[发明专利]一种温压协同气体吸附分离提纯方法

权利要求书

1.一种温压协同气体吸附分离提纯方法，其特征在于，采用变温变压吸附系统，该系统包括进气单元(1)、排气单元(8)以及两个并联的装填有吸附剂的吸附塔I(4)和吸附塔II(6)，吸附塔I(4)内部设置有换热器I(5)，吸附塔II(6)内部设置有换热器II(7)，提纯步骤如下：

1)混合原料气通过进气单元(1)经空气压缩机(2)加压后，首先进入冷干机(3)脱除水分，再进入吸附塔I(4)，对吸附塔I(4)进行降温升压完成杂质气体吸附过程，产品气从吸附塔I(4)塔顶流出，经排气单元(8)排出；同时开启真空泵(9)对吸附塔II(6)进行吹扫，使吸附塔II(6)保持抽真空状态；

2)当吸附塔I(4)内杂质吸附接近饱和时，关闭吸附塔I(4)的进口，换热器I(5)和换热器II(7)通过冷热交换装置10进行热量交换，待两塔间的温度平衡后对吸附塔I(4)进行升温降压完成杂质气体解吸过程，杂质气体从吸附塔I(4)塔底通过真空泵(9)排出装置；同时混合原料气通过进气单元(1)经空气压缩机(2)加压后，首先进入冷干机(3)脱除水分，再进入吸附塔II(6)，对吸附塔II(6)进行降温升压完成杂质气体吸附过程，产品气从吸附塔II(6)塔顶流出，经排气单元(8)排出；

3)当吸附塔II(6)内杂质吸附接近饱和时，关闭吸附塔II(6)的进口，同时原料气切换至吸附塔I(4)，并再次进行两塔间的热量交换，吸附塔I(4)和吸附塔II(6)交替循环运行。

2.根据权利要求1所述的一种温压协同气体吸附分离提纯方法，其特征在于，杂质气体吸附过程具体操作如下：吸附塔在温度T2条件下升压至P1，达到高温低压吸附点A，随后保持吸附压力不变并对吸附塔I进行降温至T1，达到低温低压吸附点B后，吸附塔保持低温T1不变并升压至P2，达到最大吸附量工况点低温高压吸附点C，完成杂质气体吸附过程；

杂质气体解吸过程具体操作如下：保持吸附塔的吸附压力P2不变，对吸附塔I进行升温至T2，达到高温高压吸附点D后，吸附塔保持高温T2不变并降压至P1，达到高温低压吸附点A，完成杂质气体解吸过程。

3.根据权利要求1所述的一种温压协同气体吸附分离提纯方法，其特征在于，杂质气体吸附过程具体操作如下：吸附塔在温度T2条件下升压至P1，达到高温低压吸附点A，随后保持温度T2不变并对吸附塔进行升压至P2，达到高温高压吸附点D后，吸附塔保持吸附压力P2不变并降温至T1，达到最大吸附量工况点低温高压吸附点C，完成杂质气体吸附过程；

杂质气体解吸过程具体操作如下：保持吸附塔低温T1不变，对吸附塔进行降压至P1，达到低温低压吸附点B后，吸附塔保持吸附压力P1不变并升温至T2，达到高温低压吸附点A，完成杂质气体解吸。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种温压协同气体吸附分离提纯方法，其特征在于，所述吸附剂为炭吸附材料、分子筛、金属有机骨架材料中的一种或多种。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种温压协同气体吸附分离提纯方法，其特征在于，所述换热器I(5)、换热器II(7)均为蛇形管式换热器。