本發(fā)明涉及變壓吸附氣體分離領(lǐng)域，特別涉及一種能夠清晰分割易吸附組分和不易吸附組分的變壓吸附氣體分離工藝。
背景技術(shù)：
：變壓吸附是利用氣體吸附質(zhì)與固體吸附劑之間存在的分子間力差異進(jìn)行分離的一種氣體分離工藝。在變壓吸附工藝中，原料氣體通常是含有兩種或兩種以上不同組分的混合氣體，人們將與吸附劑之間吸附力相對(duì)較強(qiáng)的氣體組分或混合氣體組分稱為易吸附組分，而將與吸附劑之間吸附力相對(duì)較弱的氣體組分或混合氣體組分稱為不易吸附組分。通常情況下，在較高壓力的吸附步驟，當(dāng)原料氣體穿過吸附床時(shí)，其中的易吸附組分被吸附床內(nèi)裝填的具有巨大比表面積的吸附劑吸附，從吸附床出口側(cè)獲得不易吸附組分產(chǎn)品氣物流；再在隨后的吸附劑再生過程中，通過降低吸附床壓力或降低易吸附組分的氣相分壓等手段，將易吸附組分從吸附劑上脫附出來，使吸附劑得到再生，同時(shí)得到易吸附組分產(chǎn)品氣物流。在變壓吸附氣體分離實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)易吸附組分和不易吸附組分的清晰分割一直是人們最求的目標(biāo)。因?yàn)椋逦指钜馕吨蛛x獲得的易吸附組分產(chǎn)品氣和不易吸附組分產(chǎn)品氣的濃度更高，而濃度更高的產(chǎn)品氣往往具有更高的使用價(jià)值和更廣泛的用途；清晰分割還意味著易吸附組分產(chǎn)品氣中帶出更少的不易吸附組分，和不易吸附組分產(chǎn)品氣中帶出更少的易吸附組分，因此，易吸附組分和不易吸附組分的收率更高。但是變壓吸附過程實(shí)現(xiàn)清晰分割易吸附組分和不易吸附組分并非易事。相對(duì)于單純獲得高濃度的不易吸附組分來說，在一個(gè)變壓吸附單元內(nèi)想要高收率地，同時(shí)獲得高濃度的易吸附組分產(chǎn)品氣，難度往往要大得多。比如現(xiàn)有變壓吸附分離回收氫氣工藝中，不易吸附組分氫氣的濃度動(dòng)輒達(dá)到99.9v%以上，但易吸附組分產(chǎn)品物流中氫氣濃度往往也在15~30v%，因此通常氫氣的回收率只有85~93%左右。難點(diǎn)在于，結(jié)束吸附操作的吸附床內(nèi)仍然留存有大量不易吸附組分，這些不易吸附組分有些是被吸附劑吸附的，有些是吸附床死空間和管道內(nèi)殘留的，只有將吸附床內(nèi)的不易吸附組分充分排盡并回收，使易吸附組分在吸附床內(nèi)得到充分濃縮，才能在之后的降壓過程中獲得高濃度的易吸附組分產(chǎn)品氣。而在多數(shù)情況下，當(dāng)吸附步驟結(jié)束后吸附床降至一定壓力時(shí)，再進(jìn)一步降壓排出吸附床內(nèi)不易吸附組分時(shí)，往往會(huì)伴隨易吸附組分的流出，因而往往是易吸附組分產(chǎn)品氣濃度越高，流出的易吸附組分越多。均壓降是一種最有效的濃縮吸附床內(nèi)易吸附組分的方法。就是將完成吸附步驟后壓力較高的均壓降步驟吸附床與完成降壓再生步驟后壓力較低的均壓升步驟吸附床連通，使兩座吸附床實(shí)現(xiàn)等壓，將均壓降步驟吸附床內(nèi)的不易吸附組分從吸附床出口側(cè)排入均壓升步驟的吸附床。均壓過程不僅能夠使均壓降步驟的吸附床得到濃縮，而且能夠使均壓降步驟排出氣體中的不易吸附組分和易吸附組分在均壓升步驟吸附床得到回收，并同時(shí)回收均壓降步驟吸附床的壓力能。因此，采用均壓工藝，甚至多次均壓工藝在現(xiàn)有變壓吸附實(shí)踐中十分普遍。但采用均壓工藝濃縮吸附床也有其局限性，首先，每增加一次均壓，需要增加一座吸附床，因此均壓次數(shù)越多，工藝流程越復(fù)雜，投資越大；其次，隨著均壓次數(shù)的增多，均壓壓差越來越小，因而均壓次數(shù)越多，工藝效率越低；再其次，均壓降排出氣體的易吸附組分濃度曲線相對(duì)不陡峭，這就意味著僅靠均壓降不太容易將吸附床內(nèi)不易吸附組分排盡；另外，有時(shí)過度的均壓降，會(huì)導(dǎo)致過多的易吸附組分排入均壓升的吸附床出口側(cè)，污染均壓升步驟吸附床，造成吸附步驟獲得的不易吸附組分產(chǎn)品氣中易吸附組分含量增加，從而降低易吸附組分的回收率。當(dāng)易吸附組分的吸附力較強(qiáng)時(shí)，這種現(xiàn)象更明顯。常見的濃縮吸附床內(nèi)易吸附組分的工藝方法還有順放步驟和置換步驟。順放步驟就是將吸附床順向降壓，將降壓過程中吸附床排出的氣體作為順放廢氣排出。與均壓降步驟相似，順放步驟也難以將吸附床內(nèi)不易吸附組分排盡。置換步驟就是從吸附床入口側(cè)引入部分易吸附組分產(chǎn)品氣，用易吸附組分產(chǎn)品氣置換吸附床，利用易吸附組分的吸附力強(qiáng)于不易吸附組分，因而后來者居上占據(jù)不易吸附組分原已占有的吸附位的競爭吸附原理將不易吸附組分置換出吸附床，因此置換過程也會(huì)產(chǎn)生置換廢氣。順放步驟產(chǎn)生的順放廢氣和置換過程產(chǎn)生的置換廢氣，統(tǒng)稱為濃縮廢氣，其中往往含有相當(dāng)量的易吸附組分，吸附床易吸附組分濃縮要求越高，排出的濃縮廢氣量就越大，濃縮廢氣中易吸附組分濃度也越高。如果不對(duì)濃縮廢氣進(jìn)行回收，易吸附組分的回收率將會(huì)受到顯著影響。美國專利us7740688b2公開了一種回收變換氣中易吸附組分co2的工藝流程，該專利中采用的濃縮方法是將完成均壓降后的吸附床繼續(xù)降壓順放，排盡吸附床內(nèi)的不易吸附組分，使吸附床內(nèi)co2得到濃縮，順放過程中排出的含有較高濃度co2的順放氣用壓縮機(jī)壓縮升壓后循環(huán)返回原料氣。中國專利cn104740972a公開了一種回收置換廢氣和順放氣的變壓吸附工藝，將置換廢氣和順放氣全部或部分地用壓縮機(jī)升壓后返回新鮮原料氣。上述工藝不但由于增加了順放氣和置換廢氣壓縮機(jī)，使得工藝裝置的投資、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積等顯著增加，而且由于混入了順放氣或置換廢氣，原料氣量增加，原料氣易吸附組分分壓降低，這會(huì)造成吸附床體積增加，并對(duì)吸附分離效果產(chǎn)生不利影響。中國專利cn100423811c采用吸附相組分（也就是本發(fā)明所說的易吸附組分）氣體對(duì)完成均壓降后的吸附床進(jìn)行置換，為了回收置換過程產(chǎn)生的置換廢氣中的易吸附組分，該專利專門設(shè)置了一個(gè)回收置換廢氣的變壓吸附單元，進(jìn)一步對(duì)置換廢氣進(jìn)行變壓吸附分離。