本發(fā)明屬于化學(xué)工藝，具體涉及一種吸附再生生產(chǎn)工藝和系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)氨生產(chǎn)高純氨生產(chǎn)工藝中，通常設(shè)置有吸附工藝，來(lái)去除部分雜質(zhì)。由于吸附工藝存在飽和再生的循環(huán)過(guò)程，再生通常有變溫和變壓再生過(guò)程。其中變溫過(guò)程一般引入熱載氣，通過(guò)充分吹掃使吸附劑再生徹底。為避免再生過(guò)程引入新的微量雜質(zhì)，通常熱載氣采用高純產(chǎn)品氣，由此在吹掃過(guò)程中造成了產(chǎn)品的消耗，降低了產(chǎn)品收率。

2、目前高純氨生產(chǎn)已經(jīng)有幾種不同的生產(chǎn)工藝，大體可歸類(lèi)為：完全精餾型、過(guò)濾吸附精餾型和完全過(guò)濾吸附型。三種工藝相比，完全過(guò)濾吸附型生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但目前其生產(chǎn)品質(zhì)相對(duì)比較低，產(chǎn)品品質(zhì)決定于純化器；靠精餾生產(chǎn)的工藝比靠純化器吸附生產(chǎn)的工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程需要通過(guò)控制工藝參數(shù)使產(chǎn)品達(dá)到要求，但是靠精餾生產(chǎn)品質(zhì)會(huì)更穩(wěn)定；過(guò)濾吸附精餾工藝綜合了精餾和吸附的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，在高純氨生產(chǎn)工藝上具有一定優(yōu)勢(shì)。但目前應(yīng)用的高純氨吸附再生工藝，其再生過(guò)程基本都是采用凈化后的產(chǎn)品氣來(lái)再生，以保證其系統(tǒng)的潔凈度。

3、除高純氣體生產(chǎn)工藝普遍采用的以產(chǎn)品氣為再生氣對(duì)吸附劑進(jìn)行再生的工藝之外，在其他氣體凈化領(lǐng)域，采用第三種氣體(除原料氣和產(chǎn)品氣之外的第三種氣體)作為再生氣的工藝也普遍應(yīng)用，如空分裝置的空氣凈化、液氮洗裝置的粗氫氣凈化等，均采用氮?dú)庾鳛闊嵩偕鷼狻?/p>

4、現(xiàn)有吸附再生工藝包括變壓再生和變溫再生過(guò)程，設(shè)置有再生加熱器、分子篩吸附器等設(shè)備，吸附再生過(guò)程設(shè)置有順序控制程序。但現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)有：

5、1)采用產(chǎn)品氣作為熱再生氣，在吹掃過(guò)程中造成了產(chǎn)品的消耗，降低了產(chǎn)品收率；

6、2)采用第三種氣體作為熱再生氣，引入了雜質(zhì)氣體，增加了下游高純氣體的提純難度，產(chǎn)品純度不易達(dá)到要求。

7、因此，亟需一種實(shí)現(xiàn)徹底再生、過(guò)程不引入雜質(zhì)，提高產(chǎn)品收率的高純氨生產(chǎn)工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種吸附再生生產(chǎn)工藝和系統(tǒng)及其應(yīng)用。本發(fā)明工藝通過(guò)中介氣體熱再生和產(chǎn)品氣置換相結(jié)合、變壓再生和變溫再生工藝相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)徹底再生、過(guò)程不引入雜質(zhì)，有利于提高產(chǎn)品收率，提升經(jīng)濟(jì)性。

2、第一方面，本發(fā)明提出了一種吸附再生生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝包括吸附過(guò)程、減壓過(guò)程、熱再生過(guò)程、產(chǎn)品氣吹掃過(guò)程、充壓過(guò)程。

3、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附過(guò)程，含水原料氣進(jìn)入吸附器，水分脫除，得到高純產(chǎn)品氣；所述含水原料氣包括含水氨氣；

4、所述減壓過(guò)程，吸附劑通過(guò)減壓實(shí)現(xiàn)部分再生，為熱再生過(guò)程準(zhǔn)備；

5、所述熱再生過(guò)程，再生氣加熱后進(jìn)入吸附器，與吸附劑充分再生；所述再生氣包括氮?dú)?；選取氮?dú)庾鳛樵偕鷼馐且驗(yàn)榈獨(dú)庵械碾s質(zhì)氣體與氨氣易分離。

6、所述產(chǎn)品氣吹掃過(guò)程，吹掃過(guò)程將吸附器內(nèi)的熱再生氣置換為產(chǎn)品氣；產(chǎn)品氣吹掃目的是降低再生氣雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品氣的影響，同時(shí)降低系統(tǒng)內(nèi)溫度，為下一步減壓再生提供溫度環(huán)境。

7、所述減壓過(guò)程，排出系統(tǒng)內(nèi)的產(chǎn)品氣；降低因吹掃不凈造成的雜質(zhì)氣體濃度超標(biāo)。

8、所述充壓過(guò)程，采用產(chǎn)品氣對(duì)吸附器進(jìn)行充壓，再生結(jié)束。

9、第二方面，本發(fā)明提供了一種吸附再生生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括加熱器、緩沖罐、吸附器、減壓設(shè)備；所述加熱器用于加熱再生氣；

10、所述緩沖罐用于儲(chǔ)存產(chǎn)品氣；

11、所述吸附器用于吸附含水原料氣中的水分；

12、減壓設(shè)備用于排出產(chǎn)品氣。

13、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述加熱器進(jìn)出口均設(shè)有溫度控制閥。

