PSA技术在干气回收乙烯中的应用

扬子石油化工有限公司15万t/a干气回收乙烯装置,采用西南化工研究设计院有限公司开发的回收炼厂乙烯资源专利技术,应用变压吸附(PSA)分离工艺实现富乙烯气的回收。装置运行结果表明,经PSA分离得到的富乙烯气中CO_(2)含量为11.2 mL/m^(3)、H2S<2 mL/m^(3)、O_(2)<3 mL/m^(3)、甲烷<13%(V),满足生产需要。针对装置运行过程中出现的问题进行分析并提出建议,在今后的设计和生产中可进一步优化和完善。

烟煤制备成型活性炭及其PSA浓缩CH_4/N_2中CH_4的性能研究

以重庆烟煤为原料,采用碳化-活化-气相沉积工艺制备了变压吸附(PSA)浓缩CH4/N2中CH4用的成型活性炭,考察了制备工艺条件对活性炭浓缩CH4/N2中CH4效果的影响。用低温液氮吸附方法对活性炭的孔结构进行了表征。实验结果表明,制备的成型活性炭在单循环五步PSA过程的抽真空步骤可使CH4的浓度较原料气提高20.0%(体积分数)左右。对浓缩效果为20%(体积分数)的AC-1活性炭进行了表征,其BET比表面积为580m2/g,微孔孔容为0.14cm3/g,孔径分布主要集中在2.0～4.0nm。

高原车辆驾驶员医用车载PSA制氧系统的研制

根据青藏高原高海拔、低气压环境特点,针对高原车辆勤务保障的工作实际,自主开发研制了青藏线车辆驾驶员“医用车载变压吸附分体式制氧系统”。该系统通过了高原人工(低气压)环境性能模拟试验和青藏线5个不同海拔高度典型自然环境条件下实际装车试验,各项性能指标均符合国家医用氧标准。

变压吸附PSA净化天然气技术

为了满足天然气净化过程符合小型LNG装置机动灵活、开停方便的要求,采用PSA变压吸附法对天然气进行液化前的预处理。变压吸附法的关键在于吸附剂的选择。通过综述各种变压吸附法对天然气的净化处理,包括脱水、脱氮、脱碳、脱硫、脱汞等,探讨各种吸附剂的吸附能力以及吸附效果。最后,对变压吸附的前景进行了展望。

从甲醇裂解气中由PSA法提取纯H_2与CO_2

介绍了变压吸附法用于甲醇裂解气制氢并联产液体ＣＯ２的工艺原理和过程，列举了该工艺的应用实例。

新型PSA吸附剂在制氢装置上的应用

由于原料变化及PSA(变压吸附)能力限制,中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司(大庆石化)炼油厂制氢装置实际的产氢能力达不到用氢需求,在油品升级国Ⅳ、国Ⅴ时存在氢气缺口,根据大庆石化氢气平衡情况,为保证炼油厂油品升级的顺利完成,需要将制氢装置PSA提纯系统能力提高到44 dam3/h,以解决由于制氢装置中变气PSA能力不足带来的油品升级困难。2015年7月,对大庆石化炼油厂制氢装置进行了扩能改造,采用了HX5A-10H,HXNA-CO/10新型吸附剂,此种吸附剂相对传统的吸附剂具有强度高、吸附容量大、堆密度大等特点,使PSA装置吸附剂的装填比例更加优化,吸附剂动态吸附容量提高,同时进一步减小了吸附塔死空间,提高了PSA装置氢气收率及氢气产量,中变气PSA装置出口氢气纯度能够达到99.9%,氢气收率达到90%以上,为炼油厂油品升级提供了稳定的氢气保障。

VPSA技术在干气回收氢气的应用

回收氢气装置是利用经过脱硫处理后的芳烃厂富氢干气,采用国内成熟的变压吸附专利技术回收干干气气中氢气。利用高压吸附,低压抽真空解吸的原理,从含粗氢的干气中提纯出99.9%(v)的产品氢,提供芳烃装置用氢。同时变压吸附的尾气通过尾气压缩机增压后供芳烃装置做加热炉燃料,从而达到厂内富氢干气综合利用的目的,提高装置综合经济效益。

浅谈煤制油工艺中PSA制氢技术应用

煤制油分为煤直接液化和煤间接液化工艺,在整个生产装置运行过程中会使用氢气或者富含氢气的中间气体,而且会产生富含氢气的煤制油尾气,通过PSA(变压吸附)制氢技术把煤制油尾气中的氢气分离出来,重新回到系统中使用。

