專利名稱:從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種以變壓吸附方式分離回收混合氣體中的氫氣方法，具體講是以變壓吸附方式有效地從含有乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)的混合氣體中分離、回收純凈氫氣的處理方法，特別適用于對包括如氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空廢氣和/或其精餾尾氣的處理。
背景技術：
氫氣作為一種重要的化工原料，廣泛地應用于化工、冶金、石油、電子、國防、輕工等各個領域。隨著工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，各行業(yè)對氫氣的需求日益增長。
氫氣的來源主要可有兩類一是采用天然氣、煤、石油等蒸汽轉(zhuǎn)化制氣或者甲醇裂解、氨裂解、水電解等方法得到含氫氣源，再分離提純這種含氫氣源得到純氫；二是多種含富氫的廢氣氣源如合成氨弛放氣、甲醇弛放氣、精煉氣、焦爐氣、發(fā)酵氣、甲醇尾氣、甲醛尾氣、乙炔炭黑尾氣、電解副產(chǎn)氣、冷箱尾氣、氯乙烯精餾尾氣、氯堿尾氣等多種含氫氣源，將其中的氫氣分離提純回收后加以利用。
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，PSA)是一種通過吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力(包括范德華力和電磁力)進行吸附的物理吸附過程，其特點是在吸附過程中沒有化學反應，吸附過程進行得極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的動態(tài)平衡在瞬時即可完成，并且其吸附是可逆的。因此PSA的基本過程中均包括有高壓條件下的吸附和低壓條件下的解吸等步驟。目前對PSA技術的應用已十分普遍，成功地用于了H2、O2、N2、Ar、CH4、CO2、C2H4、C2H2和其他烴類等組分的分離、回收和精制，該技術具有投資和操作費用低，無環(huán)境污染及設備腐蝕，工藝簡單，吸附劑壽命長，操作彈性大，起動容易，自動化程度高，適用氣源廣，產(chǎn)品純度高和節(jié)能降耗等諸多顯著特點。
由含氫混合氣中分離制取氫氣利用的是吸附劑所具有的物理特性是氫氣與雜質(zhì)組分的吸附能力不同，且雜質(zhì)在吸附劑上的吸附容量隨分壓上升而增加，隨吸附溫度上升而下降。前者可使含氫氣的原料混合氣中雜質(zhì)組分優(yōu)先吸附，使氫氣得以提純；后者則可使吸附劑在低溫和/或高壓下進行吸附，而在高溫和/或低壓下解吸得以再生，從而實現(xiàn)吸附劑的吸附與再生的循環(huán)，達到連續(xù)分離提純的目的。
例如，中國專利文獻中的97105007.4公開了一種采用原料氫氣(＞99.00％)經(jīng)變壓吸附法制取高純氫氣(可＞99.999％)的方法；88105937.4中公開了一種從合成甲醇弛放氣中回收氫氣的變壓吸附法；200510060453.4中公開了一種從草甘磷酸生產(chǎn)廢氣中氫氣的回收提純方法；97107640.5(授權公告日2001年12月5日)中公開了一種從合成氨馳放氣、甲醇馳放氣等富氫廢氣中提取氫的改進變壓吸附法；97107735.5中公開了一種從含氫混合氣中提取氫的多床真空變壓吸附法等。
由于氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空廢氣和/或其精餾尾氣中含有上述各種PSA方法都難以處理的包括乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)，且其所能提供的吸附壓力甚至可低至0.05MPa，也難以滿足上述各種PSA操作所提出的吸附壓力需＞0.6MPa、甚至需＞1.0MPa的要求，因此上述方法不適合處理由氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空廢氣和/或其精餾尾氣的含氫混合氣體中分離回收和提純氫氣。

