專利名稱:一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)，包含依次連接的煤氣分離器（1）、粗脫硫單元（2）、煤氣緩沖罐（3）、壓縮增壓機（4）、除油器（5）、熱交換器（6）、冷卻器（7）、變換分離器（8）、精脫硫單元（9）、PSA變壓吸附提氫裝置（10）、氫氣緩沖罐（11）、脫氧器（12）、脫氧氣分離器（13）、氫氣凈化塔（14）。本實用新型產(chǎn)生氫氣的整個過程操作簡單，氣體穩(wěn)定，氫氣純度高、氣體收率高、生產(chǎn)率高、雜質含量少，做到零排放、無危害氣體，具有綠色環(huán)保、能耗低、成本低廉的優(yōu)點。
【專利說明】一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]氫氣是一種重要的化工產(chǎn)品。工業(yè)上液氨分解制氫的方法對人體、環(huán)境危害大，液氨腐蝕性強、味道嗆，給存放運輸帶來不便，能耗高。煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的方法對人體、環(huán)境危害小。煤氣的組分有H2 (13?15mol% )、CH4 (2?4mol% )、CO (25?30mol% )、C02(5mol% )、N2(50mol% )、O2 (0.2mol% )、H20、H2S0但目前的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生氫氣的純度低、雜質含量高，能耗高、過程復雜、不易操作。
實用新型內容
[0003]本實用新型解決了目前制氫工藝產(chǎn)生氫氣的純度低、雜質含量高、氣體收率低、生產(chǎn)效率低的技術問題。為此，本實用新型提供一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)，它具有產(chǎn)生的氫氣純度高、氣體收率高、生產(chǎn)效率高、雜質含量低，節(jié)約能耗、過程簡單、易操作的優(yōu)點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)，包含依次連接的煤氣分離器、粗脫硫單元、煤氣緩沖罐、壓縮增壓機、除油器、熱交換器、冷卻器、變換分離器、精脫硫單元、PSA變壓吸附提氫裝置、氫氣緩沖罐、脫氧器、脫氧氣分離器、氫氣凈化塔。
[0006]煤氣分離器，過濾去除水分和塵；粗脫硫單元，初步將煤氣中的硫脫出；煤氣緩沖罐，平衡流量，維推氣壓平穩(wěn)；壓縮增壓機，將氣體增壓至0.6?0.SMPa ;除油器，除去氣體中的油；熱交換器，通過管道與變換爐進行交換；冷卻器，將從熱交換器出來的氣體降溫至40°C ;變換分離器，分離出氣體中的游離水；精脫硫單元，將硫脫至小于10PPM ;PSA變壓吸附提氫裝置，由五個提氫塔組成，兩個提氫塔處于吸附狀態(tài)，兩個提氫塔處于抽真空狀態(tài)，分離出凈化氣體主要為氫氣，解吸氣主要含氮氣和二氧化碳；氫氣緩沖罐，平衡流量，維推氣壓平穩(wěn)；脫氧器，催化劑氫氧分離；脫氧氣分離器，分離游離水；氫氣凈化塔，吸附氫氣中所含的雜質和水。
[0007]生產(chǎn)過程是煤氣依次進入煤氣分離器、粗脫硫單元、煤氣緩沖罐、壓縮增壓機、除油器、熱交換器、冷卻器、變換分離器、精脫硫單元、PSA變壓吸附提氫裝置、氫氣緩沖罐、脫氧器、脫氧氣分離器、氫氣凈化塔處理。
[0008]煤氣經(jīng)過煤氣分離器進行預處理，過濾去除水分和塵。
[0009]從煤氣分離器出來的氣體以4_8kPa的壓力進入粗脫硫單元將煤氣中的硫脫出。
[0010]從煤氣緩沖罐出來的氣體經(jīng)壓縮增壓機增壓至0.6?0.SMPa后進入除油器。
[0011]來自除油器的氣體進入熱交換器后，熱交換器和變換爐通過管道進行交換，熱交換器與變換爐在一定的溫度下，通過蒸汽的作用，氣體中的一氧化碳分解成氫氣和二氧化碳。
[0012]從熱交換器出來的氣體經(jīng)冷卻器降溫至40°C后進入變換分離器。
[0013]變換分離器分離出氣體中的游離水。
[0014]從變換分離器出來的氣體經(jīng)精脫硫單元將氣體中的硫脫至小于10PPM后進入PSA變壓吸附提氫裝置。PSA變壓吸附提氫裝置采用5-2-2VPSA工藝，即PSA變壓吸附提氫裝置由五個提氫塔組成，兩個提氫塔始終吸附，兩個提氫塔始終均壓切換在抽真空。
[0015]經(jīng)變壓提氫塔分離出的凈化氣體主要為氫氣。得到的解吸氣主要含氮氣和二氧化碳產(chǎn)品可就地放空。
[0016]來自變壓提氫塔的氫氣進入氫氣緩沖罐，經(jīng)預熱升溫后進入脫氧器，氣體中的氧與氫組分在催化劑的作用下發(fā)生化學反應脫離氧，經(jīng)過降溫后進入脫氧氣分離器分離游離水后進入氫氣凈化塔。
[0017]氫氣凈化塔采用變溫吸附工藝，經(jīng)過變壓吸附之后所含的少量雜質及水被吸附，在塔頂?shù)玫礁吆康臍錃猱a(chǎn)品，經(jīng)過管道輸出界外。凈化系統(tǒng)是有兩個塔組成，一個塔吸附另一個塔兩步逆放，加熱，冷吹，和終充組成。
