CN214653631U - 一种利用甲醇驰放气制氢的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工废气回收技术领域，具体涉及一种利用甲醇驰放气制氢的装置，包括通过管道依次连接的甲醇分离器、原料冷却器、气液分离器、原料气储存罐、管式换热器、膜分离器组、变压吸附器以及氢气压缩机；膜分离器组由两根以上并联的中空纤维膜分离器组成，每根中空纤维膜分离器上均设有开关阀。该装置通过将膜分离器组和变压吸附器结合，提高了在甲醇驰放气中回收的氢气的纯度与回收率。

Description

一种利用甲醇驰放气制氢的装置

技术领域

本实用新型属于化工废气回收技术领域，具体涉及一种利用甲醇驰放气制氢的装置。

背景技术

甲醇生产过程中产生的驰放气里含有大量的氢气，若直接送去火炬系统放空或用作锅炉燃料燃烧太过浪费，附加值低，因此如何有效地将氢气进行分离后再次用于工业生产具有重要意义。目前，将驰放气进行回收利用的方法大致有深冷法、膜分离法、吸附法。深冷法利用驰放气中各气体组分的冷凝液化温度的不同而分离氢气，得到的氢气纯度较高，但操作复杂、运行费用较高、维护频繁；膜分离法利用驰放气中各气体组分对于气体膜的渗透速率的不同而分离氢气，得到的氢气纯度较低，不能满足多数工业装置用氢浓度的要求；吸附法利用驰放气中各气体组分在不用压力下对吸附剂的吸附和解吸能力的不同而分离氢气，得到氢气纯度较高，但氢气的回收率较低，且由于驰放气中杂质过多而需频繁切换程序控制阀门，对设备质量要求过高。

实用新型内容

针对在甲醇驰放气中回收的氢气的纯度与回收率不够优异的问题，本实用新型提供一种利用甲醇驰放气制氢的装置，通过将膜分离器组和变压吸附器结合，提高了氢气的纯度与回收率。

一种利用甲醇驰放气制氢的装置，包括通过管道依次连接的甲醇分离器、原料冷却器、气液分离器、原料气储存罐、管式换热器、膜分离器组、变压吸附器以及氢气压缩机；所述膜分离器组由两根以上并联的中空纤维膜分离器组成，每根中空纤维膜分离器上均设有开关阀。

进一步的，所述氢气压缩机的出口处连有管束式集装箱，用以收集已压缩的氢气。

进一步的，所述变压吸附器和氢气压缩机之间设有氢气缓冲罐，用于缓冲压力波动，使整个装置工作更平稳。

进一步的，所述中空纤维膜分离器的尾气出口连接尾气缓冲罐，变压吸附器的尾气出口连接尾气缓冲罐，尾气缓冲罐连接尾气压缩机。

进一步的，所述尾气压缩机连接锅炉。中空纤维膜分离器和变压吸附器中分离出的尾气可作为燃料气送往锅炉。

进一步的，所述管式换热器和膜分离器组之间的连通管道上设置有原料气流量计，通过原料气流量计检测即将进入膜分离器组的原料气流量，决定每根中空纤维膜分离器开关阀的打开或关闭。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的利用甲醇驰放气制氢的装置，甲醇驰放气在甲醇分离器中排出后会含有少量甲醇水，因此在降温冷却后通过气液分离器进行脱水，而后进入原料气储存罐储存，此时原料气温度较低，若直接进入中空纤维膜分离器会损坏中空纤维膜，所以在此之前会先经过管式换热器进行加热处理，而后经过膜分离出的氢气进入变压吸附器进行再次提纯，减少了变压吸附器的负担，同时也提高了氢气的纯度和回收率，提纯后进行压缩处理，即得到待利用的氢气，提高了甲醇驰放气的利用率和附加值，效益显著，同时氢气作为清洁能源，达到了节能降耗和发展氢能源的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的利用甲醇驰放气制氢的装置的结构示意图。

图中，1-甲醇分离器，2-原料冷却器，3-气液分离器，4-原料气储存罐，5-管式换热器，6-中空纤维膜分离器，7-变压吸附器，8-氢气缓冲罐，9-氢气压缩机，10-管束式集装箱，11-原料气流量计，12-开关阀，13-尾气缓冲罐，14-尾气压缩机，15-锅炉。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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的一部分实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，一种利用甲醇驰放气制氢的装置，包括通过管道依次连接的甲醇分离器1、原料冷却器2、气液分离器3、原料气储存罐4、管式换热器5、膜分离器组、变压吸附器7、氢气缓冲罐8、氢气压缩机9以及管束式集装箱10；管式换热器5和膜分离器组之间的连通管道上设置有原料气流量计11，膜分离器组由并联的3根相互独立的中空纤维膜分离器6组成，中空纤维膜分离器6上设有开关阀12；中空纤维膜分离器6的尾气出口连接尾气缓冲罐13，变压吸附器7的尾气出口连接尾气缓冲罐13，尾气缓冲罐13连接尾气压缩机14，尾气压缩机14连接锅炉15。

工作过程：甲醇驰放气在甲醇分离器1中排出后先进入原料冷却器2冷却，冷却后通过气液分离器3脱水，而后进入原料气储存罐4储存，此时原料气温度较低，若直接进入中空纤维膜分离器6会损坏中空纤维膜，所以在此之前会先经过管式换热器5进行加热处理，而后通过原料气流量计11检测即将进入膜分离器组的原料气流量，决定每根中空纤维膜分离器6的开关阀12的打开或关闭，经过膜分离出的氢气进入变压吸附器7进行再次提纯，提纯后通过氢气压缩机9进行压缩处理，即得到待利用的氢气；而中空纤维膜分离器6和变压吸附器7中分离出的尾气则通过尾气压缩机14压缩，之后作为燃料气送往锅炉15。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的甲醇分离器、原料冷却器、气液分离器、原料气储存罐、管式换热器、膜分离器组、变压吸附器以及氢气压缩机；所述膜分离器组由两根以上并联的中空纤维膜分离器组成，每根中空纤维膜分离器上均设有开关阀。

2.如权利要求1所述的一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，所述氢气压缩机的出口处连有管束式集装箱。

3.如权利要求1所述的一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，所述变压吸附器和氢气压缩机之间设有氢气缓冲罐。

4.如权利要求1所述的一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，所述中空纤维膜分离器的尾气出口连接尾气缓冲罐，变压吸附器的尾气出口连接尾气缓冲罐，尾气缓冲罐连接尾气压缩机。

5.如权利要求4所述的一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，所述尾气压缩机连接锅炉。

6.如权利要求1所述的一种利用甲醇驰放气制氢的装置，其特征在于，所述管式换热器和膜分离器组之间的连通管道上设置有原料气流量计。

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