CN113912008B - 一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 - Google Patents
一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113912008B CN113912008B CN202111362533.0A CN202111362533A CN113912008B CN 113912008 B CN113912008 B CN 113912008B CN 202111362533 A CN202111362533 A CN 202111362533A CN 113912008 B CN113912008 B CN 113912008B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- valve
- adsorption
- buffer tank
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 194
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 92
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 32
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 23
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/049—Composition of the impurity the impurity being carbon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，由制氢装置进行氢气制备、由控制装置进行控制；制氢装置，包括：用以将原料气制备为氢气的反应器，用以清除炭黑的喷淋塔，用以增加产品气压力的压缩机组，用以提纯的吸附装置，以及，多个阀门；由阀门的开闭进行工艺流程的切换；制氢方法，包括：原料气制氢、提纯；原料气提纯；解析气制氢、提纯。本发明的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，制氢过程中减少碳排放、更环保；更节能、高效。
Description
技术领域
本发明涉及制氢技术领域，特别涉及一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法。
背景技术
氢(Hydrogenium)是元素周期表中位于第一位的化学元素。氢的单质形态是氢气(H2)，一种无色透明、无味无臭、难溶于水的、极易燃烧并由双原子组成。氢气是相对分子质量最小的物质，还原性较强，常作为还原剂参与化学反应。
16世纪初，通过金属与强酸的反应人工制备氢气。由于氢气的特殊性质，目前，大规模制氢的工业方法为：甲烷制氢、煤制氢、甲醇裂解制氢、水解法等。然而，常规的制氢方法，依然存在以下不足之处：
1、常规方法制氢依然存在大量的碳排放；
2、水解法制氢的能耗过高。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，制氢过程中减少碳排放、更环保；更节能、高效。
本发明解决所采用的技术方案是：
一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，由制氢装置进行氢气制备、由控制装置进行控制，所述制氢装置，包括：
罐状的反应器，所述反应器由下封头、下筒体、上筒体、上封头依次密封连接而组成，反应器的进口端与原料气管路相连通，并设置有第一阀门；反应器的出口端连通设置有第四阀门，并连通设置有喷淋塔，所述喷淋塔用以对反应后的炭黑进行清除；喷淋塔的出口端连通设置有压缩机组，用以对清除炭黑的产品气进行增压,压缩机组的进口端与原料气管路相连通，并设置有第二阀门；压缩机组的出口端连通设置有吸附装置。
所述吸附装置用以对增压产品气进行提纯，包括：
并列设置的产品气缓冲罐、成品气缓冲罐、解析气缓冲罐，以及，旋转阀、吸附塔；所述产品气缓冲罐的进、出口端分别与压缩机组的出口端、旋转阀的下总阀相连通；所述成品气缓冲罐与旋转阀的上总阀相连通；所述解析气缓冲罐的进口端与旋转阀的上总阀相连通，所述解析气缓冲罐的出口端与反应器的进口端相连通，并设置有第三阀门；所述吸附塔设置有多组，并分别与旋转阀的上、下分阀相连通。
所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门分别与控制装置电气连接。
制氢方法，包括：
A、原料气制氢、提纯：
控制装置控制第一阀门、第四阀门打开，同时，第二阀门、第三阀门关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至反应器进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组，压缩机组对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐内，杂质气储存于解析气缓冲罐内。
B、原料气提纯：
控制装置控制第二阀门打开，同时，第一阀门、第三阀门、第四阀门关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至压缩机组，压缩机组对原料气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐内，杂质气储存于解析气缓冲罐内。
C、解析气制氢、提纯：
控制装置控制第三阀门、第四阀门打开，同时，第一阀门、第二阀门关闭；
解析气缓冲罐内杂质气输送至反应器进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组，压缩机组对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐内，杂质气储存于解析气缓冲罐内。
