[发明专利]尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法

权利要求书

1、尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，采用二段变压吸附装置串联操作，原料气以煤为原料的合成氨变换气，第一段变压吸附装置用于提纯二氧化碳，第二段变压吸附装置用于分离氢、氮气；第一段变压吸附装置在一个循环周期中依次经历吸附A、均压降ED、产品二氧化碳置换P、产品二氧化碳降压D、抽真空VC、二段气升压2ER、均压升ER、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第二段变压吸附装置在一个循环周期中依次经历吸附A、均压降ED、回收RG、抽真空VC、均压升ER、最终升压FR变压吸附工艺步骤；第一段变压吸附装置均压降ED结束时，吸附塔瞬间流出气中二氧化碳浓度为50～96％(V)。

2、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第一段变压吸附装置吸附塔内由下到上装填的吸附剂为活性氧化铝、活性炭及细孔硅胶，或活性氧化铝及活性炭，或活性氧化铝及细孔硅胶，第二段变压吸附装置吸附塔内装填的吸附剂只为细孔硅胶。

3、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第一段变压吸附装置产品二氧化碳置换P步骤结束后，先将吸附塔内的产品二氧化碳放入均压缓冲罐，当吸附塔与均压缓冲罐的压力基本平衡后，再将吸附塔内的产品二氧化碳放入气柜。

4、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第二段变压吸附装置吸附塔的回收RG步骤是将其吸附塔内均压降完成后的气体逆向放入该中间独立吸附床T，该中间独立吸附床T也可以用缓冲罐代替。

5、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第二段变压吸附装置吸附塔在回收RG和抽真空VC步骤之间有逆向放压BD步骤。

6、根据权利要求1或4所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第一段变压吸附装置吸附塔抽真空VC步骤结束后与中间独立吸附床T或缓冲罐连通，或直接与第二段变压吸附装置均压降结束后的吸附塔连通，用第二段变压吸附装置吸附塔回收RG步骤的气体对第一段变压吸附装置吸附塔升压。

7、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于，第一段变压吸附装置出口气中二氧化碳的平均浓度为2～9％(V)，在此范围内，二氧化碳的平均浓度越高效果越好。

8、根据权利要求1所述尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于第一段变压吸附装置均压降ED结束时，吸附塔瞬间流出气中二氧化碳浓度最佳为75～90％(V)，均压降ED结束后的压力即为产品二氧化碳置换压力。

9、根据权利要求1所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于两段变压吸附装置吸附步骤A的压力为0.6～3.6MPa，两段变压吸附装置的吸附压力可以不相等。

10、根据权利要求4所述的尿素生产中氢氮气高回收率两段变压吸附脱碳工艺方法，其特征在于吸附床T所用的吸附剂为活性炭、硅胶或分子筛中的一种。