一种PSA制氢解吸气回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种PSA制氢解吸气回收系统，包括变压吸附装置；燃料气管网，沿气体的流动方向，位于变压吸附装置的下游；气罐，其内有高压动力气；喷射器，沿气体的流动方向，喷射器位于气罐的下游且二者相连通，且喷射器设于变压吸附装置和燃料气管网之间并将二者相流体连通。用喷射器抽射PSA解吸气，则PSA解吸气的解吸压力可以更低，PSA吸附塔解吸更彻底，制氢效率更高；再则，用气体喷射器代替气体压缩机以提升气体压力，只需利用高压能源而不需增加许多辅助设备，流程简单，无循环水和电力消耗，占地面积小，而且减少了操作难度及运行风险。而且减少了操作难度及运行风险。而且减少了操作难度及运行风险。

【技术实现步骤摘要】
一种PSA制氢解吸气回收系统


[0001]本技术属于变压吸附制氢
，具体涉及一种PSA制氢解吸气回收系统。

技术介绍

[0002]PSA制氢解吸气中含有H2、CO、CH4等可燃、有毒气体，一般送至工业炉燃烧。但是PSA解吸气压力很低，且波动大，直接送至工业炉燃烧，不但需要提高解吸气的压力，降低PSA吸附塔的制氢效率，而且在运行中因压力、气量、组分波动大，对工业炉的炉膛压力影响很大，无法稳定燃烧，有很大的安全隐患。
[0003]针对上述问题，专利号为CN201710825560.4(公开号为CN 107469566 A)的中国专利技术专利申请公开的《一种变压吸附解吸气的稳压工艺》所示，工艺流程包括解吸气缓冲罐，解吸气混合罐，燃料气气柜和罗茨风机组，所述解吸气缓冲罐入口连接变压吸附解吸气出口，所述解吸气混合罐入口分别连接解吸气缓冲罐出口和变压吸附解吸气出口，所述燃料气气柜入口与所述解吸气混合罐出口相连，所述燃料气气柜出口与罗茨风机组入口相连，所述罗茨风机组出口与外界燃气管道连通；所述罗茨风机组为2
‑
5台风机；所述燃料气气柜为湿式多级气柜，该专利采用气柜来解决解吸气压力不稳定的问题，可燃气经罗茨风机加压供给热力管网进行燃烧。
[0004]罗茨风机属于压缩机的一种，而采用气体压缩机为气体加压以送至管网，则设备投资高、占地大、消耗高、操作复杂。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供另一种能解决PSA制氢解吸气作为燃料气使用时压力低、波动大的问题的PSA制氢解吸气回收系统。
[0006]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种PSA制氢解吸气回收系统，包括
[0007]变压吸附装置；
[0008]燃料气管网，沿气体的流动方向，位于变压吸附装置的下游；
[0009]其特征在于，还包括
[0010]气罐，其内有高压动力气；
[0011]喷射器，沿气体的流动方向，喷射器位于气罐的下游且二者相连通，且喷射器设于变压吸附装置和燃料气管网之间并将二者相流体连通。
[0012]为了除去PSA尾气中的吸附剂粉尘，所述变压吸附装置和喷射器之间设有与前述二者相流体连通的吸附剂粉尘过滤器。否则吸附剂粉尘容易导致解吸气阻火器发生堵塞现象。
[0013]为了保证吸附剂粉尘过滤器的工作可靠性，所述吸附剂粉尘过滤器有两台，并联设置在变压吸附装置和喷射器之间。这样使吸附剂粉尘过滤器一台处于工作状态，一台处于备用状态，如果其中一台出现故障，另一台可以投入使用，出故障的可以在线检修。
[0014]优选地，所述吸附剂粉尘过滤器和喷射器之间还设有与前述二者相流体连通的解吸气缓冲罐，以对解吸气起到缓冲稳定的作用。
[0015]所述喷射器可以有多种结构形式，优选地，所述喷射器具有低压气体入口、高压气体入口、混合气体出口以及与低压气体入口、高压气体入口、混合气体出口均流体连通的混合室，沿气体的流动方向，低压气体入口、高压气体入口均位于混合室的上游，混合气体出口位于混合室的下游。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点：本技术利用高压动力气，通过喷射器将压力很低的PSA制氢解吸气引射、增压后送至燃料气管网，由于燃料气管网相对于PSA制氢解吸气系统是一大管网系统，PSA解吸气在此管网内缓冲，使得PSA解吸气的压力和组分波动对工业炉的影响较小，这就解决了解吸气的压力很低、波动大而不能稳定燃烧问题，实现了PSA制氢解吸气的安全、稳定利用；另外，用喷射器抽射PSA解吸气，则PSA解吸气的解吸压力可以更低，PSA吸附塔解吸更彻底，制氢效率更高；再则，用气体喷射器代替气体压缩机以提升气体压力，只需利用高压能源而不需增加许多辅助设备，流程简单，无循环水和电力消耗，占地面积小，而且减少了操作难度及运行风险。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例的示意图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0019]如图1所示，本优选实施例的PSA制氢解吸气回收系统包括变压吸附装置1、燃料气管网2、气罐3、喷射器4、解吸气缓冲罐6和吸附剂粉尘过滤器5。