這不但使得工藝流程變得復(fù)雜，導(dǎo)致整個(gè)變壓吸附裝置的投資、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積等顯著增加；而且由于置換廢氣易吸附組分分壓往往較低，在置換廢氣變壓吸附單元更難以獲得高濃度的易吸附組分產(chǎn)品；另外置換廢氣變壓吸附單元自身也還會(huì)產(chǎn)生置換廢氣，仍然存在排放置換廢氣如何回收的問題。因而，該工藝的實(shí)際工業(yè)裝置運(yùn)行效果是，易吸附組分產(chǎn)品濃度只有85v%左右，不易吸附組分產(chǎn)品中含有5~10v%的易吸附組分，易吸附組分產(chǎn)品回收率只有80~85%左右。正是由于缺少清晰分割易吸附組分和不易吸附組分的變壓吸附工藝，目前采用單獨(dú)一個(gè)變壓吸附單元回收不易吸附組分作為目的產(chǎn)品時(shí)，不易吸附組分的回收率往往不夠高；而回收易吸附組分作為目的產(chǎn)品時(shí)，往往難以高回收率地獲得高濃度的易吸附組分產(chǎn)品；或不得不使用更為復(fù)雜的回收工藝。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種在一個(gè)變壓吸附單元內(nèi)能夠清晰分割易吸附組分和不易吸附組分的變壓吸附工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種變壓吸附工藝，在一個(gè)變壓吸附單元內(nèi)將原料氣至少分離為易吸附組分產(chǎn)品氣和不易吸附組分產(chǎn)品氣兩股產(chǎn)品氣物流，變壓吸附裝置內(nèi)設(shè)置有至少2個(gè)內(nèi)部裝填吸附劑的吸附床，各吸附床按照設(shè)定的時(shí)序步驟交替運(yùn)行，每座吸附床至少依次經(jīng)歷以下操作步驟：a.吸附步驟：將原料氣體自吸附床入口引入吸附床，原料氣體在吸附壓力和吸附溫度下穿過吸附床過程中，其中的易吸附組分被吸附床內(nèi)裝填的吸附劑吸附下來，除去易吸附組分的不易吸附組分氣體從吸附床出口排出，其中部分作為終充氣返回終充步驟吸附床，其余部分作為不易吸附組分產(chǎn)品氣外排，當(dāng)吸附床易吸附組分的吸附前沿接近穿透吸附床時(shí)，停止吸附；b.均壓降步驟：將吸附床出口與其它處于均壓升步驟的吸附床或其它中間罐連通，使吸附床順向降壓，將吸附床內(nèi)含有少量易吸附組分的不易吸附組分氣體排至均壓升步驟吸附床或其它中間罐，使吸附床得到初步濃縮；c.濃縮步驟：將吸附床出口與處于預(yù)吸附步驟的吸附床入口連通，排盡吸附床內(nèi)不易吸附組分，使吸附床得到足夠濃縮，濃縮過程中，吸附床排出的含有易吸附組分的濃縮廢氣排至預(yù)吸附步驟的吸附床；d.回收步驟：從吸附床入口側(cè)逆向降壓，降壓過程中吸附在吸附劑上的易吸附組分逐漸脫附下來，降壓過程得到易吸附組分氣體或直接作為易吸附組分產(chǎn)品氣外排，或其中一部分作為置換氣返回濃縮步驟吸附床，其余部分作為易吸附組分產(chǎn)品氣外排；e.預(yù)吸附步驟：從吸附床入口側(cè)接收濃縮步驟吸附床排出的濃縮廢氣，濃縮廢氣中的易吸附組分被吸附床下層吸附劑吸附，不易吸附組分則進(jìn)入吸附床上層，此過程中吸附床壓力逐漸升高至預(yù)吸附壓力；f.均壓升步驟：將吸附床與處于均壓降步驟吸附床或其它中間罐連通，使吸附床得到部分升壓，同時(shí)回收排入的易吸附組分和不易吸附組分氣體；g.終充步驟：將吸附步驟得到的部分不易吸附組分氣體作為終充氣從吸附床出口側(cè)引入吸附床，將吸附床充壓至吸附壓力；h.循環(huán)步驟a~步驟g。進(jìn)一步，濃縮步驟包括順排步驟，即：順排步驟：從吸附床出口側(cè)順向降壓，排盡吸附床內(nèi)的不易吸附組分，使吸附床內(nèi)易吸附組分得到足夠濃縮，從吸附床出口側(cè)排出濃縮廢氣。進(jìn)一步，濃縮步驟包括置換步驟，即：置換步驟：從吸附床入口側(cè)引入部分易吸附組分氣體作為置換氣，用吸附力較強(qiáng)的易吸附組分置換出吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內(nèi)存留的不易吸附組分，使吸附床內(nèi)的易吸附組分得到足夠濃縮，置換過程中從吸附床出口側(cè)排出濃縮廢氣。進(jìn)一步，濃縮步驟包括先順排步驟，再置換步驟，即：順排步驟：從吸附床出口側(cè)順向降壓，排出吸附床內(nèi)的不易吸附組分，使吸附床內(nèi)易吸附組分得到進(jìn)一步濃縮，從吸附床出口側(cè)排出順排廢氣；置換步驟：從吸附床入口側(cè)引入部分易吸附組分氣體作為置換氣，用吸附力較強(qiáng)的易吸附組分置換出吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內(nèi)存留的不易吸附組分，使吸附床內(nèi)的易吸附組分得到足夠濃縮，置換過程中從吸附床出口側(cè)排出置換廢氣；其中，順排步驟產(chǎn)生的順排廢氣和置換步驟產(chǎn)生的置換廢氣單獨(dú)或混合作為濃縮廢氣排入預(yù)吸附步驟吸附床。進(jìn)一步，回收步驟包括逆放步驟，即：逆放步驟：從吸附床入口側(cè)逆向降壓，直至吸附床壓力等于或接近大氣壓力，將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，獲得易吸附組分氣體。進(jìn)一步，回收步驟包括抽真空步驟，即：抽真空步驟：從吸附床入口側(cè)用抽真空設(shè)備對(duì)吸附床進(jìn)行抽真空，將吸附床抽真空至低于大氣壓的抽真空壓力，使吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，從抽真空設(shè)備出口獲得易吸附組分氣體。進(jìn)一步，回收步驟包括先逆放步驟，再抽真空步驟，即：逆放步驟：從吸附床入口側(cè)逆向降壓，直至吸附床壓力等于或接近大氣壓力，將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，獲得逆放易吸附組分氣體；抽真空步驟：從吸附床入口側(cè)用抽真空設(shè)備對(duì)吸附床進(jìn)行抽真空，將吸附床抽真空至低于大氣壓的抽真空壓力，使吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，從抽真空設(shè)備出口獲得抽真空易吸附組分氣體；其中，逆放步驟產(chǎn)生的逆放易吸附組分氣體和抽真空步驟產(chǎn)生的抽真空易吸附組分氣體混合作為易吸附組分氣體。