[发明专利]变压吸附方法

说明书

一种用于具有12个吸附床的吸附系统的变压吸附方法，该方法含有具有5个压力均衡步骤的循环。对各种变压吸附循环步骤提供背景。

背景

本发明涉及变压吸附(PSA)方法，更特别涉及使用多个吸附剂床的这样的方法。

众所周知PSA方法用于分离包含具有不同吸附特性的组分的气体混合物。变压吸附方法可用于从包含第一气体组分和一种或多种第二气体组分的进料气体混合物分离第一气体组分。第一气体组分可以是H2且第二气体组分可以是例如N2、CO、CO2和CH4的气体，例如来自蒸汽甲烷重整器或其它烃重整过程的重整产物。第一气体组分可以是H2且第二气体组分可以是以下气体：例如CH4、C2H6、C3H8和/或与精炼厂排出气体流有关的更高级的烷烃、烯烃和芳族物质。第一气体组分可以是He且第二气体组分可以是例如N2、CH4、CO和/或CO2的气体。第一气体组分可以是N2且第二气体组分可以是例如C2H4、C2H6、C3H6和/或C4H8的气体。

通过变压吸附的氢生产(H2 PSA)是用于为石油精炼器、化学生产工业、金属精炼和其它有关工业供应高纯度氢的既定的工业实践。进料气体混合物可以是来自蒸汽烃重整过程或自热重整过程的重整产物。重整产物可以已经在变换反应器中变换。进料气体混合物可以是来自气化单元的经适当处理的流出物流。

在典型PSA系统中，多组分气体在升高的压力下通往多个吸附床中的至少一个，以吸附至少一种强吸附的组分，同时将至少一种组分传送通过吸附床。在H2 PSA的情况下，H2是最弱吸附的组分，且传送通过吸附床。

工业上期望减少对PSA循环的压缩要求。

工业上期望改进的PSA方法和循环，其增加H2产量和/或多床系统中的H2回收率。

工业上期望改进的PSA方法和循环，其减少生产氢的资本和/或操作费用。

变压吸附循环包含一些熟知的步骤。技术人员可按任何合适的方式组合已知步骤以实现期望的目的。确定已知步骤的合适组合遵循本领域已知的规则，并可用计算机程序帮助开发和评价已知步骤的任何组合。此外，很多合适的变压吸附循环是已知和公开的，且对那些具有其它熟知步骤的已知循环进行改进是简单的而且可容易评价。