CN114702004A - 一种甲醇制氢驰放气回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，涉及甲醇制氢尾气回收技术领域，本发明包括热油炉、PSA制氢装置，所述热油炉一侧设置有燃烧器,燃烧器上连接有各自独立进气的天然气进气管道件、驰放气进气管件和助燃剂管道组件，所述驰放气进气管件与PSA制氢装置出气端连通，所述热油炉上设置有导热油系统，所述热油炉侧壁上设置有与热油炉内部连通的氮气进气管件；由于制氢PSA驰放气直接排放不符合环保要求，经过回收至热油炉燃烧后，最终能达到环保要求的尾气排放标准，在热油炉中当燃料利用,提高了甲醇制氢尾气的可利用热值,经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇制氢尾气回收技术领域，更具体的是涉及甲醇制氢驰放气回收利用系统技术领域。
背景技术
为减少化工生产中的能耗和降低成本，以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整，变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体，经过进一步的后处理，可同时得到氢气和二氧化碳气。
PSA制氢装置是一种常用的甲醇制氢设备，该设备在制氢过程中会产生驰放气，由于驰放气中氢气与一氧化碳的含量能达到35％-40％，由于现有热油炉的燃烧器不支持驰放气的燃烧与控制，如果驰放气不经过处理直接排放会污染环境，且驰放气中氢气与一氧化碳均具有较高的热值，直接排放会造成能源浪费，故甲醇制氢产生的驰放气如何回收利用很有现实意义。
如何解决上述技术问题成了本领域技术人员的努力方向。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种甲醇制氢驰放气回收利用系统。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，包括热油炉、PSA制氢装置，所述热油炉一侧设置有燃烧器,燃烧器上连接有各自独立进气的天然气进气管道件、驰放气进气管件和助燃剂管道组件，所述驰放气进气管件与PSA制氢装置出气端连通，所述热油炉上设置有导热油系统，所述热油炉侧壁上设置有与热油炉内部连通的氮气进气管件。
进一步地，所述燃烧器为三流道的燃烧器，三流道的燃烧器内层流道与天然气进气管道件连通，三流道的燃烧器中间流道与驰放气进气管件连通，三流道的燃烧器外层流道与助燃剂管道组件连通。
进一步地，所述热油炉顶部设置有节能器、节能器顶部设置有与烟囱。
进一步地，所述节能器内部设置有换热管件，换热管件外部设置有与换热管件内部连通的循环供热系统，所述循环供热系统包括与换热管件两端连通的循环管线和按流向依次设置在循环管线上的公用工程供暖设备、水箱、循环泵，水箱与外界软化水管连通。
进一步地，所述公用工程供暖设备处的循环管线接入外界的暖气换热站系统。
进一步地，所述驰放气进气管件包括驰放气管道、按气流方向依次设置在驰放气管道上的缓冲罐、水封罐、调节阀、阻火器一。
进一步地，所述天然气进气管道件包括天然气管道、按气流方向依次设置在天然气管道上的过滤器、调节阀、阻火器二。
工作原理：
更换热油炉的燃烧器，由于原燃烧器不支持驰放气的燃烧与控制，更换成三流道的燃烧器，内层走天然气，中间层走驰放气，最外层走助燃空气；在天然气和驰放气两路管道上分别设置有过滤器、调节阀等,两种燃料可混烧或单烧，混烧时优先燃烧驰放气，不足部分天然气补充，以保证制氢装置产生的驰放气完全回收燃烧，单烧天然气时亦可满足锅炉出力要求。将热油炉节能器的热量回收给公用工程厂房冬季供暖。
本发明的有益效果如下：
1、由于制氢PSA驰放气直接排放不符合环保要求，经过回收至热油炉燃烧后，最终能达到环保要求的尾气排放标准，在热油炉中当燃料利用,提高了甲醇制氢尾气的可利用热值,经济效益明显。
2、利用热油炉的节能器冬天给公用工程厂房供暖。
3、节能降耗，制氢PSA驰放气中氢气与一氧化碳的含量能达到35％-40％，尚有大量热值可以回收燃烧，减少天然气耗量，每年节省56万方天然气。
附图说明
图1是本发明一种甲醇制氢驰放气回收利用系统的结构示意图；
附图标记：1-PSA制氢装置，2-热油炉，3-燃烧器，4-节能器，5-烟囱，6-暖气换热站系统，7-软化水管，8-水箱，9-公用工程供暖设备，10-循环泵，11-驰放气管道，12-水封罐，13-缓冲罐，14-天然气管道，15-过滤器，16-阻火器二，17-氮气进气管件，18-导热油系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，包括热油炉2、PSA制氢装置1，所述热油炉2一侧设置有燃烧器3,燃烧器3上连接有各自独立进气的天然气进气管道件、驰放气进气管件和助燃剂管道组件，所述驰放气进气管件与PSA制氢装置1出气端连通，所述热油炉2上设置有导热油系统18，所述热油炉2侧壁上设置有与热油炉2内部连通的氮气进气管件17。
