本發(fā)明涉及石油化工行業(yè)工業(yè)氣體的提純技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種提高氫氣收率的VPSA提氫方法及裝置。

背景技術(shù)：

在石油化工行業(yè)，氫氣是一種重要的工業(yè)氣體，應用領(lǐng)域很廣，其中，用量最大的是作為一種重要的石油化工原料，用于生產(chǎn)合成氨、甲醇以及石油煉制過程的加氫。

氫氣的生產(chǎn)方案主要有：輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫工藝、煤制氫工業(yè)、甲醇裂解制氫工藝以及采用變壓吸附的方法直接從各類含氫氣體包括各種煉油廠干氣、重整氫、變換氣、合成氣等中分離提純氫氣等工藝。而烴水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫工藝、煤制氫工業(yè)、甲醇裂解制氫工藝等制備的氫氣同樣需要經(jīng)過變壓吸附的方法進行分離提純氫氣，得到高純氫氣，因此，變壓吸附制氫技術(shù)在石油化工行業(yè)應用相當廣泛。

由于氫氣的重要性，因此根據(jù)需要，提高變壓吸附制氫技術(shù)中氫氣的收率具有重要的意義

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更利于提高氫氣收率的VPSA提氫方法，來解決傳統(tǒng)沖洗再生過程中氫氣損失較大的問題，它能通過提高氫氣收率的方法，降低氫氣的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)良好的效益。

實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種提高氫氣收率的VPSA提氫方法，包括吸附裝置的吸附過程、再生過程，所述的吸附裝置包括并聯(lián)的若干吸附塔，其特征在于：

所述的再生過程為依次進行的均壓降壓過程、逆放過程、抽真空過程、均壓升壓過程、終升過程；

所述的均壓降壓過程，是控制將吸附裝置中較高壓力的吸附塔與較低壓力的吸附塔接通，使兩吸附塔壓力均平，較低壓力的吸附塔再與比之壓力更低的吸附塔接通，以此類推，多次均壓后，吸附塔的壓力逐步降低；

所述的逆放過程，將每個吸附塔的吸附劑床層內(nèi)的解吸氣排放至解吸氣緩沖罐中，使吸附塔的壓力逆放到接近常壓，此時吸附塔壓力降低，吸附劑床層內(nèi)吸附的部分雜質(zhì)解吸出來，吸附劑床層得到一定的再生；

所述的抽真空過程，是將解吸氣從吸附塔的塔底通過真空泵送入解吸氣混合罐中，抽真空開始后，真空泵將吸附塔的吸附劑床層內(nèi)的解吸氣抽放到解吸氣混合罐中，使吸附塔的壓力降到-0.08Mpa.G；由于吸附塔壓力降低到負壓，吸附劑床層內(nèi)吸附的雜質(zhì)全部解吸出來，吸附劑床層得到徹底的再生；

所述的均壓升壓程與均壓降壓過程相反，是依次控制將較低壓力的吸附塔與較高壓力的吸附塔接通，使兩塔壓力均平，多次均壓后，吸附塔的壓力逐步升高；

終升過程，是用產(chǎn)品氫氣將吸附塔的壓力升高到吸附壓力，為下一個吸附周期開始做好準備。

所述的接近常壓為0.03Mpa.G。

所述的若干吸附塔的塔頂支管分別分兩路，若干塔頂支管的一路并聯(lián)于產(chǎn)品氫氣總管上；若干塔頂支管的另一路并聯(lián)于產(chǎn)品氫氣總管的支管上；若干吸附塔的塔底分三支，若干吸附塔的塔底一支并聯(lián)于進料總管上，若干吸附塔的塔底另一分支并聯(lián)于解吸氣匯總管上，解吸氣匯總管的出口與解吸氣緩沖罐連接；若干吸附塔的塔底的又一分支匯總后與相應的真空泵的入口連接，真空泵出口連接于解吸氣總管上，解吸氣總管的出口與解吸氣混合罐連接。

所述的真空泵至少設(shè)有兩個。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用抽真空的再生方式，可以提高氫氣收率5％～10％，同時在提高氫氣產(chǎn)量的同時會產(chǎn)生裝置投資的變化、公用工程消耗的變化；本發(fā)明比傳統(tǒng)沖洗流程多產(chǎn)的氫氣的成本約為0.1～0.3元/Nm³，多產(chǎn)的氫氣的成本要遠低于傳統(tǒng)沖洗流程的氫氣成本，因此本發(fā)明是合理的；當含氫氣體壓力較低時，可以省去原料氣壓縮機，即可降低裝置投資和運行成本。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)PSA沖洗流程的工藝步驟示意圖。