进一步的，所述下封头下端的中央连通设置有排污口，下封头的下端沿排污口圆形阵列分布设置有多根支撑脚，下封头的中部贯穿设置有与原料气管路相连通的原料气进口。
进一步的，所述下筒体设置为筒状，下筒体下端设置有环状下透板，所述下透板的中央环口内插设有下塞柱，下透板正上方的下筒体内依次设置有下熔融加热器、反应加热器，下筒体的外壁上设置有分别与下熔融加热器、反应加热器电气连接的供电器，所述供电器与控制装置电气连接。
进一步的，所述上筒体设置为筒状，上筒体下端设置有环状上透板，所述上透板的中央环口内插设有上塞柱，上透板正上方的上筒体内设置有上熔融加热器，上筒体的外壁上设置有与上熔融加热器电气连接的供电器，所述供电器与控制装置电气连接。
进一步的，所述上封头上端的中央连通设置有与喷淋塔进口端相连通的出气口。
进一步的，所述下封头内的原料气进口末端连通设置有供气弯头，所述供气弯头的开口向下设置。
进一步的，所述反应加热器设置为沿下筒体中心向外放射的板状，并且相邻的加热板单侧相连，形成电气环路。
进一步的，所述下熔融加热器、上熔融加热器设置为螺旋环状。
进一步的，所述下透板、上透板上分别设置有熔融金属。
进一步的，所述制氢方法中，还包括反应流程，所述反应流程，包括：
a、控制装置控制供电器向上熔融加热器供电，上熔融加热器发热，并熔化上透板上的金属，至熔融状态；
b、原料气或者杂质气由原料气进口进入反应器内并充满；
c、控制装置控制供电器向下熔融加热器供电，下熔融加热器发热，并熔化下透板上的金属，至熔融状态；
d、上透板、下透板上熔融状态的金属，形成封闭空间；
e、控制装置控制供电器向反应加热器供电，使反应加热器发热，并达到反应温度，此时，原料气或者杂质气在反应加热器的加热过程冲反应，并形成反应气，由出气口排出，直至下一工序。
本发明一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的优点在于：
1、通过反应器进行原料气的氢气制备；
2、通过自控阀门的开闭，对应不同的工艺流程，提高整体通用性；
3、通过吸附装置进行变压吸附提纯工序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要的附图作简单介绍，下列描述中的附图是本发明的实施方式。
图1是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的总立体示意图；
图2是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的下封头立体示意图；
图3是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的下筒体立体剖切示意图一；
图4是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的下筒体立体剖切示意图二；
图5是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的上筒体立体剖切示意图；
图6是本发明实例提供一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的上封头立体示意图。
图中:
1、反应器，
110、下封头，111、支撑脚，112、排污口，113、原料气进口，114、供气弯头，
120、下筒体，121、下透板，122、下塞柱，123、下熔融加热器，124、反应加热器，
130、上筒体，131、上透板，132、上塞柱，133、上熔融加热器，
140、上封头，141、出气口，
2、喷淋塔，
21、第一护盖，22、第一护盖，
3、压缩机组，
4、吸附装置，
41、产品气缓冲罐，42、成品气缓冲罐，43、解析气缓冲罐，44、旋转阀，45、吸附塔，
5、第一阀门，
6、第二阀门，
7、第三阀门。
具体实施方式
为了更加清楚地、明确地说明本发明的具体实施目的和实施方式，下面将对本发明技术方案进行完整的描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。在未做出创造性劳动的前提下，基于本发明所描述实施例的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，由制氢装置进行氢气制备、由控制装置进行控制，所述制氢装置，如图1所示，包括：
罐状的反应器1，所述反应器1由下封头110、下筒体120、上筒体130、上封头140依次密封连接而组成，反应器1的进口端与原料气管路相连通，并设置有第一阀门5。
如图2所示，所述下封头110下端的中央连通设置有排污口112，下封头110的下端沿排污口112圆形阵列分布设置有多根支撑脚111，下封头110的中部贯穿设置有与原料气管路相连通的原料气进口113，下封头110内的原料气进口113末端连通设置有供气弯头114，所述供气弯头114的开口向下设置。
如图3、图4所示，所述下筒体120设置为筒状，下筒体120下端设置有环状下透板121，所述下透板121上设置有熔融状态的金属铝液，下透板121的中央环口内插设有下塞柱122，下透板121正上方的下筒体120内依次设置有下熔融加热器123、反应加热器124，下筒体120的外壁上设置有分别与下熔融加热器123、反应加热器124电气连接的供电器9，所述供电器9与控制装置电气连接，所述下熔融加热器123设置为螺旋环状，所述反应加热器124设置为沿下筒体120中心向外放射的板状，并且相邻的加热板单侧相连，形成电气环路。
如图5所示，所述上筒体130设置为筒状，上筒体130下端设置有环状上透板131，所述上透板131上设置有熔融状态的金属锡液，上透板131的中央环口内插设有上塞柱132，上透板131正上方的上筒体130内设置有上熔融加热器133，所述上熔融加热器133设置为螺旋环状，上筒体130的外壁上设置有与上熔融加热器133电气连接的供电器9，所述供电器9与控制装置电气连接。
如图6所示，所述上封头140上端的中央连通设置有与喷淋塔2进口端相连通的出气口141。
反应器1的出口端连通设置有第四阀门8，并连通设置有喷淋塔2，所述喷淋塔2用以对反应后的炭黑进行清除。
喷淋塔2的出口端连通设置有压缩机组3，用以对清除炭黑的产品气进行增压,压缩机组3的进口端与原料气管路相连通，并设置有第二阀门6。
