南京工业大学吸附分离技术研究所紧紧围绕资源合理利用、环境保护、节能降耗时代三大主题，十多年来一直围绕化工、农药、石油化工等行业的气体、液体的分离技术进行开发研究工作，已获得一批相关的可靠工业化数据和经济效益，科技成果在相关行业得到了广泛地转化与应用，产品通过紧密联系的南京华华化工公司也已投放市场，在国内外享有一定的声誉。具体的开发技术有：

①光气原料煤气的吸附净化技术；②芳烃联合装置中石脑油的吸附脱氯技术；③氢气和液化气的常温吸附脱氯及脱硫技术；④气体及液体物料的深度吸附干燥技术；⑤气体和液体脱硫技术；⑥有机溶剂蒸汽的无二次污染的回收利用技术；⑦变压吸附制一氧化碳技术；⑧变压吸附回收烯烃技术；⑨结合CO 的提纯技术羰基合成甲酸甲酯、碳酸二甲酯工艺等十多项技术。近来重点推广变压吸附回收一氧化碳及乙烯、羰基合成碳酸二甲酯技术。

1. 项目意义

在乙烯及炼油工业生产过程中通常要排放部分循环气体，从而造成大量乙烯损失，比如全国乙烯氧化生产环氧乙烷排放损失的乙烯总量就达到1.5 万吨左右，FCC 装置集中的地区排放造成的乙烯损失数量更是相当可观，而且排放气组分复杂，典型的环氧乙烷排放气组成为C2H429.16% 、CH453.6% 、C2H60.19%、O25%、Ar3.24%、N21.3%、CO27.53%；在炼铁过程中同时会副产高炉气从高炉顶排出，有文献报道年排放高炉气达到180 亿m3，典型的高炉气组成为CO 25.65%、CO2 15.33%、N2 55.37%、H2 3.1%、CH4 0.54%。由于乙烯排放气、高炉气中组分多、性质相近等，回收利用有较大困难，目前国内钢铁行业大多将富余的高炉气直接排放空气中，乙烯排放气直接用作燃料，即污染环境又浪费资源，由此可见，回收排放气中C2H4 及CO 对资源合理利用、环境保护、节能降耗具有十分重要的意义。另外，对于回收工业废气中有用组分及去除杂质，吸附法比其它分离方法具有优势的事实已被生产实践所证明，特别是变压吸附技术（简称PSA 技术），具有设备简单、能量消耗低、过程全部实现自动控制等优点，已在气体和液体的分离中得到广泛的应用。

2. 项目介绍

以PSA 工艺回收工业废气中C2H4 为例，在一定压力下，利用C2H4 在NJ型专用吸附剂上优先吸附特性，使其得到富集；吸附C2H4 后的吸附剂床层，经减压抽真空后，C2H4 被脱附出来进行回收，同时吸附剂得到再生。C2H4 回收装置由三台吸附器（V1001A、B、C）、顺放气缓冲罐（V1003）、真空泵（C1001A、B）、成品气缓冲罐（V1004）和乙烯压缩机组成（C1002）。装置流程方块图如下图1 所示，其中吸附器是本装置的核心部分。

一个吸附器在吸附步骤后需进行降压、再生和加压等步骤后才能继续发挥吸附作用，这样吸附过程是间断的，但通过多个吸附器的相互连接，不同步骤交替错开，可实现吸附过程的连续操作。

3. 工业装置（见图2）

图2 PSA 工艺回收C2H4 工业装置

4. 主要性能与特点

特点与用途：专用吸附剂对CO 或C2H4 具有很高的选择性吸附性能，用变压再生回收纯度较高的一氧化碳或乙烯。NA 型一氧化碳专用吸附剂特别适用于各种含氮气体净化和提纯一氧化碳；NJ 型专用吸附剂特别适用于环氧乙烷生产排放气中回收乙烯。

基本性能

（1）外形：黑色条状 φ1.6~3.0 mm；

（2）平衡吸附容量：≥20 mL/g 吸附剂；

（3）耐磨强度：≥95%(wt)；

（4）堆积密度：0.5~0.6 kg/L。

使用条件

（1）使用温度：5~60 ℃；

（2）使用压力：≤10 MPa；

（3）空速：≤1500 h-1。

执行标准：Q/320000HT02-2001

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