CN205419770U - 一种富氢气源提纯氢气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种富氢气源提纯氢气装置，包括缓冲罐、吸附塔、PSA提纯装置、解吸气压缩机、产品氢气压缩机。所述缓冲罐的进口输入原料气，其出口连接吸附塔的进口；所述吸附塔的出口连接所述PSA提纯装置的入口，所述PSA提纯装置的出口分别连接所述解吸气压缩机的入口、产品氢气压缩机的入口。且所述解吸气压缩机进口压力为0.13MPa。原料气通入所述缓冲罐的压力为3.1MPa。缓冲罐的出口连接所述吸附塔的底部。产品氢气压缩机进口产品氢气压力为3.0MPa。本实用新型所述装置采用高压解吸工艺，可得到纯度大于99/99％的氢气。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种富氢气源提纯氢气装置。
背景技术
氢气是一种应用广泛的原材料，工业上作为原料气、还原气、冷却气、保护气和燃烧气，在化工、石油化工、冶金、机械加工、电力、医药等科学研究领域有着广泛的用途。
在生产醋酸工艺流程中，产生的原料气一般为H2、N2、CH4、CO、Ar、CO2、CH3OH的混合气体，其中，氢气所占体积比最低为85％，但是纯度有波动。现有氢气提纯设备一般采用PSA工序制得，但是纯度不是很高。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种富氢气源提纯氢气装置，所述装置采用高压解吸工艺，可得到纯度大于99/99％的氢气。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种富氢气源提纯氢气装置，包括缓冲罐、吸附塔、PSA提纯装置、解吸气压缩机、产品氢气压缩机；
所述缓冲罐的进口输入原料气，其出口连接吸附塔的进口；所述吸附塔的出口连接所述PSA提纯装置的入口，所述PSA提纯装置的出口分别连接所述解吸气压缩机的入口、产品氢气压缩机的入口。
进一步地，所述解吸气压缩机进口压力为0.13MPa。
进一步地，所述原料气通入所述缓冲罐的压力为3.1MPa。
进一步地，所述缓冲罐的出口连接所述吸附塔的底部。
进一步地，所述产品氢气压缩机进口产品氢气压力为3.0MPa。
进一步地，所述吸附塔包括高压塔、低压塔，其中，所述高压塔还设置有分子筛床层、上层吸附剂。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型变压吸附采用较高的吸附压力3.1Mpa，减少产品氢气压缩的能耗；解吸压力为0.13MPa，降低解吸气压缩机能耗。
本实用新型针对该装置吸附压力高的特点，吸附塔的均压时间延长，降低对吸附剂的冲刷。
本实用新型解吸气压力较高，其吸附剂即能保证产品气质量，又兼顾氢气收率，保证了该装置的氢气总收率大于80％。
本实用新型采用多床层的吸附设置，装置能耗低、经济性好，减少单个吸附塔体积降低装置投资。吸附剂再生采用带压再生，减少了解吸气的升压能耗。
附图说明
图1是本实用新型富氢气源提纯氢气装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型所描述的是一种富氢气源提纯氢气装置，包括缓冲罐1、吸附塔2、PSA提纯装置3、解吸气压缩机4、产品氢气压缩机5。所述的吸附塔2包括高压塔21、低压塔22，所述高压塔21还设置有分子筛床层、上层吸附剂。其中，缓冲罐1的进口输入原料气，其出口连接吸附塔2的进口，且缓冲罐1的出口连接所述吸附塔2的底部。吸附塔2的出口连接PSA提纯装置3的入口。PSA提纯装置3的出口分别连接解吸气压缩机4的入口、产品氢气压缩机5的入口。
本实用新型所述解吸气压缩机4进口压力为0.13MPa，所述原料气通入所述缓冲罐1的压力为3.1MPa。所述产品氢气压缩机进口产品氢气压力为3.0MPa。
本实用新型氢气提纯工艺流程如下：
原料气经调节阀降压至3.1MPa输入缓冲罐1，缓冲后自吸附塔2底部进入预先设定好控制时序的PSA提纯装置3，原料气中的CO、CH4等杂质组分被吸附剂吸附，不容易吸附的H2作为产品气从吸附塔2顶部流出，经计量和压力调节后，送出PSA提纯装置。送出的产品氢气保证在产品气压缩机进口达3.0MPa。
本实用新型吸附在吸附剂中的高沸点杂质组分，通过降压、逆放、冲洗的方式解吸出来。先通过高压塔和低压塔间的均压降低压力，高压塔的分子筛逐步解析杂质气体并被上层吸附剂再次吸附，吸附塔2内的H2则流出吸附塔被低压塔回收，经过多次均压降，杂质组分接近吸附塔出口，停止均压降，逆着进气方向排气，即逆放排杂，然后采用高纯度的H2逆向冲洗分子筛床层，进一步降低杂质分压，使分子筛得到彻底的再生，为降低解析气压缩机装置能耗，解吸气压力设定为0.13MPa送出PSA提纯装置。
吸附剂再生完成后，必须对吸附塔进行逐级充压使其达到规定的吸附压力。采用其它较高压力塔排出的H2升压，在升压的同时也回收其它吸附塔中H2，吸附塔之间进行逐级压力均衡，使吸附塔压力逐步升高，然后再使用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力，这时吸附塔的吸附准备工作完成，即可进入下一个循环。通过上述过程实现了H2提纯装置的连续、稳定、安全运转。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：包括缓冲罐、吸附塔、PSA提纯装置、解吸气压缩机、产品氢气压缩机；
所述缓冲罐的进口输入原料气，其出口连接吸附塔的进口；所述吸附塔的出口连接所述PSA提纯装置的入口，所述PSA提纯装置的出口分别连接所述解吸气压缩机的入口、产品氢气压缩机的入口。
2.根据权利要求1所述的富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：所述解吸气压缩机进口压力为0.13MPa。
3.根据权利要求1所述的富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：所述原料气通入所述缓冲罐的压力为3.1MPa。
4.根据权利要求1所述的富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：所述缓冲罐的出口连接所述吸附塔的底部。
5.根据权利要求1所述的富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：所述产品氢气压缩机进口产品氢气压力为3.0MPa。
6.根据权利要求1所述的富氢气源提纯氢气装置，其特征在于：所述吸附塔包括高压塔、低压塔，其中，所述高压塔还设置有分子筛床层、上层吸附剂。
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| CN201620233404.XU CN205419770U (zh) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | 一种富氢气源提纯氢气装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113562697A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-10-29 | 上海优华系统集成技术股份有限公司 | 适应宽流量波动的氢气提纯系统 |
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