進(jìn)一步，選擇性地在抽真空步驟和預(yù)吸附步驟之間設(shè)置逆充步驟，即：逆充步驟：將吸附床出口與預(yù)吸附步驟吸附床出口連通，用預(yù)吸附步驟吸附床出口排出的氣體對(duì)吸附床進(jìn)行逆向充壓。進(jìn)一步，選擇性地在回收步驟與預(yù)吸附步驟之間設(shè)置1~2次均壓升步驟。進(jìn)一步，選擇性地在濃縮步驟后設(shè)置順放1步驟，即：順放1步驟：將吸附床出口與清洗氣罐或真空清洗步驟吸附床出口側(cè)連通，將吸附床排出的組成與濃縮步驟末期濃縮廢氣相近的氣體作為清洗氣排至清洗氣罐或真空清洗步驟吸附床；與此同時(shí)在抽真空步驟后設(shè)置真空清洗步驟，即：真空清洗步驟：在從吸附床入口側(cè)對(duì)吸附床進(jìn)行抽真空的同時(shí)，從吸附床出口側(cè)自清洗氣罐或順放1步驟吸附床引入清洗氣，在抽真空降低總壓和清洗氣降低分壓的共同作用下，進(jìn)一步將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，從抽真空設(shè)備出口獲得真空清洗易吸附組分氣，將真空清洗易吸附組分氣混入易吸附組分氣。進(jìn)一步，選擇性地在均壓降步驟或預(yù)吸附步驟的執(zhí)行過程中，或均壓降步驟或預(yù)吸附步驟完成前后設(shè)置順放步驟，即：順放步驟：從吸附床出口側(cè)順向外排主要成分是不易吸附組分的順放氣，使吸附床部分地降壓；當(dāng)包含順放步驟時(shí)，原料氣經(jīng)分離后得到不易吸附組分產(chǎn)品氣、易吸附組分產(chǎn)品氣和順放氣三股產(chǎn)品氣物流。進(jìn)一步，吸附床內(nèi)裝填的吸附劑包括活性氧化鋁、活性炭、硅膠、分子篩、樹脂、以及以這些吸附劑為載體而改性的功能吸附劑中的一種或它們的組合。進(jìn)一步，包括均壓降步驟和均壓升步驟的均壓次數(shù)為1~10次。進(jìn)一步，吸附步驟中的吸附壓力為0.1~6.0mpa（g）。進(jìn)一步，預(yù)吸附步驟中的預(yù)吸附壓力是0.1~1.0mpa（g）。進(jìn)一步，抽真空步驟的抽真空壓力是-0.05~-0.099mpa（g）。本發(fā)明所說的“順”或“順向”指的是順著吸附氣流的方向；“逆”或“逆向”指的是逆著吸附氣流的方向。適用于本發(fā)明變壓吸附分離工藝的原料氣是各種由兩種或兩種以上氣體組分組成的混合氣體，其中包含至少一種與吸附劑吸附力較強(qiáng)的易吸附組分和至少一種與吸附劑吸附力較弱的不易吸附組分。當(dāng)原料氣中含有兩種以上氣體組分時(shí)，與吸附劑之間吸附力相對(duì)較弱的氣體組分的混合組分被稱為不易吸附組分，而與吸附劑之間吸附力相對(duì)較強(qiáng)的氣體組分的混合組分被稱為易吸附組分。本發(fā)明工藝的目的產(chǎn)品可以是易吸附組分產(chǎn)品氣，也可以是不易吸附組分產(chǎn)品氣，或同時(shí)獲得易吸附組分產(chǎn)品氣和不易吸附組分產(chǎn)品氣；有時(shí)情況可能更為復(fù)雜，目的產(chǎn)品除了易吸附組分產(chǎn)品氣外，還包括不易吸附組分氣中的某些組分，而這些組分與其它不易吸附組分之間也存在吸附力的差異。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中有許多這類氣體需要分離回收。比如但不限于，從主要成分是氫氣、二氧化碳和其它燃料氣組分的合成氨或制氫變換氣中變壓吸附分離獲得氫氣產(chǎn)品氣和非氫燃料氣產(chǎn)品氣，或二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品和含氫氣體產(chǎn)品氣；從主要成分是氫氣、c2+（2個(gè)或2個(gè)以上碳原子數(shù)的烴類組分）輕烴組分和其它燃料氣組分的煉廠富烴富氫氣體中變壓吸附分離獲得c2+產(chǎn)品氣和含氫燃料氣產(chǎn)品氣，或氫氣產(chǎn)品氣和非氫燃料氣產(chǎn)品氣；從主要成分是氫氣、氮?dú)狻⒁谎趸肌⒓淄椤⒍趸迹约耙彝榈葻N類組分的焦?fàn)t煤氣中變壓吸附分離獲得氫氣產(chǎn)品氣和燃料氣產(chǎn)品氣，或富氫氣體產(chǎn)品氣和甲烷氣產(chǎn)品氣；從脫除二氧化碳后的水煤氣中分離回收一氧化碳?xì)怏w產(chǎn)品氣和富氫氣體產(chǎn)品氣；從主要成分是甲烷和c2+輕烴組分等的天然氣或油田伴生氣中變壓吸附分離獲得甲烷氣體產(chǎn)品氣和c2+產(chǎn)品氣；從主要成分為氮?dú)夂拖N組分的聚烯烴尾氣中變壓吸附分離獲得烯烴氣體產(chǎn)品氣和氮?dú)猱a(chǎn)品氣；從中低濃度煤層氣，或沼氣，或垃圾填埋場廢氣中變壓吸附分離獲得甲烷氣體產(chǎn)品氣等等大部分適合變壓吸附分離的物系。本發(fā)明使用的吸附劑根據(jù)原料氣組成、目的產(chǎn)品的要求、具體的工藝過程以及操作條件等因素綜合確定。通常的選擇原則是對(duì)易吸附組分有較大的動(dòng)態(tài)吸附容量，且對(duì)易吸附組分和不易吸附組分有較大分離系數(shù)，并有良好的機(jī)械性能和形狀等。這些吸附劑包括但不限于活性氧化鋁、活性炭、硅膠、分子篩、吸附樹脂等，或以這些吸附劑為載體而改性的各類功能吸附劑中的一種或多種吸附劑的組合。吸附床可以采用單一吸附劑床層，也可以采用多種吸附劑分層裝填的復(fù)合床層。熟悉本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的技術(shù)人員不難根據(jù)項(xiàng)目具體情況提出適合項(xiàng)目特點(diǎn)的吸附劑方案。吸附壓力指得是吸附步驟吸附床的操作壓力。吸附壓力升高有利于提高易吸附組分的氣相分壓，因此有利于增大吸附劑對(duì)易吸附組分的吸附容量，也有利于提高不易吸附組分產(chǎn)品物流的濃度和提高易吸附組分產(chǎn)品物流的濃度。通常情況下，吸附壓力根據(jù)氣源壓力、具體工藝要求、操作條件等因素綜合確定。本發(fā)明適宜的吸附壓力是0.1~6.0mpa（g）。吸附溫度指得是吸附步驟吸附床的操作溫度，或是原料氣操作溫度。通常吸附溫度降低有利于增大吸附劑的靜態(tài)吸附容量，也稍有利于增大吸附劑的動(dòng)態(tài)吸附容量。但在變壓吸附實(shí)踐中，鮮有單純?yōu)榱嗽龃笪絼┪饺萘慷鴮ｉT降低操作溫度的做法，因?yàn)檫@樣往往會(huì)付出更大的代價(jià)。本發(fā)明適宜的吸附溫度為0~60℃。