發(fā)明內(nèi)容針對上述情況，本發(fā)明將提供一種以變壓吸附方式從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，使該方法不僅能有效地從含有乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)的混合氣體中分離、回收純凈氫氣，而且可以使產(chǎn)品氫氣純度達90％～99.99999％，回收率可達95％。其中殘存雜質(zhì)氯乙烯、乙炔、氯氣等的含量可分別低于1×10-8，并可根據(jù)產(chǎn)品的純度要求靈活調(diào)節(jié)，并特別適用于對包括如氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空廢氣和/或其精餾尾氣、和/或氯堿尾氣的處理。
在氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空尾氣或氯堿尾氣中，其氫含量通常為20％～90％(v)。本發(fā)明從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，采用PSA方式，使原料氣在至少由兩個吸附塔單元組成的變壓吸附系統(tǒng)中的各吸附塔單元中依次經(jīng)吸附、均壓和解吸過程的變壓吸附過程，得到純化的氫氣。其中，在吸附塔中裝填的吸附劑按吸附處理的順序依次至少為氧化鋁和分子篩，其中氧化鋁的體積比例為0～60％，分子篩的體積比例為40％～100％。所說的分子篩吸附劑特別可以為5A分子篩，裝填量可根據(jù)實際被處理氣體的雜質(zhì)含量增減。分子篩除可以有效吸附分離N2、O2及二氧化碳及烴類等化合物，使氫氣與其它氣體分離并純化，得到純凈甚至是高純度的氫產(chǎn)品氣。
在同時使用氧化鋁和分子篩吸附劑時，其使用方式可以在同一吸附塔中將其依次裝填(氧化鋁位于進口側(cè)，分子篩位于出口側(cè))，也可以根據(jù)實際情況或處理需要將其按所說的吸附處理順序分別裝填于不同的吸附塔中(裝填氧化鋁的塔位于裝填分子篩的塔之前)。其中的氧化鋁吸附劑主要用于吸附水份和/或液態(tài)物質(zhì)。特別是當所說的原料氣是為回收氯乙烯、乙炔、氯等有價值成分而進行了預分離回收處理后的氣體時，本發(fā)明方法不但同樣可以適用，并更有利于提高氫氣的回收率和純度外，而且可以簡化對吸附劑的使用，甚至可以只單一使用分子篩吸附劑即可。
當原料氣中含有一定量的乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)時，在上述的氧化鋁和分子篩兩吸附劑之間，還可以根據(jù)需要進一步裝填適量的硅膠或活性炭吸附劑中的至少一種，其裝填量的體積比例一般可為0～50％，以提高對乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)的分離脫除效果。硅膠和/或活性炭吸附劑的裝填量可視被處理混合氣體中乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)含量和/或氣量負荷而定，雜質(zhì)含量和/或氣量大，則裝填的比例可相應增加。若廢氣中的乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)的含量很少(如小于＜1％)時，也可以不使用硅膠和/或活性炭等吸附劑。
此外，在采用本發(fā)明的上述方法時，對如氯乙烯或氯堿生產(chǎn)過程的放空廢氣等原料氣，除可以直接進行分離回收處理外，還可以采用先經(jīng)預處理系統(tǒng)將廢氣中氯乙烯、乙炔、氯氣、CO2等組分中的一種或數(shù)種進行部分或全部脫除后，再進入本發(fā)明的上述變壓吸附系統(tǒng)進行回收氫氣的處理。所說的該預處理系統(tǒng)，可以為目前已有報道或使用的變壓吸附方法、變溫吸附方法、膜分離方法、活性炭纖維方法等各種物理或化學的方式。
