[发明专利]混合气变温变压吸附分离的方法和系统

权利要求书

1.一种混合气变温变压吸附分离的方法，包括：

(a)将混合气与吸附剂在加压条件下进行接触，所述吸附剂选择性吸附所述混合气中的杂质转变为待生剂，并得到净化的产品气；

(b)使用多股具有不同温度的再生气对所述待生剂进行分段吹扫，使所述待生剂进行分段再生，得到再生剂；

将所述再生剂返回步骤(a)作为所述吸附剂的一部分，重复进行步骤(a)和(b)，进行所述混合气的分离。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述待生剂包括多个含有不同杂质的待生剂子段，对所述待生剂子段用温度不同的再生气进行再生；

优选地，对应不同的所述待生剂子段，所述再生气的温度根据所述待生剂子段所含的吸附剂与杂质间的作用和吸附热确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述再生气为部分所述产品气。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述混合气为氢气含量至少50-99.9体积％的石油炼化产气或煤化工副产气，优选为石油炼化的加氢精制或加氢裂化的尾气、焦炉煤气尾气；

优选地，所述混合气还含有含量为0.1-50体积％的H₂S、SO₂、CO、N₂、Ar、CO₂、C₁-C₅的烃中的至少一种；

优选地，所述产品气为纯度达到99.99体积％以上的氢气。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述接触的温度为-30℃至500℃，所述接触的表压压力为0-6MPa。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(b)前还包括：均压降、卸压放空的步骤；步骤(b)后还包括均压升、终充压的步骤。

7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，所述混合气中含有杂质为CO₂、CH₄、Ar、H₂S、SO₂中的至少一种时，所述吸附剂为活性炭，分段再生的温度为0-40℃；

所述混合气中含有杂质为CO和/或N₂时，所述吸附剂为分子筛，分段再生的温度为0-40℃；

所述混合气中含有杂质为CO₂、H₂S、SO₂中的至少一种时，所述吸附剂为活性炭负载类吸附剂，分段再生的温度为25-150℃；

所述混合气中含有杂质为H₂O时，所述吸附剂选用活性氧化铝、硅胶类吸附剂、13X中的至少一种，分段再生的温度为0-250℃；

所述混合气中含有杂质为C₂烃时，所述吸附剂选用活性炭和/或硅胶类吸附剂，分段再生的温度为25-150℃；

所述混合气中含有杂质为C₃烃时，所述吸附剂选用活性炭和/或硅胶类吸附剂，分段再生的温度为25-200℃；

所述混合气中含有杂质为C₄烃时，所述吸附剂选用活性炭和/或硅胶类吸附剂，分段再生的温度为25-300℃；

所述混合气中含有杂质为C₅以上烃时，所述吸附剂选用活性炭和/或硅胶类吸附剂，分段再生的温度为25-500℃。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：在步骤(a)之前，

分析所述混合气中的杂质组成，选定相应的吸附剂；然后对选定的吸附剂进行单组分穿透和再生实验，确定对应选定的吸附剂的最佳再生温度；

组成与所述混合气组成相同的模拟气，使用所述模拟气对含有选定的吸附剂的吸附床进行穿透实验，确定所述吸附床引入具有不同温度的再生气的位置。