210 000 m3/h变换气变压吸附脱碳装置运行总结

（柳州化工股份有限公司，广西 柳州545002）

［中图分类号］TQ 113.26⁺4［文献标识码］B ［文章编号］1004-9932(2013)03-0027-02

我公司老合成氨厂净化系统原变压吸附脱碳装置（简称PSA脱碳装置）的作用是脱除变换气中的CO₂，送出合格的净化气作为氨合成的原料气，同时获得产品气CO₂供尿素、联碱等工序使用。PSA脱碳装置采用二段法进行串级脱碳，处理气量为150 000 m³/h。随着合成氨产能的不断扩大，该装置已不能满足生产的要求。2009年底，为了配合400 kt/a合成氨技改项目的进行，公司决定在PSA脱碳装置之前增加1套处理气量为210 000 m³/h的PSA脱碳装置（简称PSA-预脱碳装置），与PSA脱碳装置串联运行。PSA- 预脱碳装置于2011年6月底投入生产，目前状况稳定，运行良好。本文就该装置的运行情况作一总结。

1  工艺流程简述

原PSA脱碳装置采用二段法吸附，即一段吸附和二段吸附。一段吸附采用20-5-10/V时序，即20台吸附塔、10级压力均升降、5塔吸附、抽真空（V）解吸，抽真空由8台真空泵完成，每塔在每一个循环周期内都经历吸附、10级压力均升降、顺放、逆放、抽真空、预升压、最终升压，共26个步骤。二段吸附采用20-5-11/V时序，与一段类似，只是压力均升降采用11级，抽真空由4台真空泵完成，每塔在每一个循环周期内都经历吸附、11级压力均升降、逆放、抽真空、最终升压，共26个步骤。

PSA-预脱碳装置采用20-6-9/PP＆V工艺，即设20台吸附塔，任何时刻均有6台吸附塔同时进料吸附，其余14台吸附塔分别进行均压、顺放或逆放、抽真空解吸。

经过变换脱硫后的原料气（变换气），CO₂含量约30%（体积分数，下同），压力为2.0 MPa左右，经气液分离器除去游离水后，进入PSA-预脱碳装置正处于吸附状态的吸附塔，在塔内杂质CO₂等被吸附剂吸附，CO₂含量约15%的半成品气从塔顶流出，进入半成品气缓冲罐。吸附饱和的吸附剂经过抽真空再生，得到CO₂含量约98%的产品气送尿素或联碱工序作原料气。半成品气从PSA-预脱碳装置出来后，进入PSA脱碳装置，先后进入一段吸附和二段吸附正处于吸附状态的吸附塔，吸附剩余的CO₂，CO₂含量低于1.5%的合格净化气输送到合成高压机四段进口。二段吸附的逆放气和一段吸附的顺放气分别回收至一段和预脱碳段当作预升压气使用，其余的顺放、逆放、抽真空气基本是未作处理而直接放空。

2  主要设计工艺参数