在PSA系統(tǒng)的分離回收過程中，各吸附塔單元的循環(huán)操作過程一般均可包括有吸附(A)、多次均壓降(EnD)、順放(PP)(當再生步驟中有沖洗步驟時該步驟才存在)、逆放(D)、沖洗(P)或抽空(V)、多次均壓升(EnR)、最終壓升(FR)等諸多步驟。各步驟的增減選擇和/或步序的安排，可根據(jù)具體的工藝處理要求的壓力、純度等參數(shù)進行合理選擇和/或調(diào)整。本發(fā)明的上述變壓吸附過程一般可在由2-8個吸附塔組成的變壓吸附系統(tǒng)中進行，其中每一吸附塔單元分別均需經(jīng)過上述的循環(huán)操作單元過程，只是各吸附塔在時序上相互錯開，以保證吸附、回收過程連續(xù)進行。為保證工藝的連續(xù)性，在實際使用過程中還可增加1～2個不裝填吸附劑的空罐作為均壓罐使用；為了保證產(chǎn)品氣更加穩(wěn)定的輸出，在設計中也可增加1～2個產(chǎn)品氣緩沖罐，其中，對PSA處理過程中各吸附塔的吸附壓力選擇，主要取決于被處理的含氫氣的氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空廢氣的壓力。在本發(fā)明上述PSA的分離出回收處理過程中，只要能克服系統(tǒng)阻力的壓力均為可行的吸附壓力。試驗顯示，一般在表壓0.04～3.0MPa條件下吸附過程均可以順利完成。
在上述過程的基礎上，各吸附塔在進行解吸的過程中還可以進行沖洗操作和抽空操作中的至少一種，對吸附劑前沿進行深度再生，可以保證和得到更高純度的產(chǎn)品氫氣，其中的沖洗氣為產(chǎn)品氫氣或是來自其它吸附塔的順放氣。根據(jù)實際需要，所說的沖洗和/或抽空操作的具體選擇，既可以只單獨采用沖洗步驟或抽空步驟，也可以采用適當組合的方式同時或順序進行所說的沖洗和抽空的操作。具體的組合方式中，例如既可以采用先進行沖洗操作，然后再采用抽空步驟的組合，也可以采用先進行抽空步驟再采用沖洗步驟，還可以在抽空步驟的全過程中或部分時間中同時進行沖洗步驟，或是在沖洗步驟的全過程或部分時間中同時進行抽空步驟等多種形式。例如，當對產(chǎn)品氫氣的純度要求不太高，則可只采用單一的沖洗步驟；當需要生產(chǎn)純度較高的氫氣時，可配合采用抽空步驟，甚至需要同時采用抽空和沖洗步驟，才能使飽和吸附雜質(zhì)的吸附劑再生更加徹底，從而保證干凈的吸附前沿能吸附控制雜質(zhì)并得到高純度氫氣產(chǎn)品。若對氫氣的回收率要求較高(如＞90％)，則對吸附劑的再生需采用抽空步驟；若對回收率要求較低時，可以采用沖洗步驟。當原料混合氣中的氯乙烯和乙炔濃度之和大于20％時，則需配合采用抽空步驟，否則可以采用沖洗步驟。
本發(fā)明的PSA處理方法可以有效地處理含有氫及乙炔、氯氣、氯乙烯等雜質(zhì)的氯乙烯或氯堿生產(chǎn)的放空尾氣或氯堿尾氣等混合原料氣，混合氣中的乙炔和氯乙烯雜質(zhì)及絕大部分氮氣、氧氣等幾乎可全部被吸附于吸附床層中，由PSA系統(tǒng)出口端獲得較高純度的氫氣凈化氣，使其中的氫氣能得到滿意的回收利用，而且試驗顯示，經(jīng)本發(fā)明方法處理后得到的高濃度氫氣產(chǎn)品氣的純度可達到90％～99.99999(v)％，其中乙炔、氯氣和氯乙烯等雜質(zhì)含量可低于1×10-8，其余雜質(zhì)為少量的氮氣和氧氣等，對氫組分的回收率通常為85％～95％?；厥盏臍錃庾鳛楫a(chǎn)品氣可輸送至其它工段回收利用或加壓充瓶后作為商品氫出售；吸附結束后由逆放和沖洗/或抽空得到的解吸氣直接排空或輸送至其它工段回收利用。同時，在回收工藝的解吸步驟中，還可以根據(jù)所需要的產(chǎn)品氫氣的純度要求、對氫組分的回收率以及混合原料氣體中的乙炔和氯乙烯等雜質(zhì)含量的多少，還可以靈活選擇和/或調(diào)整抽空和/或沖洗步驟，最大限度地滿足實際生產(chǎn)情況的需要。對原料尾氣的壓力要求較低，對氫的回收率可以達到更理想的水平，使產(chǎn)品氫氣中乙炔、氯氣和氯乙烯等的雜質(zhì)含量更低，適用氫濃度及壓力范圍更廣，經(jīng)濟效益和環(huán)保效益也更為理想。