均壓降步驟和均壓升步驟是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的工藝步驟，在現(xiàn)有變壓吸附技術(shù)中被廣泛采用。就是將壓力較高的處于均壓降步驟的吸附床與壓力較低的處于均壓升步驟的吸附床連通，靠兩座吸附床之間的壓差，將均壓降步驟吸附床內(nèi)的含有少量易吸附組分的不易吸附組分氣體排入均壓升步驟的吸附床內(nèi)，使均壓降步驟吸附床內(nèi)的易吸附組分吸附前沿更接近或突破吸附床出口，從而使均壓降步驟吸附床得到初步濃縮，同時(shí)回收均壓降排出的氣體，以及氣體的壓力能。一般來說，均壓升步驟最好都集中設(shè)置在預(yù)吸附步驟之后，這樣有利于為預(yù)吸附步驟吸納更多的濃縮廢氣提供空間，從而有利于降低置換步驟和預(yù)吸附步驟的吸附床壓力，或減少置換氣體消耗量。但當(dāng)工藝中有多次均壓過程時(shí)，也可選擇性地在在回收步驟與預(yù)吸附步驟之間設(shè)置1~2次均壓升步驟。均壓形式不僅僅局限于兩吸附床出口連通的“上上均壓”，也可以根據(jù)具體情況選擇性的采用各種已有技術(shù)的均壓方式，比如均壓降步驟吸附床出口與均壓升步驟吸附床入口連通的“上下均壓”，均壓降步驟吸附床入口與均壓升步驟吸附床入口連通的“下下均壓”，甚至吸附床中部連通均壓的均壓形式。均壓方式可以采用吸附床與吸附床連通的直接均壓方式，也可以采用將均壓步驟吸附床與中間罐連通的間接均壓方式。均壓次數(shù)的多少需要根據(jù)分離物系的操作條件和工藝要求等因素綜合確定。對(duì)于發(fā)明工藝來說，包含均壓降步驟和均壓升步驟的均壓過程（1次均壓降和1次均壓升構(gòu)成1次均壓過程）為1~10次。濃縮步驟是獲得高濃度易吸附組分的重要步驟。主要有兩種工藝手段，一是順排步驟，二是置換步驟，即：順排步驟：從吸附床出口側(cè)順向降壓，排出吸附床內(nèi)的不易吸附組分，使吸附床得到進(jìn)一步濃縮，從吸附床出口側(cè)排出濃縮廢氣。置換步驟：從吸附床入口側(cè)引入易吸附組分產(chǎn)品氣，用吸附力較強(qiáng)的易吸附組分置換出吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內(nèi)存留的吸附力較弱的不易吸附組分，使吸附床得到進(jìn)一步濃縮，置換過程中從吸附床出口側(cè)排出濃縮廢氣。根據(jù)分離物系的特點(diǎn)和要求，濃縮步驟可以選擇性地采用以下優(yōu)選方案：濃縮步驟為順排步驟。濃縮步驟為置換步驟。濃縮步驟為先順排步驟，再置換步驟。本發(fā)明所稱的順排步驟與現(xiàn)有技術(shù)的順放步驟和本發(fā)明的順放步驟相似但有所不同。順排步驟和順放步驟都是從吸附床出口側(cè)順向排出氣體；但現(xiàn)有技術(shù)順放步驟以及本發(fā)明順放步驟排出的氣體是排出本變壓吸附單元，而順排步驟排出的氣體是作為濃縮廢氣排入本變壓吸附單元內(nèi)預(yù)吸附步驟的吸附床。為與順放步驟相區(qū)別，本發(fā)明稱之為“順排步驟”。回收步驟的主要功能是回收易吸附組分產(chǎn)品氣。就是在濃縮步驟之后，通過降低吸附床壓力，從吸附床入口側(cè)獲得易吸附組分產(chǎn)品氣物流。當(dāng)濃縮步驟結(jié)束后吸附床壓力高于大氣壓時(shí)，降壓過程可以采用逆放步驟，即：逆放步驟：從吸附床入口側(cè)逆向降壓，直至吸附床壓力等于或接近大氣壓力，將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，獲得逆放易吸附組分氣體。而當(dāng)濃縮步驟或逆放步驟結(jié)束后吸附床壓力已達(dá)到或接近大氣壓，還需要進(jìn)一步降低吸附床壓力時(shí)，降壓過程可以采用抽真空步驟，即：抽真空步驟：從吸附床入口側(cè)用抽真空設(shè)備對(duì)吸附床進(jìn)行抽真空，將吸附床抽真空至低于大氣壓的抽真空壓力，使吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，從抽真空設(shè)備出口獲得抽真空易吸附組分氣體。因此回收步驟可以選擇性地采用以下幾種優(yōu)選方案：回收步驟為逆放步驟。回收步驟為抽真空步驟。回收步驟為先逆放步驟，再抽真空步驟。濃縮步驟和預(yù)吸附步驟是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的工藝步驟，也是本發(fā)明最有別于現(xiàn)有技術(shù)的工藝步驟。就是將濃縮步驟吸附床出口與預(yù)吸附步驟吸附床入口連通，將濃縮步驟吸附床排出的含有一定量易吸附組分，其余成分是不易吸附組分的濃縮廢氣排入預(yù)吸附步驟吸附床內(nèi)，使?jié)饪s步驟吸附床內(nèi)的易吸附組分得到足夠濃縮，以致于在之后的回收步驟中獲得的易吸附組分產(chǎn)品達(dá)到足夠高的濃度。而濃縮步驟排出的濃縮廢氣排入預(yù)吸附步驟吸附床后，其中的易吸附組分在預(yù)吸附步驟吸附床內(nèi)被下層吸附劑吸附，不易吸附組分則進(jìn)入吸附床上層，同時(shí)使預(yù)吸附步驟吸附床壓力升高。預(yù)吸附步驟與現(xiàn)有技術(shù)的吸附步驟明顯相同。在現(xiàn)有技術(shù)的吸附步驟中，易吸附組分和不易吸附組分的混合氣體自吸附床入口側(cè)進(jìn)入，其中的易吸附組分被吸附劑吸附，不易吸附組分則穿過吸附床從出口側(cè)排出，整個(gè)吸附過程吸附壓力基本是恒定的。但在本發(fā)明的預(yù)吸附步驟中，濃縮廢氣自入口側(cè)進(jìn)入吸附床后，易吸附組分被下層吸附劑吸附，不易吸附組分可以但不一定非要從吸附床出口側(cè)排出，多數(shù)情況下，不易吸附組分部分或全部存留在吸附床內(nèi)，因而總體上預(yù)吸附步驟吸附床的壓力是逐漸升高的。本發(fā)明人之所以稱之為“預(yù)吸附”，是因?yàn)閷?duì)于易吸附組分來說，回收步驟結(jié)束后，吸附劑上易吸附組分的吸附量達(dá)到最低值，在下一個(gè)吸附周期的吸附步驟吸附劑上易吸附組分的吸附量達(dá)到最高值之前，吸附床預(yù)先吸附了濃縮廢氣中的易吸附組分。相當(dāng)于濃縮廢氣中的易吸附組分預(yù)先占用了吸附劑的部分動(dòng)態(tài)吸附容量。正是由于預(yù)吸附步驟吸附床吸納了濃縮步驟的全部濃縮廢氣，使得濃縮廢氣不至于排出本變壓吸附單元，因而顯著提高了易吸附組分產(chǎn)品和不易吸附組分產(chǎn)品的收率。而由于有預(yù)吸附步驟將濃縮廢氣“兜底”，濃縮步驟就有可能將吸附床內(nèi)的不易吸附組分盡可能地排盡，使吸附床內(nèi)的易吸附組分得到足夠濃縮，從而在接下來的回收步驟獲得足夠高濃度的易吸附組分產(chǎn)品氣。