一种自适应节能型变压吸附分离系统的制作方法
【专利摘要】一种自适应节能型变压吸附分离系统，属于变压吸附气体分离【技术领域】。其包括露点干燥系统和制氮系统，露点干燥系统包括原料气系统、第一精密过滤器、微热干燥机和第二精密过滤器，微热干燥机底部管路一路依次连接空气储罐、增压机和高效除油器，高效除油器的出气端与原料气系统和第一精密过滤器之间的管路相通，微热干燥机底部管路另一路连接露点干燥放空系统，制氮系统包括空气工艺罐和制氮机，制氮机顶部管路一路依次连接第一流量计、制氮放空系统和原料气系统，另一依次连接氮气工艺罐、第三精密过滤器和第二流量计，第二流量计管路连接并联的氮气储罐和备用氮气储罐。本发明充分利用了尾气作为原料，产品气的提取回收率上升，减少浪费。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于变压吸附气体分离【技术领域】，具体涉及一种自适应节能型变压吸附分 尚系统。 一种自适应节能型变压吸附分离系统
【背景技术】
[0002] 现在分离气体常用变压吸附分离法，S卩PSA工艺。在工艺流程运行中，周期性循环 切换阀门状态，使各个吸附塔周期性循环切换交替吸附、再生、脱附、均压过程，需要有大量 尾气排空泄压，这些尾气中有较多的产品气成份，特别是利用产品气回吹再生吸附塔分子 筛的尾气中，部分产品气浓度还高于原料气。一般的PSA工艺都直接放空尾气，有回收价值 的部分尾气全部浪费，使PSA工艺的气体提取回收率较低，而且排空后的无法充分利用尾 气中的压力能量，使设备的能耗增加，提高生产成本。另外缓冲过滤系统后置放空系统气体 也没有加以利用，同时不能响应客户现场高峰期用气的随机性的使用特性。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种自适应节能型变压吸 附分离系统的技术方案。
[0004] 所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在在于包括露点干燥系统和 制氮系统，所述的露点干燥系统包括依次连接的原料气系统、第一精密过滤器、微热干燥机 和第二精密过滤器，所述的微热干燥机底部管路一路依次连接空气储罐、增压机和高效除 油器，所述的高效除油器的出气端与原料气系统和第一精密过滤器之间的管路相通，所述 的微热干燥机底部管路另一路连接露点干燥放空系统，所述的制氮系统包括与第二精密过 滤器连接的空气工艺罐及与空气工艺罐连接的制氮机，所述的制氮机顶部管路一路依次连 接第一流量计、制氮放空系统和原料气系统，另一依次连接氮气工艺罐、第三精密过滤器和 第二流量计，所述的第二流量计管路连接并联的氮气储罐和备用氮气储罐。
[0005] 所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的第一精密过滤 器、第二精密过滤器和高效除油器上配合设置压差传感器，所述的压差传感器连接露点干 燥系统PLC控制中心。
[0006] 所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的微热干燥机底部 设置并联的上下控制阀组，上控制阀组包括控制阀QV3和控制阀QV4,下控制阀组包括控制 阀QV1和控制阀QV2,所述的控制阀QV3和控制阀QV4之间的管路与第一精密过滤器相通， 所述的控制阀QV1和控制阀QV2之间的管路一路依次连接空气储罐、增压机和高效除油器， 另一路连接露点干燥放空系统，所述的空气储罐的进气管路上设有控制阀QV5,所述的露点 干燥放空系统的进气管路上设有控制阀QV6,上述的控制阀QV1、控制阀QV2、控制阀QV3、控 制阀QV4、控制阀QV5和控制阀QV6连接露点干燥系统PLC控制中心。
[0007] 所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的制氮机连接制氮 系统PLC控制中心。
[0008] 上述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，设计合理，本发明将露点干燥系统 和制氮系统中有回收价值的部分尾气重新作为原料气再次进入系统，充分利用了尾气作为 原料，产品气的提取回收率上升，减少浪费，而且能充分利用气体的增压能量，降低运行能 耗和生产成本；同时本发明缩短产品气的达到技术指标的时间，在系统中配制备用氮气储 罐，保证了现在的客户生产线上某一时间段的高峰期需求成品气的最大量；同时结合露点 干燥系统PLC控制中心和制氮系统PLC控制中心，可选择性的有机结合回收利用尾气。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本发明中露点干燥系统的结构示意图； 图2为本发明中制氮系统的结构示意图。
[0010] 图中：1_原料气系统；2-高效除油器；3-增压机；4-空气储罐；5-第一精密过滤 器；6-微热干燥机；7-第二精密过滤器；8-露点干燥放空系统；9-露点干燥系统PLC控制 中心；10-制氮机；11-第一流量计；12-氮气工艺罐；13-第三精密过滤器；14-制氮放空系 统；15-第二流量计；16-氮气储罐；17-备用氮气储罐；18-空气工艺罐；19-制氮系统PLC 控制中心。
【具体实施方式】
[0011] 以下结合说明书附图来进一步说明本发明。
