一種聯(lián)合脫碳的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種脫碳裝置，具體涉及的是一種聯(lián)合脫碳的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]干法脫碳通常有兩種方法，一種是變壓吸附的方法(VPSA)，既利用吸附劑將氣體中的二氧化碳吸附后，吸附二氧化碳后的吸附劑利用改變壓力的方法將吸附劑中的二氧化碳解吸出來，達(dá)到吸附劑再生的目的，從而再次吸附氣體中的二氧化碳吸附。一種是變溫吸附的方法(TSA)，既利用吸附劑將氣體中的二氧化碳吸附后，吸附二氧化碳后的吸附劑利用改變溫度的方法將吸附劑中的二氧化碳解吸出來，達(dá)到吸附劑再生的目的，從而再次吸附氣體中的二氧化碳吸附。
[0003]變壓吸附脫碳的精度通常不如變溫吸附脫碳的精度高，在天然氣液化領(lǐng)域變壓吸附脫碳的精度不能滿足凈化要求。變溫吸附脫碳的精度高，在天然氣液化領(lǐng)域變壓吸附脫碳的精度能夠滿足凈化，但變溫吸附需要再生氣對吸附床層進(jìn)行熱吹或冷吹，以達(dá)到改變溫度的目的。
[0004]現(xiàn)有變溫吸附流程，對吸附床層進(jìn)行熱吹或冷吹后的再生氣，通常是返回到變溫吸附入口和原料氣一同再次進(jìn)行吸附或者是直接排出變溫吸附系統(tǒng)。在當(dāng)變溫吸附用于脫碳時(shí)，對吸附床層進(jìn)行熱吹或冷吹后的再生氣返回到變溫吸附入口和原料氣一同再次進(jìn)行吸附會(huì)導(dǎo)致利用改變溫度的方法從吸附劑中解吸出的二氧化碳再次返回到原料氣中，導(dǎo)致原料氣中的二氧化碳含量升高，導(dǎo)致吸附床層穿透，達(dá)不到脫碳的目的。如果當(dāng)變溫吸附用于脫碳時(shí)，對吸附床層進(jìn)行熱吹或冷吹后的再生氣直接排出變溫吸附系統(tǒng)雖然可以達(dá)到脫碳的目的但該方式僅僅只適用在空分領(lǐng)域，如果運(yùn)用在天然氣液化領(lǐng)域，則會(huì)造成氣體的大量浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有變壓吸附方法脫碳精度不高，而變溫吸附方法精度高但運(yùn)用在天然氣液化領(lǐng)域會(huì)造成氣體大量浪費(fèi)的問題；提供解決上述問題的一種聯(lián)合脫碳的裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種聯(lián)合脫碳的裝置，包括具有氣體進(jìn)口、氣體出口和富二氧化碳?xì)獬隹诘淖儔何窖b置，所述變壓吸附裝置上還設(shè)置有變溫吸附系統(tǒng)，該變溫吸附系統(tǒng)的進(jìn)氣口與氣體出口連通，該變溫吸附系統(tǒng)上還具有產(chǎn)品氣出口、再生氣入口和再生氣出口，該再生氣出口與變壓吸附裝置的氣體進(jìn)口連通。
[0008]本實(shí)用新型的具體工藝流程如下:
[0009]原料氣先進(jìn)入變壓吸附裝置粗脫碳，粗脫碳后的氣體再進(jìn)入變溫吸附系統(tǒng)進(jìn)一步脫碳，因水的吸附優(yōu)先性高于二氧化碳，故在經(jīng)過變溫吸附系統(tǒng)的氣體中，如果二氧化碳指標(biāo)達(dá)到了要求，此時(shí)水的指標(biāo)也就達(dá)到了要求，符合產(chǎn)品氣的產(chǎn)品指標(biāo)要求。再生氣選擇為原料氣或經(jīng)過脫碳后的產(chǎn)品氣，通過再生氣對變溫吸附系統(tǒng)的吸附床層進(jìn)行熱吹或冷吹后，該再生氣返回到變壓吸附裝置氣體進(jìn)口。