而只要各個(gè)再生步驟能夠?qū)⑽酱苍偕米銐驈氐祝瑫r(shí)在吸附步驟控制好易吸附組分的吸附前沿不要穿透吸附床，就能夠在吸附步驟獲得足夠高濃度的不易吸附組分產(chǎn)品氣，從而實(shí)現(xiàn)易吸附組分與不易吸附組分的清晰分割。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于省去了置換廢氣壓縮機(jī)或省去了單獨(dú)設(shè)置的置換廢氣變壓吸附回收單元，因而本發(fā)明工藝的工藝流程更為簡單，投資和運(yùn)行費(fèi)用更低。為了更好地減少易吸附組分進(jìn)入吸附床上層吸附劑以及吸附床壓力變化更平緩，或讓上層吸附床上已吸附的少量易吸附組分進(jìn)一步向下層移動(dòng)，以便在吸附步驟獲得更高濃度的不易吸附組分產(chǎn)品氣，可以選擇性地在預(yù)吸附步驟前設(shè)置逆充步驟，用預(yù)吸附步驟吸附床出口側(cè)排出的不易吸附組分氣體對(duì)吸附床進(jìn)行充壓，即：逆充步驟：將吸附床出口與預(yù)吸附步驟吸附床出口連通，用預(yù)吸附步驟吸附床出口排出的不易吸附組分氣體對(duì)吸附床進(jìn)行充壓。逆充步驟與現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明工藝的終充步驟相似但有所不同。現(xiàn)有技術(shù)的終充步驟是從吸附床出口側(cè)引入部分不易吸附組分氣將吸附床充壓至吸附壓力。而本發(fā)明的逆充步驟是從出口側(cè)引入預(yù)吸附步驟吸附床出口氣體，直至達(dá)到與預(yù)吸附步驟吸附床實(shí)現(xiàn)壓力平衡，因而這里的逆充步驟更像是均壓步驟，只不過這時(shí)與逆充步驟相關(guān)聯(lián)的預(yù)吸附步驟可能還同時(shí)在接收濃縮廢氣。本發(fā)明工藝進(jìn)一步研究顯示，在抽真空步驟之后設(shè)置真空清洗步驟，有利于將易吸附組分和不易吸附組分更清晰地分離。這里所說的真空清洗步驟就是在抽真空步驟的后期，從吸附床出口側(cè)通入少量與濃縮步驟末期排出的濃縮廢氣組成相近的氣體作為清洗氣，用易吸附組分濃度不算太高的清洗氣在真空狀態(tài)下自上而下地穿過吸附床，利用清洗氣降低吸附床氣相空間易吸附組分分壓，使一部分易吸附組分進(jìn)一步從吸附劑上脫附下來。從單純有利于提高易吸附組分回收率角度，用作真空清洗步驟的清洗氣可以是工藝流程中各種易吸附組分濃度較低的氣體，比如均壓降步驟排放氣、順排廢氣、順放氣等，這些氣體中易吸附組分濃度相對(duì)較低，因而真空清洗效果更好，這有利于提高易吸附組分回收率。但從兼顧提高易吸附組分回收率和提高易吸附組分產(chǎn)品氣濃度角度，用組成與濃縮步驟末期排出的置換廢氣相近的氣體作清洗氣更為有利。因此，可以選擇性地在濃縮步驟后設(shè)置順放1步驟，即：順放1步驟：將吸附床出口與清洗氣罐或真空清洗步驟吸附床出口側(cè)連通，將吸附床排出的組成與濃縮步驟末期濃縮廢氣相近的氣體作為清洗氣排至清洗氣罐或真空清洗步驟吸附床；與此同時(shí)在抽真空步驟后設(shè)置真空清洗步驟，即：真空清洗步驟：在從吸附床入口側(cè)對(duì)吸附床進(jìn)行抽真空的同時(shí)，從吸附床出口側(cè)自清洗氣罐或順放1步驟吸附床引入清洗氣，在抽真空降低總壓和清洗氣降低分壓的共同作用下，進(jìn)一步將吸附劑上吸附的易吸附組分脫附下來，從抽真空設(shè)備出口獲得真空清洗易吸附組分氣，將真空清洗易吸附組分氣混入易吸附組分氣。當(dāng)原料氣中易吸附組分濃度相對(duì)較低，并且易吸附組分為目的產(chǎn)品組分，不易吸附組分不是目的產(chǎn)品組分，或不易吸附組分中的部分組分不是目的產(chǎn)品組分時(shí)，可以選擇性地在均壓降步驟前后或中間，或在預(yù)吸附步驟中或預(yù)吸附步驟后設(shè)置順放步驟，從吸附床出口側(cè)順向排出一定量富含不易吸附組分的，或富含不是目的產(chǎn)品組分的不易吸附組分的順放氣，即：順放步驟：從吸附床出口側(cè)順向外排主要成分是不易吸附組分的順放氣，使吸附床部分地降壓。當(dāng)包含順放步驟時(shí)，原料氣經(jīng)變壓吸附分離后得到易吸附組分產(chǎn)品氣、不易吸附組分產(chǎn)品氣和順放氣三股產(chǎn)品氣物流。設(shè)置順放步驟可以有效降低置換步驟和預(yù)吸附步驟的吸附床壓力或降低置換氣用量，從而達(dá)到降低投資和操作費(fèi)用的目的，同時(shí)還可以提高工藝操作的靈活性，盡管這樣可能會(huì)些許降低易吸附組分的回收率，但有時(shí)這樣做在經(jīng)濟(jì)上可能是合算的。根據(jù)對(duì)本發(fā)明工藝的試驗(yàn)研究，本發(fā)明工藝不但能夠?qū)崿F(xiàn)清洗分割易吸附組分和不易吸附組分的目的，在實(shí)際操作上靈活性也比較好。一般來說，降低進(jìn)料量，或縮短切換時(shí)間有利于提高易吸附組分回收率，但不利于提高易吸附組分產(chǎn)品濃度；增大置換氣量，或提高預(yù)吸附壓力有利于提高易吸附組分產(chǎn)品濃度，但對(duì)提高易吸附組分的回收率有所影響。因此，實(shí)踐中可以根據(jù)原料氣情況，對(duì)易吸附組分產(chǎn)品的品質(zhì)和收率要求，以及對(duì)不易吸附組分的品質(zhì)和收率要求等靈活調(diào)整進(jìn)料量、切換時(shí)間或置換氣量等。以下結(jié)合本發(fā)明的驗(yàn)證試驗(yàn)及其流程對(duì)本發(fā)明所說的包含濃縮廢氣預(yù)吸附步驟的變壓吸附工藝做進(jìn)一步說明。需要強(qiáng)調(diào)的是，下述實(shí)施例只是為了幫助更好地理解本發(fā)明，不能被理解為本發(fā)明的主題范圍僅限于這些實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換和變更均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。附圖說明圖1是本發(fā)明的包含濃縮廢氣預(yù)吸附步驟的變壓吸附工藝驗(yàn)證試驗(yàn)工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式試驗(yàn)裝置工藝流程如附圖1所示。試驗(yàn)裝置中共有8座吸附床，編號(hào)分別為a、b、c、d、e、f、g、h，吸附床規(guī)格為φ50*500mm，1座編號(hào)為d1的清洗氣罐。