所述燃烧器3为三流道的燃烧器，三流道的燃烧器内层流道与天然气进气管道件连通，三流道的燃烧器中间流道与驰放气进气管件连通，三流道的燃烧器外层流道与助燃剂管道组件连通。
所述热油炉2顶部设置有节能器4、节能器4顶部设置有与烟囱5。
所述节能器4内部设置有换热管件，换热管件外部设置有与换热管件内部连通的循环供热系统，所述循环供热系统包括与换热管件两端连通的循环管线和按流向依次设置在循环管线上的公用工程供暖设备9、水箱8、循环泵10，水箱8与外界软化水管7连通。
所述公用工程供暖设备9处的循环管线接入外界的暖气换热站系统6。
所述驰放气进气管件包括驰放气管道、按气流方向依次设置在驰放气管道11上的缓冲罐13、水封罐12、调节阀、阻火器一。
所述天然气进气管道件包括天然气管道14、按气流方向依次设置在天然气管道14上的过滤器15、调节阀、阻火器二16。
所述导热油系统18包括设置在热油炉2外的导热油进油管道和导热油出油管道、设置在热油炉2内的导热油盘管，所述导热油盘管两端分别与导热油进油管道和导热油出油管道连通。
将公司原有的政府供暖通过改造用一套换热站供暖，用蒸汽换热。
运行过程：
在制氢装置引一条驰放气管道至热油炉区，驰放气先进入缓冲罐，再进入水封罐，再经阻火器进入热油炉燃烧器的驰放气流道进行燃烧；
天然气、驰放气燃烧，采用两套安全切断阀组，一套天然气专用，一套驰放气专用，燃烧器本体上也是分别两个进气口及喷嘴，一个天然气专用，一个驰放气专用，我们采用单独分开进气，天然气、驰放气在燃烧器喷嘴开始燃烧，再加上我们程序控制天然气、驰放气与空气的燃烧比例，在爆炸极限以外燃烧，再配置燃气的高低压保护开关，安全切断阀组等安全联锁保护，这样就可以保证100％安全燃烧。单独进气的优点还可以自由控制天然气与驰放气的燃烧比例，例如在驰放气最大量时还不够达到锅炉满负荷的时候，可以拉高天然气使用量以保证锅炉出力能达到满负荷。
Claims (8)
1.一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，包括热油炉、PSA制氢装置，其特征在于，所述热油炉一侧设置有燃烧器,燃烧器上连接有各自独立进气的天然气进气管道件、驰放气进气管件和助燃剂管道组件，所述驰放气进气管件与PSA制氢装置出气端连通，所述热油炉上设置有导热油系统，所述热油炉侧壁上设置有与热油炉内部连通的氮气进气管件。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述燃烧器为三流道的燃烧器，三流道的燃烧器内层流道与天然气进气管道件连通，三流道的燃烧器中间流道与驰放气进气管件连通，三流道的燃烧器外层流道与助燃剂管道组件连通。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述热油炉顶部设置有节能器、节能器顶部设置有与烟囱。
4.根据权利要求3所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述节能器内部设置有换热管件，换热管件外部设置有与换热管件内部连通的循环供热系统，所述循环供热系统包括与换热管件两端连通的循环管线和按流向依次设置在循环管线上的公用工程供暖设备、水箱、循环泵，水箱与外界软化水管连通。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述公用工程供暖设备处的循环管线接入外界的暖气换热站系统。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述驰放气进气管件包括驰放气管道、按气流方向依次设置在驰放气管道上的缓冲罐、水封罐、调节阀、阻火器一。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述天然气进气管道件包括天然气管道、按气流方向依次设置在天然气管道上的过滤器、调节阀、阻火器二。
8.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢驰放气回收利用系统，其特征在于，所述导热油系统包括设置在热油炉外的导热油进油管道和导热油出油管道、设置在热油炉内的导热油盘管，所述导热油盘管两端分别与导热油进油管道和导热油出油管道连通。
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