CN213865385U - 一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，包括PSA装置，所述PSA装置的输入端通过管道连接有压缩风机，所述压缩风机的输入端设置有原料甲烷制氢尾气管道的输入口，所述PSA装置的输出端通过管道连接有真空泵，所述真空泵的输出端通过管道连接有冷却器，所述冷却器的输出端通过管道连接有气液分离罐，所述气液分离罐的输出端通过管道连接有压缩机，所述精馏塔的输出端通过管道连接有高纯二氧化碳贮罐。本实用新型通过设置的PSA装置能够有效的提升了装置整体联产二氧化碳的效率，同时装置整体回收利用性能优良，有效的减少温室气体的排放及资源回收利用，具有一定的绿色环保和可持续发展的效果。

Description

一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置

技术领域

本实用新型涉及制气设备技术领域，具体为一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置。

背景技术

制氢是通过甲烷气、碳、一氧化碳等物质与水蒸气转化而来，此过程中生成二氧化碳和氢气，转化气进入PSA提纯后氢气作为产品输出，而二氧化碳以尾气的形式排放至大气，其中二氧化碳含量大约为45％以上或更高，能够减少温室气体的排放及资源回收利用，进行制氢尾气中二氧化碳回收项目并减少温室气体的碳排放；由于甲烷制氢尾气气压力较低，在进入PSA前首先通过压缩风机加压至0.3MPa然后进入PSA装置，在吸附剂选择吸附下，绝大部分二氧化碳被吸附剂吸附下来，少量二氧化碳、绝大部分氢气、氮气、甲烷等气体从顶部排出送入燃料气管网或者其他工段回收利用，目前市场上的甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置普遍存在稳定性不足，回收利用性能不够优秀，同时对联产的二氧化碳的纯度较低的情况，因此，如何设计一种稳定性良好，回收利用性能优秀，且对联产的二氧化碳的纯度较好的甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，成为我们当前要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，包括PSA装置，所述PSA装置的输入端通过管道连接有压缩风机，所述压缩风机的输入端设置有原料甲烷制氢尾气管道的输入口，所述PSA装置的输出端通过管道连接有真空泵，所述真空泵的输出端通过管道连接有冷却器，所述冷却器的输出端通过管道连接有气液分离罐，所述气液分离罐的输出端通过管道连接有压缩机，所述压缩机的输出端通过管道连接有除氧塔，所述除氧塔的输出端通过管道连接有干燥床，所述干燥床的输出端通过管道连接有液化器，所述液化器的底端通过管道连接有精馏塔，所述精馏塔的输出端通过管道连接有高纯二氧化碳贮罐，所述精馏塔通过两路管道分别与冷冻机的输入端和输出端相互连接，并且冷冻机和精馏塔连接的两路管道皆与液化器之间相互连接。

