[其他]改進的變壓吸附方法和系統

無效

• 申請號: 86101847
• 申請日: 1986-02-21
• 公開（公告）號: CN1004788B
• 公開（公告）日: 1989-07-19
• 發明（設計）人: 基里特·莫漢貝·佩特爾
• 申請（專利權）人: 聯合碳化公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 魏金璽

變壓吸附系統吸附步驟中床數目在整個循環中是周期地變化的。其結果，把最終的床增壓步驟與部分增壓－壓力平衡步驟分開，借此提高產品回收率，而沒有中斷來自吸附系統的產品流，或者沒有使用外部增壓貯罐。

本發明是關于在變壓吸附系統中的氣體凈化，更具體地說，它是關于在這樣的系統中改進氣體產品回收的方法。

變壓吸附（PSA）法是一種很有前途的方法，它為從含有所說氣體組份的進料混合氣體中至少分離和凈化一種氣體組份和至少分離和凈化一種可選擇性吸附的組份。吸附是在吸附床中在較高壓力下進行的，其后在壓力降至較低解吸壓力時，解吸可選擇吸附的組份。PSA法一般被用在多床系統中。Wagner專利，美國專利號No3，430，418，披露了PSA法，在一個循環中該法至少采用四個吸附床來實現PSA工藝過程。該過程包括在一較高壓力吸附;通過從床的產品端釋放空隙空間氣體（Void space gas）并流減壓到中等壓力;逆流減壓到較低的解吸壓力;增壓到較高吸附壓力。Wagner指出，把從一個床所釋放的空隙空間氣體直接通到最初處于較低解吸壓力的另一床中，因此這兩個床中的壓力均衡到中等壓力，此后當這個床減壓到較低壓力時另外的空隙空間氣就從該床中被釋放出來。再者至少部分通過把產品氣流逆流到被增壓的這個床的產品端，該床就進一步從中等壓力增至較高吸附的壓力。

在本技術的進一步開發中，Fuderer專利，美國專利號No.3，986，849，披露了至少采用七個吸附床，在重復相同的處理循環中在PSA法所有處理步驟中，把原料混合氣流引入至少兩個吸附床的加料端。除了上述以外，還可以通過采用第二個壓力平衡步驟來實現這個技術的優點。通過這樣的步驟，進行增壓的床用從另一個床排出的空隙空間氣平衡到較高的中間壓力，隨后這個床從它的初始解吸壓力平衡到初始中間壓力。進一步同時達到相同的中上壓力。按照Fuderer說明，每個床在最終增壓到較高吸附壓力之前，都要依次經三個壓力平衡步驟。Fuderer也披露，通過基本上避免雜質在床之間進行的壓力均衡可能發生的分布轉化以特殊的方式實現三次壓力平衡步驟，以達到較高的產品純度正如該專利所討論的那樣，在用產品流最終增壓之前，在某些情況下，采用第四個壓力平衡步驟也是在該技術的范圍內。

PSA法一般是在多床系統中進行，以便從吸附系統中提供一種均勻產品流。把在較高壓力下從進行吸附的一個床或多個床中排出的一部分產品流用來使該系統的另一些床增壓。如Wagner所述，最后部分的增壓僅僅是用產品流來實現的。為了避免從整個PSA系統排出的產品總管中產品流基本均勻流動的中斷，通常采取的辦法是連續抽出一部分產品流以達到增壓目的。

由于同時用產品流氣體和從另一床釋放的空隙空間氣體對最初處于較低壓力下的吸附床增壓，人們得知這樣所達到的產品回收率要比在實際工業操作中不要求同時增壓的結果稍低一些。隨著PSA系統中床數目的增加，在可采用的適當較高的增壓速率下，這種作用將變得更加明顯，結果造成從每一床中未被回收的產品氣體量以及因此逆流減壓和排氣下所損失的產品氣體量增加。當按照PSA法和系統的工業上實施方案的總要求，這樣的產品氣體損失仍是非所容許的要求時，就需要在本技術領域中對產品氣體的這一損失及避免其損失作進一步改進。

因此，本發明的目的是提供一個改進的PSA法和系統。

本發明的另一個目的是要提供一種已改進產品回收的PSA法和系統。

本發明的這些和其它目的，將在下面要詳細敘述，其中的一些新特點將在所附的權利要求中具體指出。

將進料氣送入至少有四個床的PSA系統，這樣在任何給定時間內高壓吸附階段的床數目周期地在“n”和“n-1”之間變動，其中“n”是等于或大于2。每一床在每一周期中的吸附時間是相同的，因此在系統中每一床在每一周期中所接受的進料摩爾數目是相同的。