[发明专利]PSA回收低浓度吸附相与非吸附相组分的解吸方法

摘要

本发明公开了一种PSA回收低浓度吸附相与非吸附相组分的解吸方法，涉及从PSA气体分离技术领域，包括，1#PSA解吸过程的逆放I、逆放II及冲洗步骤的逆放气体及冲洗气体进入由1#PSA与2#PSA之间的中间罐、压缩机及膜分离单元组分的膜分离系统，其中，非渗透气作为2#PSA解吸的置换步骤所需的置换气体进行置换。本方法解决了现有PSA的解吸过程中所存在的低浓度吸附相置换步骤中其产品作为置换气体的循环量巨大所导致的吸附相组分产品气收率低、纯度低、能耗高，逆向充压及终充步骤依赖非吸附相组分产品气进行充压时所导致的非吸附相组分产品气收率低、吸附相获取产品气的PSA负荷增大、吸附效率降低的问题。

主权项

1.一种PSA回收低浓度吸附相与非吸附相组分的解吸方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)原料气进入由吸附、顺放、逆放I、逆放II/抽真空、冲洗、逆向充压、顺向充压及终充步骤组成的第一段多塔变压吸附系统(1#PSA)进行吸附，其中，流出非吸附相气体作为非吸附相组分产品气输出；(2)1#PSA中的吸附塔吸附步骤完成后，进入解吸的顺放步骤，产生的顺放气体，直接向处于顺向充压步骤的吸附塔进行顺向充压，达到一中间压力值；(3)1#PSA中的吸附塔顺放步骤完成后，进入解吸的逆放I步骤，产生的逆放I的逆放气体进入一中间罐，经过加压后进入1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统，其渗透气进入2#PSA中处于吸附步骤的吸附塔进行吸附，产生的非吸附相气体与原料气混合进入1#PSA继续进行吸附，进一步回收逆放I的逆放气体中的非吸附相组分产品；其非渗透气作为置换气体进入2#PSA中处于置换步骤的吸附塔进行置换；产生的逆放I气体，或，一部分向2#PSA中处于逆向充压步骤的吸附塔进行逆向充压，达到一中间压力，或，一部分作为解吸废气排放；(4)1#PSA中的吸附塔逆放I步骤完成后，进入解吸的逆放II步骤，产生的逆放II的逆放气体进入一中间罐，经过加压后进入1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统，其渗透气进入2#PSA中处于吸附步骤的吸附塔进行吸附，产生的非吸附相气体与原料气混合进入1#PSA继续进行吸附，进一步回收逆放II的逆放气体中的非吸附相组分产品；其非渗透气作为置换气体进入2#PSA中处于置换步骤的吸附塔进行置换；(5)1#PSA中的吸附塔逆放II步骤完成后，进入解吸的冲洗步骤，来自非吸附相组分产品气作为冲洗气体，对1#PSA中处于冲洗步骤的吸附塔进行冲洗，产生的冲洗废气进入一中间罐，经过加压后进入1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统，其渗透气进入2#PSA中处于吸附步骤的吸附塔进行吸附，产生的非吸附相气体与原料气混合进入1#PSA继续进行吸附，进一步回收冲洗废气中的非吸附相组分产品；其非渗透气作为置换气体进入2#PSA中处于置换步骤的吸附塔进行置换；产生的冲洗废气，或，一部分作为解吸废气排放，或，一部分向2#PSA中完成逆向抽空步骤的吸附塔进行填空；(6)1#PSA中的吸附塔冲洗步骤完成后，进入解吸的顺向充压步骤，来自1#PSA中的顺放气体，向处于顺向充压步骤的吸附塔进行顺向充压，达到一中间压力值；(7)1#PSA中的吸附塔顺向充压步骤完成后，进入解吸的终充步骤，来自非吸附相组分产品气，作为终充气体，向1#PSA中处于终充步骤的吸附塔进行充压，达到吸附压力并准备进入下一个吸附与解吸的循环操作；(8)来自1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统的渗透气，经过加压后进入由吸附、置换、逆放、逆放抽真空、逆向充压及终充步骤组成的第二段多塔变压吸附系统(2#PSA)进行吸附，其中，产生的非吸附相气体与原料气混合进入1#PSA继续进行吸附，进一步回收渗透气中的非吸附相组分产品；(9)2#PSA中的吸附塔吸附步骤完成后，进入解吸的置换步骤，来自1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统的非渗透气体，作为置换气体进入2#PSA中处于置换步骤的吸附塔进行置换，形成的置换废气，与1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统的渗透气体混合，返回到2#PSA中处于吸附步骤的吸附塔，进一步回收置换废气中的非吸附相组分产品与吸附相组分产品，或，一部分置换废气直接排放；(10)2#PSA中的吸附塔置换步骤完成后，进入解吸的逆放步骤，产生的逆放气体作为吸附相组分产品，经过加压或直接输出，或，产生的逆放气体一部分为排放气排出；(11)2#PSA中的吸附塔逆放步骤完成后，进入解吸的逆放抽真空步骤，产生的逆放抽真空气体，作为吸附相组分产品，经过加压或直接输出，或，产生的逆放抽真空气体一部分为排放气排出；(12)2#PSA中的吸附塔逆放抽真空步骤完成后，进入解吸的逆向充压步骤，来自1#PSA冲洗后的冲洗废气，先对2#PSA中逆放抽真空步骤完成后的吸附塔进行填空；来自1#PSA与2#PSA之间的中间罐的气体，或，来自1#PSA中的一部分逆放I气体，对2#PSA中处于逆向充压步骤的吸附塔进行逆向充压，达到一个中间压力；(13)2#PSA中的吸附塔逆向充压步骤完成后，进入解吸的终充步骤，来自1#PSA与2#PSA之间的膜分离系统的非渗透气体，作为终充气体向2#PSA中处于终充步骤的吸附塔进行充压，达到吸附压力并准备进入下一个吸附与解吸的循环操作。