CN217732686U - 一种高效变压吸附氢气提纯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效变压吸附氢气提纯装置，包括：依次连通设置的一级压缩机、一次冷却器、除油塔、二级压缩机、脱硫萘器、三级压缩机、PSA设备、二次冷却器、脱氧塔、干燥设备；经过三次逐级升压、二次冷却，实现预处理、变压吸附、净化三个工序，对氢气进行提纯。本实用新型的一种高效变压吸附氢气提纯装置，能够去除/脱除产品气中的油脂类杂质、水、氮气、氧气。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢气提纯技术领域，特别涉及一种高效变压吸附氢气提纯装置。
背景技术
工业气体，是用于各种工业制造的特殊带压气体，为了提高存储、运输方便性，一般压缩为液态，在蒸发器中升华为气态，并应用于生产需要中。工业气体的种类繁多，包括：惰性气，可燃气、反应气等。其中，氢气是最为洁净的高能能源；目前，已在航空航天、新能源汽车、工业等领域得到大力的发展。
工业上氢气的制备原料为天然气、水煤气、焦炉煤气，而非采用高耗能的电解水的方法。因此，在实际的工业制氢的产品气中，含有大量杂质气体，必须去除，即为对氢气进行提纯。
常规的提纯方案是变压吸附(PSA)工艺，然而，实际的生产过程中，该方法依然存在以下不足：
1、产品气直接进行变压吸附，无法去除制备过程中、压缩过程中的油脂类杂质，影响提纯质量；
2、成品气中含有水、氮气、氧气，无法去除。
实用新型内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种高效变压吸附氢气提纯装置，能够去除/脱除产品气中的油脂类杂质、水、氮气、氧气。
本实用新型解决所采用的技术方案是：
一种高效变压吸附氢气提纯装置，包括：
与产品气管路相连通的一级压缩机，所述一级压缩机的出口端连通设置有一次冷却器，所述一次冷却器的出口端连通设置有除油塔，所述除油塔的出口端连通设置有二级压缩机，所述二级压缩机的出口端连通设置有脱硫萘器；
上述流程为预处理工序。
所述脱硫萘器的出口端连通设置有三级压缩机，所述三级压缩机的出口端连通设置有PSA设备；
上述流程为变压吸附工序。
所述PSA设备的出口端连通设置有二次冷却器，所述二次冷却器的出口端连通设置有脱氧塔，所述脱氧塔的出口端连通设置有干燥设备，所述干燥设备产出成品气；
上述流程为净化工序。
进一步的，所述一级压缩机设置为往复式压缩机，用以将产品气升压至大于等于0.22MPa。
进一步的，所述二级压缩机、三级压缩机设置为隔膜式压缩机。
进一步的，所述二级压缩机用以将除油后的产品气升压至大于等于1.70MPa。
进一步的，所述三级压缩机用以将脱硫萘的产品气升压至大于等于2.50MPa。
进一步的，所述PSA设备的吸附塔内设置有吸附材料，包括：
硅胶类吸附剂，用以吸附烃类、CO2；
活性炭类吸附剂，用以吸附弱极性和非极性有机分子；
沸石分子筛类吸附剂，用以吸附CO、CH4、N2、Ar、O2。
进一步的，所述一次冷却器、二次冷却器的壳程管路与循环冷盐水相连通。
进一步的，所述干燥设备，包括：
并列设置的干燥塔A、干燥塔B，所述干燥塔A、干燥塔B的下、上两端分别连通设置有第一四通阀、第二四通阀，所述第一四通阀还与脱氧塔的出口端、解析气管路相连通，所述第二四通阀还与蒸汽管路、成品气管路相连通。
进一步的，所述干燥塔A、干燥塔B内设置有活性氧化铝类吸附剂、碳分子筛类吸附剂、沸石分子筛类吸附剂，用以吸附H2O、N2、O2。
进一步的，所述脱硫萘器、PSA设备、干燥设备上所设的干燥塔A/干燥塔B通过蒸汽进行脱附再生，蒸汽温度为150℃至180℃。
本实用新型一种高效变压吸附氢气提纯装置的优点在于：
1、通过三次逐级增压、两次降温去除相应的杂质；
2、通过除油塔对油脂进行脱除；
3、通过脱氧塔、干燥设备，对水、氮气、氧气进行脱除。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要的附图作简单介绍，下列描述中的附图是本实用新型的实施方式。
图1是本实用新型实例提供一种高效变压吸附氢气提纯装置的总示意图；
图2是本实用新型实例提供一种高效变压吸附氢气提纯装置的干燥设备示意图一；
图3是本实用新型实例提供一种高效变压吸附氢气提纯装置的干燥设备示意图二。
图中:
1、一级压缩机，
2、一次冷却器，
3、除油塔，
4、二级压缩机，
5、脱硫萘器，
6、三级压缩机，
7、PSA设备，
8、二次冷却器，
9、脱氧塔，
10、干燥设备，
101、干燥塔A，102、干燥塔B，103、第一四通阀，104、第二四通阀。
具体实施方式
为了更加清楚地、明确地说明本实用新型的具体实施目的和实施方式，下面将对本实用新型技术方案进行完整的描述，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。在未做出创造性劳动的前提下，基于本实用新型所描述实施例的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
本实用新型一种高效变压吸附氢气提纯装置，如图1所示，包括：
预处理工序：
与产品气管路相连通的一级压缩机1，所述一级压缩机1设置为往复式压缩机，用以将产品气升压至大于等于0.22MPa。一级压缩机1的出口端连通设置有一次冷却器2，所述一次冷却器2的壳程管路与循环冷盐水相连通，一次冷却器2的出口端连通设置有除油塔3，所述除油塔3的出口端连通设置有二级压缩机4，所述二级压缩机4设置为隔膜式压缩机，用以将除油后的产品气升压至大于等于1.70MPa，二级压缩机4的出口端连通设置有脱硫萘器5，所述脱硫萘器5通过蒸汽进行脱附再生，蒸汽温度为150℃至180℃。
