專利名稱：一種深度干燥氣體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體分離領(lǐng)域，是一種使用變壓吸附和變溫吸附技術(shù) 分離氣體混合物中部分組分的方法。
二背景技術(shù)：
對于純氣體深度干燥，慣常使用的方法為變溫吸附。使用變溫吸
附工藝，通常會使用5A、 4A、 13X等分子篩作為干燥劑。由于5A、 4A、 13X等分子篩吸附水蒸汽后再生困難，因此需要投資很多用于 建造裝置，和浪費更多的再生能耗。
對于全部使用5A、 4A、 13X等分子篩作為干燥劑的工藝流程， 由于全部吸附劑都需要使用高熱量的氣體再生吸附劑，因此，總需求 的熱量相對就多。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了降低能耗，同時節(jié)省投資，本發(fā)明利用多段吸附的策略，用 來降低再生能耗。
至少有兩個吸附器，原料氣通過其中一個吸附器獲得低水蒸汽含 量的凈化氣體；吸附器中包含至少兩種吸附劑，前段為水蒸汽干燥能 力弱卻容易解吸的吸附劑，后段水蒸汽干燥能力強卻容易不解吸的吸 附劑；后段吸附劑再生時流出的氣體可以對前段吸附劑具有再生功 能。
前段為水蒸汽干燥能力弱卻容易解吸的吸附劑，可以是硅膠、氧化鋁、以及其它容易解吸水份的吸附劑。
后段水蒸汽干燥能力強卻容易不解吸的吸附劑，可以是13x、5A、 4A分子篩以及其它可以深度吸附水蒸汽，不容易解吸水份的吸附劑， 該吸附劑的再生必須使用熱再生。
對于全部使用5A、 4A、 13X等分子篩作為干J燥劑的工藝流程， 由于全部吸附劑都需要使用高熱量的氣體再生吸附劑，因此，總需求 的熱量相對就多。
本發(fā)明前段使用吸附能力相對弱，但是解吸相對容易的吸附劑， 那么吸附相同水蒸汽量的后段吸附劑使用量減少很多。
后段吸附劑使用熱再生，熱再生的后段流出氣體對于前段吸附劑 直接具有再生功能，不需要另外提供再生熱源。
后段吸附劑使用數(shù)量的減少，直接結(jié)果就是再生所需要的熱量相 應(yīng)成比例減少。
本發(fā)明所稱的原料氣，可以是氫氣、 一氧化碳、甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷、乙烯、乙炔、氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、以及其他可以作 為化工、冶金、航空等專業(yè)可用的原料。
本發(fā)明所稱的變壓吸附工藝，可以是2~12個吸附塔組成每一級。
具體實施例方式
實施例l:某氣體氫氣濃度99.9°/。，水蒸汽含量為露點2(TC，需 要降低露點到-7(TC以下。
經(jīng)過壓縮到壓力為0.3MPa (表)，經(jīng)過預(yù)凈化，除去氣體中的機 械水成分成為原料氣，設(shè)置兩個吸附塔，其中一個吸附塔通過原料氣，吸附塔出口氣體濃度為露點到-70。C以下，另外一個塔用于再生吸附 劑。兩個塔輪換操作，得到合格的凈化氣體。
每個吸附塔中均設(shè)置三層吸附劑，第一層為活性氧化鋁1/3，第 二層為硅膠1/3，第三層為13X分子篩1/3。
處于再生狀態(tài)的吸附塔，前段吸附劑可以通過降壓過程解吸大部 分吸附水，同時，采用已經(jīng)干燥好的凈化氣吹掃加熱后的13X分子 篩層，使13X分子篩層吸附的水逐漸脫附，而流出的吹掃氣直接對 硅膠和氧化鋁吸附的水繼續(xù)有解吸作用。
實施例2:某氣體一氧化碳濃度99.99%，水汽含量為100ppm， 需要降低水汽到lppm以下。
經(jīng)過壓縮到壓力為0.1MPa (表)，設(shè)置兩個吸附塔，其中一個吸 附塔通過原料氣，吸附塔出口氣體濃度為lppm以下，另外一個塔用 于再生吸附劑。
