[发明专利]空分装置内空气吸附净化系统

说明书

本发明提供了一种空分装置内空气吸附净化系统，涉及化工领域。包括第一吸附塔、第二吸附塔、换热器和PLC控制系统，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔并联，第一吸附塔和第二吸附塔的出口端设置CO₂检测器；换热器进口端与污氮连接，且换热器的出口端串联第一吸附塔和第二吸附塔；PLC控制系统基于CO₂检测器检测的CO₂含量数据控制第一吸附塔和第二吸附塔的切换。通过PLC控制系统的应用，减少了DCS系统接入输出的控制点数，减少DCS操作人员工作量，也避免了人员犯错的几率，提高了系统可靠性。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种空分装置内空气吸附净化系统。

背景技术

分子筛吸附装置是大型低温精馏空分过程中必需的重要设备，用以将水、CO₂、碳氢化合物等高沸点、高凝点和可燃物等化学组分从空气中脱除，使之降低到工艺要求和安全要求浓度以下。如果吸附达不到工艺要求和安全要求，水、CO₂会导致在空分装置低温部分凝固而堵塞管道，而碳氢化合物与空分装置中的富氧或纯氧接触，发生火灾，甚至爆炸。因此，吸附过程操作是否正常，事关空分装置的正常和安全操作。

目前所用吸附过程，通常有两个吸附塔A1和A2，一个进行吸附，另一个进行再生-冷却，这两个塔在两个过程之间相互切换。当一个塔吸附饱和后，就进行再生，切换到另一个塔进行吸附。这两个塔在时间上要进行协调，并且再生-冷却所用时间不能大于吸附时间。否则，就出现再生-冷却不彻底，影响后续吸附过程效果。但是，如果再生-冷却时间远小于吸附时间，再生-冷却的条件就更为苛刻，造成吸附剂颗粒要承受更大的摩擦和温度应力，使之破碎和粉化，造成吸附塔的压降升高，降低吸附剂的寿命，提高空分装置的动力消耗。此外，还会提高再生加热器E1所需蒸汽消耗。因此，使空分装置两个吸附器的吸附过程与再生-冷却过程时间上相互协调，对降低操作费用有重大意义。但吸附与再生-冷却操作之间的协调，目前更多是通过人工监控和干预，有很大的经验性和主观性，对吸附剂会有着程度不同的伤害，降低了吸附剂的使用时间，也提高了蒸汽消耗和操作费用。

此外，目前所用吸附过程，有很多操作变量也需要人工判断决策，不但提高了人的工作量，也降低了吸附设备操作的可靠性。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种空分装置内空气吸附净化系统，解决了现有的空分吸附装置操作需要人工操作，主观性和经验性强，导致的操作可靠性低、操作费用高的技术问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种空分装置内空气吸附净化系统，包括：

第一吸附塔；

第二吸附塔，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔并联，且，所述第一吸附塔和所述第二吸附塔的出口端设置CO₂检测器；

换热器，所述换热器进口端与污氮连接，且所述换热器的出口端串联所述第一吸附塔和所述第二吸附塔；

PLC控制系统，所述PLC控制系统基于所述CO₂检测器检测的CO₂含量数据控制所述第一吸附塔和所述第二吸附塔的切换。

优选的，所述工艺气输送管上设置有第一流量计，所述换热器的污氮进口处设置有第三流量计，所述PLC基于所述第一流量计的流量大小，控制所述第三流量计的流量大小。

优选的，所述第一吸附塔的进口端设置有第一压力检测器，所述第二吸附塔的进口端设置有第二压力检测器；所述第一吸附塔和所述第二吸附塔串联工艺气输送管，所述工艺气输送管上设置有第三压力检测器；

所述PLC控制系统基于所述第一压力检测器、第二压力检测器以