變壓吸附（PSA）分離凈化煤氣提純一氧化碳的工藝過程分析與優(yōu)化

【摘要】：變壓吸附技術(shù)操作簡單,原料氣源適應(yīng)范圍寬,是一種高效節(jié)能的氣體分離技術(shù),在石油化工、環(huán)保等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文介紹了某化工廠年產(chǎn)30萬噸醋酸工程中配套的70000Nm3/h變壓吸附提純一氧化碳裝置的工藝操作方法和正進(jìn)行的技術(shù)改造及其取得的效果。通過調(diào)節(jié)循環(huán)時(shí)間、改變時(shí)序、調(diào)整公共閥門延遲時(shí)間和動(dòng)作時(shí)間等方法來處理粗脫碳段逆放CO2純度不穩(wěn)定和凈化氣CO2含量偏高的問題；通過增加緩沖罐和自調(diào)閥的方法穩(wěn)定產(chǎn)品氫氣的壓力；硫濃縮段調(diào)整流程,更換催化劑,濃縮了H2S氣體,回收了大部分放空氣體。本文介紹了該裝置擬進(jìn)一步改造的措施,通過增加解吸氣壓縮機(jī)和采用抽真空方式充分降低CO2氣體中CO含量；系統(tǒng)增加管線及閥門,針對原料煤氣的不同來源選擇流程及控制時(shí)序；由于水分對吸附劑的粉化影響很大,考慮在入工段分水器后原料氣管線上安裝焦炭過濾器；安裝和使用過程中保護(hù)程控閥的密封面、部分閥門加裝限流孔板減少對密封面的沖刷,延長了程控閥運(yùn)轉(zhuǎn)周期。該變壓吸附系統(tǒng)自2008年10月投入運(yùn)行以來已再次驗(yàn)證了此煤氣分離系統(tǒng)的優(yōu)勢。 【關(guān)鍵詞】：變壓吸附 提純一氧化碳 程控閥 吸附劑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TQ546.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 前言9-14
• 1.1 論文的背景與意義9-11
• 1.2 論文的主要內(nèi)容11
• 1.3 論文的技術(shù)關(guān)鍵11-13
• 1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第2章 文獻(xiàn)綜述14-23
• 2.1 一氧化碳分離過程的類型與技術(shù)比較14-17
• 2.1.1 液氮洗滌法14
• 2.1.2 深冷分離法14
• 2.1.3 膜分離法14-15
• 2.1.4 吸收法15
• 2.1.5 變溫及變壓吸附法15-17
• 2.2 變壓吸附在氣體分離中的應(yīng)用與進(jìn)展17-23
• 2.2.1 變壓吸附在氣體分離中的應(yīng)用17-20
• 2.2.2 變壓吸附在氣體分離中的進(jìn)展20-23
• 第3章 變壓吸附的理論基礎(chǔ)23-37
• 3.1 變壓吸附概述——變壓吸附的基本步驟23-24
• 3.2 變壓吸附劑——吸附劑的選擇原則與用于提純一氧化碳的吸附劑24-27
• 3.2.1 吸附劑的種類及物理性質(zhì)24-26
• 3.2.2 正確地選擇吸附劑26
• 3.2.3 用于提純一氧化碳的吸附劑26-27
• 3.3 吸附平衡——吸附平衡式與平衡曲線及其應(yīng)用27-31
• 3.3.1 吸附平衡的定義27
• 3.3.2 吸附平衡式及其應(yīng)用27-29
• 3.3.3 吸附平衡曲線及其應(yīng)用29-31
• 3.4 吸附動(dòng)力學(xué)31-32
• 3.5 固定床吸附過程——床層描述與穿透曲線32-34
• 3.5.1 吸附前沿和吸附負(fù)荷曲線32-33
• 3.5.2 吸附穿透曲線33-34
• 3.6 吸附過程模擬34-37
• 第4章 現(xiàn)有變壓吸附提純一氧化碳的工藝流程和操作37-55
• 4.1 工藝流程——流程圖及其說明37-41
• 4.1.1 工藝過程概述37-38
• 4.1.2 重點(diǎn)控制工藝指標(biāo)38-39
• 4.1.3 工藝流程圖39-41
• 4.2 主要裝備——裝備一覽表及主要裝置圖41-44
• 4.3 全系統(tǒng)物料衡算44-47
• 4.4 工藝操作及其優(yōu)化47-51
• 4.5 正進(jìn)行的技術(shù)改造及其效果51-55
• 第5章 對變壓吸附提純一氧化碳裝置擬進(jìn)一步改造的措施55-64
• 5.1 充分降低CO_2氣體中CO含量,提高CO回收率55
• 5.2 針對原料煤氣的不同來源優(yōu)化變壓吸附工藝流程55-56
• 5.2.1 原料氣自甲醇凈化燃?xì)饷摿蛩?/span>56
• 5.2.2 原料氣自氣化爐后56
• 5.3 變壓吸附劑的優(yōu)選與延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期56-58
• 5.4 程控閥門的優(yōu)選與延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期58-61
• 5.4.1 程控閥門的優(yōu)選58
• 5.4.2 延長程控閥及配套電磁閥的運(yùn)轉(zhuǎn)周期58-61
• 5.5 優(yōu)化工藝操作條件與操作手段61-62
• 5.5.1 吸附操作條件的影響61
• 5.5.2 吸附質(zhì)性質(zhì)和濃度的影響61
• 5.5.3 時(shí)序,時(shí)基,塔區(qū)閥門及公共閥門延遲和動(dòng)作時(shí)間設(shè)置的影響61-62
• 5.5.4 微機(jī)控制器故障的影響62
• 5.6 確保工藝系統(tǒng)的密封狀態(tài)62
• 5.7 若干工藝裝備的改造62-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 致謝67-68
• 附錄1 本人在碩士研究生期間發(fā)表的論文68

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