变压吸附工序：
所述脱硫萘器5的出口端连通设置有三级压缩机6，所述三级压缩机6设置为隔膜式压缩机，用以将脱硫萘的产品气升压至大于等于2.50MPa，三级压缩机6的出口端连通设置有PSA设备7，所述PSA设备7通过蒸汽进行脱附再生，蒸汽温度为150℃至180℃。
所述PSA设备7的吸附塔内设置有吸附材料，包括：
硅胶类吸附剂，用以吸附烃类、CO2；
活性炭类吸附剂，用以吸附弱极性和非极性有机分子；
沸石分子筛类吸附剂，用以吸附CO、CH4、N2、Ar、O2。
净化工序：
所述PSA设备7的出口端连通设置有二次冷却器8，所述二次冷却器8的壳程管路与循环冷盐水相连通，二次冷却器8的出口端连通设置有脱氧塔9，所述脱氧塔9的出口端连通设置有干燥设备10，所述干燥设备10产出成品气，所述干燥塔A101/干燥塔B102通过蒸汽进行脱附再生，蒸汽温度为150℃至180℃。
所述干燥设备10，如图2、图3所示，包括：
并列设置的干燥塔A101、干燥塔B102，所述干燥塔A101、干燥塔B102内设置有活性氧化铝类吸附剂、碳分子筛类吸附剂、沸石分子筛类吸附剂，用以吸附H2O、N2、O2，干燥塔A101、干燥塔B102的下、上两端分别连通设置有第一四通阀103、第二四通阀104，所述第一四通阀103还与脱氧塔9的出口端、解析气管路相连通，所述第二四通阀104还与蒸汽管路、成品气管路相连通。
如图2所示，干燥塔A101处于吸附状态、干燥塔B102处于脱附再生状态；
如图3所示，干燥塔B102处于吸附状态、干燥塔A101处于脱附再生状态。
以上述依据，本实用新型一种高效变压吸附氢气提纯装置的实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
包括：
与产品气管路相连通的一级压缩机(1)，所述一级压缩机(1)的出口端连通设置有一次冷却器(2)，所述一次冷却器(2)的出口端连通设置有除油塔(3)，所述除油塔(3)的出口端连通设置有二级压缩机(4)，所述二级压缩机(4)的出口端连通设置有脱硫萘器(5)，
上述流程为预处理工序；
所述脱硫萘器(5)的出口端连通设置有三级压缩机(6)，所述三级压缩机(6)的出口端连通设置有PSA设备(7)，
上述流程为变压吸附工序；
所述PSA设备(7)的出口端连通设置有二次冷却器(8)，所述二次冷却器(8)的出口端连通设置有脱氧塔(9)，所述脱氧塔(9)的出口端连通设置有干燥设备(10)，所述干燥设备(10)产出成品气，
上述流程为净化工序。
2.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述一级压缩机(1)设置为往复式压缩机，用以将产品气升压至大于等于0.22MPa。
3.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述二级压缩机(4)、三级压缩机(6)设置为隔膜式压缩机。
4.根据权利要求3所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述二级压缩机(4)用以将除油后的产品气升压至大于等于1.70MPa。
5.根据权利要求3所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述三级压缩机(6)用以将脱硫萘的产品气升压至大于等于2.50MPa。
6.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述PSA设备(7)的吸附塔内设置有吸附材料，包括：
硅胶类吸附剂，用以吸附烃类、CO2；
活性炭类吸附剂，用以吸附弱极性和非极性有机分子；
沸石分子筛类吸附剂，用以吸附CO、CH4、N2、Ar、O2。
7.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述一次冷却器(2)、二次冷却器(8)的壳程管路与循环冷盐水相连通。
8.根据权利要求1所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述干燥设备(10)，包括：
并列设置的干燥塔A(101)、干燥塔B(102)，所述干燥塔A(101)、干燥塔B(102)的下、上两端分别连通设置有第一四通阀(103)、第二四通阀(104)，所述第一四通阀(103)还与脱氧塔(9)的出口端、解析气管路相连通，所述第二四通阀(104)还与蒸汽管路、成品气管路相连通。
9.根据权利要求8所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述干燥塔A(101)、干燥塔B(102)内设置有活性氧化铝类吸附剂、碳分子筛类吸附剂、沸石分子筛类吸附剂，用以吸附H2O、N2、O2。
10.根据权利要求9所述的一种高效变压吸附氢气提纯装置，其特征在于：
所述脱硫萘器(5)、PSA设备(7)、干燥设备(10)上所设的干燥塔A(101)/干燥塔B(102)通过蒸汽进行脱附再生，蒸汽温度为150℃至180℃。
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| CN202222030015.5U Active CN217732686U (zh) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 一种高效变压吸附氢气提纯装置 |
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2022
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