一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，屬于變壓吸附氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括露點(diǎn)干燥系統(tǒng)和制氮系統(tǒng)，露點(diǎn)干燥系統(tǒng)包括原料氣系統(tǒng)、第一精密過(guò)濾器、微熱干燥機(jī)和第二精密過(guò)濾器，微熱干燥機(jī)底部管路一路依次連接空氣儲(chǔ)罐、增壓機(jī)和高效除油器，高效除油器的出氣端與原料氣系統(tǒng)和第一精密過(guò)濾器之間的管路相通，微熱干燥機(jī)底部管路另一路連接露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)，制氮系統(tǒng)包括空氣工藝罐和制氮機(jī)，制氮機(jī)頂部管路一路依次連接第一流量計(jì)、制氮放空系統(tǒng)和原料氣系統(tǒng)，另一依次連接氮?dú)夤に嚬蕖⒌谌苓^(guò)濾器和第二流量計(jì)，第二流量計(jì)管路連接并聯(lián)的氮?dú)鈨?chǔ)罐和備用氮?dú)鈨?chǔ)罐。本發(fā)明充分利用了尾氣作為原料，產(chǎn)品氣的提取回收率上升，減少浪費(fèi)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于變壓吸附氣體分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分 尚系統(tǒng)。 一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在分離氣體常用變壓吸附分離法，S卩PSA工藝。在工藝流程運(yùn)行中，周期性循環(huán) 切換閥門狀態(tài)，使各個(gè)吸附塔周期性循環(huán)切換交替吸附、再生、脫附、均壓過(guò)程，需要有大量 尾氣排空泄壓，這些尾氣中有較多的產(chǎn)品氣成份，特別是利用產(chǎn)品氣回吹再生吸附塔分子 篩的尾氣中，部分產(chǎn)品氣濃度還高于原料氣。一般的PSA工藝都直接放空尾氣，有回收價(jià)值 的部分尾氣全部浪費(fèi)，使PSA工藝的氣體提取回收率較低，而且排空后的無(wú)法充分利用尾 氣中的壓力能量，使設(shè)備的能耗增加，提高生產(chǎn)成本。另外緩沖過(guò)濾系統(tǒng)后置放空系統(tǒng)氣體 也沒(méi)有加以利用，同時(shí)不能響應(yīng)客戶現(xiàn)場(chǎng)高峰期用氣的隨機(jī)性的使用特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸 附分離系統(tǒng)的技術(shù)方案。
[0004] 所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在在于包括露點(diǎn)干燥系統(tǒng)和 制氮系統(tǒng)，所述的露點(diǎn)干燥系統(tǒng)包括依次連接的原料氣系統(tǒng)、第一精密過(guò)濾器、微熱干燥機(jī) 和第二精密過(guò)濾器，所述的微熱干燥機(jī)底部管路一路依次連接空氣儲(chǔ)罐、增壓機(jī)和高效除 油器，所述的高效除油器的出氣端與原料氣系統(tǒng)和第一精密過(guò)濾器之間的管路相通，所述 的微熱干燥機(jī)底部管路另一路連接露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)，所述的制氮系統(tǒng)包括與第二精密過(guò) 濾器連接的空氣工藝罐及與空氣工藝罐連接的制氮機(jī)，所述的制氮機(jī)頂部管路一路依次連 接第一流量計(jì)、制氮放空系統(tǒng)和原料氣系統(tǒng)，另一依次連接氮?dú)夤に嚬?、第三精密過(guò)濾器和 第二流量計(jì)，所述的第二流量計(jì)管路連接并聯(lián)的氮?dú)鈨?chǔ)罐和備用氮?dú)鈨?chǔ)罐。
[0005] 所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的第一精密過(guò)濾 器、第二精密過(guò)濾器和高效除油器上配合設(shè)置壓差傳感器，所述的壓差傳感器連接露點(diǎn)干 燥系統(tǒng)PLC控制中心。
[0006] 所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的微熱干燥機(jī)底部 設(shè)置并聯(lián)的上下控制閥組，上控制閥組包括控制閥QV3和控制閥QV4,下控制閥組包括控制 閥QV1和控制閥QV2,所述的控制閥QV3和控制閥QV4之間的管路與第一精密過(guò)濾器相通， 所述的控制閥QV1和控制閥QV2之間的管路一路依次連接空氣儲(chǔ)罐、增壓機(jī)和高效除油器， 另一路連接露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)，所述的空氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制閥QV5,所述的露點(diǎn) 干燥放空系統(tǒng)的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制閥QV6,上述的控制閥QV1、控制閥QV2、控制閥QV3、控 制閥QV4、控制閥QV5和控制閥QV6連接露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心。
