[发明专利]一种气体变压吸附分离提纯系统及其分离提纯方法

权利要求书

1.一种气体变压吸附分离提纯系统的分离提纯方法，其特征在于，气体变压吸附分离提纯系统包括至少四个吸附塔（13），接入至吸附塔（13）内并设第一程控阀10X的原料气输送管线（1）、设第二程控阀20X的逆放冲洗管线（2）和设第三程控阀30X的吸附塔入口端第二/第三均压管线（3），从吸附塔（13）内接出并设第四程控阀40X的吸附塔出口端第二/第三均压管线（4）、设第五程控阀50X的第一均压及最终升压管线（5）和设第六程控阀60X的产品气外输管线（6），以及接入至吸附塔（13）内、或者从吸附塔（13）内接出的再生管线，吸附塔入口端第二/第三均压管线（3）和吸附塔出口端第二/第三均压管线（4）之间连通有第一管线（14），第一均压及最终升压管线（5）和产品气外输管线（6）之间通过最终升压调节阀（18）相连通，吸附塔（13）内还接入有设第七程控阀70X的冲洗出管线（7），混合原料气输送管线（1）内原料气压力为1.0MPa~7.0MPa；

采用至少四个吸附塔分别经过重复循环步骤进行气体变压吸附分离提纯；每个吸附塔所经历重复循环步骤依次为吸附步骤、常规均压降压步骤、复合均压降压步骤、顺放步骤、逆放步骤、再生步骤、复合均压升压步骤、常规均压升压步骤和最终升压步骤；

或者，每个吸附塔所经历重复循环步骤依次为吸附步骤、常规均压降压步骤、复合均压降压步骤、逆放步骤、抽空再生步骤、复合均压升压步骤、常规均压升压步骤和最终升压步骤；

其中，复合均压降压步骤和复合均压升压步骤，此两个步骤相对应，为复合均压降压步骤吸附塔的进入口、出口同时与复合均压升压步骤吸附塔的进入口相连通实现压力平衡，从复合均压降压步骤吸附塔进入口方向气体流出时间与从其出口方向气体流出时间之比k符合0k1。

2.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，再生管线包括从吸附塔（13）内接出并设第八程控阀80X的冲洗入管线（8）、以及设第九程控阀90X的顺放管线（9），冲洗入管线（8）和顺放管线（9）之间通过顺放调节阀（15）相连通。

3.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，再生管线包括接入至吸附塔（13）内并设第十程控阀100X的抽空管线（10），抽空管线（10）上设有真空泵（16）。

4.根据权利要求3所述的分离提纯方法，其特征在于，真空泵（16）至少有两个，并且真空泵（16）均并联接入抽空管线（10）上。

5.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，吸附塔（13）内接入有设第十一程控阀110X的吸附塔入口端第四/第五均压管线（11），吸附塔（13）内接出有设第十二程控阀120X的吸附塔出口端第四/第五均压管线（12），吸附塔入口端第四/第五均压管线（11）和吸附塔出口端第四/第五均压管线（12）之间连通有第二管线（17）。

6.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，吸附步骤为原料气在1.0MPa~7.0MPa压力下从吸附步骤吸附塔进口端进入吸附步骤吸附塔，强吸附组分被吸附剂吸附，弱吸附组分从吸附步骤吸附塔的出口端流出；

常规均压降压步骤和常规均压升压步骤，此两个步骤相对应，为常规均压降压步骤吸附塔与常规均压升压步骤吸附塔出口连通实现压力平衡；

顺放步骤为降压步骤吸附塔沿着吸附时的气流方向降低压力，放出的气体为处于再生阶段的吸附塔提供再生气、或者作为废气排出；

逆放步骤为逆放步骤吸附塔内的气体逆着吸附时的气体流向流出逆放步骤吸附塔，直至逆放步骤吸附塔内的压力降低至常压；

最终升压步骤为完成均压升压步骤的吸附塔利用产品气或者原料气将吸附塔的压力升至吸附工作压力。

7.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，复合均压降压步骤时，复合均压降压步骤吸附塔内的气体从出口和进入口两端流出进行两端降压，复合均压降压步骤吸附塔内流出气体从复合均压升压步骤吸附塔进入口流入升压，复合均压降压步骤的步骤次数大于等于1且小于总均压步骤次数，并且从复合均压降压步骤吸附塔进入口方向气体流出时间与从其出口方向气体流出时间之比k符合0.2k0.7。

8.根据权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，再生步骤为再生步骤吸附塔在低压下完成吸附剂解吸，顺放气从再生步骤吸附塔出口端逆着吸附时的气流方向对再生步骤吸附塔冲洗再生；

抽空再生步骤为抽空再生步骤吸附塔在低压下完成吸附剂解吸，真空泵从抽空再生步骤吸附塔入口端对抽空再生步骤吸附塔抽真空使吸附剂再生。