一种焦炉煤气制氢装置的制作方法

本实用新型涉及制氢制备相关技术领域，具体地说是涉及一种焦炉煤气制氢装置。

背景技术：

目前，我国传统工艺焦化装置煤焦油产量已超过2200万吨，尤其在内蒙中西部地区及山西、陕西地区。而煤焦油加工行业总设计加工能力在1495万吨左右，加上在建与预计产能250-300万吨，总产能预计加工能力在1700万吨左右。由于国内外经济萧条以及传统工艺能耗高、污染大等原因，国家批复的在建项目2011年深加工实际开工率在60％左右，次产能实际消耗煤焦油约为926.9万吨；占总煤焦油总产量的52.97％。因此，煤焦油加氢轻质化市场广阔，是煤化工产业链的发展趋势，适合于在煤化工企业推广，实现煤炭资源综合利用和精细加工，产出高附加值的产品。因此，需要一种可以以焦炉煤气为原料制备氢气的制氢装置。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种焦炉煤气制氢装置。

本实用新型的焦炉煤气制氢装置的具体技术方案如下：

一种焦炉煤气制氢装置，其包括第一压缩机、与所述第一压缩机相连接的第一除油器、与所述第一除油器相连接的焦炉煤气预处理系统、与所述焦炉煤气预处理系统相连接的冷却器、与所述冷却器相连接的第二压缩机、与所述第二压缩机相连接的第三压缩机、与所述第三压缩机相连接的第二除油器、与所述第二除油器相连接的变压吸附系统、与所述变压吸附系统相连接的净化系统和与所述第一压缩机、所述焦炉煤气预处理系统、所述第二压缩机、所述第三压缩机和所述变压吸附系统相连接的废水处理系统；并且所述第一压缩机的进口端通过第一阀门连接至气源管道；所述第一压缩机与所述第一除油器之间通过第二阀门相连接；所述第一除油器与所述焦炉煤气预处理系统通过第三阀门相连接；所述焦炉煤气预处理系统与所述冷却器通过第四阀门相连接；所述冷却器与所述第二压缩机通过第五阀门相连接；所述第三压缩机与所述第二除油器通过第六阀门相连接；所述第二除油器与所述变压吸附系统通过第七阀门相连接；所述变压吸附系统与所述净化系统通过第八阀门相连接；还包括一控制系统，所述控制系统分别与所述第一压缩机、所述第一除油器、所述焦炉煤气预处理系统、所述冷却器、所述第二压缩机、所述第三压缩机、所述第二除油器、所述变压吸附系统、所述净化系统、所述废水处理系统以及所述第一阀门至所述第八阀门相连接。

根据一个优选的实施方式，所述焦炉煤气预处理系统包括第一预处理器、与所述第一预处理器相连接的第二预处理器、与所述第二预处理器相连接的解吸气缓冲罐、与所述解吸气缓冲罐相连接的解吸气加热器和与所述解吸气加热器相连接的过滤器；所述过滤器与所述冷却器相连接；其中，所述第一预处理器和所述第二预处理器均为TSA预处理塔。

根据一个优选的实施方式，所述变压吸附系统包括吸附塔和与所述吸附塔相连接的氢气缓冲罐；所述吸附塔的数量为五台，其依次连接；其中，第一台吸附塔与所述第二除油器相连接，第五台吸附塔与所述氢气缓冲罐相连接。

根据一个优选的实施方式，所述净化系统包括脱氧器和与所述脱氧器相连接的干燥塔；所述脱氧器的进气端连接至所述氢气缓冲罐，所述脱氧器的出气端连接至所述干燥塔的进口端，所述干燥塔的出口端连接至储气装置。

根据一个优选的实施方式，所述废水处理系统包括废水坑、通过不锈钢自吸泵与所述废水坑相连接的废水预处理塔、与所述废水预处理塔相连接的二台串联的废水处理塔；所述第一压缩机、所述焦炉煤气预处理系统、所述第二压缩机、所述第三压缩机和所述变压吸附系统分别通过带球阀的管道连接至所述废水坑。

与现有技术相比，本实用新型的焦炉煤气制氢装置具有如下有益效果：

本实用新型的焦炉煤气制氢装置包括压缩设备、预处理设备、变压吸附设备和净化设备，其能够提高产品氢纯度，使其达到相关标准；另外对于煤气压缩的冷凝液，通过废水处理系统集中收集后吸附除去冷凝液的有害物质，使其含有的有害物质达到国家排放标准。

附图说明

图1是本实用新型焦炉煤气制氢装置的结构框图；

图2是本实用新型焦炉煤气制氢装置中焦炉煤气预处理系统的结构框图；

图3是本实用新型焦炉煤气制氢装置中变压吸附系统的结构框图；

图4是本实用新型焦炉煤气制氢装置中净化系统的结构框图；

图5是本实用新型焦炉煤气制氢装置中废水处理系统的结构框图。

附图标记列表

10-第一压缩机，20-第一除油器，30-焦炉煤气预处理系统，31-第一预处理器，32-第二预处理器，33-解吸气缓冲罐，34-解吸气加热器，35-过滤器，40-冷却器，50-第二压缩机，60-第三压缩机，70-第二除油器，80-变压吸附系统，81-吸附塔，82-氢气缓冲罐，90-净化系统，91-脱氧器，92-干燥塔，100-废水处理系统，101-废水坑，102-自吸泵，103-废水预处理塔，104-二台串联的废水处理塔，111-第一阀门，112-第二阀门，113-第三阀门，114-第四阀门，115-第五阀门，116-第六阀门，117-第七阀门，118-第八阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的焦炉煤气制氢装置进行详细的说明。

如图1至图5所示，一种焦炉煤气制氢装置，其包括第一压缩机10、与第一压缩机10相连接的第一除油器20、与第一除油器20相连接的焦炉煤气预处理系统30、与焦炉煤气预处理系统30相连接的冷却器40、与冷却器40相连接的第二压缩机50、与第二压缩机50相连接的第三压缩机60、与第三压缩机60相连接的第二除油器70、与第二除油器70相连接的变压吸附系统80、与变压吸附系统80相连接的净化系统90和与第一压缩机10、焦炉煤气预处理系统30、第二压缩机50、第三压缩机60和变压吸附系统80相连接的废水处理系统100；

并且第一压缩机10的进口端通过第一阀门111连接至气源管道；第一压缩机10与第一除油器20之间通过第二阀门112相连接；第一除油器20与焦炉煤气预处理系统30通过第三阀门113相连接；焦炉煤气预处理系统30与冷却器40通过第四阀门114相连接；冷却器40与第二压缩机50通过第五阀门115相连接；第三压缩机60与第二除油器70通过第六阀门116相连接；第二除油器70与变压吸附系统80通过第七阀门117相连接；变压吸附系统80与净化系统90通过第八阀门118相连接；

还包括一控制系统，控制系统分别与第一压缩机10、第一除油器20、焦炉煤气预处理系统30、冷却器40、第二压缩机50、第三压缩机60、第二除油器70、变压吸附系统80、净化系统90、废水处理系统100以及第一阀门111至第八阀门118相连接。优选的，控制系统可以是现有技术中的工业控制系统或工业自动化控制系统。

具体的，如图2所示，焦炉煤气预处理系统30包括第一预处理器31、与第一预处理器31相连接的第二预处理器32、与第二预处理器32相连接的解吸气缓冲罐33、与解吸气缓冲罐33相连接的解吸气加热器34和与解吸气加热器34相连接的过滤器35；过滤器35与冷却器40相连接；其中，第一预处理器31和第二预处理器32均为TSA预处理塔。

具体的，如图3所示，变压吸附系统80包括吸附塔81和与吸附塔81相连接的氢气缓冲罐82；吸附塔81的数量为五台，其依次连接；其中，第一台吸附塔与第二除油器70相连接，第五台吸附塔与氢气缓冲罐82相连接。

具体的，如图4所示，净化系统90包括脱氧器91和与脱氧器91相连接的干燥塔92；脱氧器91的进气端连接至氢气缓冲罐82，脱氧器91的出气端连接至干燥塔92的进口端，干燥塔92的出口端连接至储气装置。

具体的，如图5所示，废水处理系统100包括废水坑101、通过不锈钢自吸泵102与废水坑101相连接的废水预处理塔103、与废水预处理塔103相连接的二台串联的废水处理塔104；第一压缩机10、焦炉煤气预处理系统30、第二压缩机50、第三压缩机60和变压吸附系统80分别通过带球阀的管道连接至废水坑101。

优选的，废水预处理塔103内设置有过滤网、除油层、除氨层和除酚层等，用于初步除去水中的油，氨，部分酚等杂质。二台串联的废水处理塔104内均包括两级活性炭吸附床层，通过两级活性炭吸附床层深度吸附，使焦炉煤气污水中各种杂质含量达到国家废水排放标准排到雨水沟。

本实用新型的焦炉煤气制氢装置包括压缩设备、预处理设备、变压吸附设备和净化设备，其能够提高产品氢纯度，使其达到相关标准；另外对于煤气压缩的冷凝液，通过废水处理系统集中收集后吸附除去冷凝液的有害物质，使其含有的有害物质达到国家排放标准。

需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。