向吸附床层的出口移动,为了提高吸附床中的CO含量,需要进一步降低吸附床的压力,将吸附床中的其他组份顺向排出吸附塔,流出气用于冲洗预处理塔。

d .置换
顺放结束后,用部分CO产品气顺着吸附方向自吸附塔底进入吸附塔,将吸附塔内残存的H2、N2、CH4等气体顺向从吸附塔置换出去,从而使吸附塔内的
CO达到CO产品气纯度要求。

e .逆向放压
经过以上一系列的操作步骤,吸附塔内的CO纯度已经达到产品规格要求,
此时打开吸附塔底部的逆向放压阀门,逆着吸附方向将吸附塔压力降至常压,逆向放压过程中流出的气体即为产品CO,进入产品气缓冲罐。

f.抽真空
逆向放压结束后,为得到更多产品CO并使吸附剂得到彻底地再生,用真空
泵逆着吸附方向对吸附塔进行抽真空操作,使被吸附的CO得以较为彻底地解
吸,解吸下来的CO流入CO产品气缓冲罐。

g.均压升压
抽真空步骤结束后,吸附塔依次与压力较高的吸附塔相连通进行均压升压。

h .吸附尾气对吸附塔最终升压
经历了以上各个均压升压步骤的吸附塔的压力还未达到预定的吸附压力,为了使吸附塔可以平稳地切换到下一次吸附并保证吸附塔中的CO浓度前沿在终
充过程中平稳移动,需要导入部分吸附尾气,使其压力升至预定的吸附压力。

至此,吸附床完成了一个完整的吸附-再生过程,并为下一次循环做好了准
备。

每个吸附塔交替进行以上各个步骤的操作,从而得到满足产品规格要求的产品一氧化碳。

3.1.3变压吸附提纯氢气工序(PSA-H 2)
本变压吸附工序中由16台吸附塔组成,装置的16个吸附塔中始终有5个吸附塔处于吸附状态,在每一个循环周期中每个吸附塔依次进行吸附、均压降压、逆向放压、抽空、均压升压、终升压等步骤。

下面以其中的一个吸附塔为例对吸附塔的各个操作步骤进行简要描述。

a .吸附
来自PSA-CO的吸附尾气从吸附塔底部进入PSA-H2工序的吸附塔中,在
预定的吸附压力下,混合气中的N2、CO被吸附剂吸附截留,H2作为未被吸附
的组分从吸附塔顶流出吸附塔,进入产品气缓冲罐。

当吸附塔中的杂质传质区前沿到达吸附塔的预定位置后,关闭吸附塔的原料气进口阀门和吸附尾气出口阀门,吸附塔停止吸附步骤,转入再生过程。

b.均压降压
顺着吸附方向将具有较高压力的吸附塔内死空间气体依次放入到其他已经完成再生的具有较低压力的吸附塔中,从而将这部分气体和机械能加以回收。

C.逆向放压过程
在顺向放压过程结束后,吸附床中的杂质前沿已经达到吸附塔的出口位置。

这时,逆着吸附方向将吸附塔压力降至常压。

在此过程中,吸附塔中被吸附的杂质开始从吸附剂上大量解吸下来。

逆向放压气放入到解吸气缓冲罐,作为预处理塔冲洗气。

d .抽空过程
逆向放压结束后,为使吸附剂得到较为彻底地再生,对吸附塔抽空,使吸附
剂彻底解吸。

抽真空流出气用于冲洗预处理吸附塔。

e .连续均压升压
吸附床完成抽空再生步骤后,依次用来自于其它处于高压的吸附塔进行压力
均衡,提高吸附床的压力。

f.产品气对吸附床最终升压
在经历了多次均压升压过程后,吸附塔还未达到预定的吸附压力,为了使吸
附塔可以平稳地切换到下一次吸附并保证产品氢气纯度在吸附塔的吸附过程中不发生波动,需要部分吸附尾气
将吸附塔压力升至预定的吸附压力。

至此,吸附塔完成了一个完整的吸附-再生循环过程,并为下一个循环过程
做好了准备。

每个吸附塔交替进行以上各个步骤的操作,从而得到满足产品规格的产品氢气。

3.2装置主要设备和吸附剂
3.2.1预处理工序主要设备和吸附剂
3.2.1.1预处理工序非标设备(主要材质:Q345R )
321.2吸附剂
321.3预处理工序程控阀(含ASCO电磁阀、SMC气控阀和P+F阀检)
3.2.1.4真空泵
往复式真空泵21台19开2备3.2.1.5置换气压缩机
置换气压缩机(往复式无油润滑)2台,1开1备
3.2.4控制系统3.2.
4.1设计原则
1.本套装置的过程控制采用DCS集散控制系统,并在局部辅以现场仪表,
保证了装置的高可靠性及高自动化水平。

2.仪控系统能有效地监控整套装置生产过程,确保设备长期稳定可靠运行, 操作维护方便。

3.选用的仪表和DCS系统是可靠和先进的,在可靠的前提下考虑先进性。

DCS系统选择有较好业绩、较高性能、性价比高的系统。

4.装置的监视和控制以中控室DCS控制为主,必要的操作和紧急停车在中
控室进行,重要的参数在中控室显示、记录、报警。

325电控系统
3.2.5.1设计原则
本着控制系统的可靠性、方便性、先进性的原则,在电机控制、保护和计量
设置符合国家有关标准或规范的规定的前提下设计。

本投标方案电控系统不包括 压缩机电控设备。

3.3公用工程消耗:
附件4方案价格初估
9896万元
方案说明
9.1吸附剂使用年限
9.2装置年开工率
装置年开工时间8000小时。

9.3报价说明
不包括与装置配套的所有公用工程(电、水、氮气和仪表空气)。

不包括总图运输、土地征用、土建、电气、安装及安装材料。

不包括固定资产投资方向税和其它税金,仅包含报价所列项目费用。

本装置所用吸附剂在正常操作运行下,使用寿命可以在
10年以上。

合计
不包含置换气压缩机、及压缩机安装材料、运行费用。

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