压缩机组3的出口端连通设置有吸附装置4，所述吸附装置4用以对增压产品气进行提纯，包括：
并列设置的产品气缓冲罐41、成品气缓冲罐42、解析气缓冲罐43，以及，旋转阀44、吸附塔45。所述产品气缓冲罐41的进、出口端分别与压缩机组3的出口端、旋转阀44的下总阀相连通；所述成品气缓冲罐42与旋转阀44的上总阀相连通；所述解析气缓冲罐43的进口端与旋转阀44的上总阀相连通，所述解析气缓冲罐43的出口端与反应器1的进口端相连通，并设置有第三阀门7；所述吸附塔45设置有多组，并分别与旋转阀44的上、下分阀相连通。
所述第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、第四阀门8分别与控制装置电气连接。
结合上述实施例的具体结构，下面对焦炉煤气的变压吸附制氢方法，进行进一步地说明：
A、原料气制氢、提纯：
控制装置控制第一阀门5、第四阀门8打开，同时，第二阀门6、第三阀门7关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至反应器1进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔2进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组3，压缩机组3对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置4处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐41内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐42内，杂质气储存于解析气缓冲罐43内。
B、原料提纯：
控制装置控制第二阀门6打开，同时，第一阀门5、第三阀门7、第四阀门8关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至压缩机组3，压缩机组3对原料气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置4处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐41内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐42内，杂质气储存于解析气缓冲罐43内。
C、解析气制氢、提纯：
控制装置控制第三阀门7、第四阀门8打开，同时，第一阀门5、第二阀门6关闭；
解析气缓冲罐43内杂质气输送至反应器1进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔2进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组3，压缩机组3对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置4处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐41内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐42内，杂质气储存于解析气缓冲罐43内。
上述流程为制氢的工艺流程，其中由原料气制备氢气的反应流程，包括：
a、控制装置控制供电器9向上熔融加热器133供电，上熔融加热器133发热，并熔化上透板131上的金属，至熔融状态；
b、原料气或者杂质气由原料气进口113进入反应器1内并充满；
c、控制装置控制供电器9向下熔融加热器123供电，下熔融加热器123发热，并熔化下透板121上的金属，至熔融状态；
d、上透板131、下透板121上熔融状态的金属，形成封闭空间；
e、控制装置控制供电器9向反应加热器124供电，使反应加热器124发热，并达到反应温度，此时，原料气或者杂质气在反应加热器124的加热过程冲反应，并形成反应气，由出气口141排出，直至下一工序。
以上述依据，本发明一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法的实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
由制氢装置进行氢气制备、由控制装置进行控制，所述制氢装置，包括：
罐状的反应器(1)，所述反应器(1)由下封头(110)、下筒体(120)、上筒体(130)、上封头(140)依次密封连接而组成；
所述下筒体(120)设置为筒状，下筒体(120)下端设置有环状下透板(121)，所述下透板(121)的中央环口内插设有下塞柱(122)，下透板(121)正上方的下筒体(120)内依次设置有下熔融加热器(123)、反应加热器(124)，下筒体(120)的外壁上设置有分别与下熔融加热器(123)、反应加热器(124)电气连接的供电器(9)，所述供电器(9)与控制装置电气连接；
所述上筒体(130)设置为筒状，上筒体(130)下端设置有环状上透板(131)，所述上透板(131)的中央环口内插设有上塞柱(132)，上透板(131)正上方的上筒体(130)内设置有上熔融加热器(133)，上筒体(130)的外壁上设置有与上熔融加热器(133)电气连接的供电器(9)，所述供电器(9)与控制装置电气连接；
反应器(1)的进口端与原料气管路相连通，并设置有第一阀门(5)；
反应器(1)的出口端连通设置有第四阀门(8)，并连通设置有喷淋塔(2)，所述喷淋塔(2)用以对反应后的炭黑进行清除；
喷淋塔(2)的出口端连通设置有压缩机组(3)，用以对清除炭黑的产品气进行增压,压缩机组(3)的进口端与原料气管路相连通，并设置有第二阀门(6)；
压缩机组(3)的出口端连通设置有吸附装置(4)，所述吸附装置(4)用以对增压产品气进行提纯，包括：
并列设置的产品气缓冲罐(41)、成品气缓冲罐(42)、解析气缓冲罐(43)，以及，旋转阀(44)、吸附塔(45)；