以下通過實施例的具體實施方式
再對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述技術思想情況下，根據(jù)本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實施方式實施例1本例為從氯乙烯精餾尾氣中回收氫氣的6塔變壓吸附法，尾氣流量約1500～3500Nm3/h，吸附壓力約0.50～0.60MPa，被處理的氣體成分組成如表1所示。
表1分離回收前氯乙烯生產(chǎn)的放空廢氣成分組成
本例中的變壓吸附系統(tǒng)由6個吸附塔、2臺真空泵以及相應程控閥門、管道連接而成，每次同時處于吸附狀態(tài)的吸附塔數(shù)量為2，各吸附塔中裝填的吸附劑自下而上分別為氧化鋁、硅膠或活性炭、分子篩，其裝填體積比例分別為5％、30％和65％，根據(jù)工藝要求可選擇2次均壓，吸附壓力約0.50MPa。
每個吸附塔循環(huán)操作過程相同，但在時間上均勻錯開，分別相差六分之一個分周期，各塔的循環(huán)單元過程為A→E1D→E2D→D→V→VP→E2R→E1R→FR系統(tǒng)運行時，各個程控閥由計算機設定程序控制開關，約為0.50MPa(表壓)的上述表1組成形式的氯乙烯精餾尾氣經(jīng)原料氣管道進入吸附系統(tǒng)，在吸附塔內(nèi)對氯乙烯精餾尾氣中的乙炔、氯乙烯、氮氣、氧氣以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體進行選擇性物理吸附并滯留在吸附塔中，微量的雜質(zhì)隨氫氣從吸附塔頂部出口排出作為產(chǎn)品氣輸出。根據(jù)設計要求，本例的產(chǎn)品氫氣的純度要求達到99.999-99.99999％，并對精餾尾氣中氫的回收率要求達到92～95％。由于對產(chǎn)品氫純度和回收率均要求較高，因此對飽和吸附雜質(zhì)的吸附劑的再生方式采用先抽空，然后在抽空的同時從吸附器頂部逆著原料氣輸入的方向加入一定量的含雜質(zhì)量較少的順放氣或產(chǎn)品氣對上層吸附劑進一步深度再生，逆放、抽空和沖洗步驟的解吸氣，輸送至界區(qū)外回收工段或排空。工藝過程中各個分步驟如吸附、均壓降、抽空、抽空沖洗、均壓升、終充等時間由操作人員根據(jù)工藝狀況從計算機上設定控制。
經(jīng)上述吸附處理后，產(chǎn)品氣中氫純度大于或等于99.999～99.99999％，其中氮、氧等雜質(zhì)濃度之和小于10×10-6，乙炔和氯乙烯均小于1×10-8，該產(chǎn)品氣經(jīng)加壓充瓶后作為商品氫出售或返回氯化氫系統(tǒng)回收利用。
實施例2本例為從氯堿尾氣中回收氫氣的4塔變壓吸附法，尾氣流量約300～600Nm3/h，吸附壓力約0.40～0.50MPa，被處理的氣體成分組成如表2所示。
表2分離回收前氯堿尾氣成分組成
本例中的變壓吸附系統(tǒng)由4個吸附塔以及相應程控閥門、管道連接而成，每次同時處于吸附狀態(tài)的吸附塔數(shù)量為1，各吸附塔中裝填的吸附劑分別為氧化鋁和分子篩，其中氧化鋁的裝填體積高度約為10％，其余空間全部裝填分子篩，根據(jù)工藝要求可選擇1次均壓，吸附壓力約0.45MPa。