[0010]通過本實(shí)用新型裝置的設(shè)置方式，即可有效達(dá)到變壓吸附裝置粗脫碳、變溫吸附系統(tǒng)精脫碳的目的，同時(shí)，有效避免變溫吸附系統(tǒng)中再生氣的浪費(fèi)。即，本實(shí)用新型既可以解決變壓吸附脫碳精度達(dá)不到產(chǎn)品指標(biāo)的問題，同時(shí)也解決了變溫吸附再生氣浪費(fèi)的問題。
[0011 ] 在LNG液化裝置中，脫水脫碳通常采用的是MDEA脫碳和變溫吸附脫水方法。變壓吸附的操作比MDEA脫碳操作方便，簡單，能耗更低。變壓吸附的投資遠(yuǎn)低于MDEA脫碳。雖然采用本流程會(huì)產(chǎn)生微量的氣體損失，損失量與原料氣壓力及原料氣中二氧化碳成正比，但損失的氣體可在其余系統(tǒng)再次利用。故本流程在部分工況比現(xiàn)有流程操作方便，簡單，能耗更低，投資更省。
[0012]當(dāng)原料氣中不含有水分，僅僅使用本實(shí)用新型中的變溫吸附系統(tǒng)對原料氣進(jìn)行脫碳操作時(shí)；所述變溫吸附系統(tǒng)包括對再生氣進(jìn)行加熱的加熱器、對原料氣進(jìn)行脫碳的吸附塔、對再生氣進(jìn)行冷卻的冷卻器組成；此時(shí)，再生氣中包含有從吸附塔中解吸出來的二氧化碳等碳源，通過返回到變壓吸附裝置即可有效去除再生氣中的碳。上述裝置也可適用于原料氣中含有水分且同時(shí)對原料氣進(jìn)行脫碳脫水操作時(shí)，具體過程為:再生氣中包含有從吸附塔中解吸出來的二氧化碳等碳源和水分，該再生氣通過冷卻器冷卻后直接返回到變壓吸附裝置中，通過變壓吸附裝置脫去再生氣中的碳源和水分。
[0013]當(dāng)原料氣中含有水分，使用本實(shí)用新型中的變溫吸附系統(tǒng)同時(shí)對原料氣進(jìn)行脫碳脫水操作時(shí)；本實(shí)用新型的變溫吸附系統(tǒng)由對原料氣進(jìn)行脫碳和脫水的吸附塔，對再生氣進(jìn)行加熱的加熱器，對再生氣進(jìn)行冷卻的冷卻器，以及對再生氣中水分進(jìn)行分離的分離器組成。此時(shí)，再生氣中包含有從吸附塔中解吸出來的二氧化碳等碳源和水分，該水分通過冷卻器冷卻成液態(tài)后，再通過分離器分離出來，達(dá)到脫去再生氣中水分的目的，脫去再生氣中水分后的氣體再返回到變壓吸附裝置中脫去碳源。
[0014]進(jìn)一步，所述變溫吸附系統(tǒng)中再生氣入口與氣體進(jìn)口或變溫吸附系統(tǒng)的進(jìn)氣口或變溫吸附系統(tǒng)的產(chǎn)品氣出口連通。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0016]1、本實(shí)用新型通過變壓吸附裝置有效對原料氣其進(jìn)行粗脫碳，再經(jīng)過變溫吸附系統(tǒng)有效對原料氣進(jìn)彳丁精脫碳，有效提尚天然氣的脫碳精度；
[0017]同時(shí)，本實(shí)用新型通過將變溫吸附系統(tǒng)的再生氣出口與變壓吸附裝置的氣體進(jìn)口連通，有效使再生氣進(jìn)入到變壓吸附裝置進(jìn)行脫碳處理，有效避免再生氣體的浪費(fèi)；
[0018]2、本實(shí)用新型變溫吸附系統(tǒng)不僅僅達(dá)到精脫碳的目的，本實(shí)用新型中的變溫吸附系統(tǒng)還能有效對原料氣進(jìn)行脫水，使產(chǎn)生的產(chǎn)品氣符合產(chǎn)品指標(biāo)要求；
[0019]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著，操作方便，非常適合推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為實(shí)施例1中變溫吸附系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
[0022]圖3為實(shí)施例2中變溫吸附系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。