变压吸附单元程控阀应用探讨

孙震

(中国石化长城能源化工(贵州)有限公司，贵州 贵阳 550081)

采用变压吸附(PSA)进行气体分离的工艺原理是依靠吸附剂在物理吸附过程中所具有的两个基本性质： 一是对不同组分的吸附能力不同，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其他组分得以提纯；二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，达到吸附剂的吸附与再生循环，进而达到连续分离气体的目的。

1 工艺流程

在某煤气化制甲醇工艺装置中，来自煤气化装置的合成气为原料，经过合成气压缩、甲醇合成、甲醇精馏等主要工艺单元生产合格的MTO级甲醇供下游烯烃装置使用。而为提高氢气利用率，甲醇合成装置设置膜分离和PSA单元。驰放气首先经过膜分离，初步分离出富氢气与新鲜合成气混合返回合成气压缩机入口；非渗透气则通过下游的PSA制取高纯度的氢气。

1.1 工艺流程说明

PSA采用“10-1-5P”工艺流程，即10个吸附塔，1塔吸附5次均压模式。10个吸附塔交替进行吸附、再生操作，实现气体的连续分离、提纯和吸附剂再生。

在PSA-H2系统中，任一时刻总有1个吸附塔处于吸附步骤，由吸附塔下部入口端通入原料，在顶部出口获得产品氢气，送往后续工段。吸附塔所有的压力均衡降都是用于其他吸附塔的压力均衡升以充分回收再生吸附塔中的氢气。逆放步骤排出了吸附塔中吸留的大部分杂质组分，剩余的杂质通过冲洗步骤彻底解吸。……