每個吸附塔循環(huán)操作過程相同，但在時間上均勻錯開，分別相差四分之一個分周期，各塔的循環(huán)單元過程為A→ED→PP→D→P→ER→FR系統(tǒng)運行時，各個程控閥由計算機設定程序控制開關，約為0.45MPa(表壓)的上述表2組成形式的含氫氣的氯堿尾氣經(jīng)原料氣管道進入吸附系統(tǒng)，在吸附塔內(nèi)對氯堿尾氣中的氯氣、氮氣、氧氣以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體進行選擇性物理吸附并滯留在吸附塔中。微量的雜質(zhì)隨氫氣從吸附塔頂部出口排出作為產(chǎn)品氣輸出。吸附結束后，逆放和沖洗步驟的解吸氣，輸送至界區(qū)外回收工段或排空。根據(jù)設計要求，本例產(chǎn)品氫氣的純度要求達到95％，并對氯堿尾氣中氫的回收率要求大于85％，因此對吸附劑選擇沖洗方式再生。工藝過程中各個分步驟如吸附、均壓降、順放、沖洗、均壓升、終充等時間出操作人員根據(jù)工藝狀況從計算機上設定控制。
經(jīng)上述的吸附處理后，產(chǎn)品氣中氫純度大于或等于95％，其中氮、氧等雜質(zhì)濃度之和小于5×10-2，該產(chǎn)品氣返回氯化氫系統(tǒng)回收利用，本實施例對尾氣中氫的回收率大于85％。
實施例3本例為從氯乙烯生產(chǎn)的放空廢氣中回收氫氣的8塔變壓吸附法，尾氣流量約3500～6000Nm3/h，吸附壓力約1.00MPa，被處理的氣體成分組成如表3所示。
表3分離回收前氯乙烯生產(chǎn)的放空廢氣成分組成
本實施例中的變壓吸附系統(tǒng)由8個吸附塔、2臺真空泵以及相應程控閥門、管道連接而成，每次同時處于吸附狀態(tài)的吸附塔數(shù)量為3，各吸附塔中裝填的吸附劑自下而上分別為氧化鋁、硅膠(或活性炭)、分子篩，各自的裝填體積比例分別為5％、40％和55％，根據(jù)工藝要求可選擇4次均壓，吸附壓力約1.00MPa。
每個吸附塔循環(huán)操作過程相同，但在時間上均勻錯開，分別相差八分之一個分周期，各塔的循環(huán)單元過程為A→E1D→PP→E2D→E3D→E4D→D→P→V→E4R→E3R→E2R→E1R→FR系統(tǒng)運行時，各個程控閥由計算機設定程序控制開關，約為1.00MPa(表壓)的上述表3組成形式的含氫氣的氯乙烯生產(chǎn)的放空廢氣經(jīng)原料氣管道進入吸附系統(tǒng)，在吸附塔內(nèi)對氯乙烯生產(chǎn)的放空廢氣中的乙炔、氯乙烯、氮氣、氧氣以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體進行選擇性物理吸附并滯留在吸附塔中，微量的雜質(zhì)隨氫氣從吸附塔頂部出口排出作為產(chǎn)品氣輸出。吸附結束后，逆放、沖洗和抽空步驟的解吸氣，輸送至界區(qū)外回收工段或排空。根據(jù)設計要求，本例的產(chǎn)品氫氣的純度要求達到99～99.99％，并對精餾尾氣中氫的回收率要求大于90～92％，因此對吸附劑選擇為先沖洗然后抽空的方式再生。工藝過程中各個分步驟如吸附、均壓降、抽空、均壓升、終充等時間由操作人員根據(jù)工藝狀況從計算機上設定控制。
經(jīng)上述的吸附處理后，產(chǎn)品氣中氫純度大于或等于99.9-99.99％，其中氮、氧等雜質(zhì)濃度之和小于100×10-6，乙炔和氯乙烯均小于1×10-6，該產(chǎn)品氣經(jīng)加壓充瓶后作為商品氫出售或返回氯化氫系統(tǒng)回收利用。
實施例4本例為從氯乙烯精餾尾氣中回收氫氣的5塔變壓吸附法，尾氣流量約400～1500Nm3/h，吸附壓力約0.45MPa，被處理的氣體成分組成如表4所示。
表4分離回收前氯乙烯精餾尾氣成分組成
本實施例中的變壓吸附系統(tǒng)由5個吸附塔、2臺真空泵以及相應程控閥門、管道連接而成，每次同時處于吸附狀態(tài)的吸附塔數(shù)量為2，各吸附塔中裝填的吸附劑自下而上分別為氧化鋁、活性炭、分子篩，各自的裝填體積比例分別為5％、15％和80％，根據(jù)工藝要求可選擇2次均壓，吸附壓力約0.45MPa。
