一種lng深冷分離富氫尾氣氫氣回收裝置及工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于氣體分離領域，尤其涉及一種LNG深冷分離富氫尾氣氫氣回收裝置及 工藝，或者說是一種LNG深冷分離富氫尾氣回收氫氣的變壓吸附(PSA)裝置及工藝。
【背景技術】
[0002] 焦爐煤氣制LNG生產過程中，深冷液化分離工序完成后，產生大量的富氫尾氣，富 氫氣的產量與原料氣的多少和裝置的大小直接關聯，現有的富氫氣體回收氫氣的變壓吸附 (PSA)工藝均采用大型裝置，當小產量的富氫體回收氫氣的變壓吸附(PSA)工藝采用大型裝 置時，會帶來的設備浪費。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種適用于小裝置、小產量的富氫氣體回收氫氣的LNG深冷 分離富氫尾氣氫氣回收裝置及工藝，多提供一種工藝規模，填補裝置工藝規模之間的空檔， 避免因產能與裝置不匹配小產量使用大型裝置帶來的設備浪費。
[0004] 本發明的目的是這樣實現的，一種LNG深冷分離富氫尾氣回收裝置，包括，第一吸 附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔，第一吸附塔、第二吸 附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔的原料口依次連接第一入口控制 閥、第二入口控制閥、第三入口控制閥、第四入口控制閥、第五入口控制閥、第六入口控制 閥； 第一入口控制閥、第二入口控制閥、第三入口控制閥、第四入口控制閥、第五入口控制 閥、第六入口控制閥另一端同時與原料入口端相通； 第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附塔的氣體出 口分別依次串接第一級第一控閥、第一級第二控閥、第一級第三控閥、第一級第四控閥、第 一級第五控閥、第一級第六控閥的一端； 第一級第一控閥、第一級第二控閥、第一級第三控閥、第一級第四控閥、第一級第五控 閥、第一級第六控閥的另一端分別依次串接第二級第一控閥、第二級第二控閥、第二級第三 控閥、第二級第四控閥、第二級第五控閥、第二級第六控閥至產品氫出口端； 每一個第一級控閥和第二級控閥之間并列連接有三排升壓均壓閥，第一排升壓均壓閥 分別是:第一排第一升壓均壓閥、第一排第二升壓均壓閥、第一排第三升壓均壓閥、第一排 第四升壓均壓閥、第一排第五升壓均壓閥、第一排第六升壓均壓閥；第二排升壓均壓閥分別 是:第二排第一升壓均壓閥、第二排第二升壓均壓閥、第二排第三升壓均壓閥、第二排第四 升壓均壓閥、第二排第五升壓均壓閥、第二排第六升壓均壓閥；第三排升壓均壓閥分別是： 第三排第一升壓均壓閥、第三排第二升壓均壓閥、第三排第三升壓均壓閥、第三排第四升壓 均壓閥、第三排第五升壓均壓閥、第三排第六升壓均壓閥；第一排升壓均壓閥另一端相互連 通并至第二廢氣排出口；第二排升壓均壓閥另一端相互連通;第三排升壓均壓閥另一端相 互連通；由入口控制閥、吸附塔、第一級控閥和第二級控閥構成陣列的六路縱向支路；由六 路縱向支路中連接的三排升壓均壓閥構成陣列的三路橫向支路;陣列的三路橫向支路閥和 陣列的六路縱向支路閥分別與控制單元電連接。
[0005] 所述的第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附塔、第六吸附 塔的原料口分別通過第一反回控制閥、第二反回控制閥、第三反回控制閥、第四反回控制 閥、第五反回控制閥、第六反回控制閥與第一廢氣排出口相通構成陣列的第四路橫向支路。