試驗(yàn)裝置使用的開關(guān)閥為電磁閥，每座吸附床入口側(cè)設(shè)有5組閥門，編號(hào)為v1*~v5*（*代表省略的吸附床編號(hào)）；每座吸附床出口側(cè)設(shè)有4組閥門，編號(hào)為v6*~v9*。為簡化起見，流程圖中省略了實(shí)際試驗(yàn)裝置中的壓力、流量、溫度、濃度、調(diào)節(jié)閥等測控儀表，以及部分輔助設(shè)備、閥門等。實(shí)施例1試驗(yàn)原料氣為氫氣、氮?dú)夂鸵蚁┑幕旌蠚怏w，原料氣組成見表1-1。表1-1實(shí)施例1原料氣組成組成氫氣（v%）氮?dú)猓╲%）乙烯（v%）合計(jì)（v%）原料氣45.1330.3724.5100原料氣中乙烯作為易吸附組分的代表，氫氣和氮?dú)庾鳛椴灰孜浇M分的代表，原料氣壓力為800kpa（g），溫度為常溫，進(jìn)料流率9nl/min（標(biāo)升/分鐘），置換氣流量1.4nl/min。吸附床下層裝填活性炭300mm，上層裝填5a分子篩200mm工藝時(shí)序中包含2次均壓，濃縮步驟包含順排步驟和置換步驟；回收步驟包含逆放步驟和抽真空步驟；在預(yù)吸附步驟之前設(shè)有逆充步驟。表1-2是實(shí)施例1的吸附床運(yùn)行時(shí)序表。表中：a：吸附步驟e1d：一均降步驟e2d：二均降步驟pd：順排步驟rp：置換步驟d：逆放步驟v：抽真空步驟r：逆充步驟a0：預(yù)吸附步驟e2r：二均升步驟i：空置步驟e1r：一均升步驟fr：終充步驟表1-2實(shí)施例1吸附床運(yùn)行時(shí)序表每個(gè)變壓吸附周期分為24個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段50s，相當(dāng)于每個(gè)周期1200s。以下以a吸附床為例解釋整個(gè)裝置運(yùn)行過程。第1~3時(shí)段，吸附床（a）處于吸附步驟a。這時(shí)，吸附床（a）進(jìn)口閥門（v1a）和出口閥門（v9a）打開，其余閥門關(guān)閉（以下未說明打開的閥門即是關(guān)閉的閥門），原料氣從吸附床入口引入吸附床，吸附床操作壓力為800kpa（g），操作溫度為25℃。在穿過吸附床過程中，原料氣中吸附力較強(qiáng)的乙烯作為易吸附組分被吸附劑吸附下來，吸附力較弱的氫氣和氮?dú)鈩t穿過吸附床，作為富氫產(chǎn)品氣從吸附床（a）出口排出，經(jīng)壓控閥（圖中未畫出）降壓后，沿箭頭（2）所示的方向排出本變壓吸附單元。當(dāng)吸附床（a）吸附時(shí)間達(dá)到150s時(shí)，切換操作。第4時(shí)段，吸附床（a）處于一均降步驟e1d。打開閥門（v7a）和閥門（v7c），將吸附床（a）與處于一均升的吸附床（c）連通，使吸附床（a）實(shí)現(xiàn)一均降。一均壓過程為完全均壓過程。一均降后，吸附床（a）壓力降至630kpa（g）。第5時(shí)段，吸附床（a）處于二均降步驟e2d，繼續(xù)打開閥門（v7a）和打開閥門（v7d），將吸附床（a）與處于二均升步驟的吸附床（d）連通，使吸附床（a）實(shí)現(xiàn)二均降。二均壓過程為完全均壓過程，吸附床（a）壓力降至465kpa（g）。經(jīng)過一均降和二均降后，吸附床內(nèi)的氫氣和氮?dú)獯蟛糠直慌懦觯蚁┪角把匾淹黄莆酱渤隹冢酱玻╝）得到初步濃縮。第6時(shí)段，吸附床（a）處于順排步驟pd。打開閥門（v6a）、閥門（v5e），將吸附床（a）出口氣體通過置換廢氣線（6）排至處于預(yù)吸附步驟吸附床（e）的入口。第7~9時(shí)段，吸附床（a）處于置換步驟rp。在第7時(shí)段，打開閥門（v4a）、閥門（v6a）和閥門（v5e），在第8~9時(shí)段，打開閥門（v4a）、閥門（v6a）和閥門（v5f），用被壓縮機(jī)（5）升壓后的乙烯產(chǎn)品氣對(duì)吸附床（a）進(jìn)行置換。由于乙烯與吸附劑之間的吸附力大于氫氣和氮?dú)獾奈搅Γ脫Q過程中，吸附床內(nèi)吸附劑上吸附的以及吸附床空體積內(nèi)存留的氫氣和氮?dú)膺B同部分乙烯被置換出來，作為置換廢氣經(jīng)管線（6），在第7時(shí)段排入處于預(yù)吸附步驟的吸附床（e），在第8時(shí)段排入處于預(yù)吸附步驟的吸附床（f）。置換步驟的置換氣量和置換步驟結(jié)束時(shí)吸附床的壓力根據(jù)吸附床濃縮要求確定。本實(shí)施例的置換氣流量為1.3nl/min，置換壓力為300kpa（g）。第10~12時(shí)段，吸附床（a）處于逆放步驟d。打開閥門（v3a），逐步將吸附床（a）的操作壓力降至接近大氣壓的常壓壓力。逆放降壓過程中，隨著壓力的降低，吸附劑上吸附的乙烯組分逐步被脫附下來，得到逆放乙烯產(chǎn)品氣。第13~15時(shí)段，吸附床（a）處于抽真空步驟v。打開閥門（v2a），用真空泵（4）對(duì)吸附床（a）進(jìn)行抽真空，將吸附床（a）的壓力逐步抽真空至-90kpa（g）的抽真空壓力。抽真空過程中，隨著壓力的降低，吸附劑上吸附的乙烯組分進(jìn)一步被脫附下來，得到的抽真空乙烯產(chǎn)品氣經(jīng)真空泵（4）升壓后，與逆放步驟乙烯產(chǎn)品氣混合后，一部分作為置換氣返回處于置換步驟的吸附床，其余部分作為乙烯產(chǎn)品氣沿箭頭（3）所示的方向排出本變壓吸附單元。第16時(shí)段，吸附床（a）處于逆充步驟r。打開閥門（v8a）和閥門（v8h），將吸附床（a）與處于預(yù)吸附步驟的吸附床（h）連通，用預(yù)吸附步驟吸附床（h）出口氣體對(duì)吸附床（a）進(jìn)行充壓，使吸附床（a）逐步升壓至150kpa（g）左右的壓力。第17~19時(shí)段，吸附床（a）處于預(yù)吸附步驟a0。打開閥門（v5a），在第17~18時(shí)段，打開閥門（v4d）和（v6d）將處于置換步驟的吸附床（d）排出的置換廢氣順向充入吸附床（a）；在第19時(shí)段，打開閥門（v4e）和（v6e）將處于置換步驟的吸附床（e）排出的置換廢氣順向充入吸附床（a），使吸附床（a）壓力逐漸升高至300kpa（g）。實(shí)際上，正是第17~19時(shí)段的預(yù)吸附步驟以及第16時(shí)段的逆充步驟吸納了順排步驟和置換步驟吸附床排出的濃縮廢氣，使吸附床壓力由-90kpa（g）升壓至300kpa（g），將順排步驟和置換步驟排出的濃縮廢氣在本變壓吸附單元內(nèi)被吸納，這就是本發(fā)明工藝不同與已有技術(shù)的最突出特點(diǎn)所在。