每個吸附塔循環(huán)操作過程相同，但在時間上均勻錯開，分別相差五分之一個分周期，各塔的循環(huán)單元過程為A→E1D→E2D→D→V→E2R→E1R→FR系統(tǒng)運行時，各個程控閥由計算機設定程序控制開關，約為0.45MPa(表壓)的上述表4組成形式的含氫氣的精餾尾氣經(jīng)原料氣管道進入吸附系統(tǒng)，在吸附塔內(nèi)對氯乙烯精餾尾氣中的乙炔、氯乙烯、氮氣、氧氣以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體進行選擇性物理吸附并滯留在吸附塔中，微量的雜質(zhì)隨氫氣從吸附塔頂部出口排出作為產(chǎn)品氣輸出。吸附結束后，逆放和抽空步驟的解吸氣，輸送至界區(qū)外回收工段或排空。根據(jù)設計要求，本例產(chǎn)品氫氣的純度要求達到95～99％，并對氯乙烯精餾尾氣中氫的回收率要求大于92％，因此對吸附劑選擇為抽空方式再生。工藝過程中各個分步驟如吸附、均壓降、抽空、均壓升、終充等時間由操作人員根據(jù)工藝狀況從計算機上設定控制。
經(jīng)上述的吸附處理后，產(chǎn)品氣中氫純度大于或等于95～99％，其中氮、氧等雜質(zhì)濃度之和小于1×10-2，乙炔、氯氣和氯乙烯均小于1×10-6，該產(chǎn)品氣經(jīng)加壓充瓶后作為商品氫出售或返回氯化氫系統(tǒng)回收利用。
實施例5本例為從精餾尾氣中回收氫氣的3塔變壓吸附法，尾氣流量約100～300Nm3/h，吸附壓力約0.35MPa，被處理的氣體成分組成如表1所示。
表5分離回收前精餾尾氣成分組成
本實施例中的變壓吸附系統(tǒng)由3個吸附塔以及相應程控閥門、管道連接而成，每次同時處于吸附狀態(tài)的吸附塔數(shù)量為1，各吸附塔中裝填的吸附劑均為氧化鋁和分子篩，其中氧化鋁的裝填體積約為5％，其余空間全部由分子篩裝填至滿，根據(jù)工藝要求町選擇1次均壓，吸附壓力約0.35MPa。
每個吸附塔循環(huán)操作過程相同，但在時間上均勻錯開，分別相差三分之一個分周期，各塔的循環(huán)單元過程為A→ED→PP→D→P→ER→FR系統(tǒng)運行時，各個程控閥由計算機設定程序控制開關，約為0.35MPa(表壓)的上表5中含氫氣的精餾尾氣經(jīng)原料氣管道進入吸附系統(tǒng)，在吸附塔內(nèi)對精餾尾氣中的乙炔、氯乙烯、氮氣、氧氣以及二氧化碳等雜質(zhì)氣體進行選擇性物理吸附并滯留在吸附塔中，微量的雜質(zhì)隨氫氣從吸附塔頂部出口排出作為產(chǎn)品氣輸出。吸附結束后，逆放和抽空步驟的解吸氣，輸送至界區(qū)外回收工段或排空。根據(jù)設計要求，本例產(chǎn)品氫氣的純度要求達到90～95％，并對精餾尾氣中氫的回收率要求大于80％，因此對吸附劑選擇為沖洗方式再生。工藝過程中各個分步驟如吸附、均壓降、沖洗、均壓升、終充等時間由操作人員根據(jù)工藝狀況從計算機上設定控制。
經(jīng)上述的吸附處理后，產(chǎn)品氣中氫純度大于或等于90～95％，其中氮、氧等雜質(zhì)濃度之和小于5×10-2，乙炔、氯氣和氯乙烯均小于1×10-6，該產(chǎn)品氣返回氯化氫系統(tǒng)回收利用。
實施例6本例的原料混合氣體流量、壓力以及氣體組成等工況條件同實施例4，但在進入本發(fā)明處理系統(tǒng)前已經(jīng)變溫吸附法或膜分離法或活性炭纖維法等系統(tǒng)將混合氣體中的C2H2、C2H3Cl等成分分離回收預處理，使其含量分別＜1％，然后采用實施例4的方式處理，只是將其吸附塔中的氧化鋁和硅膠吸附劑去掉，只采用單一分子篩吸附劑的吸附床，可達到相同的效果。
實施例7本例的原料混合氣體流量、壓力以及氣體組成等工況條件同實施例1，但在進入本發(fā)明處理系統(tǒng)前已經(jīng)變壓吸附法或變溫吸附法或膜分離法或活性炭纖維法等預處理系統(tǒng)將混合氣體中的C2H2、C2H3Cl、Cl等分分離回收，使其含量＜1％，然后采用實施例1的方式處理，只是吸附塔中不裝填硅膠吸附劑，只裝填氧化鋁和分子篩吸附劑的復合床，可達到相同的效果。
