超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统及方法技术方案

技术编号:24339511 阅读:30 留言:0更新日期:2020-06-02 23:45
一种超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,超临界水气化反应器出口与换热器热流体侧入口连接,换热器热流体侧出口与三相分离器的入口连接,反应物料沿换热器冷流体侧进入超临界水气化反应器,三相分离器的液相和固相出口接后续单元,气相出口接调压器的入口,调压器的出口接高压水吸收器一的入口,高压水吸收器一的气相出口依次经气路阀门一和气体减压阀后分为两路,一路经气路阀门二接高纯H管路,另一路经气路阀门三接深度分离器的入口,高压水吸收器一的液相出口经液体减压阀接CO2解析器的入口,CO2解析器的液相出口通过水路阀门一回接高压水吸收器一,本发明专利技术可在高压条件下实现气相产物逐级变压吸收分离,提高能量利用效率。

Pressure swing absorption separation system and method for hydrogen production by supercritical water gasification

【技术实现步骤摘要】
超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统及方法
本专利技术属于超临界水气化制氢
,特别涉及一种超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统及方法。
技术介绍
随着地球化石能源的日益枯竭和环境的不断恶化,急需找到一种新型无污染的能源作为化石燃料的替代品,发展氢能已成为能源转型共识。氢能因其绝对无污染的燃烧特性备受人们关注,于是各种制氢工艺应运而生。一般制氢工艺或资源浪费严重,或产氢速率较低得不到大规模推广,而超临界水气化制氢工艺因具有反应快、气化率高、过程清洁等优势逐渐进入人们的视野。作为一种环境友好型,资源节约型的新型制氢技术,超临界水气化制氢具有优良的推广前景。目前常规的气体分离技术,如变压吸附技术因其可以得到纯度很高的氢气在国内外得到广泛应用,是近年国内外发展最成熟,成本较低的气体分离方法,但是其操作压力比较低,一般在1.0-3.0MPa之间。同时,膜分离技术由于膜的化学和热稳定性差,选择性和通量不高,处理量有限,产品纯度低,且耐压性有限,因此多用于低压条件进行气体分离。而超临界水气化制氢系统的合成气产物压力在25MPa或以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,包括换热器(2),换热器(2)热流体侧入口与超临界水气化反应器(1)出口连接,换热器(2)热流体侧出口与三相分离器(3)的入口连接,反应物料沿换热器(2)冷流体侧进入超临界水气化反应器(1),三相分离器(3)的液相和固相出口接后续单元,气相出口接调压器(13)的入口,调压器(13)的出口接高压水吸收器一(4)的入口,高压水吸收器一(4)的气相出口依次经气路阀门一(14)和气体减压阀(6)后分为两路,一路经气路阀门二(19)接高纯H

【技术特征摘要】
1.一种超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,包括换热器(2),换热器(2)热流体侧入口与超临界水气化反应器(1)出口连接,换热器(2)热流体侧出口与三相分离器(3)的入口连接,反应物料沿换热器(2)冷流体侧进入超临界水气化反应器(1),三相分离器(3)的液相和固相出口接后续单元,气相出口接调压器(13)的入口,调压器(13)的出口接高压水吸收器一(4)的入口,高压水吸收器一(4)的气相出口依次经气路阀门一(14)和气体减压阀(6)后分为两路,一路经气路阀门二(19)接高纯H2管路,另一路经气路阀门三(20)接深度分离器(7)的入口,高压水吸收器一(4)的液相出口经液体减压阀(8)接CO2解析器(9)的入口,CO2解析器(9)的气相出口接CO2为主的气体管路,CO2解析器(9)的液相出口通过水路阀门一(16)回接高压水吸收器一(4)。


2.根据权利要求1所述超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,所述高压水吸收器一(4)的气相出口分为两路,一路接气路阀门一(14)的入口,另一路经气路阀门四(15)接高压水吸收器二(5),高压水吸收器二(5)的气相出口接气体减压阀(6)的入口,高压水吸收器二(5)的液相出口经液体减压阀(8)接CO2解析器(9)的入口,CO2解析器(9)的液相出口通过水路阀门二(17)回接高压水吸收器一(4)。


3.根据权利要求2所述超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,根据气体组分情况,在所述高压水吸收器二(5)后串联更多个高压水吸收器。


4.根据权利要求2所述超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,所述CO2解析器(9)的液相出口设置高压水泵(10)。


5.根据权利要求4所述超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,所述高压水吸收器一(4)的入口设置气体组分检测器一(11),气相出口设置气体组分检测器二(12),气体减压阀(6)入口设置气体组分检测器三(18),根据各气体组分检测器确定气体组分及各分离器的压力,利用调压器(13)、高压水泵(10)调整分离器压力至所需指标,利用水路阀门一(16)、水路阀门二(17)调节系统所需的高压水量,利用气路阀门一(14)、气路阀门四(15)控制气体经过高压水吸收处理的次数。


6.根据权利要求1-5任一权利要求所述超临界水气化制氢气相产物的变压吸收分离系统,其特征在于,所述深度分离器(7)为低压气体分离器,其分离所得气体分为三路,分别接入高纯H2管路、...

【专利技术属性】
技术研发人员:王树众徐甜甜李艳辉李建娜张熠姝蒋卓航崔成超
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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