变压吸附装置放空气的回收利用

（兖矿鲁南化肥厂，山东 滕州277527）

［中图分类号］ X 78［文献标识码］B［文章编号］1004-9932（2012）05-0032-01

我厂配套100 kt/a醋酐项目的变压吸附制CO装置2010年6月一次性试车成功。该装置原设计一、二段吹扫气放空，既浪费又造成一定环境污染。为此，结合我厂的实际生产情况，对该放空气进行了回收利用。

1  情况介绍

变压吸附制CO装置由3部分组成，分别为粗脱碳段(PSA1)、精脱碳段(PSA2)和提纯CO段(PSA3)。气化炉来的水煤气通过脱硫和脱碳净化后，进入变压吸附装置。在粗脱碳段，经过12次均压、逆放及吹扫等步骤将气体中的大部分CO₂除去，出粗脱碳段的气体CO₂体积分数控制在0.8%以下，进入精脱碳段。在精脱碳段，通过8次均压、逆放及吹扫等步骤除去气体中剩余的CO₂，出精脱碳段的气体CO₂体积分数控制在0.1%以下，进入提纯CO段。在提纯CO段，通过12次均压、逆放，最终得到纯度在98.8%以上的CO，经压缩机加压送往醋酐工段使用。装置分离出的氢气送至甲醇净化工段，作为合成甲醇的原料气。

设计进变压吸附装置的气体流量为15 400 m³/h，压力2.2 MPa，温度40 ℃，其组分含量为：CO 54.27%，CO₂ 2.83%，H₂ 42.09%，（H₂S＋COS）0.1×10-6，N₂ 0.65%，（CH₄+Ar）0.16%。由于一、二段吹扫气压力低、气量少，原设计没有考虑回收，直接配管引至火炬放空。但在实际运行生产中发现，系统满负荷生产时（气量15 400 m³/h）的放空气流量竟高达1 650 m³/h。放空气压力约为0.001 MPa，其组分含量为:CO 60%，CO₂ 30%，H₂ 8%，其他为惰性气体。放空气中有效气体（CO+H₂）含量较高（流量高达1 122 m³/h），直接放空不但对环境造成一定污染，而且对我厂节能降耗工作带来一定影响。因此，如何回收此部分放空气成为我厂技改技措的重大课题。

2  回收方案的制定和选择

根据我厂的实际情况，制定了2套回收方案。

方案一经硫回收风机提压后作为酸性气炉和尾气炉燃料气

目前我厂克劳斯硫回收装置的酸性气炉和尾气炉均以合成氨系统的弛放气为燃料气。将变压吸附放空气引至硫回收系统，经硫回收风机提压后作为酸性气炉和尾气炉燃料气方案的优点是：① 放空气压力仅为0.001 MPa，利用硫回收风机进行提压即可满足酸性气炉和尾气炉焚烧要求；② 只需50 m左右的管道即可配至硫回收的风机入口，投资少，工期短，见效快。缺点是：