一种lng深冷分离富氢尾气氢气回收装置及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气体分离领域，尤其涉及一种LNG深冷分离富氢尾气氢气回收装置及 工艺，或者说是一种LNG深冷分离富氢尾气回收氢气的变压吸附(PSA)装置及工艺。
【背景技术】
[0002] 焦炉煤气制LNG生产过程中，深冷液化分离工序完成后，产生大量的富氢尾气，富 氢气的产量与原料气的多少和装置的大小直接关联，现有的富氢气体回收氢气的变压吸附 (PSA)工艺均采用大型装置，当小产量的富氢体回收氢气的变压吸附(PSA)工艺采用大型装 置时，会带来的设备浪费。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种适用于小装置、小产量的富氢气体回收氢气的LNG深冷 分离富氢尾气氢气回收装置及工艺，多提供一种工艺规模，填补装置工艺规模之间的空档， 避免因产能与装置不匹配小产量使用大型装置带来的设备浪费。
[0004] 本发明的目的是这样实现的，一种LNG深冷分离富氢尾气回收装置，包括，第一吸 附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔，第一吸附塔、第二吸 附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔的原料口依次连接第一入口控制 阀、第二入口控制阀、第三入口控制阀、第四入口控制阀、第五入口控制阀、第六入口控制 阀； 第一入口控制阀、第二入口控制阀、第三入口控制阀、第四入口控制阀、第五入口控制 阀、第六入口控制阀另一端同时与原料入口端相通； 第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔的气体出 口分别依次串接第一级第一控阀、第一级第二控阀、第一级第三控阀、第一级第四控阀、第 一级第五控阀、第一级第六控阀的一端； 第一级第一控阀、第一级第二控阀、第一级第三控阀、第一级第四控阀、第一级第五控 阀、第一级第六控阀的另一端分别依次串接第二级第一控阀、第二级第二控阀、第二级第三 控阀、第二级第四控阀、第二级第五控阀、第二级第六控阀至产品氢出口端； 每一个第一级控阀和第二级控阀之间并列连接有三排升压均压阀，第一排升压均压阀 分别是:第一排第一升压均压阀、第一排第二升压均压阀、第一排第三升压均压阀、第一排 第四升压均压阀、第一排第五升压均压阀、第一排第六升压均压阀；第二排升压均压阀分别 是:第二排第一升压均压阀、第二排第二升压均压阀、第二排第三升压均压阀、第二排第四 升压均压阀、第二排第五升压均压阀、第二排第六升压均压阀；第三排升压均压阀分别是： 第三排第一升压均压阀、第三排第二升压均压阀、第三排第三升压均压阀、第三排第四升压 均压阀、第三排第五升压均压阀、第三排第六升压均压阀；第一排升压均压阀另一端相互连 通并至第二废气排出口；第二排升压均压阀另一端相互连通;第三排升压均压阀另一端相 互连通；由入口控制阀、吸附塔、第一级控阀和第二级控阀构成阵列的六路纵向支路；由六 路纵向支路中连接的三排升压均压阀构成阵列的三路横向支路;阵列的三路横向支路阀和 阵列的六路纵向支路阀分别与控制单元电连接。
[0005] 所述的第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附 塔的原料口分别通过第一反回控制阀、第二反回控制阀、第三反回控制阀、第四反回控制 阀、第五反回控制阀、第六反回控制阀与第一废气排出口相通构成阵列的第四路横向支路。