[0007] 所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的制氮機(jī)連接制氮 系統(tǒng)PLC控制中心。
[0008] 上述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，本發(fā)明將露點(diǎn)干燥系統(tǒng) 和制氮系統(tǒng)中有回收價(jià)值的部分尾氣重新作為原料氣再次進(jìn)入系統(tǒng)，充分利用了尾氣作為 原料，產(chǎn)品氣的提取回收率上升，減少浪費(fèi)，而且能充分利用氣體的增壓能量，降低運(yùn)行能 耗和生產(chǎn)成本；同時(shí)本發(fā)明縮短產(chǎn)品氣的達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的時(shí)間，在系統(tǒng)中配制備用氮?dú)鈨?chǔ) 罐，保證了現(xiàn)在的客戶生產(chǎn)線上某一時(shí)間段的高峰期需求成品氣的最大量；同時(shí)結(jié)合露點(diǎn) 干燥系統(tǒng)PLC控制中心和制氮系統(tǒng)PLC控制中心，可選擇性的有機(jī)結(jié)合回收利用尾氣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明中露點(diǎn)干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中制氮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖中：1_原料氣系統(tǒng)；2-高效除油器；3-增壓機(jī)；4-空氣儲(chǔ)罐；5-第一精密過(guò)濾 器；6-微熱干燥機(jī)；7-第二精密過(guò)濾器；8-露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)；9-露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制 中心；10-制氮機(jī)；11-第一流量計(jì)；12-氮?dú)夤に嚬蓿?3-第三精密過(guò)濾器；14-制氮放空系 統(tǒng)；15-第二流量計(jì)；16-氮?dú)鈨?chǔ)罐；17-備用氮?dú)鈨?chǔ)罐；18-空氣工藝罐；19-制氮系統(tǒng)PLC 控制中心。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0012] 如圖所示，一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)包括相互連接的露點(diǎn)干燥系統(tǒng)和 制氣系統(tǒng)。
[0013] 露點(diǎn)干燥系統(tǒng)包括依次連接的原料氣系統(tǒng)1、第一精密過(guò)濾器5、微熱干燥機(jī)6和 第二精密過(guò)濾器7。其中微熱干燥機(jī)6底部設(shè)置并聯(lián)的上下控制閥組，上控制閥組包括控制 閥QV3和控制閥QV4,下控制閥組包括控制閥QV1和控制閥QV2。控制閥QV3和控制閥QV4 之間的管路與第一精密過(guò)濾器5相通?？刂崎yQV1和控制閥QV2之間的管路一路依次連接 空氣儲(chǔ)罐4、增壓機(jī)3和高效除油器2,高效除油器2的出氣端與原料氣系統(tǒng)1和精密過(guò)濾 器5之間的管路相通，便于微熱干燥機(jī)6尾氣的回收；控制閥QV1和控制閥QV2之間的管路 另一路連接露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)8 ;并且為了便于控制，在空氣儲(chǔ)罐4的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制 閥QV5,露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)8的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制閥QV6,上述的控制閥QV1、控制閥QV2、 控制閥QV3、控制閥QV4、控制閥QV5和控制閥QV6連接露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心9。為了 能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)濾器的自動(dòng)排污，在第一精密過(guò)濾器5、第二精密過(guò)濾器7和高效除油器2上配 合設(shè)置壓差傳感器，壓差傳感器連接露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心9。
[0014] 所述的制氮系統(tǒng)包括與第二精密過(guò)濾器7連接的空氣工藝罐18和制氮機(jī)10,制氮 機(jī)10頂部管路一路依次連接第一流量計(jì)11、制氮放空系統(tǒng)14和原料氣系統(tǒng)1，另一依次連 接氮?dú)夤に嚬?2、第三精密過(guò)濾器13和第二流量計(jì)15,第二流量計(jì)15管路連接并聯(lián)的氮 氣儲(chǔ)罐16和備用氮?dú)鈨?chǔ)罐17。制氮機(jī)10連接制氮系統(tǒng)PLC控制中心19,在制氮系統(tǒng)PLC 控制中心19的控制下，實(shí)現(xiàn)制氮機(jī)10中吸附塔A和B的切換。
