一种智能启停式变压吸附制氢系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能启停式变压吸附制氢系统，解决现有技术启停时操作繁琐复杂导致启停时间长的技术问题。本实用新型专利技术包括原料气输送管、吸附塔组、逆放降压管、冲洗出管、产品气外输管、一均及终充程控阀管线、均压程控阀管线、顺放冲洗程控阀管线、终充管线、终充调节阀HV101、放空管线、产品气放空调节阀PV101、可调式程控阀HV102、可调式程控阀HV103、程控阀KV102、程控阀KV101、以及用于控制制氢系统运行的控制系统。本实用新型专利技术可实现系统智能启停并利用本身生产的氢气为系统保压，省去氮气置换步骤和置换氮气，变压吸附制氢系统开车后产品氢气可以快速合格。氢系统开车后产品氢气可以快速合格。氢系统开车后产品氢气可以快速合格。

【技术实现步骤摘要】
一种智能启停式变压吸附制氢系统


[0001]本技术属于变压吸附气体分离
，具体涉及一种智能启停式变压吸附制氢系统。

技术介绍

[0002]变压吸附制氢技术是利用吸附剂对非氢气杂质的吸附容量大于氢气的吸附容量，并且吸附容量随着压力的升高而升高，随着压力的降低而降低的特性完成氢气的提纯。变压吸附制氢技术已经广泛应用于冶金、化工、能源等各种领域。变压吸附提纯氢气分离过程没有温度的变化，在常温下即可完成，氢气纯度高，操作简便，是目前应用最广泛的氢气提纯方法。
[0003]变压吸附制氢的应用场景一般要求装置连续运行时间尽量长，开停车时间尽量短，因此，变压吸附的吸附剂和程控阀门的配置都能够满足装置长期运行的要求。石化装置的检修周期在3～5年，并且一般的变压吸附制氢装置仅在检修期间进行开停车操作。
[0004]变压吸附制氢的吸附剂在停车期间容易被污染而受损，影响下次开车时装置的分离效果，因此，变压吸附装置在停车后需要泄压，然后用氮气进行置换，置换后再用氮气保压。一般的变压吸附装置有4～12个吸附塔，每个吸附塔完成泄压后依次进行氮气置换及充压操作，过程繁琐，费时较长，而且手动操作比较多。对于某些需要经常停车的变压吸附制氢装置来说，如为生产质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气的变压吸附制氢装置，由于夜间无加氢需求，氢气需求主要集中在白天，提供氢源的变压吸附装置需要白天开车，晚上停车，甚至在一些地区由于氢气需求量比较小，一天的氢气产量可以满足几天的用量，需要变压吸附制氢装置经常启停。如果采用传统的变压吸附装置启停方法，每次启停车费时长，操作复杂。
[0005]因此，设计一种智能启停式变压吸附制氢系统，将原本启停操作时需要手动操作的过程，转化为程序自动判断和执行的过程，实现变压吸附制氢装置的智能启停，并利用装置本身生产的氢气为装置保压，省去氮气置换步骤和置换氮气，成为所属
技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是：提供一种智能启停式变压吸附制氢系统，解决现有技术启停时操作繁琐复杂导致启停时间长的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0008]一种智能启停式变压吸附制氢系统，包括原料气输送管、吸附塔组、逆放降压管、冲洗出管、产品气外输管、一均及终充程控阀管线、均压程控阀管线、顺放冲洗程控阀管线、以及用于控制制氢系统运行的控制系统，一均及终充程控阀管线和产品气外输管之间连接有终充管线，终充管线上设有终充调节阀HV101，产品气外输管上连接有放空管线，放空管线上设有产品气放空调节阀PV101，原料气输送管上设有可调式程控阀HV102，逆放降压管
上设有可调式程控阀HV103，冲洗出管上设有程控阀KV102，产品气外输管上设有程控阀KV101。
[0009]进一步地，控制系统分别与终充调节阀HV101、产品气放空调节阀PV101、可调式程控阀HV102、可调式程控阀HV103、程控阀KV102和程控阀KV101连接。
