[发明专利]切塔方法

说明书

本发明公开了一种切塔方法，适用于沼气提纯变压吸附的系统，为所述系统预先配置全塔运行模式和减塔运行模式；所述切塔方法包括以下步骤：实时监测所述系统，若某吸附塔出现故障，将出现故障的吸附塔隔离出所述系统，所述系统由全塔运行模式切换至减塔运行模式；其中，减塔运行模式参与运行的吸附塔数比全塔运行模式参与运行的吸附塔数少一。基于本发明的切塔方法在某吸附塔出现故障时能够不停产检修。

技术领域

本发明涉及一种应用于变压吸附系统的切塔方法。

背景技术

始创于20世纪60年代的PSA (Pressure Swing Adsorption， 变压吸附)是一种成熟的、重要的、具有广泛应用的气体分离方法，也是沼气提纯至天然气使用标准的重要工序，沼气中的主要成分是甲烷、二氧化碳，PSA的主要作用是利用吸附剂吸附沼气中的二氧化碳成分，从而提升甲烷气体的浓度，使其热值达到天然气标准，实现生物质能的利用。

随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，近年各国对环境污染的治理要求也越来越高，比起化学吸收提纯甲烷技术，PSA提纯甲烷的技术造成的污染更少；另一方面，PSA技术中的吸附剂也有了重大进展，性能优良的吸附剂如活性炭、碳分子筛等研制成功，以及传统的氧化铝和硅胶等吸附剂性能的不断改进等等，这些都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。

PSA提纯甲烷技术的工作原理是利用吸附剂对吸附质在不同的分压下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力，并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组分有选择吸附的特性，加压吸附除去原料气中被吸附的组分，进而负压脱附这些组分而使吸附剂获得再生。变压吸附过程中为物理吸附，没有化学反应的发生。它是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力（即范德华力）所引起的，由于固体表面的分子与其内部分子不同，存在剩余的表面自由力场，当气体分子碰到固体表面时，其中一部分就被吸附，在被吸附的分子中，只有当其热运动的动能足以克服吸附剂引力场的位能时才能重新回到气相，所以在与气体接触的固体表面上总是保留着许多被吸附的分子。由于分子间的引力所引起的吸附，其吸附热较低，接近吸附质的汽化热或冷凝热，吸附和解吸速度也都较快。被吸附气体也较容易地从固体表面解吸出来，所以物理吸附是可逆的。物理吸附通常分为变温吸附和变压吸附。变压吸附主要在增压状态下进行吸附，负压状态下解吸。

在工程实践中，所适配变压吸附系统多以六塔（六座吸附塔）和五塔（五座吸附塔）为主，变压吸附必须要做到连续稳定运行，因此，变压吸附系统的运行模式主要是六塔运行-两塔吸附，五塔运行-两塔吸附的两种模式。例如六塔运行-两塔吸附，实质六座吸附塔运行，其中有两座吸附塔处于吸附状态，其余的吸附塔则处于广义的再生状态，可以理解的是，不可能只有两座吸附塔始终处于吸附状态，因此变压吸附系统需要按照一定的步序来安排吸附塔工作状态的切换，从而保证原料气的连续分离与提纯。加以适配的，变压吸附系统会配有相应的自动控制系统，自动的控制各个吸附塔的工作状态。

当前，变压吸附系统所配自动控制系统主要用于变压吸附系统正常运行时的控制，然而在实际应用中，PSA系统所采用的程序控制阀门因压缩空气不洁净、电磁阀堵塞、程控阀阀体密封垫密封不严等问题，出现阀门无法正常开关、阀门内漏的等故障。一旦发生故障，PSA系统压力紊乱，导致产品气不合格，需要停产检修，无法连续生产，也造成沼气能源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在某吸附塔出现故障时能够不停产检修的切塔方法。

在本发明的实施例中，提供了一种切塔方法，适用于沼气提纯变压吸附的系统，为所述系统预先配置全塔运行模式和减塔运行模式；所述切塔方法包括以下步骤：

实时监测所述系统，若某吸附塔出现故障，将出现故障的吸附塔隔离出所述系统，所述系统由全塔运行模式切换至减塔运行模式；

其中，减塔运行模式参与运行的吸附塔数比全塔运行模式参与运行的吸附塔数少一。

可选地，由全塔运行模式切换至减塔运行模式的时机为：