CN116971955A - 一种氢气压缩机和合成氢化物的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氢气压缩机和合成氢化物的设备，包括压缩机和气液分离器，压缩机用于对输入的氢气进行压缩；气液分离器用于分离气体和液体；还包括进口阀、出口阀、压力计和分散控制系统；分散控制系统用于接收压力计测得的压缩机组内氢气的压力，并根据压力，控制进口阀和出口阀的开度；气液分离器包括补水阀、排水阀和液位计；分散控制系统还用于接收液位计测得的气液分离器的液位，并根据液位，控制补水阀和排水阀的开闭；以通过DCS自动打开/关闭电磁阀进行补水、排水操作；避免因操作不及时、排水过早或过晚导致系统压力波动过大造成装置停车的情况，确保了装置安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及氢化物合成技术领域，具体而言，涉及一种氢气压缩机和合成氢化物的设备。
背景技术
氢气压缩机是一种专门用于将氢气压缩至高压的设备，可以应用在氢化物合成领域。目前电解及后处理岗位在氢气压缩机组的正常切换，装置开停车或紧急情况下调整氢气压缩机组时，需要至少2名操人员到现场进行手动调节阀门开度配合DCS人员调整系统氢气压力；因此存在岗位人员调整不及时，造成氢气系统压力波动较大，造成装置停车的弊端。并且氢气压缩机气液分离器补水过程中采用手动补水、排水，可能造成满水，淹没气相管道，造成装置停车；排水过程中如不及时关闭排水阀，机组内液位排空后大量氢气从机组排至氢气洗涤塔，造成总管压力突然升高，可能导致总管压差波动大，造成系统停车风险。
有鉴于此，本发明提出了一种氢气压缩机和合成氢化物的设备，通过DCS(Distributed Control System，分散控制系统)自动打开/关闭电磁阀进行补水、排水操作；避免因操作不及时、排水过早或过晚导致系统压力波动过大造成装置停车的情况，确保了装置安全稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氢气压缩机组，包括压缩机和气液分离器，所述压缩机用于对输入的氢气进行压缩；所述气液分离器用于分离气体和液体；还包括进口阀、出口阀、压力计和分散控制系统；所述分散控制系统用于接收所述压力计测得的压缩机组内氢气的压力，并根据所述压力，控制所述进口阀和所述出口阀的开度；所述气液分离器包括补水阀、排水阀和液位计；所述分散控制系统还用于接收所述液位计测得的气液分离器的液位，并根据所述液位，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭。
进一步的，根据所述液位，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭，包括：当所述气液分离器的液位小于等于45％时，所述补水阀的联锁打开；当所述气液分离器的液位大于等于60％时，所述补水阀的联锁关闭；当所述气液分离器的液位小于等于50％时，所述排水阀的联锁关闭；当所述气液分离器的液位大于等于65％时，所述排水阀的联锁打开。
一种合成氢化物的设备，包括上述任一项所述的氢气压缩机组，还包括氢气洗涤塔、第一氢气冷却器、第二氢气冷却气、水雾捕沫器、氢气分配台和氢化物合成器；所述氢气洗涤塔用于对电解生成的氢气进行洗涤，并将洗涤后的氢气传输至所述氢气压缩机组；所述氢气压缩机组用于对传输来的氢气进行压缩；所述第一氢气冷却器用于对氢气压缩机组传输来的压缩氢气进行一段冷却；所述第二氢气冷却器用于对所述第一氢气冷却器冷却后的氢气进行二段冷却；所述水雾捕沫器用于对二段冷却后的氢气进行干燥；所述氢气分配台用于将干燥后的氢气分配至所述氢化物合成器进行化学反应。
进一步的，还包括冷凝水收集槽，所述冷凝水收集槽与所述第一氢气冷却器、所述第二氢气冷却器和所述水雾捕沫器连接，用于接收一段冷却、二段冷却和干燥时生成的冷凝水。
进一步的，所述氢气洗涤塔还与纯水管道连接，以通过纯水洗涤电解生成的氢气。
进一步的，所述第一氢气冷却器还与循环水管道连接，以通过循环水冷却压缩氢气。
