变压吸附制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变压吸附制氢系统，包括吸附塔、顺放装置、逆放装置和抽真空装置，吸附塔为多台，每个吸附塔具有底部管线和顶部管线，底部管线用于导入原料气，顶部管线用于输出产品气；顺放装置与顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气；逆放装置与底部管线连通，以将吸附塔吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置与底部管线连通，以将吸附塔内抽真空。此技术主要通过改变吸附剂再生工艺，采用真空再生法，从而使吸附剂在负压下将吸附的杂质气体完全解吸，提高吸附剂的吸附能力，进而使吸附剂的再生效率和氢气回收率均有效提高。解决了现有技术中的变压吸附制氢系统氢气回收率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
变压吸附制氢系统
本专利技术涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种变压吸附制氢系统。
技术介绍
目前，在煤化工领域，荒煤气通过变压吸附除去氢以外的杂质吸附并去除从而获得纯度较高的氢气。然而在实际生产过程中，现有的荒煤气无变换变压吸附制氢采用的预处理工序(TSA)-真空变压吸附工序(VPSA)-变压吸附工序(PSA)工艺流程，此工艺在实际生产中，预处理工序处理能力不足，提纯工段采用冲洗再生流程，实际运行再生效果较差，吸附剂再生不彻底，氢气回收率较低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种荒煤气无变换的工况下，采用变压吸附制氢工艺，以至少解决现有技术中的制氢系统氢气回收率较低、再生效果差的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种变压吸附制氢系统，包括：吸附塔，吸附塔为多台，每个吸附塔具有底部管线和顶部管线，底部管线由吸附塔的底部与吸附塔连通以导入原料气，吸附塔用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，顶部管线由吸附塔的顶部与吸附塔连通以输出产品气；顺放装置，与顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气；逆放装置，与底部管线连通，以将吸附塔吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置，与底部管线连通，以将吸附塔内抽真空。进一步地，多个吸附塔分为两组；其中，顺放装置与两组吸附塔的顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气。进一步地，逆放装置包括：第一缓冲罐，第一缓冲罐的入口端与底部管线连通，以接收并缓冲逆放气。进一步地，逆放装置还包括：冷吹气生成设备，与第一缓冲罐的出口端连通以将逆放气转换成冷吹气。进一步地，逆放装置还包括：第一预处理塔，第一预处理塔与冷吹气生成设备以及冷吹气使用装置均连通，以将冷吹气送入预处理工序进行吸附剂再生冷吹使用。进一步地，抽真空装置包括：水环真空泵，水环真空泵的入口端与底部管线连通以对吸附塔内抽真空生成真空解吸气。进一步地，多个吸附塔分为两组；其中，水环真空泵为两个，两个水环真空泵与两组吸附塔的底部管线均连通。进一步地，抽真空装置还包括：第二缓冲罐，第二缓冲罐的入口端与水环真空泵的出口端连通，以接收并缓冲真空解吸气。进一步地，抽真空装置还包括：热吹气生成设备，与第二缓冲罐的出口端连通，以将真空解吸气转换成热吹气。进一步地，抽真空装置还包括：第二预处理塔，第二预处理塔与热吹气生成设备连通，以用于所述第二预处理塔吸附剂再生热吹使用。应用本专利技术技术方案的变压吸附制氢系统，包括吸附塔、顺放装置、逆放装置和抽真空装置，吸附塔为多台，每个吸附塔具有底部管线和顶部管线，底部管线由吸附塔的底部与吸附塔连通以导入原料气，吸附塔用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，顶部管线由吸附塔的顶部与吸附塔连通以输出产品气；顺放装置与顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气，用于提浓工序(VPSA)预升压；逆放装置，与底部管线连通，以将吸附塔吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置，与底部管线连通，以将吸附塔内抽真空。通过采用真空再生流程，从而使吸附剂在负压下将杂质气体完全解吸，提高吸附剂的吸附能力，进而使吸附剂的再生效果和氢气回收率均有效提高。解决了现有技术中的变压吸附制氢系统氢气回收率较低的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例可选的一种变压吸附制氢系统的结构示意图；以及图2是根据本专利技术实施例可选的一种变压吸附制氢系统工作流程示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、吸附塔；20、顺放装置；30、逆放装置；31、第一缓冲罐；32、冷吹气生成设备；321、第一过滤器；322、冷吹气鼓风机；323、冷却器；33、第一预处理塔；40、抽真空装置；41、水环真空泵；42、第二缓冲罐；43、热吹气生成设备；431、第二过滤器；432、热吹气鼓风机；433、解吸气缓冲罐；434、加热器；44、第二预处理塔。