煤间接液化系统中用PSA法回收氢气的模拟

从煤间接液化制清洁燃料系统尾气中回收的氢气可作为加氢工段的原料气。用变压吸附(PSA)法回收氢气实现了工业废气的再利用,有利于环境保护。作为大规模气体分离的常用方法,PSA法具有工艺流程简单、自动化程度高、成本低、操作简便等特点。通过建立多组分气体分离的数学模型,用有限差分法进行计算,对煤间接液化制清洁燃料尾气中氢回收的过程进行了模拟,计算程序通过10次循环后达到稳定状态。通过对模拟数据的分析比较,总结了吸附床出口产品气浓度的影响因素。

PSA制氢工艺管网中均压过程的仿真

由于PSA氢提纯工艺管网规模大、涉及的工艺参数多、工艺过程复杂,对工艺管网中的均压过程进行试验分析相当困难,探索通过数值模拟来仿真工艺管网中的均压过程是一条有效的技术路线。文章在介绍变压吸附制氢工艺管网中均压过程的仿真方法的基础上,以63 000 Nm3/h VPSA氢提纯装置中工艺的均压过程作为仿真对象,得到均压过程管网内各元件和节点的流体流动情况和各项参数的变化曲线,这项技术为工艺参数的最优选择和控制及工艺设备优化设计奠定了技术基础。

环境温度对PSA过程的影响

通过实验测定了变压吸附分离专用吸附剂ＣＮＡ１３３ 、ＣＮＡ２２９ 对纯组分Ｎ２ 、ＣＨ４ 、ＣＯ、ＣＯ２ 的吸附性能。由ＣｌａｕｓｕｉｓＣｌａｐｅｒｏｎ 方程（ｌｎ ｐＴ）ｑ ＝ ＱａＲＴ根据实验数据得出吸附剂分离气体的性能随环境温度变化的规律即反映吸附量、吸附压力与温度三者之间关系的吸附方程：ｑ ＝ Г（ ｐ ，Ｔ） ，并将计算结果与实测结果进行比较，相对误差在５ ％ 以内。根据求得的吸附方程，定量化论述了温度对两种吸附剂上纯组分的吸附性能、待分离组份之间的分离因子以及有效分离因子的影响。对吸附剂ＣＮＡ１３３ ，温度的变化主要影响吸附剂的单位处理能力和ＣＯ 与Ｎ２ 的分离因子 ＫＣＯ／ Ｎ２ ，但对 ＫＣＯ／ＣＨ４ 基本无影响；对吸附剂ＣＮＡ２２９ ，温度的变化既影响吸附剂的单位处理能力，又影响分离因子 ＫＣＯ２／ＣＨ４ 和 ＫＣＯ２／Ｎ２ ；并讨论了温度对组份之间分离因子的不同程度影响的原因。

用FLOWMASTER2对PSA制氢均压过程仿真及设备优化

运用FLOWMASTER2软件对63000m3/hVPSA氢提纯装置的工艺均压过程进行数值模拟,探索均压过程仿真方法,简要介绍对该系统的仿真过程。通过均压工艺过程仿真,获得了管网中各元件的内部流动参数,及达到均压所需要的时间。并根据仿真结果定量分析管网中各元件的内部流动参数及过渡过程,优化工艺参数辅助分析解决工艺过程中的问题。采用适当的修改方案,达到工艺参数的最优选择和控制,完成设备优化设计。

大型炼厂气变压吸附(PSA)提氢装置的优化改造

某炼厂气变压吸附(PSA)提纯氢气装置吸附剂寿命短、吸附性能差、产品氢气纯度和氢气回收率低,故障自动诊断切塔专家系统设计有缺陷造成吸附塔压力大幅波动。通过更换全部吸附剂,提高产品氢气纯度和氢气回收率;通过更换故障自动诊断处理专家系统,消除装置故障切塔过程中的非正常压力波动,提升装置安全性;通过更换自适应优化控制系统,装置产品质量控制更稳定,提升装置运行经济性。改造获得了良好的效果,年增产高质量氢气产品超过1000万Nm^3,改造后运行3年装置的各项操作指标均没有下降。

