CN103223288B - 变压吸附脱碳装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种提高处理负荷和回收率，实现节电降耗的变压吸附脱碳装置及工艺；包括与原料气管道相连通的水分离器，水分离器通过管道分别与第一工段吸附塔组进气口相连，第一工段吸附塔组的出气口通过半成品缓冲罐与第二工段吸附塔组进气口相连，第二工段吸附塔组的出气口通过管道依次与净化气缓冲罐和高压机相连；具有提高处理负荷和回收率，实现节电降耗的优点。
Description
技术领域
本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种提高处理负荷和回收率，实现节电降耗的变压吸附脱碳装置及工艺。
背景技术
PSA装置的设计取决于净化气要求的CO2百分比，越高则可在均压设计上加多，以多回收气体，尽量做到放空压力低，气体损失小。如何降低系统阻力，提高气体回收率成为变压吸附脱碳技术研究的重点。现有变压吸附脱碳装置，设计为一段20个吸附塔，二段20个吸附塔，运行时序为20-5-8/v4，二段为20-5-9/v4，处理气量为180000Nm3，净化气CO2为0.5％，通过上述设备的长期运行，发现在满机生产时，由于负荷较大，为了使净化气CO2控制在指标内，使各段吸附周期达到最短，放空次数增加，气体损失率增加。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种提高处理负荷和回收率，实现节电降耗的变压吸附脱碳装置及工艺。
本发明的目的是这样实现的：包括与原料气管道相连通的水分离器，水分离器通过管道分别与第一工段吸附塔组进气口相连，第一工段吸附塔组的出气口通过半成品缓冲罐与第二工段吸附塔组进气口相连，第二工段吸附塔组的出气口通过管道依次与净化气缓冲罐和高压机相连；所述第一工段吸附塔组为24个吸附塔并联，所述第二工段吸附塔组为24个吸附塔并联，所述第一工段吸附塔组分别与气体回收系统、气体放空管道、逆放气缓冲罐、抽空气缓冲罐、二氧化碳缓冲罐相连，逆放气缓冲罐和抽空气缓冲罐分别通过管道与二氧化碳缓冲罐相连，二氧化碳缓冲罐与二氧化碳压缩系统相连，第一工段吸附塔组与逆放气缓冲罐之间设有第一三通阀门，第一三通阀门的第三端通过第九阀门与气体放空管道相连，所述的第一工段吸附塔组与抽空气缓冲罐之间安装有第一真空泵；水分离器与第一工段吸附塔组进气口之间设有第一阀门，第一工段吸附塔组的出气口和半成品缓冲罐之间的管道上设有第二三通阀门，第二三通阀门的第一端与第一工段吸附塔组的出气口相连，第二三通阀门的第二端与半成品缓冲罐之间的管道上设有第二阀门，第二三通阀门与第一工段吸附塔组相连，半成品缓冲罐与第二工段吸附塔组之间设有第三阀门，所述第二工段吸附塔组通过分别与升压气缓冲罐，顺放气缓冲罐和吹风气燃烧装置相连，升压气缓冲罐和顺放气缓冲罐分别与第一工段吸附塔组相连，第二工段吸附塔组与吹风气燃烧装置之间设有第十阀门，所述第十阀门与第二工段吸附塔组之间设有第二真空泵；所述第二工段吸附塔组与净化气缓冲罐之间设有第六阀门，所述净化气缓冲罐通过管道与第二工段吸附塔组相连。
所述第二工段吸附塔组与升压气缓冲罐之间设有第五阀门，升压气缓冲罐与第一工段吸附塔组之间设有第八阀门；所述第二工段吸附塔组与顺放气缓冲罐之间设有第四阀门，顺放气缓冲罐与第一工段吸附塔组之间设有第七阀门。
一种变压吸附脱碳工艺包括如下步骤：
步骤一：使原料气经过水分离器去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组，所述第一工段吸附塔组由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过吸附，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，顺放，逆向放压一，逆向放压二，逆向放压三，抽空，预升压，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，预终充和终充的状态；上述为24个周期一个循环；
上述第一工段吸附塔组的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门和第九阀门使该吸附塔内的气体进入气体放空管道或逆放气缓冲罐内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐进入二氧化碳压缩系统内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐内；所述的逆放气缓冲罐与抽空气缓冲罐内的气体通过二氧化碳缓冲罐进入二氧化碳压缩系统内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门使半成品气进入第一工段吸附塔组或半成品缓冲罐内，进入第一工段吸附塔组的半成品气作为第一工段吸附塔组中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐内的半成品气在半成品缓冲罐后以稳定的流量压力2.0MPa-2.3MPa进入第二工段吸附塔组内，第二工段吸附塔组由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过吸附，顺放一，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，十均降，顺放二，逆向放压一，逆向放压二，抽真空，十均升，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，终充的状态；上述为24个周期一个循环；
上述第二工段吸附塔组的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐进入第一工段吸附塔组内，作为第一工段吸附塔组内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐进入第一工段吸附塔组内，作为第一工段吸附塔组内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组后，第二工段吸附塔组出气口的气体为二氧化碳含量≤1.2％的净化气，所述的净化气通过净化气缓冲罐进入高压机内，净化气缓冲罐通过管道与第二工段吸附塔组相连，使净化气缓冲罐内的净化气作为第二工段吸附塔组中吸附塔的终充气使用。
