[发明专利]节能型混合气体的分子筛分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合气体的分子筛分离装置，特别是一种节能型混 合气体的分子筛分离装置。它适用于天然气中脱除水、合成甲醇工艺中 吹除气中的甲醇回收、化工工艺气体中氨的脱除及回收和化工工艺气体 中硫化物的脱除及回收等。

背景技术

目前工业上使用的分子筛分离装置常用双塔流程。工作时，一塔吸 咐，另一塔再生，当吸咐饱和后，本塔立即转为再生，而另一塔由再生 立即转为吸咐，使分离过程连续进行。下面以天然气脱除水为例说明其 工作过程和存在的问题。参见图4，其吸咐过程是：天然气原料通过吸咐 塔200A时，气体中的水分被塔中的分子筛吸附，出塔的天然气即可满足 液化天然气(简称LNG)和压缩天然气(简称CNG)对露点的要求； 再生过程是：使用系统已脱水的天然气(即气水分离器400出来气体) 经电加热器600升温到～220℃，从干燥塔200B的塔釜进入塔中，将塔 中分子筛吸附的水份蒸发而带出，同时自身温度下降到～120℃，塔顶出 塔的含水天然气经过空冷器300后，降温到～40℃，气体中的水份被冷 凝成雾滴，再经过气水分离器400的气水分离，将冷凝水分离而排放， 不凝的天然气经加压泵500加压，再经电加热器600的加热升温到～220 ℃后，又进入干燥塔200B，形成循环。这一再生过程使用的是一种热 再生的方法，它可将吸满水的分子筛中的水分通过蒸发而解吸，使分子 筛恢复吸附能力。上述工艺的优点是：处理后的天然气露点低(-100℃ 以下)，可实现全自动化操作，而缺点是：在加热、冷凝的再生过程中， 能耗高，低处理气量时更明显，热能的利用率只有50％左右。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术中的不足，提供一种节能型混合气体 分子筛分离装置，达到节能减排的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

它至少由两个或多个干燥/吸咐塔、空冷器、气水分离器、电加热器 组成，所述各干燥/吸附塔的塔顶引出管均分为两路，一路通过一个阀门 并入混合气进气管，另一路也通过一个阀门并入一个总引出管，所述的 总引出管与空冷器的进气管相接，所述空冷器的出气管与气水分离器的 进气管相接，所述气水分离器的出气管与电加热器的进气管相接，所述 各干燥/吸附塔的塔釜引出管也均分为两路，一路通过一个阀门与混合气 出气管相接，另一路也通过一个阀门与电加热器的出气管相接，其改进 之处是：在所述的进气管上设有一个微滤器；在各干燥/吸附塔塔顶的总 引出管与空冷器之间增设一个气/气换热器，该换热器用于各干燥/吸附塔 塔顶总引出热气与气水分离器引出冷气的热交换。

本发明进一步改进的技术方案如下：

所述的气/气换热器为波纹管换热器。

所述微滤器中滤芯由不锈钢316L丝毡材料折叠制成。

通过上述技术方案可以看出，本发明将前置过滤器置换成了一个微 滤器，该微滤器可使进入吸附塔气体中的液滴由＜10μm降到＜1μm， 从而大大减轻了吸咐过程的负荷，降低了运行成本和能耗；同时，本发 明在热再生流程中，又加了一级气/气换热器，使干燥塔出来的低位热和 水冷凝热都得到了回收，减少了空冷器向空气中的热能排放，同时还节 约了电加热器的能耗。仅经过上述两点改进，本发明就取得了显著的节 能减排效果。本发明进一步的改进是提高微滤器的过滤性能和换热器的 换热效率，使它们的性能和换热效率达到最佳，最终达到更好的节能减 排效果。实际运行表明，本发明的热能利用率由50％左右提高到80％左 右，取得了较为理想的成效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是波纹管热换器的结构示意图。

图3是微滤器的结构示意图。

图4是现有分子筛分离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面仍以天然气脱除水的双塔流程为例说明本装置的结构和工 作原理。