15万吨/年合成氨PSA变压吸附技术优化研究

为了解决合成氨生产中PSA提氢处理能力不足、氢气损耗大等问题,本文主要对15万吨/年合成氨PSA变压吸附技术做优化研究,对变压吸附工艺进行了优化设计,采用N_(2)再生+微动力回收工艺技术,解决了变压吸附技术在合成氨生产过程中气体损失问题,达到节能降耗增产目的。PSA提氢装置技改投运后,系统出口CO_(2)含量小于0.1%,氢气回收率高于98.5%。本文对于相关研究工作有一定的参考作用。

采用平衡模型对变换气提氢PSA工艺的模拟

对早期建立的多组份主体分离的平衡模型进行了改进和完善，并应用于变换气提氢变压吸附工业装置的模拟，模拟结果符合于工业装置的运行性能，这表明理论研究在与工业应用的结合上取得了重大进展。

PSA法提纯CO技术及在工业排放气分离领域的应用

介绍了我国近年来变压吸附(PSA)提纯CO气体技术的研究进展及其在含CO工业废气的分离、提纯和资源化利用中的应用,并对该技术发展和应用前景进行了展望。PSA技术解决了从组成复杂的气源中低成本、高效率提纯CO产品气的技术难题,开拓了以工业排放气为原料制备碳一下游化学品的新途径。

PSA制氧过程产品气流量对其氧气体积分数的影响

为了提高小型两床变压吸附(PSA)制氧机在变产品气流量下的氧气体积分数,建立了改进的Skarstrom两床循环PSA制氧实验装置,研究了产品气流量对其氧气体积分数的影响.研究结果表明,在低产品气流量运行条件下,通过提高清洗气总氧量与原料气总氧量之比(P/F)以及降低最高吸附压力与最低解吸压力之比(θ)可消除氧气返混的不利影响;在高产品气流量运行条件下,通过提高P/F和θ可以提高实验装置中分子筛的工作能力,进而提高产品气中的氧气体积分数.在此基础上,对低和高产品气流量运行条件下的P/F和θ进行了调节,分别将产品气流量为3.55 L·min-1和19.88 L·min-1时的氧气体积分数从92.4%增加至了95.7%和从74.0%增加至了74.9%.本文的研究结果可为变产品气流量下PSA制氧工艺参数优化提供参考.

PSA复合常温油吸收工艺技术回收炼厂干气中乙烯资源

我国炼油企业生产的干气数量庞大,从炼厂干气中回收C_2及更重的轻烃资源对炼化一体化企业提高经济效益和资源再利用具有重要意义。目前已实现工业化应用的炼厂干气回收工艺技术主要有深冷分离、油吸收分离和吸附分离。深冷分离法优点是产品回收率高,纯度高,但其制冷系统流程复杂、投资大、能耗高、对原料要求高,涉及到的专利技术多,更适合于大规模生产。油吸收分离法优点是回收率较高,流程简单,制冷系统简单,但该方法能耗较高。变压吸附分离(PSA)技术优点是能耗低,流程相对独立,但其C_2组分回收率相对较低,富C_2产品气中甲烷含量相对较高。各种方法均有自己的优势和不足。为了兼顾高回收率、高品质、低能耗的要求,结合PSA法与油吸收分离法各自的优点,提出了采用一段PSA复合常温油吸收的新工艺。以某炼厂干气为例,用流程模拟软件对一段PSA复合常温油吸收工艺进行模拟。结果表明:该工艺具有回收率高、产品气纯度高、能耗适中的优点,有广阔的推广应用前景。

影响重整PSA氢气回收率的原因分析及对策

影响重整变压吸附(PSA)装置氢气收率的主要因素是原料气中的氮气、重烃及程控阀内漏等,其中原料气中的氮气密封是导致氢气回收率偏低的关键因素。通过技术改造将压缩机干气密封由氮气密封改为氢气密封,修复内漏阀门及优化操作等手段,提高PSA装置氢气收率。最终数据显示:优化改造后,原料气中氮气体积分数由2.40%降至1.38%,下降约1.0百分点;PSA装置尾气中氢气和氮气体积分数分别下降3.60百分点和2.53百分点,PSA装置氢气收率由85.98%增至88.51%,增加约2.53百分点,产氢量增加1 500 m^3/h,每年产生经济效益约1 350万元。

PSA变压吸附程控阀故障的处理

河南神马尼龙化工有限公司变压吸附(PSA)装置程控阀多次出现故障,实际运行中部分程控阀亦有内漏现象,使生产无法运行,必须停车,以便将程控阀取出并进行检修。介绍了停车方案、开车方案及注意事项。