本發(fā)明屬化工領(lǐng)域，具體涉及一種變壓吸附脫除CO₂工藝。

背景技術(shù)：

隨著近年來變壓吸附工藝應(yīng)用的不斷擴(kuò)大和在變壓吸附工藝中各項(xiàng)硬件設(shè)施質(zhì)量的不斷提高，在化工領(lǐng)域投用的變壓吸附工藝運(yùn)行更加穩(wěn)定，同時(shí)伴隨著軟件技術(shù)水平的不斷提高，尤其在化工領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷提高和推動了化工自動化的控制水平和軟件技術(shù)在化工自動化方面的發(fā)展，使化工生產(chǎn)工藝更加穩(wěn)定和安全可靠。

現(xiàn)有變壓吸附工藝吸附時(shí)序基本都采用人工手動調(diào)整法，通過操作人員對樣品分析結(jié)果及變壓吸附壓力曲線的判斷來進(jìn)行時(shí)序調(diào)整，對操作人員素質(zhì)要求高，同時(shí)，由于操作員判斷標(biāo)準(zhǔn)和操作響應(yīng)時(shí)間不同，操作調(diào)整幅度不統(tǒng)一，因此調(diào)整操作不及時(shí)現(xiàn)象較為突出，因而造成了較為突出的工藝運(yùn)行效率下降。因此，采用與氣體質(zhì)量精確對應(yīng)，并能夠在第一時(shí)間判斷、響應(yīng)的自動調(diào)整控制方法，解決PSA工藝調(diào)整難度大、調(diào)整及時(shí)性差、人員操作強(qiáng)度高、等問題，大幅度提高工藝控制的及時(shí)性，提高工藝運(yùn)行效率是PSA操作調(diào)整進(jìn)一步發(fā)展的思路和方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變壓吸附脫除CO₂工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種變壓吸附脫除CO₂工藝，由多個(gè)吸附塔組成，每個(gè)吸附塔的一個(gè)周期由下列各步序組成一次循環(huán)：吸附、一次均壓降壓，二次均壓降壓······m次均壓降壓、順放、沖洗、一次均壓充壓、預(yù)吸附、二次均壓充壓······m次均壓充壓、終充壓。各步序吸附時(shí)間依次為T1、T2、T3、T4、T5·······Tn，總吸附時(shí)間為T總=∑Tn，m的取值根據(jù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力、吸附塔數(shù)量、操作壓力、得率要求確定，m值取為2-6；n的取值由生產(chǎn)線吸附塔數(shù)量及工藝確定，n值取為4-15； 其特征在于：在吸附塔塔頂出口總管設(shè)置在線分析儀，在線分析吸附塔頂出口氣中CO₂含量的變化。

當(dāng)CO₂含量高于設(shè)定值時(shí)，按一定方法縮短T1--Tn吸附時(shí)間，總吸附時(shí)間隨之縮短；反之，當(dāng)CO₂含量低于設(shè)定值時(shí)，按一定方法延長吸附時(shí)間，總吸附時(shí)間隨之延長。

一定方法是指根據(jù)時(shí)間延長比例按照檢測值與設(shè)定值之間的偏差及吸附總時(shí)間確定，調(diào)整系數(shù)t_{調(diào)整}=（（Q_測-Q_設(shè)）/Q_設(shè)）*X，X可根據(jù)工藝需求不同，設(shè)為比例、積分、微分或它們的組合。

各吸附塔在吸附步序設(shè)置上相互錯(cuò)開以保證原料氣的連續(xù)輸入，成品氣的連續(xù)輸出。

本發(fā)明的原理是：

在吸附塔塔頂出口總管設(shè)置CO₂在線分析儀，在線分析塔頂出口CO₂的變化，以CO₂含量在一定周期變化的平均值Xn與前一周期變化的基準(zhǔn)值Xo進(jìn)行對比分析，當(dāng)CO₂含量升高，將T1至Tn時(shí)間優(yōu)化縮短，反之，CO₂含量降低，將T1至Tn時(shí)間優(yōu)化延長。

根據(jù)設(shè)定一個(gè)周期內(nèi)CO₂含量變化進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)后一周期內(nèi)CO₂的變化值ΔX小于前一周期基準(zhǔn)值Xo，且變化值ΔX在設(shè)定變化允許范圍內(nèi)ε（允許最大變化值），其變化值小于設(shè)定允許調(diào)整差值ΔX′，在吸附時(shí)間T1----Tn進(jìn)行關(guān)聯(lián)調(diào)整。當(dāng)ΔX=Xn-Xo≤0時(shí)，且ΔX′≤ΔX≤ε，將吸附時(shí)間進(jìn)行延長；反之當(dāng)ΔX=Xn-Xo≥0時(shí)，且ΔX′≤ΔX≤ΔY，ΔY<ε，（ΔY表示CO₂含量升高幅度的設(shè)定值），吸附時(shí)間進(jìn)行縮短，但，當(dāng)ΔX=Xn-Xo≥0時(shí)，且ΔX′≤ΔX≤ΔY，ΔY≈ε時(shí)，時(shí)序繼續(xù)保持運(yùn)行，待下一周期進(jìn)行分析，如連續(xù)兩個(gè)周期ΔY≈ε，則吸附時(shí)間不變，如ΔY≥ε，吸附時(shí)間縮短。

Xo—表示前一周期變化基準(zhǔn)值；

Xn—表示后一周期變化值；

ΔX—表示前后周期變化值之差；

ε—表示允許最大變化設(shè)定值；

ΔX′—表示設(shè)定允許調(diào)整變化差值；

ΔY—表示CO₂含量升高幅度的設(shè)定值；

本發(fā)明的有益效果是：

根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的變化，可實(shí)現(xiàn)手動和自動優(yōu)化互相切換調(diào)整的兩種操作模式，操作靈活，使工藝運(yùn)行穩(wěn)定，脫除CO₂效率提高。根據(jù)需求設(shè)定CO₂在線檢測，通過自動優(yōu)化調(diào)整，均衡塔頂輸出脫碳半產(chǎn)品氣，使調(diào)整精準(zhǔn)， 克服了人為頻繁調(diào)整頻次造成的工藝波動較大的弊端，使吸附劑吸附高度穩(wěn)定，提高了吸附效率并延長了吸附劑的使用壽命，從而降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1，見圖1,

變壓吸附脫碳工序原料氣通過PSA將其中的絕大部分的CO₂等雜質(zhì)氣體脫除。

PSA-CO₂/P(V)工藝采用六塔二次均壓流程。

每個(gè)吸附塔在一個(gè)周期中需經(jīng)歷吸附、一次均壓降壓、二次均壓降壓、逆向放壓、抽空、一次均壓充壓、二次均壓充壓、終充壓等工藝過程，吸附塔在程序安排上相互錯(cuò)開以保證原料氣連續(xù)輸入，半成品氣連續(xù)輸出。塔頂總管線有在線CO2分析儀一臺，在線分析塔頂CO2含量的變化，

PSA-1的操作時(shí)序和程控閥門開關(guān)時(shí)序表如下：

表中：A-吸附，ER1--一次均壓充壓、ER2--二次均壓充壓，ED1--一次均壓降壓，ED2--二次均壓降壓，BD1--一次逆放，BD2--二次逆放，F(xiàn)R--終充壓，V--抽空，P--沖洗，IS--隔離。

根據(jù)塔頂CO₂含量在一個(gè)周期變化平均值，在均壓降和均壓升均到位前提下，對T1-T4之間時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化自動調(diào)整。按技術(shù)方案，根據(jù)在線CO₂變化高低進(jìn)行縮短和延長總時(shí)間。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。