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术实施例变压吸附制氢系统，如图1所示，包括吸附塔10、顺放装置20、逆放装置30和抽真空装置40，吸附塔10为多台，每个吸附塔10具有底部管线和顶部管线，底部管线由吸附塔10的底部与吸附塔10连通以导入原料气，吸附塔10用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，顶部管线由吸附塔10的顶部与吸附塔10连通以输出产品气；顺放装置20与顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气，用于提浓工序(VPSA)预升压；逆放装置30，与底部管线连通，以将吸附塔10吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置40与底部管线连通，以将吸附塔内10抽真空。应用本专利技术技术方案的变压吸附制氢系统，包括吸附塔10、顺放装置20、逆放装置30和抽真空装置40，吸附塔10为多台，每个吸附塔10具有底部管线和顶部管线，底部管线由吸附塔10的底部与吸附塔10连通以导入原料气，吸附塔10用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，顶部管线由吸附塔10的顶部与吸附塔10连通以输出产品气；顺放装置20与顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气，用于提浓工序(VPSA)预升压；逆放装置30与底部管线连通，以将吸附塔10吸附的杂质气体解吸形成逆放气，一部分出制氢系统，一部分用于预处理工序再生冷吹气；抽真空装置40与底部管线连通，以将吸附塔内10抽真空，使得吸附剂再生，真空解吸气一部分出制氢系统，一部分用于预处理工序再生热吹气。从而使吸附塔10内吸附剂在负压下将杂质气体完全解吸，提高吸附剂的吸附能力，进而使吸附剂的再生效果和氢气回收率均有效提高。解决了现有技术中的变压吸附制氢系统氢气回收率较低的问题。具体实施时，吸附塔10为12台，12台吸附塔10同时运行，始终有4台吸附塔10处于吸附状态，吸附过程为3次均压、抽真空的变压吸附。12台吸附塔10分为两组；其中，顺放装置20与两组吸附塔10的顶部管线连通以收集顺放过程中的顺放气，顺放过程中的解吸气为顺放气，氢气含量在70％以上，该解吸气用于提浓工序预升压，可提高氢气的回收率。具体地，底部管线包括1#线，6#线，7#线以及8#线，其中，1#线为进料线，6#线为逆放线，7#线和8#线均为抽真空线；顶部管线包括2#线，3#线，4#线以及5#线，其中，2#线为产品线，3#线为一均和终充线，4#线为二均线，5#线为三均和顺放线。顺放装置20的入口端与两组吸附塔10的4#线连通，顺放装置20的出口端去提浓工段预升压。进一步地，逆放装置30将吸附塔10吸附的杂质气体解吸形成逆放气，一部分出制氢系统，一部分用于预处理工序再生冷吹气，逆放装置30包括第一缓冲罐31、冷吹气生成设备32和第一预处理塔33，第一缓冲罐31的入口端与底部管线的6#线连通，以接收并缓冲逆放气；冷吹气生成设备32与第一缓冲罐31的出口端连通以将逆放气转换成冷吹气；第一预处理塔33与冷吹气生成设备32以及冷吹气使用装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变压吸附制氢系统，其特征在于，包括：吸附塔(10)，所述吸附塔(10)为多台，每个所述吸附塔(10)具有底部管线和顶部管线，所述底部管线由所述吸附塔(10)的底部与所述吸附塔(10)连通以导入原料气，所述吸附塔(10)用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，所述顶部管线由所述吸附塔(10)的顶部与所述吸附塔(10)连通以输出产品气；顺放装置(20)，与所述顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气；逆放装置(30)，与所述底部管线连通，以将所述吸附塔(10)吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置(40)，与所述底部管线连通，以将所述吸附塔(10)内抽真空。

【技术特征摘要】
1.一种变压吸附制氢系统，其特征在于，包括：吸附塔(10)，所述吸附塔(10)为多台，每个所述吸附塔(10)具有底部管线和顶部管线，所述底部管线由所述吸附塔(10)的底部与所述吸附塔(10)连通以导入原料气，所述吸附塔(10)用于吸附原料气中的杂质气体以生成产品气，所述顶部管线由所述吸附塔(10)的顶部与所述吸附塔(10)连通以输出产品气；顺放装置(20)，与所述顶部管线连通，以收集顺放过程中的顺放气；逆放装置(30)，与所述底部管线连通，以将所述吸附塔(10)吸附的杂质气体解吸形成逆放气；抽真空装置(40)，与所述底部管线连通，以将所述吸附塔(10)内抽真空。2.根据权利要求1所述的变压吸附制氢系统，其特征在于，多个所述吸附塔(10)分为两组；其中，所述顺放装置(20)与两组所述吸附塔(10)的顶部管线连通，以接收顺放的顺放气。3.根据权利要求1所述的变压吸附制氢系统，其特征在于，所述逆放装置(30)包括：第一缓冲罐(31)，所述第一缓冲罐(31)的入口端与所述底部管线连通，以接收并缓冲所述逆放气。4.根据权利要求3所述的变压吸附制氢系统，其特征在于，所述逆放装置(30)还包括：冷吹气生成设备(32)，与所述第一缓冲罐(31)的出口端连通以将所述逆放气转换成冷吹气。5.根据权利要求4所述的变压吸附制氢系统，其特征在于，所述逆放装置(30)还...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋如昌，田玉民，刘向明，赵明星，李亚军，刘振虎，高玉安，杜曼军，张子东，王瑞峰，高宏寅，
申请(专利权)人：陕西东鑫垣化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61