变压吸附分离技术在催化干气乙烯回收中的应用

介绍了深冷分离技术、吸收分离技术和变压吸附分离技术3种催化干气乙烯回收技术。某石化公司炼油结构调整,催化干气产能由15×10^(4) t/a扩至21×10^(4) t/a,考虑变压吸附分离技术操作简单、无需辅助原料,操作条件变化后装置运行能快速平稳,以及综合能耗低等优势,仍继续采用该技术。根据扩能改造设计原则,将原两段法工艺改为一段法工艺,并将同时处于抽空步骤的塔数由2塔增加为3塔,处于吸附步骤的塔数由4塔增加为5塔。结果表明,产品质量相当时,扩能改造后综合能耗降低约14%,运行指标优于改造前。在减少碳排放的背景下,变压吸附分离技术因综合能耗低于其他技术,更具应用优势。

变压吸附改进方案研究

变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)技术的改进优化可提高其在气体分离和纯化领域的应用效率。通过对传统PSA工艺进行分析和优化,提出了一种改进的PSA系统,通过优化吸附剂、调整操作参数和设计新型吸附装置,实现了更高的分离效率和更低的能耗。研究结果表明,这种改进的PSA方法在工业应用中具有重要的潜力。

PEM制氢系统变压吸附工艺设计

由于PEM制氢系统电解制取的粗氢气中含有一定水分,为了制取纯度在99.999%及以上的高纯氢气,需要对制取的粗氢进行干燥纯化。目前电解制氢系统主要的两种氢气干燥工艺为变压吸附和变温吸附,结合PEM制氢系统特点对以上两种工艺进行了对比介绍,同时对优选干燥工艺变压吸附工艺的基本原理、设计思路、工艺参数设计计算和设备选型进行了详尽介绍。经过设计计算推导,完成了干燥再生周期、吸附剂用量、吸附床尺寸、再生气量、孔板尺寸等关键参数的核算,为高压氢气的干燥纯化提供了一种可借鉴的设计方案。

制氧吸附剂研究进展

吸氧是减轻高原缺氧环境对高原人群身心健康损害的最有效措施。目前,变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)制氧技术因其装置体积小、操作灵活、产氧成本低、安全性能高等优势,已经成为主流的高原制氧技术。但是高原低气压环境会降低制氧吸附剂在PSA工艺中的利用效率,因此如何提高吸附剂在高原低气压环境中的产氧性能已成为当前高原PSA制氧技术急需突破的技术瓶颈。本文基于前人的研究结果,首先分析了制氧吸附剂的氮氧分离原理;探讨了影响吸附剂氮氧分离性能的主要因素;然后阐述了当前国内外制氧吸附剂的发展应用现状,重点讨论了制氧吸附剂的改性研究,并对制氧吸附剂高原低气压环境适用性进行了分析,总结了前人得出的不同结论,论证了不同的制氧吸附剂和相关改性方法对氮氧吸附系数的影响;最后进行了总结展望,期望为面向高原低气压环境制氧吸附剂的发展提供理论借鉴。

六塔变压吸附制氧工艺的模拟与分析

采用13X分子筛作为吸附剂,设计了一种六塔变压吸附制氧工艺,可用于中型医用制氧机。通过静态容积法测定了氮氧气体在13X分子筛上的吸附等温线,建立了六塔变压吸附工艺的数学模型,包括吸附床模型和辅助设备的数学模型。利用Aspen Adsorption软件对工艺进行了数值模拟,分析了塔内的压力、温度和吸附相浓度分布。模拟结果表明,在吸附压力6 bar (1 bar=0.1 MPa)、步骤时长8 s、产品流量6 m^(3)·h^(-1)的条件下,O2产品纯度达93.83%,回收率46.85%,生产能力3.42×10^(-2) m^(3)·h^(-1)·kg^(-1)。相较于已有的两塔和四塔工艺,该工艺的回收率有所提高。探究了步骤时长、吸附压力和产品流量对氧气浓度、回收率和生产能力的影响。在4.5~7.5 m^(3)·h^(-1)的产品流量范围内,该工艺均可以制得90%以上纯度的氧气,可应用于氧气纯度需求不同的场景。

变压吸附回收高纯乙烯的工艺模拟

石化装置的烯烃尾气存在无法回收的情况,利用变压吸附过程可以实现烯烃尾气的回收。为得到较高浓度的乙烯回收产品,创造更高的经济价值,应用Aspen Adsorption吸附模拟软件,对乙烷、乙烯吸附过程建模。经过实验验证,模型可以准确提供实验参考,从而减轻变压吸附过程对实验的完全依赖。面向乙烯回收的工艺过程,应用软件对工艺操作参数进行了模拟,得到了高纯度的乙烯回收产品,从机理上验证了方案的技术可行性。