进一步的，所述第二氢气冷却器还与冷冻水管道连接，以通过注入冷冻水冷却经过一段冷却后的氢气。
进一步的，所述冷冻水的温度为+5℃。
进一步的，所述氢气分配台还与所述氢气压缩机组通过回流管连接。
进一步的，所述回流管上设置有回流阀，所述回流阀与分散控制系统通信连接，以调节电解工序来的氢气压力稳定。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明采用调节阀来自动控制氢气压力和分离器补水工作，便于氢气系统压力的快速调整及分离器自动补水、排水工作，确保氢压机稳定运行，减少了系统的停机风险。
本发明通过在氢气压缩机组进出口管及气液分离器补水、排水管上增加调节阀，安装完成后进行组态进入DCS进行控制，并把气液分离器补水、排水设置联锁，实现了自动补水、排水，节约了用工成本，提高了装置的自动化水平。
附图说明
图1为本发明一些实施例提供的一种氢气压缩机的示例性示意图；
图2为本发明一些实施例提供的一种合成氢化物的设备的示例性示意图；
附图标记：101-压缩机；102-气液分离器；103-进口阀；104-出口阀；105-分散控制系统；106-补水阀；107-排水阀。
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。
图1为本发明一些实施例提供的一种氢气压缩机的示例性示意图。如图1所示，氢气压缩机包括压缩机、气液分离器、进口阀、出口阀、压力计和分散控制系统。
所述压缩机用于对输入的氢气进行压缩。所述气液分离器用于分离气体和液体。所述分散控制系统用于接收所述压力计测得的压缩机组内氢气的压力，并根据所述压力，控制所述进口阀和所述出口阀的开度。所述气液分离器包括补水阀、排水阀和液位计；所述分散控制系统还用于接收所述液位计测得的气液分离器的液位，并根据所述液位，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭。
在一些实施例中，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭，包括：当所述气液分离器的液位小于等于45％时，所述补水阀的联锁打开；当所述气液分离器的液位大于等于60％时，所述补水阀的联锁关闭；当所述气液分离器的液位小于等于50％时，所述排水阀的联锁关闭；当所述气液分离器的液位大于等于65％时，所述排水阀的联锁打开。
例如，氢气压缩机组有三个A、B和C。当氢气压缩机组工作时，氢压机ABC的进口和出口的自动控制阀门的控制反馈信号全部组态进入DCS(Distributed Control System，分散控制系统)操作画面。当识别到氢压机的气液分离器液位01LT0601≤45％，氢压机气液分离器补水阀01SHV0610联锁打开；当氢压机气液分离器液位01LT0601≥60％，氢压机气液分离器补水阀01SHV0610联锁关闭。当识别到氢压机的气液分离器液位01LT0601≤50％，氢压机气液分离器排水阀01SHV0611联锁关闭；当氢压机气液分离器液位01LT0601≥65％，氢压机气液分离器排水阀01SHV0611联锁打开。其中，45％、60％、50％和65％可以是指气液分离器容积的45％、60％、50％和65％。
图2为本发明一些实施例提供的一种合成氢化物的设备的示例性示意图。如图2所示，合成氢化物的设备包括氢气洗涤塔、氢气压缩机组、第一氢气冷却器、第二氢气冷却气、水雾捕沫器、氢气分配台和氢化物合成器。
所述氢气洗涤塔用于对电解生成的氢气进行洗涤，并将洗涤后的氢气传输至所述氢气压缩机组。
在一些实施例中，所述氢气洗涤塔还与纯水管道连接，以通过纯水洗涤电解生成的氢气。
所述氢气压缩机组用于对传输来的氢气进行压缩。在一些实施例中，氢气压缩机组可以有多台。例如，三台。在一些实施例中，氢气压缩机组的型号可以为2BEA-303型水环式压缩机。
所述第一氢气冷却器用于对氢气压缩机组传输来的压缩氢气进行一段冷却。
在一些实施例中，所述第一氢气冷却器还与循环水管道连接，以通过循环水冷却压缩氢气。
所述第二氢气冷却器用于对所述第一氢气冷却器冷却后的氢气进行二段冷却。