實施例8本例的原料混合氣體流量、壓力以及氣體組成等工況條件同實施例1，但在進入本發(fā)明處理系統(tǒng)前已經(jīng)變壓吸附預處理工序?qū)⒒旌蠚怏w中的C2H2、C2H3Cl等分離回收，使其含量＜0.1％。在該變壓吸附預處理工序中，采用的是30％的氧化鋁吸附劑及硅膠和活性炭等吸附劑。經(jīng)預處理回收氯乙烯和乙炔作為產(chǎn)品后，剩余的氣體采用實施例1的方式處理，并將吸附塔內(nèi)裝填的硅膠吸附劑和氧化鋁去掉，只保留分子篩吸附劑的吸附床，可達到相同的效果。
權利要求
1.從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，該放空原料氣在至少由兩個吸附塔單元組成的變壓吸附系統(tǒng)中的各吸附塔單元中依次經(jīng)吸附、均壓和解吸過程的變壓吸附過程，得到純化的氫氣，其特征是在吸附塔中裝填的吸附劑按吸附處理的順序依次至少為氧化鋁和分子篩，其中氧化鋁的體積比例為0～60％，分子篩的體積比例為40％～100％。
2.如權利要求
1所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是所說的分子篩吸附劑為5A分子篩。
3.如權利要求
1所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是所說的吸附劑氧化鋁和分子篩依次裝填于同一吸附塔內(nèi)，或按吸附處理順序分別裝填于不同的吸附塔中。
4.如權利要求
1所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是在所說的氧化鋁和分子篩之間還裝填有硅膠或活性炭吸附劑中的至少一種，其體積比例為0～50％。
5.如權利要求
1至4之一所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是所說的各吸附塔進行吸附過程時的吸附壓力為表壓0.04～3.0MPa。
6.如權利要求
1至4之一所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是吸附塔在解吸過程中還進行沖洗操作和抽空操作中的至少一種，其中的沖洗氣為產(chǎn)品氫氣或是來自其它吸附塔的順放氣。
7.如權利要求
6所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是吸附塔在解吸過程后，同時或部分時間內(nèi)同時進行所說的沖洗操作和抽空操作。
8.如權利要求
1所述的從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，其特征是所說的該放空原料氣為經(jīng)回收氯乙烯和/或乙炔和/或氯氣預處理后的氣體。
專利摘要
從氯乙烯或氯堿生產(chǎn)放空氣中分離回收氫氣的方法，原料氣在至少由兩個吸附塔單元組成的變壓吸附系統(tǒng)中的各吸附塔單元中依次經(jīng)吸附、均壓和解吸過程的變壓吸附過程，得到純化的氫氣，其特征是在吸附塔中裝填的吸附劑按吸附處理的順序依次至少為氧化鋁和分子篩，其中氧化鋁的體積比例為0～60％，分子篩的體積比例為40％～100％。并可進一步在解吸過程中進行的沖洗操作和/或抽空操作。該方法可以使所得到的產(chǎn)品氫氣純度達90％～99.99999％，回收率可高達95％。殘存雜質(zhì)中的氯乙烯、乙炔、氯氣等可分別低至1×10
文檔編號C01B3/00GK1994525SQ200610022474
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月11日
發(fā)明者唐莉, 魏璽群 申請人:唐莉, 魏璽群導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan