二氧化碳变压吸附技术技术课件.ppt

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1、变压吸附技术介绍2021/7/28PSA气体提纯技术特点2021/7/28与深冷、膜分离、化学吸收等气体分离与提纯技术相比，变压吸附技术之所以能得到如此迅速的发展是与其具有的下列特点分不开的。⑴产品纯度高：对于绝大多数气源，变压吸附几乎可除去其中的所有杂质，得到纯度大达90-99.999%的产品。⑵工艺流程短：对于含有多种杂质的气体，在大多数情况下变压吸附都可以一步将各种杂质脱除而获得所需产品。⑶原料气适应性强：对于杂质包括H2O、N2、O2、CO、CO2、烃类、硫化物、氮氧化物等多种组分的复杂气源，均可

2、利用变压吸附予以提纯。⑷操作弹性大：变压吸附氢提纯装置的操作弹性一般可达30～120%⑸产品纯度易调节：只需调整运行参数，变压吸附氢提纯装置即可得到各种不同纯度的产品以用于不同的目的。⑹操作简便：变压吸附装置的设备简单、运转设备少，且全部是自动化操作，开停车一般只需0.5～2小时。⑺能耗低、运行费用小：变压吸附装置一般都在常温和中、低压力下进行，且正常操作下吸附剂可与装置同寿命。吸附的概念及分类2021/7/28吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和

3、过程。其实质就是在两相的交界面上，物质的浓度会自动发生变化的现象和过程。化学吸附：有化学反应，有化合物生成。活性吸附：有络合化合物生成。毛细管凝缩：在吸附剂孔隙中有凝结现象。物理吸附：无化学反应，依靠分子力进行吸附，速度很快，吸附热很小，吸附过程完全可逆。变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。吸附剂2021/7/28１．活性氧化铝２．硅胶３．活性炭４．沸石分子筛５．碳分子筛PSA原理：不同气体在沸石分子筛上的吸附力排序2021/7/28氦气☆弱氢气☆氩气☆☆氧气☆☆氮气☆☆☆甲烷☆☆☆☆☆

4、一氧化碳☆☆☆☆☆二氧化碳☆☆☆☆☆☆乙烷☆☆☆☆☆☆乙烯☆☆☆☆☆☆☆丙烷☆☆☆☆☆☆☆异丁烷☆☆☆☆☆☆☆☆丙烯☆☆☆☆☆☆☆☆硫化氢☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆硫醇☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆甲苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆乙基苯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆苯乙烯☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆水☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆强PSA原理：吸附等温线2021/7/28CBDT2T1⊿Qtp变压吸附变温吸附温度T2＞T1⊿QpP1P2吸附量⊿Qt组分分压APSA原理：几种常见组分的吸

5、附等温线2021/7/28PSA工艺路线两种工作步骤2021/7/28PSA工艺路线：两种工艺路线的选择2021/7/28真空再生流程的特点：优点是操作压力低，产品收率高，但缺点是需要增加真空泵和能耗。冲洗再生流程的特点：优点是正压下即可完成，缺点是会多损失部分有效气体；究竟采用何种工艺，主要视原料气的组成、压力、回收率要求以及工厂的资金和场地等情况而定。本装置为油田伴生气回收CH4，脱除CO2装置；需要较高的CH4回收率，CO2不易解析；故采用真空在生流程。PSA工艺路线：再生过程2021/7/28传质

6、区冲洗或抽真空解吸气纯净区逆向减压解吸气传质区均压减压减压气饱和区传质区均压减压减压气传质区饱和区吸附末产品传质区饱和区原料纯净区吸附中产品饱和区原料纯净区产品原料吸附初纯净区传质区传质区纯净区N2、COCH4、C02CO2C2.C3再生前的吸附塔状态本装置设计参数：2021/7/281.1装置处理能力4000Nm3/d1.2装置设计操作弹性50～110%1.3设计条件原料气名称：油田伴生气原料气进装置压力：40-100KPa(G)原料气进装置温度：≤40°С原料气体组成：项目含量甲烷15.6～40.4乙

7、烷0.25～0.45氮气8.8氧气0.35二氧化碳50～751.4净化气规格净化气中CO2≤20%装置CH4收率≥90%本装置工艺流程：2021/7/28本装置工艺流程2021/7/28本装置工艺流程2021/7/28操作参数：预处理塔2021/7/28主要参数操作条件吸附压力（MPa）～0.35MPa（G）吸附温度（℃）≤40℃（或环境温度）再生压力（MPa）0.02～0.05MPa（G）再生温度（℃）进口160再生温度（℃）出口120切换时间（h）10A:吸附D:逆放H:加热C:冷却FR：升压预处理流

8、程叙述：2021/7/28来自压缩工序的气体进入预处理塔，在吸附剂的选择吸附下，原料气中的绝大部分C5+被脱除，再进入变压吸附单元。变温吸附的工作过程包括：吸附过程原料气中C5+重烃类杂质在常温下被吸附下来，净化后的气体去变压吸附提浓CO2吸附塔。当预处理塔吸附饱和后即转入再生过程。降压过程吸附塔逆着吸附方向，即朝着入口端卸压，气体去放空管。加热脱附杂质装置采用净化后气体加热至160℃,逆着吸附方向吹扫吸附层，使吸附杂质