在一些实施例中，所述第二氢气冷却器还与冷冻水管道连接，以通过注入冷冻水冷却经过一段冷却后的氢气。在一些实施例中，所述冷冻水的温度为+5℃。
所述水雾捕沫器用于对二段冷却后的氢气进行干燥。
所述氢气分配台用于将干燥后的氢气分配至所述氢化物合成器进行化学反应。
在一些实施例中，所述氢气分配台还与所述氢气压缩机组通过回流管连接。在一些实施例中，所述回流管上设置有回流阀，所述回流阀与分散控制系统通信连接，以调节电解工序来的氢气压力稳定，使得电解槽氢气压力保持恒定。
在一些实施例中，还包括冷凝水收集槽，所述冷凝水收集槽与所述第一氢气冷却器、所述第二氢气冷却器和所述水雾捕沫器连接，用于接收一段冷却、二段冷却和干燥时生成的冷凝水。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氢气压缩机组，包括压缩机和气液分离器，所述压缩机用于对输入的氢气进行压缩；所述气液分离器用于分离气体和液体；其特征在于，还包括进口阀、出口阀、压力计和分散控制系统；所述分散控制系统用于接收所述压力计测得的压缩机组内氢气的压力，并根据所述压力，控制所述进口阀和所述出口阀的开度；
所述气液分离器包括补水阀、排水阀和液位计；所述分散控制系统还用于接收所述液位计测得的气液分离器的液位，并根据所述液位，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭。
2.根据权利要求1所述的氢气压缩机组，其特征在于，根据所述液位，控制所述补水阀和所述排水阀的开闭，包括：
当所述气液分离器的液位小于等于45％时，所述补水阀的联锁打开；
当所述气液分离器的液位大于等于60％时，所述补水阀的联锁关闭；
当所述气液分离器的液位小于等于50％时，所述排水阀的联锁关闭；当所述气液分离器的液位大于等于65％时，所述排水阀的联锁打开。
3.一种合成氢化物的设备，其特征在于，包括如权利要求1-2任一项所述的氢气压缩机组，还包括氢气洗涤塔、第一氢气冷却器、第二氢气冷却气、水雾捕沫器、氢气分配台和氢化物合成器；
所述氢气洗涤塔用于对电解生成的氢气进行洗涤，并将洗涤后的氢气传输至所述氢气压缩机组；
所述氢气压缩机组用于对传输来的氢气进行压缩；
所述第一氢气冷却器用于对氢气压缩机组传输来的压缩氢气进行一段冷却；
所述第二氢气冷却器用于对所述第一氢气冷却器冷却后的氢气进行二段冷却；
所述水雾捕沫器用于对二段冷却后的氢气进行干燥；
所述氢气分配台用于将干燥后的氢气分配至所述氢化物合成器进行化学反应。
4.根据权利要求3所述的合成氢化物的设备，其特征在于，还包括冷凝水收集槽，所述冷凝水收集槽与所述第一氢气冷却器、所述第二氢气冷却器和所述水雾捕沫器连接，用于接收一段冷却、二段冷却和干燥时生成的冷凝水。
5.根据权利要求3所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述氢气洗涤塔还与纯水管道连接，以通过纯水洗涤电解生成的氢气。
6.根据权利要求3所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述第一氢气冷却器还与循环水管道连接，以通过循环水冷却压缩氢气。
7.根据权利要求3所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述第二氢气冷却器还与冷冻水管道连接，以通过注入冷冻水冷却经过一段冷却后的氢气。
8.根据权利要求7所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述冷冻水的温度为+5℃。
9.根据权利要求3所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述氢气分配台还与所述氢气压缩机组通过回流管连接。
10.根据权利要求9所述的合成氢化物的设备，其特征在于，所述回流管上设置有回流阀，所述回流阀与分散控制系统通信连接，以调节电解工序来的氢气压力稳定。
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