专利名称：一种深度干燥气体的方法
技术领域：
本发明涉及气体分离领域，是一种使用变压吸附和变温吸附技术 分离气体混合物中部分组分的方法。
二背景技术：
对于纯气体深度干燥，惯常使用的方法为变温吸附。使用变温吸
附工艺，通常会使用5A、 4A、 13X等分子筛作为干燥剂。由于5A、 4A、 13X等分子筛吸附水蒸汽后再生困难，因此需要投资很多用于 建造装置，和浪费更多的再生能耗。
对于全部使用5A、 4A、 13X等分子筛作为干燥剂的工艺流程， 由于全部吸附剂都需要使用高热量的气体再生吸附剂，因此，总需求 的热量相对就多。
三
发明内容
为了降低能耗，同时节省投资，本发明利用多段吸附的策略，用 来降低再生能耗。
至少有两个吸附器，原料气通过其中一个吸附器获得低水蒸汽含 量的净化气体；吸附器中包含至少两种吸附剂，前段为水蒸汽干燥能 力弱却容易解吸的吸附剂，后段水蒸汽干燥能力强却容易不解吸的吸 附剂；后段吸附剂再生时流出的气体可以对前段吸附剂具有再生功 能。
前段为水蒸汽干燥能力弱却容易解吸的吸附剂，可以是硅胶、氧化铝、以及其它容易解吸水份的吸附剂。
后段水蒸汽干燥能力强却容易不解吸的吸附剂，可以是13x、5A、 4A分子筛以及其它可以深度吸附水蒸汽，不容易解吸水份的吸附剂， 该吸附剂的再生必须使用热再生。
对于全部使用5A、 4A、 13X等分子筛作为干J燥剂的工艺流程， 由于全部吸附剂都需要使用高热量的气体再生吸附剂，因此，总需求 的热量相对就多。
本发明前段使用吸附能力相对弱，但是解吸相对容易的吸附剂， 那么吸附相同水蒸汽量的后段吸附剂使用量减少很多。
后段吸附剂使用热再生，热再生的后段流出气体对于前段吸附剂 直接具有再生功能，不需要另外提供再生热源。
后段吸附剂使用数量的减少，直接结果就是再生所需要的热量相 应成比例减少。
本发明所称的原料气，可以是氢气、 一氧化碳、甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷、乙烯、乙炔、氮气、氧气、氩气、氦气、以及其他可以作 为化工、冶金、航空等专业可用的原料。
本发明所称的变压吸附工艺，可以是2~12个吸附塔组成每一级。
具体实施例方式
实施例l:某气体氢气浓度99.9°/。，水蒸汽含量为露点2(TC，需 要降低露点到-7(TC以下。
经过压縮到压力为0.3MPa (表)，经过预净化，除去气体中的机 械水成分成为原料气，设置两个吸附塔，其中一个吸附塔通过原料气，吸附塔出口气体浓度为露点到-70。C以下，另外一个塔用于再生吸附 剂。两个塔轮换操作，得到合格的净化气体。
每个吸附塔中均设置三层吸附剂，第一层为活性氧化铝1/3，第 二层为硅胶1/3，第三层为13X分子筛1/3。
处于再生状态的吸附塔，前段吸附剂可以通过降压过程解吸大部 分吸附水，同时，采用已经干燥好的净化气吹扫加热后的13X分子 筛层，使13X分子筛层吸附的水逐渐脱附，而流出的吹扫气直接对 硅胶和氧化铝吸附的水继续有解吸作用。
实施例2:某气体一氧化碳浓度99.99%，水汽含量为100ppm， 需要降低水汽到lppm以下。
经过压縮到压力为0.1MPa (表)，设置两个吸附塔，其中一个吸 附塔通过原料气，吸附塔出口气体浓度为lppm以下，另外一个塔用 于再生吸附剂。
每个吸附塔中均设置二层吸附剂，第一层为活性氧化铝2/3，第 二层为13X分子筛1/3。
处于再生状态的吸附塔，前段吸附剂可以通过降压过程解吸大部 分吸附水，同时采用已经干燥好的净化气吹扫加热后的13X分子筛 层，使13X分子筛层吸附的水逐渐脱附，而流出的吹扫气直接对硅 胶和氧化铝吸附的水继续有解吸作用。
实施例3:某气体甲垸浓度99%，水汽含量为1%，需要降低水 汽到0.05%以下。
经过压縮到压力为l.OMPa (表)，设置三个吸附塔，其中一个吸附塔通过原料气，吸附塔出口气体浓度为0.05%以下，另外两个塔用 于再生吸附剂。
每个吸附塔中均设置二层吸附剂，第一层为硅胶2/3，第二层为 5A分子筛1/3。
处于再生状态的吸附塔，前段吸附剂可以通过降压过程解吸大部 分吸附水，同时采用已经干燥好的净化气吹扫加热后的5A分子筛层， 使5A分子筛层吸附的水逐渐脱附，而流出的吹扫气直接对硅胶吸附 的水继续有解吸作用。
可以把吸附剂分层使用的方法，也可以通过塔与塔之间串联来使 用，不超出本发明的范围。
本专利经过实际生产过程使用，确实降低了深度干燥过程中的能 耗，节约了成本。
权利要求
1、一种含有水蒸汽的混合气体为原料气，其降低水蒸汽含量的方法，其特征在于，使用变压和变温吸附气体分离工艺，并且经过以下的步骤(1)至少有两个吸附器，原料气通过其中一个吸附器获得低水蒸汽含量的净化气体；(2)吸附器中包含至少两种吸附剂，前段为水蒸汽干燥能力弱却容易解吸的吸附剂，后段水蒸汽干燥能力强却容易不解吸的吸附剂；(3)后段吸附剂再生时流出的气体可以对前段吸附剂具有再生功能。
2、 权利要求1所称的前段为水蒸汽干燥能力弱却容易解吸的吸附 剂，可以是硅胶、氧化铝、以及其它容易解吸水份的吸附剂。
3、 权利要求1所称的后段水蒸汽干燥能力强却容易不解吸的吸附 剂，可以是13x、 5A、 4A分子筛以及其它可以深度吸附水蒸汽，不 容易解吸水份的吸附剂，该吸附剂的再生必须使用热再生。
4、 权利要求1所称的原料气可以是氢气、二氧化碳、 一氧化碳、 甲烷、乙垸、丙烷、丁垸、乙烯、乙炔、氮气、氧气、氩气、氦气、 以及其他可以作为化工、冶金、航空等专业可用的原料。
全文摘要
本发明公布了一种含水蒸汽混合气体深度干燥水份的方法，使用多层分段吸附的方法。含有水蒸汽的混合气体为原料气，其深度降低水蒸汽含量的方法，其特征在于，使用变压和变温吸附气体分离工艺，至少有两个吸附器，原料气通过其中一个吸附器获得低水蒸汽含量的净化气体，吸附器中包含至少两种吸附剂，前段为水蒸汽干燥能力弱却容易解吸的吸附剂，后段水蒸汽干燥能力强却容易不解吸的吸附剂，前段吸附剂可以通过降压过程解吸大部分吸附水。同时，后段吸附剂再生时流出的气体可以对前段吸附剂具有再生功能。原料气可以是氢气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、乙炔、氮气、氧气、氩气、氦气、以及其他可以作为化工、冶金、航空等专业可用的原料。
文档编号B01D53/26GK101596396SQ20091005971
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者皓 杨 申请人:皓 杨