第20時(shí)段，吸附床（a）處于二均升步驟e2r。打開閥門（v7a）和閥門（v7f），將吸附床（a）與處于二均降步驟的吸附床（f）連通，使吸附床（a）實(shí)現(xiàn)二均升，二均升步驟結(jié)束后吸附床（a）壓力升至465kpa（g）。第21時(shí)段，吸附床（a）處于空置步驟i。這一時(shí)段內(nèi)吸附床（a）所有進(jìn)出口閥門均關(guān)閉，吸附床維持原有狀態(tài)。第22時(shí)段，吸附床（a）處于一均升步驟e1r。打開閥門（v7a）和閥門（v7g），將吸附床（a）與處于一均降步驟的吸附床（g）連通，使吸附床（a）實(shí)現(xiàn)一均升，一均升步驟結(jié)束后吸附床（a）壓力升至630kpa（g）。第23~24時(shí)段，吸附床（a）處于終充步驟fr。打開閥門（v8a）和閥門（11），用富氫產(chǎn)品氣將吸附床（a）逐步充壓至800kpa（g）的吸附壓力。至此，吸附床（a）一個(gè)吸附周期結(jié)束，接著循環(huán)進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。吸附床（b）、吸附床（c）、吸附床（d）、吸附床（e）、吸附床（f）、吸附床（g）、吸附床（h）也以相同的方式，在plc的邏輯控制下，按照表1-2所示的時(shí)序步驟依次切換操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)吸附脫附過程的連續(xù)。原料氣經(jīng)過上述變壓吸附工藝分離后，得到富氫產(chǎn)品氣和乙烯產(chǎn)品氣。其中乙烯產(chǎn)品氣濃度93.42v%，富氫產(chǎn)品氣中乙烯濃度1.05v%，乙烯組分回收率96.80%，氫氮?dú)饣厥章?7.68%。各股物流組成、流率和組分回收率見表1-3。表1-3實(shí)施例1原料和產(chǎn)品組成、流率、回收率數(shù)據(jù)表實(shí)施例2試驗(yàn)原料氣為氫氣、氮?dú)夂鸵蚁┑幕旌蠚怏w，原料氣組成見表2-1。表2-1實(shí)施例2原料氣組成組成氫氣（v%）氮?dú)猓╲%）乙烯（v%）合計(jì)（v%）原料氣51.3229.0119.67100原料氣中乙烯作為易吸附組分的代表，氫氣和氮?dú)庾鳛椴灰孜浇M分的代表，回收主要目的組分是乙烯和氫氣，原料氣壓力為800kpa（g），溫度為常溫，進(jìn)料流率9nl/min，置換氣流量0.7nl/min。吸附床下層裝填活性炭300mm，上層裝填5a分子篩200mm工藝流程中含有濃縮廢氣預(yù)吸附步驟；包含2次均壓；濃縮步驟包含置換步驟；回收步驟包含逆放步驟和抽真空步驟；包含逆充步驟。與實(shí)施例1最大區(qū)別是在一均降步驟和二均降步驟之間設(shè)置有順放步驟。表2-2是實(shí)施例2的吸附床運(yùn)行時(shí)序表。表中：a：吸附步驟e1d：一均降步驟pp：順放步驟e2d：二均降步驟rp：置換步驟d：逆放步驟v：抽真空步驟r：逆充步驟a0：預(yù)吸附步驟i：空置步驟e2r：二均升步驟e1r：一均升步驟fr：終充步驟表2-2實(shí)施例2吸附床運(yùn)行時(shí)序表每個(gè)變壓吸附周期分為24個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段50s，相當(dāng)于每個(gè)周期1200s。以下以a吸附床為例解釋整個(gè)裝置運(yùn)行過程。由于本實(shí)施例與實(shí)施例1的主要工藝流程和多數(shù)時(shí)序步驟相同，為簡化起見，相同部分的論述將被省略。第1~第3時(shí)段，吸附床（a）處于吸附步驟a。本步驟與實(shí)施例1相同。第4時(shí)段，吸附床（a）處于一均降步驟e1d。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是一均降后，吸附床（a）壓力降至520kpa（g）。第5時(shí)段，吸附床（a）處于順放步驟pp。打開閥門（v7a），同時(shí)打開閥門（v10）將吸附床壓力降至350kpa（g），順放排出的順放氣沿箭頭（7）所示的方向排出。第6時(shí)段，吸附床（a）處于二均降步驟e2d。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是三均降后吸附床（a）壓力降至250kpa（g）。第7~9時(shí)段，吸附床（a）處于置換步驟rp。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是置換步驟的置換氣流量為0.7nl/min，置換步驟結(jié)束時(shí)吸附床（a）的壓力為150kpa（g）。第10~12時(shí)段，吸附床（a）處于逆放步驟d。本步驟與實(shí)施例1相同。第13~15時(shí)段，吸附床（a）處于抽真空步驟v。本步驟與實(shí)施例1相同。第16時(shí)段，吸附床（a）處于逆充步驟r。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是逆充步驟結(jié)束后吸附床（a）逐步升壓至50kpa（g）。第17~19時(shí)段，吸附床（a）處于預(yù)吸附步驟a0。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是預(yù)吸附步驟結(jié)束時(shí)，吸附床（a）壓力逐漸升高至150kpa（g）。第20時(shí)段，吸附床（a）處于空置步驟i。本步驟與實(shí)施例1相同。第21時(shí)段，吸附床（a）處于二均升步驟e2r。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是二均升步驟結(jié)束時(shí)，吸附床（a）壓力逐漸升高至250kpa（g）。第22時(shí)段，吸附床（a）處于一均升步驟e1r。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是一均升步驟結(jié)束后吸附床（a）壓力升至520kpa（g）。第23~24時(shí)段，吸附床（a）處于終充步驟fr。本步驟與實(shí)施例1相同。至此，吸附床（a）一個(gè)吸附周期結(jié)束，接著循環(huán)進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。