[0012] 如图所示，一种自适应节能型变压吸附分离系统包括相互连接的露点干燥系统和 制氣系统。
[0013] 露点干燥系统包括依次连接的原料气系统1、第一精密过滤器5、微热干燥机6和 第二精密过滤器7。其中微热干燥机6底部设置并联的上下控制阀组，上控制阀组包括控制 阀QV3和控制阀QV4,下控制阀组包括控制阀QV1和控制阀QV2。控制阀QV3和控制阀QV4 之间的管路与第一精密过滤器5相通。控制阀QV1和控制阀QV2之间的管路一路依次连接 空气储罐4、增压机3和高效除油器2,高效除油器2的出气端与原料气系统1和精密过滤 器5之间的管路相通，便于微热干燥机6尾气的回收；控制阀QV1和控制阀QV2之间的管路 另一路连接露点干燥放空系统8 ;并且为了便于控制，在空气储罐4的进气管路上设有控制 阀QV5,露点干燥放空系统8的进气管路上设有控制阀QV6,上述的控制阀QV1、控制阀QV2、 控制阀QV3、控制阀QV4、控制阀QV5和控制阀QV6连接露点干燥系统PLC控制中心9。为了 能够实现过滤器的自动排污，在第一精密过滤器5、第二精密过滤器7和高效除油器2上配 合设置压差传感器，压差传感器连接露点干燥系统PLC控制中心9。
[0014] 所述的制氮系统包括与第二精密过滤器7连接的空气工艺罐18和制氮机10,制氮 机10顶部管路一路依次连接第一流量计11、制氮放空系统14和原料气系统1，另一依次连 接氮气工艺罐12、第三精密过滤器13和第二流量计15,第二流量计15管路连接并联的氮 气储罐16和备用氮气储罐17。制氮机10连接制氮系统PLC控制中心19,在制氮系统PLC 控制中心19的控制下，实现制氮机10中吸附塔A和B的切换。
[0015] 运行时，微热干燥机6中当吸附塔A和B切换再生后，尾气排放，如果回收价值不 大，则通过露点干燥系统PLC控制中心9关闭控制阀QV5,打开控制阀QV6,进入露点干燥 放空系统8,向室外放空；如果需要回收时，通过露点干燥系统PLC控制中心9关闭控制阀 QV6,打开控制阀V5,将尾气回收入空气储罐4积累后，再通过增压机3增压，然后经过高效 除油器2回送入原料气系统1和第一精密过滤器5之间的管路中即可回收利用。
[0016] 同时，经过露点干燥系统系统后的气体进入制氮系统，经制氮机10作用后，未达 到要求的气体经过第一流量计11、制氮放空系统14和原料气系统1进行回收利用，达到要 求的气体经过氮气工艺罐12、第三精密过滤器13和第二流量计15后进入氮气储罐16和备 用氮气储罐17,保证了现在的客户生产线上某一时间段的高峰期需求成品气的最大量。
[0017] 以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视 为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于包括露点干燥系统和制氮系统， 所述的露点干燥系统包括依次连接的原料气系统（1)、第一精密过滤器（5)、微热干燥机 (6)和第二精密过滤器（7)，所述的微热干燥机（6)底部管路一路依次连接空气储罐（4)、增 压机（3)和高效除油器（2)，所述的高效除油器（2)的出气端与原料气系统（1)和第一精密 过滤器（5)之间的管路相通，所述的微热干燥机（6)底部管路另一路连接露点干燥放空系 统（8)，所述的制氮系统包括与第二精密过滤器（7)连接的空气工艺罐（18)及与空气工艺 罐（18)连接的制氮机（10)，所述的制氮机（10)顶部管路一路依次连接第一流量计（11)、制 氮放空系统（14)和原料气系统（1 )，另一依次连接氮气工艺罐（12)、第三精密过滤器（13) 和第二流量计（15)，所述的第二流量计（15)管路连接并联的氮气储罐（16)和备用氮气储 罐（17)。
2. 如权利要求1所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的第一 精密过滤器（5)、第二精密过滤器（7)和高效除油器（2)上配合设置压差传感器，所述的压 差传感器连接露点干燥系统PLC控制中心（9)。
3. 如权利要求1所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的微 热干燥机（6)底部设置并联的上下控制阀组，上控制阀组包括控制阀QV3和控制阀QV4,下 控制阀组包括控制阀QV1和控制阀QV2,所述的控制阀QV3和控制阀QV4之间的管路与第 一精密过滤器（5)相通，所述的控制阀QV1和控制阀QV2之间的管路一路依次连接空气储 罐（4)、增压机（3)和高效除油器（2)，另一路连接露点干燥放空系统（8)，所述的空气储罐 (4)的进气管路上设有控制阀QV5,所述的露点干燥放空系统（8)的进气管路上设有控制阀 QV6,上述的控制阀QV1、控制阀QV2、控制阀QV3、控制阀QV4、控制阀QV5和控制阀QV6连接 露点干燥系统PLC控制中心（9 )。
4. 如权利要求1所述的一种自适应节能型变压吸附分离系统，其特征在于所述的制氮 机（10)连接制氮系统PLC控制中心（19)。
【文档编号】C01B21/04GK104083986SQ201410332772
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】王国祥, 吴明明 申请人:杭州天跃气体设备制造有限公司