变压吸附工艺在氯乙烯尾气回收装置中的应用.docVIP

变压吸附工艺在氯乙烯尾气回收装置中的应用 　　摘要:变压吸附气体分离技术在工业上得到了广泛应用 ,已逐步成为一种主要的气体分离技术。它具有能耗低、投资小、流程简单、操作方便、可靠性高、自动化程度高及环境效益好等特点。本文介绍了变压吸附工艺流程及其优势。 　　Abstract: Pressure swing adsorption separation technology has been widely applied in industry, and has become a main air separation technology. It has merits such as small investment, low energy consumption, simple, convenient operation, high reliability, high automation and environmental benefits. The paper introduced adsorption process and its advantages. 　　关键词:变压吸附;分离;技术;回收 　　Key words: pressure swing adsorption;separation;technology;recycling 　　中图分类号:TQ06文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0111-02 　　 　　0引言 　　目前,国内生产氯乙烯(VCM)大致有两种工艺:电石法和氧氯化法。这两种生产工艺的氯乙烯精馏工段的精馏尾气经冷凝器回收后的不凝气中仍然含有8%～12%的氯乙烯单体 (VCM),该尾气不加治理,直接排入大气,不仅造成资源浪费,而且严重的污染环境。为此,国内先后开发出活性炭吸附、膜吸附、活性碳纤维吸附和变压吸附等尾气处理技术来回收氯乙烯气体。但是,变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)是一种新型气体吸附分离技术,它有如下优点:①产品纯度高;②一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济;③设备简单,操作、维护简便;④连续循环操作,可完全达到自动化。因此,当这种新技术问世后,就受到各国工业界的关注,竟相开发和研究,发展迅速,并日益成熟。 　　1变压吸附分离技术原理和工艺流程 　　1.1 压吸附分离技术原理[1]变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)的基本原理是利用吸附剂对吸附质在不同分压下有不同的吸附容量、吸附速度和吸附力,并且在一定压力下对被分离的气体混合物的各组分有选择吸附的特性,加压吸附除去原料气中杂质组份,减压脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。因此,采用多个吸附床,循环地变动所组合的各吸附床压力,就可以达到连续分离气体混合物的目的。吸附常常是在压力环境下进行的,变压吸附提出了加压和减压相结合的方法,它通常是由加压吸附、减压再组成的吸附一解吸系统。在等温的情况下,利用加压吸附和减压解吸组合成吸附操作循环过程。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加,并随着压力的降低而减少,同时在减压(降至常压或抽真空)过程中,放出被吸附的气体,使吸附剂再生,外界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。因此,变压吸附既称等温吸附,又称无热再生吸附。PVC精馏尾气是采用变压吸附技术(PSA)来实现气体分离的。变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内表面对气体分子的物理吸附和解析为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分不易吸附低沸点组分的原理和减压下吸附量减少的特征,将原料气(尾气)在一定压力下通过吸附剂床层,VCM、非甲烷总烃等高沸点组分被选择吸附,低沸点组分则因不易被吸附而通过吸附床层,达到VCM、非甲烷总烃等组分与其他组分分离。然后在减压下解吸被吸附的VCM、非甲烷总烃等组分使吸附剂获得重生。有利于再次进行吸附、解析分离,增加经济效益。这种高压下吸附VCM、非甲烷总烃,减压下解吸的过程为变压吸附。 　　1.2 变压吸附工艺流程PVC精馏尾气经压缩机加压并经流量计计量后进入由多台吸附塔组成的PSA系统,由入口端通入原料气,VCM和乙炔被吸附剂吸附,每台吸附器在不同时间依次经历吸附(A)、均压降(EiD)、顺放(PP)、逆放(D)、抽空(V)、抽空冲洗(VP)、均压升(EiR)、最终升压(FR)等步骤,脱除了VCM和乙炔的气体从出口放出,一部分返回到吸附塔内用做再生冲洗气,另一部分作为净化气输出放空。被吸附的VCM和乙炔气体在逆放和抽空过程中被解吸出来作为产品气,同时吸附剂获得再生,吸附塔进入下周期的吸附循环。产品气经过两级稳压后进入压缩机加压并稳压输出回收利用。精馏尾气变压吸附回收装