本发明包括增加吸附塔和优化时序控制系统，包括增加8台吸附塔，可以实现在每个半个运行周期内均有6个吸附塔吸附，延长吸附时间；在工艺上第一工段吸附塔组和第二工段吸附塔组各再增加一次均压，提高氮氢气纯度，从而减少废气量。优化时序装置：本发明的运行时序一段为24-6-9R/V5，二段为24-6-10/V5，处理气量为200000m3/h，净化气CO2含量为0.8-1.2％，降低了脱碳系统阻力，由44Kpa下降至38Kpa，可使系统电耗下降3Kwh，同时由于延长了吸附时间。采用六塔同时吸附气体回收率比原有工艺平均回收率提高了0.97％，吸附时间延长了12％；净化气气量按105000Nm3/h计算，多回收有效气体1000Nm3/h，使合成氨产量升高0.33T/h(按吨合成氨折净化气3000m3)，全年按有效生产350天，吨氨耗煤1.06吨计算，全年可节煤2938.32吨(吨煤1100元计)，直接经济效益323.2152万元。
本发明具有提高处理负荷和回收率，实现节电降耗的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明流程方框图。
图3为本发明第一工段吸附塔组的运行时序图。
图4为本发明第二工段吸附塔组的运行时序图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，本发明包括与原料气管道相连通的水分离器1，水分离器1通过管道分别与第一工段吸附塔组2进气口相连，第一工段吸附塔组2的出气口通过半成品缓冲罐3与第二工段吸附塔组4进气口相连，第二工段吸附塔组4的出气口通过管道依次与净化气缓冲罐7和高压机8相连；所述第一工段吸附塔组2为24个吸附塔并联，所述第二工段吸附塔组4为24个吸附塔并联，所述第一工段吸附塔组2分别与气体回收系统21、气体放空管道22、逆放气缓冲罐23、抽空气缓冲罐25、二氧化碳缓冲罐26相连，逆放气缓冲罐23和抽空气缓冲罐25分别通过管道与二氧化碳缓冲罐26相连，二氧化碳缓冲罐26与二氧化碳压缩系统27相连，第一工段吸附塔组2与逆放气缓冲罐23之间设有第一三通阀门19，第一三通阀门19的第三端通过第九阀门18与气体放空管道22相连，所述的第一工段吸附塔组2与抽空气缓冲罐25之间安装有第一真空泵24；水分离器1与第一工段吸附塔组2进气口之间设有第一阀门10，第一工段吸附塔组2的出气口和半成品缓冲罐3之间的管道上设有第二三通阀门20，第二三通阀门20的第一端与第一工段吸附塔组2的出气口相连，第二三通阀门20的第二端与半成品缓冲罐3之间的管道上设有第二阀门11，第二三通阀门20与第一工段吸附塔组2相连，半成品缓冲罐3与第二工段吸附塔组4之间设有第三阀门12，所述第二工段吸附塔组4通过分别与升压气缓冲罐6，顺放气缓冲罐5和吹风气燃烧装置28相连，升压气缓冲罐6和顺放气缓冲罐5分别与第一工段吸附塔组2相连，第二工段吸附塔组4与吹风气燃烧装置28之间设有第十阀门9，所述第十阀门9与第二工段吸附塔组4之间设有第二真空泵29；所述第二工段吸附塔组4与净化气缓冲罐7之间设有第六阀门15，所述净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连。所述第二工段吸附塔组4与升压气缓冲罐6之间设有第五阀门14，升压气缓冲罐6与第一工段吸附塔组2之间设有第八阀门17；所述第二工段吸附塔组4与顺放气缓冲罐5之间设有第四阀门13，顺放气缓冲罐5与第一工段吸附塔组2之间设有第七阀门16。
一种变压吸附脱碳工艺，包括如下步骤：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过吸附，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，顺放，逆向放压一，逆向放压二，逆向放压三，抽空，预升压，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，预终充和终充的状态；上述为24个周期一个循环；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22或逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气进入第一工段吸附塔组2或半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.0MPa-2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过吸附，顺放一，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，十均降，顺放二，逆向放压一，逆向放压二，抽真空，十均升，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，终充的状态；上述为24个周期一个循环；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量≤1.2％的净化气，所述的净化气通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例1
当需要处理气量为150700Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第一周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第一周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气通过净化气缓冲罐7进入高压机8内。
实施例2
当需要处理气量为151000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第一周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.0MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第一周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为0.6％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例3
