一种变压吸附提纯CO的方法及系统与流程

本申请涉及变压吸附，特别是涉及一种变压吸附提纯co的方法及系统。

背景技术：

1、co是重要的基础化工原料，可用于制备醋酸、醋酐、草酸酯、乙二醇、草酸、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、甲酸等，以及光气合成进一步生成tdi、mdi等。化工合成所需的纯co可从各种含co的混合气中分离提取，工业中可用于分离co的原料气包括天然气和石油转化的合成气、水煤气、半水煤气以及钢铁厂、电石厂和黄磷厂的尾气等。变压吸附(pressureswing adsorption，psa)工艺被广泛应用于化工工业中对co的提纯。

2、在常规变压吸附提纯co工艺中，均压步骤是将高压塔和低压塔的顶部相连接，达到压力均衡的目的。然而现有在均压过程中，其通常面临多个方面的问题，一个是为了避免均压时流化，通常需要设置较长的均压时间，另一个是塔底及管线的死空间内含有大量的杂质气体，造成不理想的浓度梯度分布，再一个是在置换步骤结束后，塔底及管线的死空间内未被置换到的杂质组分在之后的抽真空步骤中被抽出，被带入产品气，从而影响产品气纯度，尤其是在对产品气中的纯度要求非常严苛的情况下，死空间的杂质成为不可忽视的存在。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的之一在于提供一种变压吸附提纯co的方法，以在均压阶段中减少塔底及管线的死空间内的杂质组分，提高产品气的纯度。本发明的目的之二在于提供一种变压吸附提纯co的系统，以避免塔底及管线的死空间内的杂质组分滞留。

2、本发明第一方面提供了一种变压吸附提纯co的方法，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种变压吸附提纯co的方法，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内；其中，

4、所述两股气流所对应的气相出口分别位于对应所述吸附床上的不同位置，以冲洗所述吸附床内死空间内的非目标气体。

5、作为优选方案之一，所述两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内的同一位置。

6、作为优选方案之一，所述两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内的不同位置。

7、作为优选方案之一，处于高压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有所述气相出口，处于低压状态下所述吸附床上的顶部设置有气相入口；其中，

8、所述均压气体从处于高压状态下的所述吸附床上的顶部和底部同时输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床上的顶部。

9、作为优选方案之一，从对应所述吸附床上的底部输出的所述均压气体与输出的均压气体总量之比大于0％且不高于80％。

10、作为优选方案之一，处于高压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有所述气相出口，处于低压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有气相入口；其中，

11、所述均压气体从处于高压状态下的所述吸附床上的顶部输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床上的顶部，同时所述均压气体从处于高压状态下的所述吸附床上的底部输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床上的底部。

12、作为优选方案之一，从对应所述吸附床上的底部输出的所述均压气体与输出的均压气体总量之比大于0％且不高于90％。

13、作为优选方案之一，所述在均压阶段中，至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内单次所用时间大于0s且不大于60s。

14、作为优选方案之一，每个所述吸附床依次进行吸附、均压降、置换、逆放、抽真空、均压升和终充压的循环阶段。

15、本发明第二方面还提供了一种变压吸附提纯co的方法，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内以及气柜内；其中，

16、所述两股气流所对应的气相出口分别位于对应所述吸附床上的不同位置，以冲洗所述吸附床内死空间内的非目标气体。

17、本发明第三方面还提供了一种变压吸附提纯co的系统，用于实现如本发明第一方面和第二方面所提供的变压吸附提纯co的方法。

18、与现有技术相比，本申请包括以下优点：

19、本发明实施例提出一种变压吸附提纯co的方法，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内；其中，所述两股气流所对应的气相出口分别位于对应所述吸附床上的不同位置，以冲洗所述吸附床内死空间内的非目标气体。

20、本发明实施例提出一种变压吸附提纯co的方法，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内以及气柜内；其中，所述两股气流所对应的气相出口分别位于对应所述吸附床上的不同位置，以冲洗所述吸附床内死空间内的非目标气体。

21、通过采用本申请的上述两种技术方案，每个吸附床均会经历均压升和均压降阶段，对本吸附床而言，在均压降阶段，处于较高压力的本吸附床与处于较低压力的待吸附的吸附床连通，降低本吸附床的压力，同时使待吸附的吸附床升压，使得待吸附的吸附床准备进入吸附阶段，均压结束后两床压力相同；在平衡两床的压力的过程中，本吸附床的均压气体进行双向流动，不仅可以实现快速均压，气体在两个塔之间的流动更加均匀，同时在均压过程中本吸附床的压力降低，使得本吸附床内的部分co解吸，并与均压气体共同从不同的高度方向上进入待吸附的吸附床，从而可以冲洗清除在本吸附床内的塔底及管线的死空间内非目标气体(或称为杂质组分)，有效减少死空间内的杂质气体残留，提高产品气的纯度。

22、本发明实施例提供的系统与上述变压吸附提纯co的方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内；其中，

2.根据权利要求1所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，所述两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内的同一位置。

3.根据权利要求1所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，所述两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内的不同位置。

4.根据权利要求2所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，处于高压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有所述气相出口，处于低压状态下所述吸附床上的顶部设置有气相入口；其中，

5.根据权利要求4所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，从对应所述吸附床上的底部输出的所述均压气体与输出的均压气体总量之比大于0％且不高于80％。

6.根据权利要求3所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，处于高压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有所述气相出口，处于低压状态下所述吸附床上的顶部和底部分别设置有气相入口；其中，

7.根据权利要求6所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，从对应所述吸附床上的底部输出的所述均压气体与输出的均压气体总量之比大于0％且不高于90％。

8.根据权利要求1所述的一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，每个所述吸附床依次进行吸附、均压降、置换、逆放、抽真空、均压升和终充压的循环阶段。

9.一种变压吸附提纯co的方法，其特征在于，应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内以及气柜内；其中，

10.一种变压吸附提纯co的系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-9任意一项所述的变压吸附提纯co的方法。

技术总结
本申请提供了一种变压吸附提纯CO的方法及系统，所述方法应用于各自充填有吸附剂的至少两个吸附床的变压吸附系统中，在均压阶段中，从至少一个处于高压状态下的所述吸附床内的均压气体分成两股气流分别输入到对应的处于低压状态下的所述吸附床内；其中，所述两股气流所对应的气相出口分别位于对应所述吸附床上的不同位置，以冲洗所述吸附床内死空间内的非目标气体。通过采用本发明的方法，能够在均压阶段中减少塔底及管线的死空间内的杂质组分，提高产品气的纯度。

技术研发人员：涂巍巍,张舟,陈莎,耿云峰,顾光临,王艳婷
受保护的技术使用者：北京北大先锋科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16