吸附床（b）、吸附床（c）、吸附床（d）、吸附床（e）、吸附床（f）、吸附床（g）、吸附床（h）也以相同的方式，在plc的邏輯控制下，按照表2-2所示的時(shí)序步驟依次切換操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)吸附脫附過程的連續(xù)。由于在均壓降階段設(shè)置了順放步驟，排出了一部分富氫氣體組分作為順放氣，使得吸附床壓力有所降低，帶來置換氣流量和置換壓力的降低，從而實(shí)現(xiàn)了降低投資和節(jié)能的效果。若將順放步驟設(shè)置在預(yù)吸附步驟進(jìn)行的同時(shí)或預(yù)吸附步驟之后，也會(huì)獲得相似的效果。原料干氣經(jīng)過上述變壓吸附工藝分離后，得到乙烯產(chǎn)品氣、富氫產(chǎn)品氣和順放氣三股物流。其中回收得到的目的產(chǎn)品乙烯產(chǎn)品氣中乙烯組分濃度92.37v%，富氫氣體產(chǎn)品氣和順放氣中乙烯組分濃度分別為1.32v%和3.44v%，乙烯組分回收率93.9%，氫氣組分回收率98.3%。各股物流組成、流率和組分回收率見表2-3。表2-3實(shí)施例2原料和產(chǎn)品組成、流率、回收率數(shù)據(jù)表實(shí)施例3試驗(yàn)原料氣為氫氣、氮?dú)夂鸵蚁┑幕旌蠚怏w，原料氣組成見表3-1。表3-1實(shí)施例3原料氣組成組成氫氣（v%）氮?dú)猓╲%）乙烯（v%）合計(jì)（v%）原料氣47.3124.5528.14100原料氣中乙烯作為易吸附組分的代表，氫氣和氮?dú)庾鳛椴灰孜浇M分的代表，回收主要目的組分是乙烯和氫氣，原料氣壓力為800kpa（g），溫度為常溫，進(jìn)料流率9nl/min，置換氣流量1.2nl/min。吸附床下層裝填活性炭300mm，上層裝填5a分子篩200mm工藝流程中含有濃縮廢氣預(yù)吸附步驟；包含2次均壓；濃縮步驟包含置換步驟；回收步驟包含逆放步驟和抽真空步驟；包含逆充步驟。與實(shí)施例1最大區(qū)別是工藝流程中包含了順放1步驟和真空清洗步驟。表3-2是實(shí)施例3的吸附床運(yùn)行時(shí)序表。表中：a：吸附步驟e1d：一均降步驟e2d：二均降步驟pd：順排步驟rp/pp1：置換/順放1步驟d：逆放步驟v：抽真空步驟vp：真空清洗步驟r：逆充步驟a0：預(yù)吸附步驟e2r：二均升步驟i：空置步驟e1r：一均升步驟fr：終充步驟表3-2實(shí)施例3吸附床運(yùn)行時(shí)序表每個(gè)變壓吸附周期分為24個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段50s，相當(dāng)于每個(gè)周期1200s。以下以a吸附床為例解釋整個(gè)裝置運(yùn)行過程。由于本實(shí)施例與實(shí)施例1的主要工藝流程和多數(shù)時(shí)序步驟相同，為簡化起見，相同部分的論述將被省略。第1~3時(shí)段，吸附床（a）處于吸附步驟a。本步驟與實(shí)施例1相同。第4時(shí)段，吸附床（a）處于一均降步驟e1d。本步驟與實(shí)施例1相同。第5時(shí)段，吸附床（a）處于二均降步驟e2d。本步驟與實(shí)施例1相同。第6時(shí)段，吸附床（a）處于順排步驟pd。本步驟與實(shí)施例1相同。第7~9時(shí)段，吸附床（a）處于置換步驟和順放1步驟rp/pp1。本時(shí)段的置換步驟與實(shí)施例1的置換步驟相同。但到第9時(shí)段末期吸附床轉(zhuǎn)入順放1步驟。繼續(xù)打開閥門（v4a）和閥門（v6a），同時(shí)打開閥門（v12），將吸附床（a）排出的氣體作為清洗氣排入清洗氣罐（d1），（順放1步驟執(zhí)行時(shí)間長短根據(jù)上一周期清洗氣罐壓差值由plc控制程序自動(dòng)調(diào)整，順放1排出氣量大小由手閥（圖中未畫出）調(diào)整）。第10~12時(shí)段，吸附床（a）處于逆放步驟d。本步驟與實(shí)施例1相同。第13~14時(shí)段，吸附床（a）處于抽真空步驟v。本步驟與實(shí)施例1基本相同。區(qū)別是本實(shí)施例抽真空步驟進(jìn)行2個(gè)時(shí)段，抽真空壓力為-80kpa（g）左右。第15時(shí)段，吸附床（a）處于真空清洗步驟vp。繼續(xù)打開閥門（v2a），用真空泵對(duì)吸附床（a）繼續(xù)進(jìn)行抽真空，同時(shí)打開閥門（v4）和閥門（v7a），將清洗氣罐（d1）內(nèi)的清洗氣從吸附床（a）出口側(cè)引入吸附床（清洗氣流量大小由手閥（圖中未畫出）調(diào)整），在真空負(fù)壓和清洗氣降低分壓的共同作用下，吸附劑上吸附的乙烯組分進(jìn)一步被脫附下來，吸附床（a）的壓力逐步抽真空至-0.09mpa（g）左右的抽真空壓力。真空泵出口得到真空清洗c2+組分氣也混入混合的乙烯產(chǎn)品氣中，其后的流程與實(shí)施例1基本相同。第16時(shí)段，吸附床（a）處于逆充步驟r。本步驟與實(shí)施例1相同。第17~19時(shí)段，吸附床（a）處于預(yù)吸附步驟a0。本步驟與實(shí)施例1相同。第20時(shí)段，吸附床（a）處于二均升步驟e2r。本步驟與實(shí)施例1相同。第21時(shí)段，吸附床（a）處于空置步驟i。本步驟與實(shí)施例1相同。第22時(shí)段，吸附床（a）處于一均升步驟e1r。本步驟與實(shí)施例1相同。第23~24時(shí)段，吸附床（a）處于終充步驟fr。本步驟與實(shí)施例1相同。至此，吸附床（a）一個(gè)吸附周期結(jié)束，接著循環(huán)進(jìn)入下一個(gè)吸附周期。吸附床（b）、吸附床（c）、吸附床（d）、吸附床（e）、吸附床（f）、吸附床（g）、吸附床（h）也以相同的方式，在plc的邏輯控制下，按照表3-2所示的時(shí)序步驟依次切換操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)吸附脫附過程的連續(xù)。與實(shí)施例1相比，由于設(shè)置了順放1和真空清洗步驟，本實(shí)施例乙烯組分回收率和乙烯產(chǎn)品氣濃度均有所提升。原料干氣經(jīng)過上述變壓吸附工藝分離后，得到乙烯產(chǎn)品氣和富氫產(chǎn)品氣兩股物流。其中回收得到的目的產(chǎn)品乙烯產(chǎn)品氣中乙烯組分濃度94.26v%，富氫產(chǎn)品氣中乙烯組分濃度為0.92v%，乙烯組分回收率97.68%。各股物流組成、流率和組分回收率見表3-3。表3-3實(shí)施例3原料和產(chǎn)品組成、流率、回收率數(shù)據(jù)表當(dāng)前第1頁12