当需要处理气量为158000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第二周期的前半段24个吸附塔的状态依次为吸附，吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入一部分进入气体放空管道22内，另一部分气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.15MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第二周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1％的净化气，所述的净化气的一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例4
当需要处理气量为158400Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第二周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第二周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例5
当需要处理气量为169000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第三周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.0MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第三周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例6
当需要处理气量为170000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第三周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降，吸附，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.0MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第三周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例7
当需要处理气量为174000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第四周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第四周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.1％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例8
当需要处理气量为176000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第四周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降，吸附，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第四周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为0.9％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例9
当需要处理气量为180000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第五周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第五周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为0.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例10
当需要处理气量为185000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第五周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降，吸附；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.1MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第五周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降，吸附；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例11
当需要处理气量为190000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第六周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，预终充，二均升，四均升，六均升，八均升，预升压，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压三，逆向放压一，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入逆放气缓冲罐23内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.2MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第六周期的前半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压一，十均降，八均降，六均降，四均降，二均降，顺放一；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
实施例12
当需要处理气量为200000Nm3的原料气时：
步骤一：使原料气经过水分离器1去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组2，所述第一工段吸附塔组2由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第六周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，终充，一均升，三均升，五均升，七均升，九均升，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，抽空，逆向放压二，顺放，八均降，六均降，四均降，二均降；
上述第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统21内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门19和第九阀门18使该吸附塔内的气体进入气体放空管道22内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵24，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐25内；所述的逆放气缓冲罐23与抽空气缓冲罐25内的气体通过二氧化碳缓冲罐26进入二氧化碳压缩系统27内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组2出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门20使半成品气一部分进入第一工段吸附塔组2内，另一部分半成品气进入半成品缓冲罐3内，进入第一工段吸附塔组2的半成品气作为第一工段吸附塔组2中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐3内的半成品气在半成品缓冲罐3后以稳定的流量压力2.3MPa进入第二工段吸附塔组4内，第二工段吸附塔组4由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，上述24个周期为一个循环，在24个周期中第六周期的后半段24个吸附塔的状态依次为：吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，吸附，终充，二均升，四均升，六均升，八均升，十均升，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，抽真空，逆向放压二，顺放二，九均降，七均降，五均降，三均降，一均降；
上述第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐6进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐5进入第一工段吸附塔组2内，作为第一工段吸附塔组2内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置28燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组4后，第二工段吸附塔组4出气口的气体为二氧化碳含量为1.2％的净化气，所述的净化气一部分通过净化气缓冲罐7进入高压机8内，净化气的另一部分由净化气缓冲罐7通过管道与第二工段吸附塔组4相连，使净化气缓冲罐7内的净化气作为第二工段吸附塔组4中吸附塔的终充气使用。
如图3、4所示，本发明不局限与上述实施例，本发明中的第一工段吸附塔组2的24个吸附塔中的每个吸附塔依次经过：吸附(A)，一均降(1D)，二均降(2D)，三均降(3D)，四均降(4D)，五均降(5D)，六均降(6D)，七均降(7D)，八均降(8D)，九均降(9D)，顺放(PP)，逆向放压一(D1)，逆向放压二(D2)，逆向放压三(D3)，抽空(V)，预升压(R)，九均升(9R)，八均升(8R)，七均升(7R)，六均升(6R)，五均升(5R)，四均升(4R)，三均升(3R)，二均升(2R)，一均升(1R)，预终充(Fr)和终充(FR)的状态；第二工段吸附塔组4的24个吸附塔中的每个吸附塔依次经过：吸附(A)，顺放一(PP1)，一均降(1D)，二均降(2D)，三均降(3D)，四均降(4D)，五均降(5D)，六均降(6D)，七均降(7D)，八均降(8D)，九均降(9D)，十均降(10D)，顺放二(PP2)，逆向放压一(D1)，逆向放压二(D2)，抽真空(V)，十均升(10R)，九均升(9R)，八均升(8R)，七均升(7R)，六均升(6R)，五均升(5R)，四均升(4R)，三均升(3R)，二均升(2R)，一均升(1R)和终充(FR)的状态。本发明中第一工段吸附塔组2和第二工段吸附塔组4的工作状态可根据实施例1至实施例12和上述每个吸附塔需要经过的时序状态循环工作。本发明中的所有阀门和三通阀门均可采用人工控制或电脑控制两种方式。
本发明原理主要是利用吸附剂在吸附压力下，吸附剂有选择性地吸附CO2，低压下自动脱析CO2的原理，实现对CO2的脱除，从而实现把原料气中的CO2脱除以达到净化气体的目的。本发明中的吸附剂为：活性氧化铝，硅胶或活性炭。
本发明的工作原理为：原料气通过有吸附剂的第一工段吸附塔组2，CO2被吸附下来，其余的气体继续往后走，这个过程对于某一个吸附塔来说是间歇式的，被吸附的CO2中也含有少量H2和N2，所以通过一系列压力变化，中间不纯的CO2被回收利用，比较纯的CO2去合成尿素；当进入第二工段吸附塔组4气体内含有少量的CO2，这些气体进入第二工段吸附塔组4后，同样CO2被吸附下来，这部分气体也是通过一系列压力变化，中间形成不同成分的气体作用各不同；净化气缓冲罐7内的气体完全是H2和N2继续往后走，去合成氨。所述的原料气中主要包含有CO2，H2和N2。