[0006] 一种LNG深冷分离富氢尾气氢气回收工艺，由一种LNG深冷分离富氢尾气回收装置 中三路横向支路阀、六路纵向支路阀由控制单元对6个吸附塔分别进行时序控制完成如下 步骤： 步骤1:第一吸附塔工作在A状态，第二吸附塔工作在E3R状态，第三吸附塔工作在ElR状 态，第四吸附塔工作在D状态，第五吸附塔工作在E3D状态，第六吸附塔工作在ElD状态； 步骤2:第一吸附塔工作在A状态，第二吸附塔工作在R状态，第三吸附塔工作在E2R状 态，第四吸附塔工作在P状态，第五吸附塔工作在PP状态，第六吸附塔工作在E2D状态； 步骤3:第一吸附塔工作在ElD状态，第二吸附塔工作在A状态，第三吸附塔工作在E3R状 态，第四吸附塔工作在ElR状态，第五吸附塔工作在D状态，第六吸附塔工作在E3D状态； 步骤4:第一吸附塔工作在E2D状态，第二吸附塔工作在A状态，第三吸附塔工作在R状 态，第四吸附塔工作在E2R状态，第五吸附塔工作在P状态，第六吸附塔工作在PP状态； 步骤5:第一吸附塔工作在E3D状态，第二吸附塔工作在ElD状态，第三吸附塔工作在A 状态，第四吸附塔工作在E3R状态，第五吸附塔工作在ElR状态，第六吸附塔工作在D状态； 步骤6:第一吸附塔工作在PP状态，第二吸附塔工作在E2D状态，第三吸附塔工作在A状 态，第四吸附塔工作在R状态，第五吸附塔工作在E2R状态，第六吸附塔工作在P状态； 步骤7:第一吸附塔工作在D状态，第二吸附塔工作在E3D状态，第三吸附塔工作在ElD 状态，第四吸附塔工作在A状态，第五吸附塔工作在E3R状态，第六吸附塔工作在ElR状态； 步骤8:第一吸附塔工作在P状态，第二吸附塔工作在PP状态，第三吸附塔工作在E2D状 态，第四吸附塔工作在A状态，第五吸附塔工作在R状态，第六吸附塔工作在E2R状态； 步骤9:第一吸附塔工作在ElR状态，第二吸附塔工作在D状态，第三吸附塔工作在E3D 状态，第四吸附塔工作在ElD状态，第五吸附塔工作在A状态，第六吸附塔工作在E3R状态； 步骤10:第一吸附塔工作在E2R状态，第二吸附塔工作在P状态，第三吸附塔工作在PP 状态，第四吸附塔工作在E2D状态，第五吸附塔工作在A状态，第六吸附塔工作在R状态； 步骤11:第一吸附塔工作在E3R状态，第二吸附塔工作在ElR状态，第三吸附塔工作在D 状态，第四吸附塔工作在E3D状态，第五吸附塔工作在ElD状态，第六吸附塔工作在A状态； 步骤12:第一吸附塔工作在R状态，第二吸附塔工作在E2R状态，第三吸附塔工作在P状 态，第四吸附塔工作在PP状态，第五吸附塔工作在E2D状态，第六吸附塔工作在A状态； 其中，A是吸附，ElD是一次均压，E2D是二次均压，E3D是三次均压，PP是顺向放压，D是逆 向放压，P是冲洗，R是产品气冲压，ElR是一次冲压，E12R是二次冲压，E3R是三次冲压。
[0007] 本发明的优点是:本发明采用阵列的三路横向支路阀和阵列的六路纵向支路阀分 别与控制单元电连接，分别对第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附 塔、第六吸附塔进行控制，在任何时刻内，总有一个吸附塔处于吸附步骤，其他五个塔则分 别处在不同的再生和升压步骤。该工艺由吸附、再生和升压三个步骤构成一个循环周期。被 分离的富氢尾气体经过原料气管线进入吸附塔，经吸附剂吸附，产品氢通过产品管线送至 氢气储罐，吸附步骤完成后进入再生步骤，再生步骤包括3次均压，顺向放压，逆放压，冲洗。 再生步骤结束后，进入升压步骤。升压步骤包括:三次冲压和产品氢冲压，这样就完成了一 个循环周期。因此，本发明适用于小装置、小产量的富氢体回收氢气的变压吸附(PSA)工艺， 避免小产量使用大型装置带来的设备浪费。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的结构示意图。
[0009] 图中，1、第一吸附塔；2、第二吸附塔；3、第三吸附塔；4、第四吸附塔；5、第五吸附 塔;6、第六吸附塔;7、原料入口端;8、产品氢出口端;9、第一废气排出口； 10、第二废气排出 □ 〇
【具体实施方式】
[0010] 如图1所示，一种LNG深冷分离富氢尾气回收装置，包括，第一吸附塔1、第二吸附塔 2、第三吸附塔3、第四吸附塔4、第五吸附塔5、第六吸附塔6,第一吸附塔1、第二吸附塔2、第 三吸附塔3、第四吸附塔4、第五吸附塔5、第六吸附塔6的原料口依次连接第一入口控制阀 16、第二入口控制阀26、第三入口控制阀36、第四入口控制阀46、第五入口控制阀56、第六入 口控制阀66; 第一入口控制阀16、第二入口控制阀26、第三入口控制阀3