[0010]进一步地，吸附塔组设有用于检测吸附塔内气体压力的压力检测仪表。
[0011]进一步地，原料气输送管上设有与控制系统连接的原料气流量计FQ101。
[0012]进一步地，产品气外输管与吸附塔组之间设有与控制系统连接的产品气程控阀。
[0013]进一步地，原料气输送管与吸附塔组之间设有与控制系统连接的原料气程控阀。
[0014]进一步地，吸附塔组和逆放降压管之间设有逆放降压程控阀管线。
[0015]进一步地，吸附塔组和冲洗出管之间设有冲洗出程控阀管线。
[0016]进一步地，产品气外输管上设有与控制系统连接的产品气质量在线检测仪表R101。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术结构简单、设计科学合理，使用方便，将原本启停操作时需要手动操作的过程，转化为控制系统自动判断和执行的过程，实现变压吸附制氢系统的智能启停，并利用变压吸附制氢系统本身生产的氢气为系统保压，省去氮气置换步骤和置换氮气，变压吸附制氢系统开车后产品氢气可以快速合格，其可有效解决现有技术启停时操作繁琐复杂导致启停时间长的技术问题。
附图说明
[0019]图1为本技术变压吸附制氢系统的系统框图。
[0020]图2为本技术实例中8塔变压吸附制氢系统的系统框图。
[0021]图3为本技术实例中10塔变压吸附制氢系统的系统框图。
具体实施方式
[0022]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0023]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]如图1所示，本技术提供的一种智能启停式变压吸附制氢系统，包括原料气输送管、吸附塔组、逆放降压管、冲洗出管、产品气外输管、一均及终充程控阀管线、均压程控阀管线、顺放冲洗程控阀管线、以及用于控制制氢系统运行的控制系统，一均及终充程控阀管线和产品气外输管之间连接有终充管线，终充管线上设有终充调节阀HV101，产品气外输管上连接有放空管线，放空管线上设有产品气放空调节阀PV101，原料气输送管上设有可调式程控阀HV102，逆放降压管上设有可调式程控阀HV103，冲洗出管上设有程控阀KV102，产品气外输管上设有程控阀KV101。控制系统分别与终充调节阀HV101、产品气放空调节阀PV101、可调式程控阀HV102、可调式程控阀HV103、程控阀KV102和程控阀KV101连接。
[0026]本技术变压吸附制氢系统吸附塔组设有每个吸附塔的压力检测仪表，原料气输送管上设有与控制系统连接的原料气流量计FQ101。产品气外输管与吸附塔组之间设有与控制系统连接的产品气程控阀。产品气外输管上设有与控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能启停式变压吸附制氢系统，包括原料气输送管、吸附塔组、逆放降压管、冲洗出管、产品气外输管、一均及终充程控阀管线、均压程控阀管线、顺放冲洗程控阀管线、以及用于控制制氢系统运行的控制系统，其特征在于，一均及终充程控阀管线和产品气外输管之间连接有终充管线，终充管线上设有终充调节阀HV101，产品气外输管上连接有放空管线，放空管线上设有产品气放空调节阀PV101，原料气输送管上设有可调式程控阀HV102，逆放降压管上设有可调式程控阀HV103，冲洗出管上设有程控阀KV102，产品气外输管上设有程控阀KV101。2.根据权利要求1所述的一种智能启停式变压吸附制氢系统，其特征在于，控制系统分别与终充调节阀HV101、产品气放空调节阀PV101、可调式程控阀HV102、可调式程控阀HV103、程控阀KV102和程控阀KV101连接。3.根据权利要求1所述的一种智能启停式变压吸附制氢系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，焦阳，卜令兵，潘云，王键，白殿武，李京辉，张杰，罗洋，张宏宇，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：