变压吸附浓缩低浓度煤层气制甲烷研究进展

随着社会的不断发展,人们对于自然资源的需求日益增大,自然资源在给社会提供经济效益和便利的同时也带来许多环境问题。煤矿资源是我国重要的自然资源之一,在煤矿开采过程中,由于无法对抽放的低浓度煤层气进行有效利用而直接排放,既造成资源浪费,也带来环境问题。变压吸附技术具有操作灵活、能耗低、效率高等优点,能够对排放出的煤层气进行有效处理得到较高浓度的甲烷并回收利用,是解决低浓度煤层气排放回收利用的有效方法。

变压吸附法提纯驱替煤层气中甲烷的实验研究

通过采用二氧化碳驱替煤层气的甲烷可为二氧化碳的封存提供经济价值,但二氧化碳的混入易降低煤层气的利用价值,因而需通过气体分离的方法对甲烷进行提纯后再进入管网并输送至下游用户使用。为了进一步实现CO_(2)的捕集与煤层气的提纯利用,使用自制吸附剂进行CH_(4)/CO_(2)变压吸附分离中试实验研究,即利用变压吸附中试实验装置以探索不同工艺参数对产品气体积分数和吸附剂处理量的影响,并通过连续性变压吸附实验,形成完整的CO_(2)/CH_(4)分离提纯工艺。实验结果表明,通过两级变压吸附工艺提纯后,CH_(4)体积分数可由原料气中的80%提升至99.21%,回收率达94.93%,CO_(2)体积分数由20%降低至1%以下。使用变压吸附法能够提纯CO_(2)驱替煤层气中的甲烷,从而降低CO_(2)驱替煤层气工艺对煤层气浓度的影响。通过两级变压吸附提浓甲烷实验,已形成产出气压缩、脱水除油除尘净化、两级变压吸附CO_(2)/CH_(4)的分离提纯集成工艺,由此验证变压吸附净化提纯CO_(2)驱替煤层气具有可行性。

稠油热采伴生气脱硫脱碳回收工艺研究及应用

对伴生气组分分析,通过运用先进成熟的脱硫及CCUS技术,降低稠油热采伴生气处理成本,解决非甲烷总烃超标问题,实现绿色低碳发展。调整地面脱硫系统布局,将分散干法脱硫点优化为集中湿法脱硫处理站,伴生气通过络合铁工艺脱硫后,进入分子筛脱重烃,采用变压吸附(PSA)脱碳后得到富甲烷气进天然气管网,富CO_(2)气增压后回注地层驱油。最终停运28个脱硫点,干法脱硫装置作为备用设施,解决了由于频繁更换脱硫剂导致脱硫成本过高的问题,处理后的伴生气全部回收利用。降低伴生气脱硫处理成本,脱碳后回收燃料气350×10^(4)m^(3)/a,对伴生气中CO_(2)捕集提纯,埋存协同驱油提高采收率,减少CO_(2)排放,取得良好的经济效益。

变压吸附提纯氢气的研究进展及应用

氢气作为一种清洁无碳、灵活高效的新型能源,其应用市场潜力巨大。变压吸附提纯氢气具有纯度高、能耗低、自动化程度高的特点,是当前制氢的主要分离技术,优化变压吸附工艺和改良吸附剂是变压吸附制氢进一步发展的关键。通过调研相关文献,综述了变压吸附制氢在理论模拟研究、工艺调控优化和吸附剂材料方面的研究进展及应用,并对变压吸附制氢技术的发展进行了展望。

基于一种高效吸附剂的CO提纯方法研究

基于一种对CO有高吸附容量且对N_(2)、CH_(4)和CO_(2)有高分离系数的分子筛,利用变温变压吸附的工艺,在含H_(2)、N_(2)、CH_(4)、CO_(2)和CO等常见无机混合气体中提纯99%以上纯度的CO。实验装置采用5台吸附塔的变温变压吸附工艺,取得合格稳定的CO产品,提供了一种CO提纯工艺的改进方向,为提高大规模装置的CO提纯项目的经济性提供有价值的借鉴。