Claims (3)
1.一种变压吸附脱碳装置，包括与原料气管道相连通的水分离器(1)，其特征在于：水分离器(1)通过管道分别与第一工段吸附塔组(2)进气口相连，第一工段吸附塔组(2)的出气口通过半成品缓冲罐(3)与第二工段吸附塔组(4)进气口相连，第二工段吸附塔组(4)的出气口通过管道依次与净化气缓冲罐(7)和高压机(8)相连；所述第一工段吸附塔组(2)为24个吸附塔并联，所述第二工段吸附塔组(4)为24个吸附塔并联，所述第一工段吸附塔组(2)分别与气体回收系统(21)、气体放空管道(22)、逆放气缓冲罐(23)、抽空气缓冲罐(25)、二氧化碳缓冲罐(26)相连，逆放气缓冲罐(23)和抽空气缓冲罐(25)分别通过管道与二氧化碳缓冲罐(26)相连，二氧化碳缓冲罐(26)与二氧化碳压缩系统(27)相连，第一工段吸附塔组(2)与逆放气缓冲罐(23)之间设有第一三通阀门(19)，第一三通阀门(19)的第三端通过第九阀门(18)与气体放空管道(22)相连，所述的第一工段吸附塔组(2)与抽空气缓冲罐(25)之间安装有第一真空泵(24)；水分离器(1)与第一工段吸附塔组(2)进气口之间设有第一阀门(10)，第一工段吸附塔组(2)的出气口和半成品缓冲罐(3)之间的管道上设有第二三通阀门(20)，第二三通阀门(20)的第一端与第一工段吸附塔组(2)的出气口相连，第二三通阀门(20)的第二端与半成品缓冲罐(3)之间的管道上设有第二阀门(11)，第二三通阀门(20)与第一工段吸附塔组(2)相连，半成品缓冲罐(3)与第二工段吸附塔组(4)之间设有第三阀门(12)，所述第二工段吸附塔组(4)通过分别与升压气缓冲罐(6)，顺放气缓冲罐(5)和吹风气燃烧装置(28)相连，升压气缓冲罐(6)和顺放气缓冲罐(5)分别与第一工段吸附塔组(2)相连，第二工段吸附塔组(4)与吹风气燃烧装置(28)之间设有第十阀门(9)，所述第十阀门(9)与第二工段吸附塔组(4)之间设有第二真空泵(29)；所述第二工段吸附塔组(4)与净化气缓冲罐(7)之间设有第六阀门(15)，所述净化气缓冲罐(7)通过管道与第二工段吸附塔组(4)相连。
2.根据权利要求1所述变压吸附脱碳装置，其特征在于：所述第二工段吸附塔组(4)与升压气缓冲罐(6)之间设有第五阀门(14)，升压气缓冲罐(6)与第一工段吸附塔组(2)之间设有第八阀门(17)；所述第二工段吸附塔组(4)与顺放气缓冲罐(5)之间设有第四阀门(13)，顺放气缓冲罐(5)与第一工段吸附塔组(2)之间设有第七阀门(16)。
3.一种变压吸附脱碳工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：使原料气经过水分离器(1)去除原料气中的水分；
步骤二：使步骤一去除水分后的原料气经过第一工段吸附塔组(2)，所述第一工段吸附塔组(2)由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过：吸附，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，顺放，逆向放压一，逆向放压二，逆向放压三，抽空，预升压，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，预终充和终充的状态；上述24个周期为一个循环；
上述第一工段吸附塔组(2)的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放状态时，该吸附塔内的气体进入气体回收系统(21)内；当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体进入气体放空管道(22)内；当吸附塔进入逆向放压二状态时，可通过调节第一三通阀门(19)和第九阀门(18)使该吸附塔内的气体进入气体放空管道(22)或逆放气缓冲罐(23)内；当吸附塔进入逆向放压三状态时，该吸附塔内的气体通过二氧化碳缓冲罐(26)进入二氧化碳压缩系统(27)内；当吸附塔进入抽空状态时，启动第一真空泵(24)，使该吸附塔内的气体进入抽空气缓冲罐(25)内；所述的逆放气缓冲罐(23)与抽空气缓冲罐(25)内的气体通过二氧化碳缓冲罐(26)进入二氧化碳压缩系统(27)内；
步骤三：上述步骤二中的原料气在经过上述运行状态后在第一工段吸附塔组(2)出气口排出半成品气，通过调节第二三通阀门(20)使半成品气进入第一工段吸附塔组(2)或半成品缓冲罐(3)内，进入第一工段吸附塔组(2)的半成品气作为第一工段吸附塔组(2)中吸附塔的终充气使用，其中进入半成品缓冲罐(3)内的半成品气在半成品缓冲罐(3)后以稳定的流量压力2.0MPa-2.3MPa进入第二工段吸附塔组(4)内，第二工段吸附塔组(4)由24个吸附塔并联构成，其中每个吸附塔依次经过24个周期，每个吸附塔在24个周期内经过吸附，顺放一，一均降，二均降，三均降，四均降，五均降，六均降，七均降，八均降，九均降，十均降，顺放二，逆向放压一，逆向放压二，抽真空，十均升，九均升，八均升，七均升，六均升，五均升，四均升，三均升，二均升，一均升，终充的状态；上述24个周期为一个循环；
上述第二工段吸附塔组(4)的24个吸附塔中，当吸附塔进入顺放一状态时，该吸附塔内的气体通过升压气缓冲罐(6)进入第一工段吸附塔组(2)内，作为第一工段吸附塔组(2)内吸附塔的预终充气使用，当吸附塔进入逆向放压一状态时，该吸附塔内的气体通过顺放气缓冲罐(5)进入第一工段吸附塔组(2)内，作为第一工段吸附塔组(2)内吸附塔的预升压气使用，当吸附塔进入逆向放压二或抽真空状态时，该吸附塔内的气体通过吹风气燃烧装置(28)燃烧；
步骤四：步骤三中的半成品气经过第二工段吸附塔组(4)后，第二工段吸附塔组(4)出气口的气体为二氧化碳含量≤1.2％的净化气，所述的净化气通过净化气缓冲罐(7)进入高压机(8)内，净化气缓冲罐(7)通过管道与第二工段吸附塔组(4)相连，使净化气缓冲罐(7)内的净化气作为第二工段吸附塔组(4)中吸附塔的终充气使用。
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