所述产品气缓冲罐(41)的进、出口端分别与压缩机组(3)的出口端、旋转阀(44)的下总阀相连通；
所述成品气缓冲罐(42)与旋转阀(44)的上总阀相连通；
所述解析气缓冲罐(43)的进口端与旋转阀(44)的上总阀相连通，所述解析气缓冲罐(43)的出口端与反应器(1)的进口端相连通，并设置有第三阀门(7)；
所述吸附塔(45)设置有多组，并分别与旋转阀(44)的上、下分阀相连通；
所述第一阀门(5)、第二阀门(6)、第三阀门(7)、第四阀门(8)分别与控制装置电气连接，
制氢方法，包括：
A、原料气制氢、提纯：
控制装置控制第一阀门(5)、第四阀门(8)打开，同时，第二阀门(6)、第三阀门(7)关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至反应器(1)进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔(2)进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组(3)，压缩机组(3)对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置(4)处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐(41)内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐(42)内，杂质气储存于解析气缓冲罐(43)内；
B、原料气提纯：
控制装置控制第二阀门(6)打开，同时，第一阀门(5)、第三阀门(7)、第四阀门(8)关闭；
通过原料气管路将焦炉煤气输送至压缩机组(3)，压缩机组(3)对原料气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置(4)处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐(41)内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐(42)内，杂质气储存于解析气缓冲罐(43)内；
C、解析气制氢、提纯：
控制装置控制第三阀门(7)、第四阀门(8)打开，同时，第一阀门(5)、第二阀门(6)关闭；
解析气缓冲罐(43)内杂质气输送至反应器(1)进行反应产生反应气，所述反应气是含炭黑的氢气，反应气进入喷淋塔(2)进行炭黑的清除，清除炭黑后的产品气进入压缩机组(3)，压缩机组(3)对清除炭黑后的产品气增压至变压吸附的工艺压力，再输送至吸附装置(4)处进行吸附；
吸附前，达到变压吸附工艺压力的增压产品气暂存于产品气缓冲罐(41)内；
吸附后，提纯后的高纯度氢气储存于成品气缓冲罐(42)内，杂质气储存于解析气缓冲罐(43)内。
2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述下封头(110)下端的中央连通设置有排污口(112)，下封头(110)的下端沿排污口(112)圆形阵列分布设置有多根支撑脚(111)，下封头(110)的中部贯穿设置有与原料气管路相连通的原料气进口(113)。
3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述上封头(140)上端的中央连通设置有与喷淋塔(2)进口端相连通的出气口(141)。
4.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述下封头(110)内的原料气进口(113)末端连通设置有供气弯头(114)，所述供气弯头(114)的开口向下设置。
5.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述反应加热器(124)设置为沿下筒体(120)中心向外放射的板状，并且相邻的加热板单侧相连，形成电气环路。
6.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述下熔融加热器(123)、上熔融加热器(133)设置为螺旋环状。
7.根据权利要求3所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述下透板(121)、上透板(131)上分别设置有熔融金属。
8.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法，其特征在于：
所述制氢方法中，还包括反应流程，所述反应流程，包括：
a、控制装置控制供电器(9)向上熔融加热器(133)供电，上熔融加热器(133)发热，并熔化上透板(131)上的金属，至熔融状态；
b、原料气或者杂质气由原料气进口(113)进入反应器(1)内并充满；
c、控制装置控制供电器(9)向下熔融加热器(123)供电，下熔融加热器(123)发热，并熔化下透板(121)上的金属，至熔融状态；
d、上透板(131)、下透板(121)上熔融状态的金属，形成封闭空间；
e、控制装置控制供电器(9)向反应加热器(124)供电，使反应加热器(124)发热，并达到反应温度，此时，原料气或者杂质气在反应加热器(124)的加热过程冲反应，并形成反应气，由出气口(141)排出，直至下一工序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111362533.0A CN113912008B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111362533.0A CN113912008B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113912008A CN113912008A (zh) | 2022-01-11 |