[0018]本實用新型的有益效果:使用本實用新型生產(chǎn)氫氣整個過程操作簡單，氣體穩(wěn)定，氫氣純度高、氣體收率高、生產(chǎn)率高、雜質含量少，做到零排放、無危害氣體，具有綠色環(huán)保、能耗低、成本低廉的優(yōu)點。

【附圖說明】

[0019]圖1是本實用新型系統(tǒng)結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型PSA變壓吸附提氫裝置結構示意圖。
[0021]圖中，1.煤氣分離器、2.粗脫硫單元、3.煤氣緩沖罐、4.壓縮增壓機、5.除油器、
6.熱交換器、7.冷卻器、8.變換分離器、9.精脫硫單元、10.PSA變壓吸附提氫裝置、11.氫氣緩沖罐、12.脫氧器、13.脫氧氣分離器、14.氫氣凈化塔、15.變換爐。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0023]如圖1、圖2所示的一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)包含依次連接的煤氣分離器1、粗脫硫單元2、煤氣緩沖罐3、壓縮增壓機4、除油器5、熱交換器6、冷卻器7、變換分離器8、精脫硫單元9、PSA變壓吸附提氫裝置10、氫氣緩沖罐11、脫氧器12、脫氧氣分離器13、氫氣凈化塔14。
[0024]生產(chǎn)過程是煤氣依次進入煤氣分離器1、粗脫硫單元2、煤氣緩沖罐3、壓縮增壓機
4、除油器5、熱交換器6、冷卻器7、變換分離器8、精脫硫單元9、PSA變壓吸附提氫裝置10、氫氣緩沖罐11、脫氧器12、脫氧氣分離器13、氫氣凈化塔14處理。
[0025]煤氣經(jīng)過煤氣分離器I進行預處理，過濾去除水分和塵。
[0026]從煤氣分離器I出來的氣體以4-8kPa的壓力進入粗脫硫單元2將氣體中的硫脫出。
[0027]從煤氣緩沖罐3出來的氣體經(jīng)壓縮增壓機4增壓至0.6?0.SMPa后進入除油器5。
[0028]來自除油器5的氣體進入熱交換器6后，熱交換器6和變換爐15通過管道進行交換，熱交換器6與變換爐15在一定的溫度下，通過蒸汽的作用，氣體中一氧化碳分解成氫氣和二氧化碳。換氣后氣體的組成為H2>50%、(C02+CH4)〈2?3%、02〈0.5%、N2〈30%。
[0029]從熱交換器6出來的氣體經(jīng)冷卻器7降溫至40°C后進入變換分離器8。
[0030]變換分離器8分離出氣體中的游離水。
[0031]從變換分離器8出來的氣體經(jīng)精脫硫單元9將氣體中的硫脫至小于10PPM后進入PSA變壓吸附提氫裝置10。PSA變壓吸附提氫裝置10采用5-2-2VPSA工藝，即PSA變壓吸附提氫裝置10由五個提氫塔組成，兩個提氫塔始終吸附，兩個提氫塔始終均壓切換在抽真空狀態(tài)。
[0032]經(jīng)提氫塔分離出的凈化氣體主要為氫氣。得到的解吸氣主要含氮氣和二氧化碳產(chǎn)品可就地放空。
[0033]來自提氫塔的氫氣進入氫氣緩沖罐11，經(jīng)預熱升溫后進入脫氧器12，氣體中的氧與氫組分在催化劑的作用下發(fā)生化學反應脫離氧，經(jīng)過降溫后進入脫氧氣分離器13分離游離水后進入氫氣凈化塔14。
[0034]氫氣凈化塔14采用變溫吸附工藝，經(jīng)過變壓吸附之后所含的少量雜質及水被吸附，在塔頂?shù)玫礁吆康臍錃猱a(chǎn)品，經(jīng)過管道輸出界外。凈化系統(tǒng)是有兩個塔組成，一個塔吸附另一個塔兩步逆放，加熱，冷吹，和終充組成。
[0035]經(jīng)以上方法制得產(chǎn)品氫氣的純度為99.99%以上，其他雜質組成含量C0+C02小于1ppm, O2小于8ppm。產(chǎn)品氫氣的壓力為0.65MPa左右。產(chǎn)品氣溫度為40°C。
[0036]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種煤氣裂解產(chǎn)生氫氣的系統(tǒng)，其特征在于，包含依次連接的煤氣分離器(1)、粗脫硫單元(2)、煤氣緩沖罐(3)、壓縮增壓機(4)、除油器(5)、熱交換器(6)、冷卻器(7)、變換分離器(8)、精脫硫單元(9)、PSA變壓吸附提氫裝置(10)、氫氣緩沖罐(11)、脫氧器(12)、脫氧氣分離器(13)、氫氣凈化塔(14)，煤氣分離器(1)，過濾去除水分和塵；粗脫硫單元(2)，初步將煤氣中的硫脫出；煤氣緩沖罐(3)，平衡流量，維推氣壓平穩(wěn)；壓縮增壓機(4)，將氣體增壓至0.6-0.8MPa;除油器(5)，除去氣體中的油；熱交換器(6)，通過管道與變換爐(15)進行交換；冷卻器(7)，將從熱交換器(6)出來的氣體降溫至40°C;變換分離器(8)，分離出氣體中的游離水；精脫硫單元(9)，將硫脫至小于10PPM ;PSA變壓吸附提氫裝置(10)，由五個提氫塔組成，兩個提氫塔處于吸附狀態(tài)，兩個提氫塔處于抽真空狀態(tài)，分離出凈化氣體主要為氫氣；氫氣緩沖罐(11)，平衡流量，維推氣壓平穩(wěn)；脫氧器(12)，催化劑氫氧分離；脫氧氣分離器(13)，分離游離水；氫氣凈化塔(14)，吸附氫氣中所含的雜質和水。
【文檔編號】C01B3-02GK204298057SQ201420762323
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