海石湾煤矿地面抽采煤层气提氦技术探究

根据窑街煤电集团有限公司海石湾煤矿地面抽采煤层气中含有较高浓度氦气(He)和二氧化碳气(CO_(2))的特点和煤层气组成特性,采用两级变压吸附工艺进行脱碳提氦实验研究。考察了抽采的不同浓度煤层气(混合气)在不同吸附时长、不同吸附压力情况下,产品气中氦气浓度和氦气回收率、二氧化碳脱除的效果,确定了实验条件下的最佳变压吸附条件。研究表明,变压吸附工艺既可富集回收煤层气中的甲烷(CH_(4))又可富集回收He,为将来相关工业化应用提供了基础数据。

制氮工艺流程的优化及效果评测

为进一步提升变压吸附分离空气制氮技术所制得氮气的产率、纯度和回收率等指标,在对变压吸附分离空气制氮技术工作原理和工艺流程进行简单概述的基础上,以气源系统和变压吸附分离系统为核心设计了实验装置并完成了各级设备的选型,结合实践生产中常规均压工艺流程所存在的问题将其优化为新型中部不对称工艺流程,并采用上述实验装置对优化效果进行评测。

PSA变压吸附技术在合成氨中的应用分析

在合成氨生产过程中存在着PSA提氢处理能力弱、氢气损耗量大的不足。以8.8万t/a合成氨PSA变压吸附技术为核心,对变压吸附技术方案进行了优化。通过氮气再生+微动力回收方案解决了传统变压吸附过程中气体损坏量大的问题。根据实际应用表明,新的变压吸附技术能够将系统排气口位置的二氧化碳体积分数降低到0.1%以下,氢气的回收率提升到了99.2%,极大地提升了合成氨过程中的气体利用率和经济性。

煤制氢解析气中CO_(2)回收提纯及液化工艺分析

在煤气化制氢工艺过程中,其变压吸附(PSA)工段在解析时将产生大量CO_(2),若直接排放将造成资源的浪费和温室气体的产生。对催化脱烃加精馏、二次精馏和催化净化加二次精馏三种CO_(2)提纯及液化工艺进行介绍和分析,由于解析气的组分波动较大,杂质含量较多,若要生产出食品级CO_(2)以及根据市场需求实现食品级与工业级CO_(2)的转换,催化净化加二次精馏是较好的方式。

稀土复合吸附剂的制备及变压吸附CO特性的研究

以活性炭负载Cu(I)为原料，添加适量稀土化合物制备成稀土复合吸附剂。实验测定了CO、CO2、CH4、N2在稀土复合吸附剂和5A分子筛上的吸附平衡，考察了CO、N2混合体系在稀土复合吸附剂和5A分子筛上的变压吸附性能。实验结果表明，该吸附剂对CO有很高的选择性，能满足变压吸附的要求，具有工业应用价值。

变压吸附制氧机吸附器结构研究进展

介绍了变压吸附制氧机中吸附器的内部结构、分流板、分子筛布局与装填方式、压料部件与装配等内容,对影响制氧机性能的因素进行了剖析和论述,探讨了变压吸附制氧机设计中关键影响因素和技巧。

SARS患者专用微型制氧机工艺参数实验研究

为了开发用于SARS病人的微型变压吸附制氧机,实验研究了吸附时间、反吹比、产品气量、吸附塔高径比以及吸附剂种类等工艺参数对微型变压吸附分离空气制氧装置的产品纯度和回收率的影响.实验结果表明:在变压吸附微型化条件下,最佳的吸附时间为12 s和反吹比为0.5;随着产品气流量的增加,产品气纯度下降,而回收率升高,在所要求的纯度下,回收率能达到19％;吸附剂的种类对变压吸附制氧过程有重要的影响;在微型化条件下,合适吸附塔的高径比为3.7～4.0之间.

变压吸附法从催化干气中回收乙烯

通过选择吸附剂、调整吸附压力、解吸真空度和冲洗回流比等操作条件,探索利用变压吸 附回收低浓度乙烯,产品可提浓到66％,回收率可达60％。

变压吸附技术净化分离有机蒸气的研究进展

从变压吸附分离回收低沸点和中高沸点有机蒸气、变压吸附用吸附剂以及变压吸附分离回收有机蒸气工艺及其过程的计算机模拟等方面,评述了变压吸附技术在净化分离有机蒸气方面的研究进展。指出今后的研究方向为:新型变压吸附用吸附剂;多种分离过程的集成技术;过程优化设计;智能型控制系统;多成分有机气体的变压吸附分离;利用计算机进行变压吸附过程模拟的基础研究;吸附和脱附的传质、传热基础理论等。