| CN113912008B true CN113912008B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=79247313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111362533.0A Active CN113912008B (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113912008B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115784155B (zh) * | 2022-12-22 | 2024-02-09 | 河南平煤神马首山化工科技有限公司 | 一种焦炉煤气甲醇转化气制氢气装置及制备工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101850949A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-06 | 大连理工大学 | 一种高纯度、高回收率提纯焦炉煤气中氢气的方法 |
| CN204058400U (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-31 | 昆明焦化制气有限公司 | 一种变压吸附制氢系统原料煤气前置预处理装置 |
| CN105441133A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-03-30 | 兰州兰石集团有限公司 | 一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统及工艺 |
| CN211664982U (zh) * | 2020-02-20 | 2020-10-13 | 内蒙古易高煤化科技有限公司 | 一种乙二醇制备过程中的mn回收利用系统 |
-
2021
- 2021-11-17 CN CN202111362533.0A patent/CN113912008B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101850949A (zh) * | 2010-06-11 | 2010-10-06 | 大连理工大学 | 一种高纯度、高回收率提纯焦炉煤气中氢气的方法 |
| CN204058400U (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-31 | 昆明焦化制气有限公司 | 一种变压吸附制氢系统原料煤气前置预处理装置 |
| CN105441133A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-03-30 | 兰州兰石集团有限公司 | 一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统及工艺 |
| CN211664982U (zh) * | 2020-02-20 | 2020-10-13 | 内蒙古易高煤化科技有限公司 | 一种乙二醇制备过程中的mn回收利用系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113912008A (zh) | 2022-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100534931C (zh) | Mdi生产过程中产生的废盐水的深度处理方法 | |
| CN101407920B (zh) | 一种由水电解连续生产高纯氢的工艺 | |
| WO2003016210A1 (fr) | Procede et appareil de recyclage de ressources d'hydrocarbures | |
| CN113912008B (zh) | 一种焦炉煤气的变压吸附制氢方法 | |
| CN106753630A (zh) | 一种天然气水合物合成分解装置及合成工艺 | |
| CN114014265B (zh) | 一种液态有机储氢装置及方法 | |
| CN110921625B (zh) | 合成氨弛放气中氢气和氦气的分离回收装置 | |
| CN109399564B (zh) | 一种直接利用高温焦炉荒煤气制取高纯氢的装置及方法 | |
| CN114408866A (zh) | 一种基于高纯气体产物全回收的甲烷蒸汽重整反应装置及其使用方法 | |
| CN111498834B (zh) | 一种碳纳米管材料的提纯装置及方法 | |
| CN111996048A (zh) | 一种通过微波等离子法制备甲烷的装置及其工艺 | |
| CN116121736A (zh) | 一种采用羰基法于粉体表面包覆金属镀层的装置及其使用方法 | |
| CN110950303A (zh) | 一种钛合金甲醇水重整器及制氢设备 | |
| CN113083205B (zh) | 一种nmp合成装置 | |
| CN212673860U (zh) | 正极材料气氛炉氧气回收系统 | |
| CN111252741B (zh) | 一种工业合成硫化氢气体的稳态装置及方法 | |
| CN112577338B (zh) | 内部安置有换热设备的高温流体运输管道，适用的换热设备及换热方法 | |
| CN210656147U (zh) | 钯膜氢气提纯装置 | |
| CN220780272U (zh) | 一种绿色高效低能耗连续制备高纯六氟化钨的装置 | |
| CN208545116U (zh) | 撬装式甲醇和水蒸气重整制氢气的装置 | |
| CN207566865U (zh) | 一种甲烷二氧化碳无催化重整制合成气的设备 | |
| CN217449626U (zh) | 用于水合物法单级连续捕集分离烟气中二氧化碳的装置 | |
| CN2892837Y (zh) | 高浓度工业废水处理系统 | |
| CN218501996U (zh) | 一种具有多重脱氢结构的氯化氢反应装置 | |
| CN211920872U (zh) | 一种钛合金甲醇水重整器及制氢设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |