PSA制氮机快速启动系统的制作方法

本实用新型涉及一种PSA制氮机快速启动系统，具体涉及一种天然气转化甲醇过程中用于快速制氮的PSA制氮机快速启动系统。

背景技术：

随着石油资源的日益衰竭和石油价格的持续上涨，以天然气为原料转化制汽车燃料或其它化学品新工艺的开发这一问题就显得尤为重要。天然气资源丰富，可使天然气工业得以持续发展。甲醇是天然气化工最主要的产品之一，它不仅可以作为原料，也是生产众多重要化工产品的原料，因此甲醇在天然气转化为液体燃料和化工产品中扮演了十分重要的角色。

经过多年的发展，以天然气为原料制甲醇合成气的工艺基本趋于成熟，比如蒸气催化转化、以部分氧化为核心的转化工艺、热交换器型转化工艺等，但实际转化过程中，不管具体工艺参数还是转化设备等方面还需进一步完善及补充。

比如我司PSA制氮机工作原理是以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，利用充满微孔的分子筛，对空气进行选择性吸附，以达到氧氮分离的目的。分子筛在加压时氧被优先吸附，氮从非吸附相得到。这样在气相中可获得氮的富集成分。因此利用碳分子筛对氧和氮在某一时间内吸附量差别的这一特性，由自动控制软件按特定时间程序进行加压吸附，常压解析的循环过程，完成氧氮分离，从而获得高纯度的成品氮气。结合该工作原理及装置启动流程看，经检修或长时间的停运后，PSA制氮机吸附罐和第三个缓冲罐都不能很好地保压，在每次PSA制氮机启动过程中，PSA制氮机的吸附罐和出口缓冲罐都是未均压状态。于是吸附罐进出口便存在0.7MPa左右的压差，导致每次PSA制氮机在启动后要想得到合格的氮气(O₂≤1000ppm)，都需要低负荷运行2.5小时左右才能得到合格氮气，即意味着与其配套的空压机(600KWh)要运行2.5小时左右，造成电资源的大大浪费。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种PSA制氮机快速启动系统，其设计科学合理，大大缩短PSA制氮机启动到制氮合格的时间，节约了开机成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：一种PSA制氮机快速启动系统，其包括依次处于PSA制氮机中的第一氮气缓冲罐、及两并列设置的第一制氮吸附器、连接于该第一氮气缓冲罐上的低压氮气管网、氮气储备罐，该低压氮气管网、氮气储备罐上均具有安全阀、闸阀，其特征在于：所述低压氮气管网闸阀之后、安全阀之前的位置连通有均压管路总线，该均压管路总线与两所述第一制氮吸附器、第一氮气缓冲罐相连通、且通过阀门控制通断。

进一步的，还包括有依次处于备用PSA制氮机中的第二氮气缓冲罐、及两并联设置的第二制氮吸附器，该第二氮气缓冲罐与所述低压氮气管网相连通，所述均压管路总线与两所述第二制氮吸附器、第二氮气缓冲罐相连通、且通过阀门控制通断。

进一步的，所述均压管路总线通过一条DN25的管线至两第一制氮吸附器、第一氮气缓冲罐的导淋处，通过另一条DN25的管线至两第二制氮吸附器、第二氮气缓冲罐的导淋处，且每个导淋处均设置三通及所述阀门。

进一步的，所述均压管路总线为碳钢管道。

本实用新型的有益效果：设计科学合理，利用合格氮气为待启用PSA制氮机中的第一氮气缓冲罐或/和第二氮气缓冲罐进行提前均压，即可大大缩短PSA制氮机启动到制氮合格的时间，节约了开机成本，据多次试验结果证明，利用本系统虽不能达到即可送出合格氮气，但至少可保证在20分钟内送出合格氮气，较之传统结构来说，送出合格氮气时间大大缩短。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意框图；

图2是本实用新型的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

一种如图1、图2所示的PSA制氮机快速启动系统，其包括依次处于PSA制氮机中的第一氮气缓冲罐12、及两并列设置的第一制氮吸附器11、连接于该第一氮气缓冲罐12上的低压氮气管网13、氮气储备罐15，该低压氮气管网13、氮气储备罐15上均具有安全阀、闸阀，其中，低压氮气管网13闸阀之后、安全阀之前的位置连通有均压管路总线14，该均压管路总线14与两第一制氮吸附器11、第一氮气缓冲罐12相连通、且通过阀门控制通断。

为PSA制氮机的第一氮气缓冲罐12及两第一制氮吸附器11增加启动的均压管路总线14，在每次需要启动该套PSA制氮机之前，利用低压氮气管网13为该三罐冲压至与该低压氮气管网13压力持平，比如均为0.6-0.7MPa，然后在关闭产气阀的情况下启动该套PSA制氮机，再调节出口放空量至300Nm³/h左右，这样可以极大地缩短启动PSA制氮机到产出合格氮气的时间；若前期低压氮气管网13中无氮气存在，则可打开氮气储备罐15，使低压氮气管网13内充盈氮气，然后再向三罐进行充氮，使其形成压力持平。

在实际应用中，可能还具有备用PSA制氮机，其包括有依次处于备用PSA制氮机中的第二氮气缓冲罐22、及两并联设置的第二制氮吸附器21，该第二氮气缓冲罐22与低压氮气管网13相连通，均压管路总线14与两第二制氮吸附器21、第二氮气缓冲罐22相连通、且通过阀门控制通断。其工作原理与前述单套PSA制氮机一致。

本例中，如图2所示，均压管路总线14通过一条DN25的管线至两第一制氮吸附器11、第一氮气缓冲罐12的导淋处，通过另一条DN25的管线至两第二制氮吸附器21、第二氮气缓冲罐22的导淋处，且每个导淋处均设置三通及阀门，用于控制各管路的通断。优选的，均压管路总线14为碳钢管道。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。