优选的，所述PSA装置的外部设置有放空阀门。

优选的，所述冷冻机的输出端与液化器和精馏塔连接的管道上皆设置有阀门。

优选的，所述高纯二氧化碳贮罐的输入端设置有控制器控制阀。

优选的，所述压缩风机、PSA装置、真空泵、冷却器、气液分离罐、压缩机、除氧塔、干燥床、液化器、冷冻机和精馏塔的输入端和输出端以及管道连接处皆采取密封处理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置通过设置的PSA装置若干次均压不断提浓后利用真空泵抽出来送入冷却器降温，在缓冲罐中分离冷凝水，然后进入压缩机增压，稳压后进入干燥床进一步脱除水分，然后被冷冻机降温液化，进入精馏塔，从而将轻组分甲烷、氮气全部从塔顶除去，塔底得到高纯液体二氧化碳产品，有效的提升了装置整体联产二氧化碳的效率，同时装置整体回收利用性能优良，有效的减少温室气体的排放及资源回收利用，具有一定的绿色环保和可持续发展的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、原料甲烷制氢尾气管道；2、压缩风机；3、PSA装置；4、真空泵；5、冷却器；6、气液分离罐；7、压缩机；8、除氧塔；9、干燥床；10、液化器；11、冷冻机；12、精馏塔；13、高纯二氧化碳贮罐。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，包括PSA装置3，PSA装置3的输入端通过管道连接有压缩风机2，压缩风机2的输入端设置有原料甲烷制氢尾气管道1的输入口，PSA装置3的输出端通过管道连接有真空泵4，真空泵4的输出端通过管道连接有冷却器5，冷却器5的输出端通过管道连接有气液分离罐6，气液分离罐6的输出端通过管道连接有压缩机7，压缩机7的输出端通过管道连接有除氧塔8，除氧塔8的输出端通过管道连接有干燥床9，干燥床9的输出端通过管道连接有液化器10，液化器10的底端通过管道连接有精馏塔12，精馏塔12的输出端通过管道连接有高纯二氧化碳贮罐13，精馏塔12通过两路管道分别与冷冻机11的输入端和输出端相互连接，并且冷冻机11和精馏塔12连接的两路管道皆与液化器10之间相互连接。

进一步，PSA装置3的外部设置有放空阀门。实施例中，放空阀门的设置能够有效的提升PSA装置3稳定性和安全性。

进一步，冷冻机11的输出端与液化器10和精馏塔12连接的管道上皆设置有阀门。实施例中，阀门的设置便于对冷冻机11的输出端与液化器10和精馏塔12连接的管道的控制，同时使用便捷。

进一步，高纯二氧化碳贮罐13的输入端设置有控制器控制阀。实施例中，控制器控制阀的设置能够对高纯二氧化碳贮罐13的输入端起到良好的控制。

进一步，压缩风机2、PSA装置3、真空泵4、冷却器5、气液分离罐6、压缩机7、除氧塔8、干燥床9、液化器10、冷冻机11和精馏塔12的输入端和输出端以及管道连接处皆采取密封处理。实施例中，采取密封处理能够对压缩风机2、PSA装置3、真空泵4、冷却器5、气液分离罐6、压缩机7、除氧塔8、干燥床9、液化器10、冷冻机11和精馏塔12的输入端和输出端以及管道连接处气密性进行增强，有效的提高了装置整体的稳定性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，包括PSA装置(3)，其特征在于：所述PSA装置(3)的输入端通过管道连接有压缩风机(2)，所述压缩风机(2)的输入端设置有原料甲烷制氢尾气管道(1)的输入口，所述PSA装置(3)的输出端通过管道连接有真空泵(4)，所述真空泵(4)的输出端通过管道连接有冷却器(5)，所述冷却器(5)的输出端通过管道连接有气液分离罐(6)，所述气液分离罐(6)的输出端通过管道连接有压缩机(7)，所述压缩机(7)的输出端通过管道连接有除氧塔(8)，所述除氧塔(8)的输出端通过管道连接有干燥床(9)，所述干燥床(9)的输出端通过管道连接有液化器(10)，所述液化器(10)的底端通过管道连接有精馏塔(12)，所述精馏塔(12)的输出端通过管道连接有高纯二氧化碳贮罐(13)，所述精馏塔(12)通过两路管道分别与冷冻机(11)的输入端和输出端相互连接，并且冷冻机(11)和精馏塔(12)连接的两路管道皆与液化器(10)之间相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，其特征在于：所述PSA装置(3)的外部设置有放空阀门。

3.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，其特征在于：所述冷冻机(11)的输出端与液化器(10)和精馏塔(12)连接的管道上皆设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，其特征在于：所述高纯二氧化碳贮罐(13)的输入端设置有控制器控制阀。

5.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢联产高纯二氧化碳装置，其特征在于：所述压缩风机(2)、PSA装置(3)、真空泵(4)、冷却器(5)、气液分离罐(6)、压缩机(7)、除氧塔(8)、干燥床(9)、液化器(10)、冷冻机(11)和精馏塔(12)的输入端和输出端以及管道连接处皆采取密封处理。

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