一种焦炉煤气制氢工艺中的净化系统的制作方法

文档序号:14026349阅读:285来源:国知局

本实用新型涉及一种净化系统,特别涉及一种焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,属于气体处理技术领域。



背景技术:

随着社会经济的快速发展及人们对环保意识的增强,对氢能源的需求越来越大,氢广泛用于石油、化工、汽车、电子、冶金等行业,在制氢原料价格不断上涨的新形势下,为降低氢气成本,增强市场竞争能力,国内外研究者对制氢方法及净化方面做了大量的研究工作,在化学制氢、电解水制氢、生物制氢及变压吸附制氢(Pressure Swing Adsorption,PSA)等4种制氢模式中,变压吸附制氢因其工艺流程简单、产品纯度高、规模变化灵活以及生产成本低的特点而成为当前制氢方式的首选。变压吸附制氢的原料气有天然气、炼油厂的炼厂气以及焦炉煤气等,随着石油、天然气的减少,其价格不断上涨,致使氢气的生产成本居高不下,人们将注意力转移到从钢铁企业副产气体中提取氢气,尤其注重从焦炉煤气中提取氢气,一方面可作为高纯度冷轧钢的保护气,另一方面还可作为合成化工原料甲醇、甲酸的原料气。

保证焦炉煤气制氢装置运行正常,除系统具有完整、先进、可靠的工艺流程外,还与整个系统的设备配置有密切关系,现有技术中很多都是干燥塔内的干燥剂是一次性的,使用完后需要更换,成本较高,同时浪费更换时间,影响干燥效率。



技术实现要素:

本实用新型提出了一种焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,解决了现有技术中干燥塔内的干燥剂是一次性的,使用完后需要更换,成本较高,同时浪费更换时间,影响干燥效率的问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

本实用新型一种焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,包括脱氧塔、干燥塔和预干燥塔,所述脱氧塔的一端通过输气管连接冷却器,所述干燥塔包括第一干燥塔和第二干燥塔,所述冷却器通过输气管分别连接第一干燥塔和第二干燥塔,且所述冷却器与第一干燥塔之间的输气管上设置有控制阀A,所述冷却器与第二干燥塔之间的输气管上设置有控制阀B,所述第一干燥塔的上端依次通过输气管连接第一加热器、预干燥塔、第二加热器和第二干燥塔,且所述第一加热器和第二加热器一端的输气管上分别设置有控制阀C和控制阀D,所述第一干燥塔的底端通过输气管连通第二干燥塔,且所述第一干燥塔和第二干燥塔之间的输气管上设置有控制阀E,所述预干燥塔的一端连通分液罐,且所述预干燥塔与分液罐之间的输气管上安装有控制阀F,所述分液罐通过输气管分别连通第一干燥塔和第二干燥塔,且所述分液罐与第一干燥塔和第二干燥塔之间的输气管上分别设置有控制阀G和控制阀H。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述第一干燥塔和第二干燥塔的一侧的输气管上分别设置有控制阀I和控制阀J。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述第一加热器、第二加热器和冷却器内均设置有温度传感器。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述温度传感器为热电偶。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述脱氧塔内装填有新型Ba催化剂。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

本实用新型的焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,当干燥塔处于加热再生解吸水份时,预干燥塔则处于降温干燥氢气过程;预干燥塔处于加热再生解吸水份时,干燥塔则处于降温干燥氢气过程,过程相互交替互补,达到连续干燥氢气的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型的主观结构示意图;

图中:1、脱氧塔;2、冷却器;3、第一干燥塔;4、第二干燥塔;5、第一加热器;6、预干燥塔;7、第二加热器;8、分液罐;9、输气管;10、控制阀B;11、控制阀H;12、控制阀G;13、控制阀F;14、控制阀E;15、控制阀C;16、控制阀D;17、控制阀A;18、控制阀I;19、控制阀J。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示,本实用新型提供一种焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,包括脱氧塔1、干燥塔和预干燥塔6,脱氧塔1的一端通过输气管9连接冷却器2,干燥塔包括第一干燥塔3和第二干燥塔4,冷却器2通过输气管9分别连接第一干燥塔3和第二干燥塔4,且冷却器2与第一干燥塔3之间的输气管9上设置有控制阀A17,冷却器2与第二干燥塔4之间的输气管9上设置有控制阀B10,第一干燥塔3的上端依次通过输气管9连接第一加热器5、预干燥塔6、第二加热器7和第二干燥塔4,且第一加热器5和第二加热器7一端的输气管9上分别设置有控制阀C15和控制阀D16,第一干燥塔3的底端通过输气管9连通第二干燥塔4,且第一干燥塔3和第二干燥塔4之间的输气管9上设置有控制阀E14,预干燥塔6的一端连通分液罐8,且预干燥塔6与分液罐8之间的输气管9上安装有控制阀F13,分液罐8通过输气管9分别连通第一干燥塔3和第二干燥塔4,且分液罐8与第一干燥塔3和第二干燥塔4之间的输气管9上分别设置有控制阀G12和控制阀H11。

具体的,第一干燥塔3和第二干燥塔4的一侧的输气管9上分别设置有控制阀I18和控制阀J19。

具体的,第一加热器5、第二加热器7和冷却器2内均设置有温度传感器。具体的,所述温度传感器为热电偶。

具体的,脱氧塔1内装填有新型Ba催化剂,起催化作用。

具体的,粗氢气首先进入脱氧塔1,在其中装填的新型Ba催化剂的催化下,氧和氢反应生成水,然后经冷却器2冷却至常温,由于变压吸附出口气体露点低于-40℃,氢气纯度大于99.9%,其微量氧与氢气反应产生的微量水在常温下还没达到水份的饱和而凝结出液态水,故脱氧冷却器后的氢气不必经过水分离器;脱氧后的氢气首先经流量调节回路分成两路,其中一路直接去第一干燥塔3,其中装填的干燥剂将氢气中的水分吸附下来,使氢气得以干燥。干燥塔的再生过程包括加热再生和吹冷两个步骤。在加热再生过程中,一路再生氢气首先经预干燥塔6进行干燥,然后经第二加热器7升温至140℃后加热需要再生的第二干燥塔4,使干燥剂升温、其中的水分得以解吸出来,再生氢气经分液罐8冷却和分液后再与另一路氢气回合,然后去处于干燥状态的第一干燥塔3内进行干燥。在冷却过程中,再生氢气直接去处于再生状态的第二干燥塔4,将干燥塔温度降至常温,然后再经第二加热器7加热后去预干燥塔6,对预干燥塔6中的干燥剂进行加温干燥,然后经分液罐8冷却和分液后再与主路氢气回合,最后去处于干燥状态的第一干燥塔3进行干燥。下半周期,与此类似,当干燥塔处于加热再生解吸水份时,预干燥塔则处于降温干燥氢气过程;预干燥塔处于加热再生解吸水份时,干燥塔则处于降温干燥氢气过程,过程相互交替互补,达到连续干燥氢气的目的。

本实用新型的焦炉煤气制氢工艺中的净化系统,当干燥塔处于加热再生解吸水份时,预干燥塔6则处于降温干燥氢气过程;预干燥塔6处于加热再生解吸水份时,干燥塔则处于降温干燥氢气过程,过程相互交替互补,达到连续干燥氢气的目的。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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