[0015] 運(yùn)行時(shí)，微熱干燥機(jī)6中當(dāng)吸附塔A和B切換再生后，尾氣排放，如果回收價(jià)值不 大，則通過(guò)露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心9關(guān)閉控制閥QV5,打開(kāi)控制閥QV6,進(jìn)入露點(diǎn)干燥 放空系統(tǒng)8,向室外放空；如果需要回收時(shí)，通過(guò)露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心9關(guān)閉控制閥 QV6,打開(kāi)控制閥V5,將尾氣回收入空氣儲(chǔ)罐4積累后，再通過(guò)增壓機(jī)3增壓，然后經(jīng)過(guò)高效 除油器2回送入原料氣系統(tǒng)1和第一精密過(guò)濾器5之間的管路中即可回收利用。
[0016] 同時(shí)，經(jīng)過(guò)露點(diǎn)干燥系統(tǒng)系統(tǒng)后的氣體進(jìn)入制氮系統(tǒng)，經(jīng)制氮機(jī)10作用后，未達(dá) 到要求的氣體經(jīng)過(guò)第一流量計(jì)11、制氮放空系統(tǒng)14和原料氣系統(tǒng)1進(jìn)行回收利用，達(dá)到要 求的氣體經(jīng)過(guò)氮?dú)夤に嚬?2、第三精密過(guò)濾器13和第二流量計(jì)15后進(jìn)入氮?dú)鈨?chǔ)罐16和備 用氮?dú)鈨?chǔ)罐17,保證了現(xiàn)在的客戶生產(chǎn)線上某一時(shí)間段的高峰期需求成品氣的最大量。
[0017] 以上所述及圖中所示的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視 為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于包括露點(diǎn)干燥系統(tǒng)和制氮系統(tǒng)， 所述的露點(diǎn)干燥系統(tǒng)包括依次連接的原料氣系統(tǒng)（1)、第一精密過(guò)濾器（5)、微熱干燥機(jī) (6)和第二精密過(guò)濾器（7)，所述的微熱干燥機(jī)（6)底部管路一路依次連接空氣儲(chǔ)罐（4)、增 壓機(jī)（3)和高效除油器（2)，所述的高效除油器（2)的出氣端與原料氣系統(tǒng)（1)和第一精密 過(guò)濾器（5)之間的管路相通，所述的微熱干燥機(jī)（6)底部管路另一路連接露點(diǎn)干燥放空系 統(tǒng)（8)，所述的制氮系統(tǒng)包括與第二精密過(guò)濾器（7)連接的空氣工藝罐（18)及與空氣工藝 罐（18)連接的制氮機(jī)（10)，所述的制氮機(jī)（10)頂部管路一路依次連接第一流量計(jì)（11)、制 氮放空系統(tǒng)（14)和原料氣系統(tǒng)（1 )，另一依次連接氮?dú)夤に嚬蓿?2)、第三精密過(guò)濾器（13) 和第二流量計(jì)（15)，所述的第二流量計(jì)（15)管路連接并聯(lián)的氮?dú)鈨?chǔ)罐（16)和備用氮?dú)鈨?chǔ) 罐（17)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的第一 精密過(guò)濾器（5)、第二精密過(guò)濾器（7)和高效除油器（2)上配合設(shè)置壓差傳感器，所述的壓 差傳感器連接露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心（9)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的微 熱干燥機(jī)（6)底部設(shè)置并聯(lián)的上下控制閥組，上控制閥組包括控制閥QV3和控制閥QV4,下 控制閥組包括控制閥QV1和控制閥QV2,所述的控制閥QV3和控制閥QV4之間的管路與第 一精密過(guò)濾器（5)相通，所述的控制閥QV1和控制閥QV2之間的管路一路依次連接空氣儲(chǔ) 罐（4)、增壓機(jī)（3)和高效除油器（2)，另一路連接露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)（8)，所述的空氣儲(chǔ)罐 (4)的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制閥QV5,所述的露點(diǎn)干燥放空系統(tǒng)（8)的進(jìn)氣管路上設(shè)有控制閥 QV6,上述的控制閥QV1、控制閥QV2、控制閥QV3、控制閥QV4、控制閥QV5和控制閥QV6連接 露點(diǎn)干燥系統(tǒng)PLC控制中心（9 )。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)節(jié)能型變壓吸附分離系統(tǒng)，其特征在于所述的制氮 機(jī)（10)連接制氮系統(tǒng)PLC控制中心（19)。
【文檔編號(hào)】C01B21/04GK104083986SQ201410332772
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】王國(guó)祥, 吳明明 申請(qǐng)人:杭州天躍氣體設(shè)備制造有限公司