CN215672598U - 一种化工尾气中氢气综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种化工尾气中氢气综合利用系统，包括：压缩机，设置并联的第一压缩机和第二压缩机；高温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，高温输送管线的出气口与高温反应器连接；低温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，低温输送管线的出气口分别与低温反应器连接。可以实现氢气的更高效的利用，降低压缩机的能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于化工尾气中的氢气利用技术领域，具体涉及一种化工尾气中氢气综合利用系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
现有的采用煤间接液化技术，进行费托反应制备烃产品的过程中包括高温费托反应，高温费托反应使用前系统得到的净化气作为反应气，净化气中含有氢气和一氧化碳，但是净化气中氢碳比较低，即氢气含量相对较低，所以需要额外向高温费托反应中输入氢气，现有的氢气输送系统利用氢气压缩机与高温费托反应装置连接，但是会剩余部分氢气，这部分氢气会通过放空火炬燃烧，造成大量的浪费。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种化工尾气中氢气综合利用系统。
为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
一种化工尾气中氢气综合利用系统，包括：
压缩机，设置并联的第一压缩机和第二压缩机；
高温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，高温输送管线的出气口与高温反应器连接；
低温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，低温输送管线的出气口分别与低温反应器连接。
两台压缩机并联使用，可以同时使用或者分别使用，当一台压缩机不能使用，可以用另一台进行替换。
前系统即PSA出来的氢气，可以通入到高温反应器和低温反应器中作为补充氢气，本实用新型中增设了低温输送管线，两台压缩机并联同时使用，可以使氢气的供应量全部使用，而且压缩机的能耗更低。
本实用新型一个或多个技术方案具有以下有益效果：
本实用新型通过充分研究，考察了热力学、动力学等特性，通过在氢气压缩机出口增设一路管线至净化气总管调节一级系统入口气H/C比。将PSA氢回收富余的1.1MPa 氢气，通过氢气压缩机备机提压至3.2MPa后送入净化气总管及还原系统，不仅增加系统弹性，而且现有的装置运行所需氢气供应量的范围大幅增加，实现甲醇裂解制氢装置在系统停止运行的情况下也能满足系统氢气需要，又回收利用装置尾气中的富裕氢气量，优化工艺气组分，同时因甲醇裂解制氢无需开车可回收部分氢气，可增加装置产能，并且充分提高了设备利用率及氢气利用率，更重要的是回收部分氢气，可实现系统介质耦合率，降低企业生产运行成本，为企业创造直接经济效益。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为化工尾气中氢气综合利用系统图；
图2为化工尾气中氢气综合利用系统整体结构图；
其中，1、PSA收氢气，2、第一压缩机，3、第二压缩机，4、第四切断阀，5、第五切断阀，6、第二切断阀，7、第一切断阀，8、第三切断阀，9、第六切断阀，10、第七切断阀，11、第八切断阀，12、高温反应器，13、低温反应器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/ 或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种化工尾气中氢气综合利用系统，包括：
压缩机，设置并联的第一压缩机和第二压缩机；
高温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，高温输送管线的出气口与高温反应器连接；
低温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，低温输送管线的出气口分别与低温反应器连接。
两台压缩机并联使用，可以同时使用或者分别使用，当一台压缩机不能使用，可以用另一台进行替换。
前系统即PSA出来的氢气，可以通入到高温反应器和低温反应器中作为补充氢气，本实用新型中增设了低温输送管线，两台压缩机并联同时使用，可以使氢气的供应量全部使用，而且压缩机的能耗更低。
作为进一步的技术方案，高温输送管线的进气口与第一压缩机、第二压缩机的连接管路上分别设置第一切断阀、第二切断阀。
作为进一步的技术方案，第一压缩机与低温输送管线之间还设置支管线。
作为进一步的技术方案，支管线上设置第三切断阀。
作为进一步的技术方案，低温输送管线上设置第四切断阀，第四切断阀位于低温输送管线的进气口与支管线的接口之间。
作为进一步的技术方案，第一压缩机、第二压缩机的出气口分别设置第四切断阀、第五切断阀。
作为进一步的技术方案，低温输送管线上从进气口到出气口的方向，依次设置第六切断阀、第七切断阀。
作为进一步的技术方案，第一压缩机、第二压缩机分别设置回气管路。
如图1所示，现有的给高温费托反应提供氢气的两台压缩机，其中一台压缩机处于闲置状态，当另一台出现问题运行不佳或不能工作时，才全部启动压缩机或替换压缩机使用，压缩机未达到利用最大化。
如图2所示，本实用新型涉及一种化工尾气中氢气综合利用系统，包括：压缩机，设置并联的第一压缩机2和第二压缩机3；高温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，高温输送管线的出气口与高温反应器连接；低温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，低温输送管线的出气口分别与低温反应器连接。