[0006] 一種LNG深冷分離富氫尾氣氫氣回收工藝，由一種LNG深冷分離富氫尾氣回收裝置 中三路橫向支路閥、六路縱向支路閥由控制單元對6個吸附塔分別進行時序控制完成如下 步驟： 步驟1:第一吸附塔工作在A狀態，第二吸附塔工作在E3R狀態，第三吸附塔工作在ElR狀 態，第四吸附塔工作在D狀態，第五吸附塔工作在E3D狀態，第六吸附塔工作在ElD狀態； 步驟2:第一吸附塔工作在A狀態，第二吸附塔工作在R狀態，第三吸附塔工作在E2R狀 態，第四吸附塔工作在P狀態，第五吸附塔工作在PP狀態，第六吸附塔工作在E2D狀態； 步驟3:第一吸附塔工作在ElD狀態，第二吸附塔工作在A狀態，第三吸附塔工作在E3R狀 態，第四吸附塔工作在ElR狀態，第五吸附塔工作在D狀態，第六吸附塔工作在E3D狀態； 步驟4:第一吸附塔工作在E2D狀態，第二吸附塔工作在A狀態，第三吸附塔工作在R狀 態，第四吸附塔工作在E2R狀態，第五吸附塔工作在P狀態，第六吸附塔工作在PP狀態； 步驟5:第一吸附塔工作在E3D狀態，第二吸附塔工作在ElD狀態，第三吸附塔工作在A 狀態，第四吸附塔工作在E3R狀態，第五吸附塔工作在ElR狀態，第六吸附塔工作在D狀態； 步驟6:第一吸附塔工作在PP狀態，第二吸附塔工作在E2D狀態，第三吸附塔工作在A狀 態，第四吸附塔工作在R狀態，第五吸附塔工作在E2R狀態，第六吸附塔工作在P狀態； 步驟7:第一吸附塔工作在D狀態，第二吸附塔工作在E3D狀態，第三吸附塔工作在ElD 狀態，第四吸附塔工作在A狀態，第五吸附塔工作在E3R狀態，第六吸附塔工作在ElR狀態； 步驟8:第一吸附塔工作在P狀態，第二吸附塔工作在PP狀態，第三吸附塔工作在E2D狀 態，第四吸附塔工作在A狀態，第五吸附塔工作在R狀態，第六吸附塔工作在E2R狀態； 步驟9:第一吸附塔工作在ElR狀態，第二吸附塔工作在D狀態，第三吸附塔工作在E3D 狀態，第四吸附塔工作在ElD狀態，第五吸附塔工作在A狀態，第六吸附塔工作在E3R狀態； 步驟10:第一吸附塔工作在E2R狀態，第二吸附塔工作在P狀態，第三吸附塔工作在PP 狀態，第四吸附塔工作在E2D狀態，第五吸附塔工作在A狀態，第六吸附塔工作在R狀態； 步驟11:第一吸附塔工作在E3R狀態，第二吸附塔工作在ElR狀態，第三吸附塔工作在D 狀態，第四吸附塔工作在E3D狀態，第五吸附塔工作在ElD狀態，第六吸附塔工作在A狀態； 步驟12:第一吸附塔工作在R狀態，第二吸附塔工作在E2R狀態，第三吸附塔工作在P狀 態，第四吸附塔工作在PP狀態，第五吸附塔工作在E2D狀態，第六吸附塔工作在A狀態； 其中，A是吸附，ElD是一次均壓，E2D是二次均壓，E3D是三次均壓，PP是順向放壓，D是逆 向放壓，P是沖洗，R是產品氣沖壓，ElR是一次沖壓，E12R是二次沖壓，E3R是三次沖壓。
[0007] 本發明的優點是:本發明采用陣列的三路橫向支路閥和陣列的六路縱向支路閥分 別與控制單元電連接，分別對第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔、第五吸附 塔、第六吸附塔進行控制，在任何時刻內，總有一個吸附塔處于吸附步驟，其他五個塔則分 別處在不同的再生和升壓步驟。該工藝由吸附、再生和升壓三個步驟構成一個循環周期。被 分離的富氫尾氣體經過原料氣管線進入吸附塔，經吸附劑吸附，產品氫通過產品管線送至 氫氣儲罐，吸附步驟完成后進入再生步驟，再生步驟包括3次均壓，順向放壓，逆放壓，沖洗。 再生步驟結束后，進入升壓步驟。升壓步驟包括:三次沖壓和產品氫沖壓，這樣就完成了一 個循環周期。因此，本發明適用于小裝置、小產量的富氫體回收氫氣的變壓吸附(PSA)工藝， 避免小產量使用大型裝置帶來的設備浪費。
【附圖說明】
[0008] 圖1是本發明的結構示意圖。
[0009] 圖中，1、第一吸附塔；2、第二吸附塔；3、第三吸附塔；4、第四吸附塔；5、第五吸附 塔;6、第六吸附塔;7、原料入口端;8、產品氫出口端;9、第一廢氣排出口； 10、第二廢氣排出 □ 〇
【具體實施方式】
[0010] 如圖1所示，一種LNG深冷分離富氫尾氣回收裝置，包括，第一吸附塔1、第二吸附塔 2、第三吸附塔3、第四吸附塔4、第五吸附塔5、第六吸附塔6,第一吸附塔1、第二吸附塔2、第 三吸附塔3、第四吸附塔4、第五吸附塔5、第六吸附塔6的原料口依次連接第一入口控制閥 16、第二入口控制閥26、第三入口控制閥36、第四入口控制閥46、第五入口控制閥56、第六入 口控制閥66; 第一入口控制閥16、第二入口控制閥26、第三入口控制閥3