14、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附器包括第一吸附器和第二吸附器。

15、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附器與含水原料氣管路連接，管路上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

16、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附器經(jīng)產(chǎn)品氣管路與緩沖罐管路連接，進(jìn)出口均設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

17、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附器與再生氣管路連接，進(jìn)出口均設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

18、作為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，所述吸附器經(jīng)再生氣管路與減壓設(shè)備連接，減壓設(shè)備管路上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥，所述再生氣管路上還設(shè)有再生氣出口開(kāi)關(guān)閥；所述產(chǎn)品氣管路上設(shè)有均壓閥。

19、具體地，本發(fā)明提供的吸附再生生產(chǎn)系統(tǒng)的具體操作流程包括以下步驟：

20、s1：吸附過(guò)程，含水原料氣進(jìn)入吸附器，水分脫除，得到高純產(chǎn)品氣；所述含水原料氣包括含水氨氣；第一吸附器吸附階段，第二吸附器靜置階段；

21、s2：減壓過(guò)程，吸附劑通過(guò)減壓實(shí)現(xiàn)部分再生，降低壓力后為熱再生過(guò)程準(zhǔn)備；第一吸附器吸附階段，第二吸附器減壓階段。

22、s3：熱氮?dú)庠偕^(guò)程，再生氮?dú)饧訜岷筮M(jìn)入吸附器，與吸附劑充分再生；第一吸附器吸附階段，第二吸附器熱氮?dú)庠偕A段：

23、s4：高純產(chǎn)品氣吹掃過(guò)程，吹掃過(guò)程將吸附器內(nèi)的熱再生氣置換為高純產(chǎn)品氣；第一吸附器吸附階段，第二吸附器產(chǎn)品氣吹掃階段。

24、s5：吹掃后，進(jìn)行減壓過(guò)程，排出系統(tǒng)內(nèi)的高純氨氣；第一吸附器吸附階段，第二吸附器減壓階段；第二吸附器內(nèi)壓力下降至真空狀態(tài)。

25、s6：充壓過(guò)程，采用高純產(chǎn)品氣對(duì)吸附器進(jìn)行充壓，再生結(jié)束；第一吸附器吸附階段，第二吸附器充壓階段；

26、s7：待第一吸附器和第二吸附器壓力均衡后，關(guān)閉均壓閥；此時(shí)，與步驟s1狀態(tài)相同，第一吸附器處于吸附階段，第二吸附器靜置待用。

27、第三方面，本發(fā)明提供了第一方面所述的生產(chǎn)工藝或第二方面所述的生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)高純氨氣領(lǐng)域中的應(yīng)用。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

29、1、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝通過(guò)中介氣體熱再生和產(chǎn)品氣置換相結(jié)合、變壓再生和變溫再生工藝的結(jié)合；即采用熱氮?dú)鈱?duì)脫水吸附劑進(jìn)行再生，熱再生后采用高純氨氣對(duì)吸附器進(jìn)行吹掃，吹掃后再通過(guò)抽真空方式實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)氣體的近零處理。

30、2、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝中變壓再生過(guò)程設(shè)置有抽真空過(guò)程，以減少系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)氣體的含量。

31、3、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝可減少再生時(shí)高純氨氣體的消耗，降低高純氨工藝的操作成本，再生比較徹底，有助于保證高純氨氣體的品質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種吸附再生生產(chǎn)工藝，其特征在于，該生產(chǎn)工藝包括吸附過(guò)程、減壓過(guò)程、熱再生過(guò)程、產(chǎn)品氣吹掃過(guò)程、充壓過(guò)程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述吸附過(guò)程，含水原料氣進(jìn)入吸附器，水分脫除，得到高純產(chǎn)品氣；所述含水原料氣包括含水氨氣；

3.一種吸附再生生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括加熱器、緩沖罐、吸附器、減壓設(shè)備；所述加熱器用于加熱再生氣；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器進(jìn)出口設(shè)有溫度控制閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附器包括第一吸附器和第二吸附器。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附器與含水原料氣管路連接，管路上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附器經(jīng)產(chǎn)品氣管路與緩沖罐管路連接，進(jìn)出口均設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附器與再生氣管路連接，進(jìn)出口均設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。

9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附器經(jīng)再生氣管路與減壓設(shè)備連接，減壓設(shè)備管路上設(shè)有開(kāi)關(guān)閥，所述再生氣管路上還設(shè)有再生氣出口開(kāi)關(guān)閥；所述產(chǎn)品氣管路上設(shè)有均壓閥。

10.權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)工藝或權(quán)利要求3-9任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)在生產(chǎn)高純氨氣領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種吸附再生生產(chǎn)工藝和系統(tǒng)及其應(yīng)用。該生產(chǎn)工藝包括吸附過(guò)程、減壓過(guò)程、熱再生過(guò)程、產(chǎn)品氣吹掃過(guò)程、充壓過(guò)程。通過(guò)中介氣體熱再生氣和產(chǎn)品氣置換相結(jié)合、變壓再生和變溫再生工藝的結(jié)合；即采用熱氮?dú)鈱?duì)脫水吸附劑進(jìn)行再生，熱再生后采用高純氨氣對(duì)吸附器進(jìn)行吹掃，吹掃后再通過(guò)抽真空方式實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)氣體的近零處理。變壓再生過(guò)程設(shè)置有抽真空過(guò)程，以減少系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)氣體的含量。

技術(shù)研發(fā)人員：吳妙奇,任德正,黃新,張煒,宋怡,包攻書(shū)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2