变压吸附工艺原理

变压吸附工艺原理本装置采用变压吸附技术回收氯乙烯分馏尾气中的氯乙烯和乙炔，同时使净化后气体达标排放。所谓变压吸附就是利用吸附剂对混合气体中不同组份吸附容量的差异且对同一组份的吸附量随压力变化而呈现差异的特性吸附剂在加压时选择吸附原料气中的氯乙烯和乙炔等吸附能力交强的组份，吸附能力交弱的组份如氢气和氮气等作为净化气由吸附塔出口排出，排放至大气或输出到后续工段。减压（逆向放压及抽真空）时吸附的氯乙烯和乙炔得到解吸、解吸气经解吸气缓冲罐混合后返回PVC生产系统，同时吸附剂获得再生。工艺过程实施：本装置的主工艺流程为5—1—3VP工艺，即5个吸附塔在任意时刻有1塔进料3次均压带顺放抽空及冲洗解吸工艺，每个吸附塔在一次循环中需要经历吸附、顺向放压1、顺向放压2、压力均衡1降、压力均衡2降、压力均衡3降、逆向放压、抽空及抽空冲洗、压力均衡3升、压力均衡2升、压力均衡1升及最终压力等十二个步骤。工艺流程（变压吸附）：自尾气冷凝器防空的尾气在一定压力和温度下进入本装置界区，先经原料气加热器加热至20——40℃，然后竟流量计计量后经管道和程控阀1进入吸附塔。尾气中的氯乙烯和乙炔气体被吸附剂吸留下来，净化气则从程控阀2排出，通过管道吸附压力调节阀、流量计计量后输出外界进入防空总管。本装置解吸气作为产品气分两部分排出，第一部分是吸附塔逆向放压的排出气体，该部分气体经程控阀6排出吸附塔，通过管道、程控阀进入解吸气缓冲罐A、经调节阀进入解吸气缓冲罐B和抽空气混均后进入鼓风机升压后输出到后续系统；另一部分为真空解吸气，经程控阀3及管道有真空泵A、B抽出，经真空泵后冷却器冷却后进入缓冲罐B，和来自解吸气缓冲罐A的逆放气混合后进入鼓风机升压，升压后气体经管道、程控阀、止回阀输出界区外进入氯乙烯生产系统。变压吸附法回收精馏尾气中的氯乙烯一、原料气自全凝器及低塔顶的尾气，经尾气冷凝器回收部分氯乙烯，其余气体即为变压吸附系统的原料气。其主要组成有：VC气体（8—10%，体积比）。N2、H2、C2H2等不凝气。温度—20℃左右，压力0.5Mpa左右。低沸塔工作温度38～42℃，工作压力0.50～0.55Mpa，信发化工所用塔为垂直筛板塔。二、几种尾气回收法1、变温吸附法回收能力：尾气中含VC在2%以内，早期PVC装置中使用较多。缺点：乙炔不能回收；温度过高（＞120%）时，乙炔自聚，压力过高易爆炸。2、膜回收技术使用不多，海化一期采用此技术，二期改用变压吸附。缺点：大量H2、N2一起回收，影响生产能力。3、变压吸附法高压下吸附（0.50～0.55Mpa）,低压下解吸（0.08Mpa）,回收气体（20～30Mpa）回转化吸附后尾气VC含量13ppm，允许防空。三、吸附塔阀门：“一进、二出、三抽、四均压、五均修充、六逆放”吸附工艺：5—1—3VP工艺（我厂采用此工艺）：五个吸附塔、一个塔进料、三次均压。4—1—2VP工艺：四个吸附塔、一塔进料、二次均压。四、吸附剂吸附材料活性炭，每塔填装四层不同吸附能力的吸附剂。最低层：吸附水分（装置怕水）中间两层：吸附VC、C2H2。最上层：控制吸附精度。20wt/y装置尾气流量约1200m3/h，据流量，在基准值上调节吸附各步骤时间