每個吸附塔中均設(shè)置二層吸附劑，第一層為活性氧化鋁2/3，第 二層為13X分子篩1/3。
處于再生狀態(tài)的吸附塔，前段吸附劑可以通過降壓過程解吸大部 分吸附水，同時采用已經(jīng)干燥好的凈化氣吹掃加熱后的13X分子篩 層，使13X分子篩層吸附的水逐漸脫附，而流出的吹掃氣直接對硅 膠和氧化鋁吸附的水繼續(xù)有解吸作用。
實施例3:某氣體甲垸濃度99%，水汽含量為1%，需要降低水 汽到0.05%以下。
經(jīng)過壓縮到壓力為l.OMPa (表)，設(shè)置三個吸附塔，其中一個吸附塔通過原料氣，吸附塔出口氣體濃度為0.05%以下，另外兩個塔用 于再生吸附劑。
每個吸附塔中均設(shè)置二層吸附劑，第一層為硅膠2/3，第二層為 5A分子篩1/3。
處于再生狀態(tài)的吸附塔，前段吸附劑可以通過降壓過程解吸大部 分吸附水，同時采用已經(jīng)干燥好的凈化氣吹掃加熱后的5A分子篩層， 使5A分子篩層吸附的水逐漸脫附，而流出的吹掃氣直接對硅膠吸附 的水繼續(xù)有解吸作用。
可以把吸附劑分層使用的方法，也可以通過塔與塔之間串聯(lián)來使 用，不超出本發(fā)明的范圍。
本專利經(jīng)過實際生產(chǎn)過程使用，確實降低了深度干燥過程中的能 耗，節(jié)約了成本。
權(quán)利要求
1、一種含有水蒸汽的混合氣體為原料氣，其降低水蒸汽含量的方法，其特征在于，使用變壓和變溫吸附氣體分離工藝，并且經(jīng)過以下的步驟(1)至少有兩個吸附器，原料氣通過其中一個吸附器獲得低水蒸汽含量的凈化氣體；(2)吸附器中包含至少兩種吸附劑，前段為水蒸汽干燥能力弱卻容易解吸的吸附劑，后段水蒸汽干燥能力強卻容易不解吸的吸附劑；(3)后段吸附劑再生時流出的氣體可以對前段吸附劑具有再生功能。
2、 權(quán)利要求1所稱的前段為水蒸汽干燥能力弱卻容易解吸的吸附 劑，可以是硅膠、氧化鋁、以及其它容易解吸水份的吸附劑。
3、 權(quán)利要求1所稱的后段水蒸汽干燥能力強卻容易不解吸的吸附 劑，可以是13x、 5A、 4A分子篩以及其它可以深度吸附水蒸汽，不 容易解吸水份的吸附劑，該吸附劑的再生必須使用熱再生。
4、 權(quán)利要求1所稱的原料氣可以是氫氣、二氧化碳、 一氧化碳、 甲烷、乙垸、丙烷、丁垸、乙烯、乙炔、氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、 以及其他可以作為化工、冶金、航空等專業(yè)可用的原料。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種含水蒸汽混合氣體深度干燥水份的方法，使用多層分段吸附的方法。含有水蒸汽的混合氣體為原料氣，其深度降低水蒸汽含量的方法，其特征在于，使用變壓和變溫吸附氣體分離工藝，至少有兩個吸附器，原料氣通過其中一個吸附器獲得低水蒸汽含量的凈化氣體，吸附器中包含至少兩種吸附劑，前段為水蒸汽干燥能力弱卻容易解吸的吸附劑，后段水蒸汽干燥能力強卻容易不解吸的吸附劑，前段吸附劑可以通過降壓過程解吸大部分吸附水。同時，后段吸附劑再生時流出的氣體可以對前段吸附劑具有再生功能。原料氣可以是氫氣、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、乙炔、氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、以及其他可以作為化工、冶金、航空等專業(yè)可用的原料。
文檔編號B01D53/26GK101596396SQ20091005971
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者皓 楊 申請人:皓 楊