圖2是本發(fā)明工藝步驟流程示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例中裝置的連接示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地說明。

實施例1

參見圖3，本發(fā)明一種提高氫氣收率的VPSA提氫方法，包括吸附裝置的吸附過程、再生過程，所述的吸附裝置包括并聯(lián)的若干吸附塔。

本發(fā)明中還采用了若干真空泵、解吸氣緩沖罐、解吸氣混合罐及相應的管道和程控閥門來完成提氫處理。

其中，所述的若干吸附塔1的塔頂支管分別分兩路，若干塔頂支管的一路并聯(lián)于產(chǎn)品氫氣總管5上；若干塔頂支管的另一路6并聯(lián)于產(chǎn)品氫氣總管5的支管上；若干吸附塔1的塔底分三支，若干吸附塔1的塔底一支并聯(lián)于進料總管4上，若干吸附塔1的塔底另一分支并聯(lián)于解吸氣匯總管上，解吸氣匯總管的出口與解吸氣緩沖罐2連接；若干吸附塔的塔底的又一分支匯總后與相應的真空泵7的入口連接，真空泵7出口連接于解吸氣總管8上，解吸氣總管8的出口與解吸氣混合罐3連接

進一步的，所述的真空泵7至少設(shè)有兩個。這是考慮到，如果吸附裝置中吸附塔1的數(shù)量比較多，只采用一個真空泵7不能滿足需要，因此，可以多設(shè)幾個真空泵7來連接不同的吸附塔，滿足流量要求。

進一步的，當處理氣量較小時，解吸氣混合罐可以省略。

參見圖2，其中各類含氫的原料氣經(jīng)過與吸附塔的塔底連接的程控閥門和工藝管道后進入吸附塔1，從吸附塔1的塔底通過吸附塔1內(nèi)裝填的吸附劑床層后，從吸附塔1的塔頂排出，通過相應工藝管道和程控閥門以及調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓后送出界區(qū)。

當處于吸附狀態(tài)的吸附塔1吸附飽和后，轉(zhuǎn)入再生過程，所述的再生過程包括依次進行的均壓降壓過程、逆放過程、抽真空過程、均壓升壓過程、終升過程。

所述的均壓降壓過程，是通過連接在吸附塔1的塔頂?shù)南鄳艿篮统炭亻y門將吸附裝置中的較高壓力的吸附塔與較低壓力的吸附塔接通，使兩吸附塔壓力均平，以此類推，多次均壓后，吸附塔的壓力逐步降低；

逆放過程，通過連接在吸附塔的塔底的相應管道和相應程控閥門與解吸氣緩沖罐接通，將吸附塔的吸附劑床層內(nèi)的解吸氣放到緩沖罐中，使吸附塔的壓力逆放到0.03Mpa.G左右，具體的壓力值根據(jù)實際要求可以調(diào)整，因為吸附塔壓力降低，吸附劑床層內(nèi)吸附的雜質(zhì)部分解吸出來，吸附劑床層得到一定的再生；

所述的抽真空過程中，真空泵入口通過相應工藝管道和相應程控閥門與吸附塔的塔底連接，真空泵出口通過相應工藝管道和相應程控閥門與解吸氣混合罐連接，抽真空開始后，真空泵將吸附塔的吸附劑床層內(nèi)的解吸氣抽放到解吸氣混合罐中，使吸附塔的壓力降到-0.08Mpa.G左右；因為吸附塔壓力降低到負壓，吸附劑床層內(nèi)吸附的雜質(zhì)全部解吸出來，吸附劑床層得到徹底的再生；

所述的均壓升壓程是通過連接在吸附塔的塔頂?shù)南鄳艿篮拖鄳炭亻y門將較低壓力的吸附塔與較高壓力的吸附塔接通，使兩塔壓力均平，多次均壓后，吸附塔的壓力逐步升高；

終升過程，是通過相應工藝管道和相應程控閥門連接產(chǎn)品氫氣總管和吸附塔的塔頂，用產(chǎn)品氫氣將吸附塔的壓力升高到吸附壓力，為下一個吸附周期開始做好準備。

經(jīng)過上述步驟的循環(huán)工作，吸附塔實現(xiàn)了各類含氫氣體的連續(xù)分離。

采用本發(fā)明提取氫氣的收率能比圖1所示傳統(tǒng)方法提取氫氣的收率高5～10％。