一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，解决现有技术常压冲洗再生工艺中氢气回收率低而抽空再生工艺投资高的技术问题。本实用新型专利技术包括吸附塔、原料气输送管线、冲洗出管线、逆放气管线、冲洗入管线、顺放管线、第二均压/第三均压管线、第四均压管线、第一均压及最终升压管线、产品气外输管线和抽真空设备，冲洗入管线和顺放管线之间连通有管道，管道上设顺放调节阀，第一均压及最终升压管线和产品气外输管线之间通过终充调节阀相连通。本实用新型专利技术在吸附塔处于冲洗步骤时抽真空使冲洗再生压力低于常压冲洗工艺再生压力，冲洗效率更高，吸附剂再生更加彻底，从而提高吸附剂动态吸附容量，提高氢气回收率。提高氢气回收率。提高氢气回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统


[0001]本技术属于变压吸附提纯气体
，具体涉及一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统。

技术介绍

[0002]变压吸附提纯氢气技术广泛应用于石油、化工、能源等领域，并且随着工业技术的发展，变压吸附提纯氢气系统已经成为大型工业系统的主要单元，并且变压吸附提纯氢气系统规模逐步增加，已经达到每小时产氢几十万立方米。
[0003]变压吸附提纯氢气技术是利用吸附剂对不同气体的吸附容量的差异，并且吸附容量随着吸附压力的增加而增加，随着吸附压力的降低而减小的特性，在高压下吸附，在低压下解吸再生，从而实现氢气的提纯。常用吸附剂的再生方式有两中，一种为常压冲洗再生，即利用一部分氢气在常压下对吸附剂冲洗再生，再生压力在0.02～0.05MPag；另一种再生方式为抽空再生，即利用真空泵对吸附塔抽真空，吸附剂在真空条件下再生，再生压力为
‑
0.08MPag～
‑
0.095MPa。其中冲洗再生工艺吸附塔数量少，投资低，但是氢气的回收率相对也低；而抽空再生工艺需要更多的均压次数，一般抽空工艺比冲洗工艺多2步以上均压，因此，吸附塔的数量更多，投资更高，但是氢气的回收率相对也较高。
[0004]变压吸附提氢工艺研究的目的在于提升效率，改善再生，专利CN210874700U采用高压再生工艺，将传统的冲洗再生压力由0.02～0.05MPag提高至0.1～0.3MPag，这样可以降低解吸气的增压能耗，然而，高压冲洗工艺会降低吸附剂的再生效果，降低氢气回收率；为了提升抽空工艺的再生效果，多个专利公布了在抽空步骤的后期引入冲洗气，即在抽空后期采用抽空冲洗工艺增强吸附剂的再生，如专利CN110052114A在抽空阶段的中后期采用抽空与冲洗同时进行的工艺，同时还可以实现抽空工艺和冲洗工艺的切换，如CN1151957C、CN109276973A、CN109529534A、CN110252083A、CN211635878U等专利技术在抽空步骤后引入了抽空冲洗步骤，然而，这种改进仍然是基于抽空再生，仍然需要比冲洗工艺多出更多的均压次数、较低的再生压力和较大的真空泵。如何提升冲洗再生工艺的效率仍然是需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是：提供一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，解决现有技术常压冲洗再生工艺中氢气回收率低而抽空再生工艺投资高的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，包括至少三个吸附塔，接入至吸附塔内的原料气输送管线、冲洗出管线和逆放气管线，以及从吸附塔内接出的冲洗入管线、顺放管线、第二均压/第三均压管线、第四均压管线、第一均压及最终升压管线和产品气外输管线；冲洗出管线上设有抽真空设备，冲洗入管线和顺放管线之间连通有管道，管道上设有顺放调节阀，第一均压及最终升压管线和产品气外输管线之间通过终充调节阀相连通。
[0008]进一步地，原料气输送管线上设有第一程控阀10X。
[0009]进一步地，冲洗出管线上设有第二程控阀20X。
[0010]进一步地，逆放气管线上设有第三程控阀30X。
[0011]进一步地，冲洗入管线上设有第四程控阀40X。
[0012]进一步地，顺放管线上设有第五程控阀50X。
[0013]进一步地，第四均压管线上设有第六程控阀60X。
[0014]进一步地，第二均压/第三均压管线上设有第七程控阀70X。
[0015]进一步地，第一均压及最终升压管线上设有第八程控阀80X。
[0016]进一步地，产品气外输管线上设有第九程控阀90X。
[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，在吸附塔处于冲洗步骤时给吸附塔抽真空，使得冲洗再生的压力低于常压冲洗工艺的再生压力，冲洗效率更高，吸附剂再生更加彻底，从而提高吸附剂的动态吸附容量，提高氢气回收率，氢气回收率可提高4个百分点以上，单位吸附剂的处理能力提高30％以上。
附图说明
[0019]图1为本技术低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统流程图(以10塔为例)。
[0020]图2为本技术低压冲洗再生吸附塔内压力变化曲线图。
[0021]其中，附图标记对应的名称为：
[0022]1‑
原料气输送管线、2
‑
冲洗出管线、3
‑
逆放气管线、4
‑
冲洗入管线、5
‑
顺放管线、6
‑
第四均压管线、7
‑
第二均压/第三均压管线、8
‑
第一均压及最终升压管线、9
‑
产品气外输管线、10
‑
终充调节阀、11
‑
顺放调节阀、12
‑
抽真空设备、13
‑
吸附塔、14
‑
管道。
[0023]第一程控阀10X、第二程控阀20X、第三程控阀30X、第四程控阀40X、第五程控阀50X、第六程控阀60X、第七程控阀70X、第八程控阀80X、第九程控阀90X。其中，10X、20X、30X、40X、50X、60X、70X、80X、90X中的X为吸附塔的编号，相应的，10X、20X、30X、40X、50X、60X、70X、80X、90X为程控阀编号，如图1中，T03号吸附塔所对应的10X、20X、30X、40X、50X、60X、70X、80X、90X则分别为103、203、303、403、503、603、703、803、903，T10号吸附塔所对应的10X、20X、30X、40X、50X、60X、70X、80X、90X则分别为110、210、310、410、510、610、710、810、910，其他以此类推。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，包括至少三个吸附塔(13)，接入至吸附塔(13)内的原料气输送管线(1)、冲洗出管线(2)和逆放气管线(3)，以及从吸附塔(13)内接出的冲洗入管线(4)、顺放管线(5)、第二均压/第三均压管线(7)、第四均压管线(6)、第一均压及最终升压管线(8)和产品气外输管线(9)；冲洗出管线(2)上设有抽真空设备(12)，冲洗入管线(4)和顺放管线(5)之间连通有管道(14)，管道(14)上设有顺放调节阀(11)，第一均压及最终升压管线(8)和产品气外输管线(9)之间通过终充调节阀(10)相连通。2.根据权利要求1所述的一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，原料气输送管线(1)上设有第一程控阀10X。3.根据权利要求1所述的一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，冲洗出管线(2)上设有第二程控阀20X。4.根据权利要求1所述的一种低...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜令兵，吴巍，穆永峰，
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：