通过本实用新型的氢气综合利用系统，可以实现氢气的更高效的利用，给费托反应供应氢气的是甲醇裂解制氢装置和尾气中的富裕氢气量，然后通过PSA得到氢气，通入到费托反应装置中。
现有的氢气供应通过一台压缩机压缩后，一般是将1.1MPa的氢气压缩到3.2MPa后送入到高温反应器中进行利用，因为高温反应器需要的氢气量较大，而且一台压缩机输送的氢气量有限，所以不能同时给低温反应器输送氢气，并且，由于进入压缩机的氢气量较多，会产生富余的氢气，这时就将氢气通过火炬燃烧。
而且当这一台压缩机出现故障后，就需要利用另一台来替换，更换需要停止，影响反应的正常进行。
本实用新型中，利用两台压缩机，同时输送，当一台出现故障，另一台可以继续使用，不影响反应的进行，只不过一台压缩机的输出量只能供应一个高温反应器，但是高温反应器中的反应不中断，或者高温反应器要求输入量降低，可以同时供应高温反应器和低温反应器。两台压缩机可以在气体为1.1MPa的条件下，将富余的氢气量同时送入到低温反应器，实现氢气的利用，不必送去进行燃烧。
进一步，高温输送管线的进气口与第一压缩机、第二压缩机的连接管路上分别设置第一切断阀、第二切断阀。第一切断阀、第二切断阀分别用于控制第一压缩机、第二压缩机向高温反应器输送氢气。
进一步，第一压缩机与低温输送管线之间还设置支管线。支管线用于第一压缩机同时向高温反应器和低温反应器时使用。
进一步，支管线上设置第三切断阀。
进一步，低温输送管线上设置第八切断阀，第八切断阀位于低温输送管线的进气口与支管线的接口之间。
进一步，第一压缩机、第二压缩机的出气口分别设置第四切断阀、第五切断阀。控制压缩机的出气
进一步，低温输送管线上从进气口到出气口的方向，依次设置第六切断阀、第七切断阀。
进一步，第一压缩机、第二压缩机分别设置回气管路。当需要的气量少于压缩机的进气量时，部分压缩机的出气量通过回气管路返回到压缩机的进口。
如图2所示，可以实现以下几种控制情况：
(1)PSA收氢气1约为1.1MPa时，通过第一压缩机2提压至3.2MPa后进入反应器，各阀门(第四切断阀4、第一切断阀7)正常打开，第三切断阀8关闭。多余氢气通过第二压缩机3提压至3.2MPa后进入净化气总管，各阀门(第五切断阀5、第八切断阀11、第六切断阀9、第七切断阀10)正常打开，第二切断阀6关闭。
(3)当PSA收氢气1压力＜1.1MPa时，第一压缩机2按照(1)中方式运行。第二压缩机3全回流运行，各阀门(第五切断阀5、第八切断阀11、第六切断阀9)打开，各切断阀(第二切断阀6、第七切断阀10)关闭。待PSA手氢气1压力＞1.1MPa后，第七切断阀10打开，第二压缩机3再投入净化气总管。
(4)当高温反应器需要的氢气量较少时，可以使用第一压缩机2或第二压缩机3 中的任何一个进行供应氢气。
在原始开车时，利用甲醇裂解制氢装置的氢气作为反应气，当运行过程中，通过将费托反应的尾气PSA处理后的氢气，进行利用，实现PSA氢气的充分利用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：包括：
压缩机，设置并联的第一压缩机和第二压缩机；
高温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，高温输送管线的出气口与高温反应器连接；
低温输送管线，分别与第一压缩机、第二压缩机的出气口连接，低温输送管线的出气口分别与低温反应器连接。
2.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：高温输送管线的进气口与第一压缩机、第二压缩机的连接管路上分别设置第一切断阀、第二切断阀。
3.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：第一压缩机与低温输送管线之间还设置支管线。
4.如权利要求3所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：支管线上设置第三切断阀。
5.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：低温输送管线上设置第四切断阀，第四切断阀位于低温输送管线的进气口与支管线的接口之间。
6.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：第一压缩机、第二压缩机的出气口分别设置第四切断阀、第五切断阀。
7.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：低温输送管线上从进气口到出气口的方向，依次设置第六切断阀、第七切断阀。
8.如权利要求1所述的化工尾气中氢气综合利用系统，其特征在于：第一压缩机、第二压缩机分别设置回气管路。
Priority Applications (1)
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| CN202121632139.XU CN215672598U (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种化工尾气中氢气综合利用系统 |
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| CN202121632139.XU Active CN215672598U (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种化工尾气中氢气综合利用系统 |
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