氫氣及熱量回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體回收系統(tǒng)，特別涉及氫氣及熱量回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇裝置在生產(chǎn)過程中有部分氣體氣需要對(duì)外排放，可以利用膜分離設(shè)備將排放氣中的氫氣回收利用，有較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于該排放氣溫度較低(約25°C)，而膜分離器需要操作溫度一般為50?80°C左右，因此需要用蒸汽加熱器將排放氣加熱至該溫度。由于加熱溫升大，且滲透氣在進(jìn)入后工段壓縮機(jī)前又需要冷卻，此種方式能耗較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)目前上述氫氣回收過程中能耗過高的問題，提供一種簡單、可靠、節(jié)能的氫氣及熱量回收系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下。
[0004]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氫氣及熱量回收系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括甲醇馳放氣排氣端(1)，冷凝器(2)，加熱器(3)，膜分離器(4)，蒸發(fā)器(7)，壓縮機(jī)(8)，和膨脹閥(9);所述甲醇馳放氣排氣端(1)，冷凝器(2)，加熱器(3)，膜分離器(4)，蒸發(fā)器(7)，壓縮機(jī)(8)和膨脹閥(9)順序連接；所述膜分離器(4)設(shè)尾氣輸出端(5)和滲透氣輸出端(6);所述壓縮機(jī)(8)設(shè)壓縮機(jī)進(jìn)氣管路(11)和壓縮機(jī)排氣管路(10 )。
[0005]進(jìn)一步地，本申請(qǐng)所述滲透氣輸出端(6)連接蒸發(fā)器(7)，所述壓縮機(jī)進(jìn)氣管路
(11)設(shè)在蒸發(fā)器(7 )內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步地，本申請(qǐng)中所述甲醇馳放氣排氣端(I)連接冷凝器(2)，所述壓縮機(jī)排氣管路(10)設(shè)在冷凝器(2)內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步地，本申請(qǐng)中所述加熱器(3)為蒸汽加熱器。
[0008]本實(shí)用新型提供的氫氣及熱量回收系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):本套系統(tǒng)能夠在回收氫氣的同時(shí)回收利用大量熱量，節(jié)約蒸汽，同時(shí)大幅降低后續(xù)工段壓縮機(jī)前所需要的冷卻水；較以往氫氣回收系統(tǒng)可以節(jié)約大量能源、顯著提高經(jīng)濟(jì)效益；并且本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無二次污染，便于推廣。
【附圖說明】
[0009]圖1:本實(shí)用新型氫氣及熱量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1，甲醇馳放氣排氣端；2，冷凝器；3，加熱器；4，膜分離器；5，尾氣輸出端；6，滲透氣輸出端；7，蒸發(fā)器；8，壓縮機(jī)；9，膨脹閥；10，壓縮機(jī)排氣管路；11，壓縮機(jī)進(jìn)氣管路。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步解釋說明。
[0012]實(shí)施例1
[0013]如附圖所示:氫氣及熱量回收系統(tǒng)，包括甲醇馳放氣排氣端1，冷凝器2，加熱器3，膜分離器4，蒸發(fā)器7，壓縮機(jī)8和膨脹閥9 ;所述甲醇馳放氣排氣端1、冷凝器2，加熱器3，膜分離器4，蒸發(fā)器7，壓縮機(jī)8和膨脹閥9順序連接；所述膜分離器4設(shè)尾氣輸出端5和滲透氣輸出端6 ;所述壓縮機(jī)8設(shè)壓縮機(jī)進(jìn)氣管路11和壓縮機(jī)排氣管路10 ;滲透氣輸出端6連接蒸發(fā)器7，所述壓縮機(jī)進(jìn)氣管路11設(shè)在蒸發(fā)器7內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)；所述甲醇馳放氣排氣端I連接冷凝器2，所述壓縮機(jī)排氣管路10設(shè)在冷凝器2內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)。
[0014]本申請(qǐng)?zhí)峁┑臍錃饧盁崃炕厥障到y(tǒng)具體工作過程如下:
[0015]首先甲醇馳放氣(氣量約為20000Nm3/h，25°C )通過甲醇馳放氣排氣端I進(jìn)入冷凝器2，與壓縮機(jī)排氣管路10中的媒介進(jìn)行熱量傳遞(此換熱過程可回收熱量435000kJ/h，折合0.9MPa蒸汽217kg/h)，初步升溫至約40°C后再進(jìn)入加熱器3進(jìn)一步升溫至60°C，加熱后的氣體進(jìn)入膜分離器4，膜分離過程產(chǎn)生兩股氣體即滲透氣(氣量約為12000Nm3/h，60°C )和尾氣(氣量約為8000Nm3/h，60°C )，滲透氣通過滲透氣輸出端6進(jìn)入蒸發(fā)器7，尾氣通過尾氣輸出端5送出界外。壓縮機(jī)排氣管路10中的媒介在冷凝器2中被甲醇馳放氣冷卻后通過膨脹閥9節(jié)流降溫，降溫后的冷媒通過壓縮機(jī)進(jìn)氣管路11與蒸發(fā)器中的滲透氣進(jìn)行熱量傳遞，滲透氣降溫至約35°C，吸收了滲透氣熱量的媒介在進(jìn)入壓縮機(jī)8壓縮升溫進(jìn)入冷凝器2循環(huán)，在循環(huán)的過程中不斷地將滲透氣中的熱量傳遞給甲醇馳放氣。
[0016]經(jīng)過計(jì)算可節(jié)約0.9MPa中壓蒸汽217kg/h，與現(xiàn)有技術(shù)所用的熱量回收系統(tǒng)相比節(jié)能60%，同時(shí)換熱后的滲透氣溫度僅為35°C，在進(jìn)入下游工段壓縮機(jī)前不需要降溫，節(jié)約的大流量的冷卻水的同時(shí)也節(jié)省了換熱器的設(shè)備投資，達(dá)到節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保減排的目的。
[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.氫氣及熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括甲醇馳放氣排氣端(1)，冷凝器(2)，加熱器(3)，膜分離器(4)，蒸發(fā)器(7)，壓縮機(jī)(8)和膨脹閥(9);所述甲醇馳放氣排氣端(1)，冷凝器(2)，加熱器(3)，膜分離器(4)，蒸發(fā)器(7)，壓縮機(jī)(8)和膨脹閥(9)順序連接；所述膜分離器(4)設(shè)尾氣輸出端(5)和滲透氣輸出端(6);所述壓縮機(jī)(8)設(shè)壓縮機(jī)進(jìn)氣管路(11)和壓縮機(jī)排氣管路(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣及熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣輸出端(5)連接尾氣輸出管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣及熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述滲透氣輸出端(6)連接蒸發(fā)器(7 )，所述壓縮機(jī)進(jìn)氣管路(11)設(shè)在蒸發(fā)器(7 )內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣及熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述甲醇馳放氣排氣端(I)連接冷凝器(2 )，所述壓縮機(jī)排氣管路(10 )設(shè)在冷凝器(2 )內(nèi)，構(gòu)成熱量傳遞結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣及熱量回收系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器(3)為蒸汽加熱器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了氫氣及熱量回收系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括甲醇馳放氣排氣端（1），冷凝器（2），加熱器（3），膜分離器（4），蒸發(fā)器（7），壓縮機(jī)（8）和膨脹閥（9）；所述甲醇馳放氣排氣端（1），冷凝器（2），加熱器（3），膜分離器（4），蒸發(fā)器（7），壓縮機(jī)（8）和膨脹閥（9）順序連接；所述膜分離器（4）設(shè)尾氣輸出端（5）和滲透氣輸出端（6）；所述壓縮機(jī)（8）設(shè)壓縮機(jī)進(jìn)氣管路（11）和壓縮機(jī)排氣管路（10）；本套系統(tǒng)，能夠在回收氫氣的同時(shí)，大幅降低蒸汽消耗量，較以往的氫氣回收系統(tǒng)可以節(jié)約大量能源、顯著提高經(jīng)濟(jì)效益；并且本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無二次污染，便于推廣。
【IPC分類】C01B3-50, B01D53-22, F25B27-02
【公開號(hào)】CN204352735
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420755511
【發(fā)明人】羅宗敏, 徐徜徉
【申請(qǐng)人】天邦膜技術(shù)國家工程研究中心有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日