[0020]气罐3内有高压动力气，即气罐3用于储存高压动力气，本实施例中的高压动力气气源视全厂具体情况而定，优先选用热值和压力较高的燃料气，如变换装置的高压燃料气，或者甲醇装置的膜分离非渗透气，或者甲醇合成装置的甲醇合成驰放气，或者甲醇的原料合成气，或者是甲醇闪蒸罐的膨胀气等。
[0021]变压吸附装置1、吸附剂粉尘过滤器5、解吸气缓冲罐6沿解吸气的流动方向依次设置，且吸附剂粉尘过滤器5连通变压吸附装置1和解吸气缓冲罐6，即变压吸附装置1产生的解吸气依次经过吸附剂粉尘过滤器5和解吸气缓冲罐6，解吸气缓冲罐6对解吸气起到缓冲稳定的作用。吸附剂粉尘过滤器5用于除去PSA尾气中的吸附剂粉尘，否则吸附剂粉尘会导致解吸气阻火器容易发生堵塞现象。本实施例中，吸附剂粉尘过滤器5有两台，并联设置在变压吸附装置1和解吸气缓冲罐6之间。这样使吸附剂粉尘过滤器5一台处于工作状态，一台处于备用状态，如果其中一台出现故障，另一台可以投入使用。
[0022]喷射器4位于解吸气缓冲罐6和气罐3的下游，喷射器4的结构可以如下：喷射器4具有低压气体入口41、高压气体入口42、混合气体出口43以及与低压气体入口41、高压气体入口42、混合气体出口43均流体连通的混合室44，沿气体的流动方向，低压气体入口41、高压气体入口42均位于混合室44的上游，混合气体出口43位于混合室44的下游。这样解吸气和高压动力气均进入到喷射器4中，通过高压动力气对解吸气增压后从混合气体出口43排出。
[0023]喷射器4也可以选用文丘里型真空喷射器4。
[0024]喷射器4是一种提高流体压力而不直接消耗机械能的设备，其工作原理为：高压动力流体在工作喷嘴中加速形成高速射流，将压力能转化为动能。由于喷嘴射流对周围流体的卷吸作用，不断带走喷嘴附近的引射流流向混合室，在接受室形成低压区，在压差作用下引射流不断被抽吸进混合室，在混合室内，两种流体进行质量、动量及能量交换，逐渐形成单一均匀的混合流体，经过一扩散段减速增压到一定的背压后排出喷射器4。喷射器4具有结构简单、体积小、运行平稳、振动及噪音小、无转动的机械部件运行可靠、启动快、使用寿命长、运转费用低廉、操作维修方便等优点。尤其是在高温、高压、放射、易燃、易爆、输送含有固体颗粒的介质和水下等特殊工作条件下，更显示出其独特的优越性。
[0025]燃料气管网2位于喷射器4的下游并和喷射器4的混合器出口相流体连通。PSA解吸气直接送至工业炉，工业炉燃料气气源太多，将增加工业炉的自动控制难度，本实施例将PSA解吸气增压后送至燃料气管网2，解吸气在燃料气管网2中经过缓冲，不但降低了解吸气压力、流量、组分波动对工业炉的影响，可实现解吸气的安全、稳定燃烧，还可以简化工业炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PSA制氢解吸气回收系统，包括变压吸附装置(1)；燃料气管网(2)，沿气体的流动方向，位于变压吸附装置(1)的下游；其特征在于，还包括气罐(3)，其内有高压动力气；喷射器(4)，沿气体的流动方向，喷射器(4)位于气罐(3)的下游且二者相流体连通，且喷射器(4)设于变压吸附装置(1)和燃料气管网(2)之间并将二者相流体连通。2.根据权利要求1所述的PSA制氢解吸气回收系统，其特征在于：所述变压吸附装置(1)和喷射器(4)之间设有与前述二者相流体连通的吸附剂粉尘过滤器(5)。3.根据权利要求2所述的PSA制氢解吸气回收系统，其特征在于：所述吸附剂粉尘过滤器(5)有两台，并联设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金锋，顾英，司荣双，钟金杭，耿淑远，余晓丹，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，
类型：新型
国别省市：