利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，属于工业副产氢利用技术领域。其技术方案为：包括氢气净化单元，氢气净化单元的进料口连接有氢气净化单元进料管路，氢气净化单元的出料口连接有氢气净化单元出料管路，氢气净化单元出料管路通过高压氢单元进料管路与高压氢单元的进料口连接，氢气净化单元出料管路还通过氢液化单元进料管路与氢液化单元的进料口连接；高压氢单元的出料口连接有高压氢单元出料管路，氢液化单元的出料口连接有氢液化单元出料管路；高压氢单元的出料口还通过回流管路与高压氢单元的进料口连接。本实用新型专利技术利用工业副产氢可以同时生产高压氢及液氢，实现了工业副产氢的新的利用方式。方式。方式。

【技术实现步骤摘要】
利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统


[0001]本技术涉及工业副产氢利用
，具体涉及一种利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统。

技术介绍

[0002]石油化工及煤化工行业中有大量的工业副产氢（混合气中氢气体积分数在40%至99%不等），并未对其进行回收，大部分至燃料气管网当作燃料燃烧，造成氢能源的浪费。随着国家对碳排放限制及氢能源的政策支持，氢能产业发展迅速，国内多地建设氢气提纯及高压氢生产装置。由于氢气的密度低，高压氢运输成本高，不适合长距离运输，为了降低运输成本，液氢的生产及运输逐渐被提上日程，本技术为了利用工业副产氢，创新性地提出利用工业副产氢来同时生产高压氢及液氢。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，创新地提出高压氢及液氢的组合生产系统，利用工业副产氢可以同时生产高压氢及液氢，实现了工业副产氢的新的利用方式。
[0004]本技术的技术方案为：
[0005]利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，包括氢气净化单元，氢气净化单元的进料口连接有氢气净化单元进料管路，氢气净化单元的出料口连接有氢气净化单元出料管路，氢气净化单元出料管路通过高压氢单元进料管路与高压氢单元的进料口连接，氢气净化单元出料管路还通过氢液化单元进料管路与氢液化单元的进料口连接；高压氢单元的出料口连接有高压氢单元出料管路，氢液化单元的出料口连接有氢液化单元出料管路；高压氢单元的出料口还通过回流管路与高压氢单元的进料口连接。
[0006]优选地，所述高压氢单元包括高压氢压缩机入口缓冲罐及高压氢压缩机，氢气净化单元出料管路通过高压氢单元进料管路与高压氢压缩机入口缓冲罐的进料口连接，高压氢压缩机的出料口连接有高压氢单元出料管路。
[0007]优选地，所述氢气净化单元进料管路上设置有第一流量控制阀，氢气净化单元出料管路上设置有第一压力传感器，第一流量控制阀及第一压力传感器分别与DCS系统电连接。
[0008]优选地，所述高压氢单元出料管路上设置有第二压力传感器，回流管路上设置有第二流量控制阀，第二流量控制阀及第二压力传感器分别与DCS系统电连接。
[0009]优选地，所述氢液化单元进料管路上设置有第三流量控制阀，第三流量控制阀与DCS系统电连接。
[0010]优选地，所述氢气净化单元进料管路上设置有流量计和第一进料紧急切断阀，高压氢单元进料管路上设置有第二进料紧急切断阀，氢液化单元进料管路上设置有第三进料紧急切断阀，流量计、第一进料紧急切断阀、第二进料紧急切断阀和第三进料紧急切断阀分
别与SIS系统电连接。
[0011]优选地，所述氢气净化单元出料管路上设置有第三压力传感器，第三压力传感器与SIS系统电连接。
[0012]优选地，所述高压氢单元出料管路上设置有第四压力传感器，第四压力传感器与SIS系统电连接。
[0013]本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0014]1. 本技术拟采用工业副产氢作为原料，通过氢气净化单元生产满足氢燃料电池的高纯氢，再分别通过高压氢单元以及氢液化单元生产满足用于高压氢气鱼雷车及液氢槽车运输的高压氢气体和液氢，创新性地提出高压氢及液氢的组合生产系统，实现了工业副产氢的新的利用方式。
[0015]2. 本技术通过DCS系统及SIS系统设置了高压氢及液氢生产的自动控制及安全联锁，考虑了高压氢装车的间断性及液氢生产的连续性，合理设置控制方案，及时调整系统生产负荷，保证连续、安全地生产。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本技术的结构示意图。
[0018]图中，1、氢气净化单元；2、氢气净化单元进料管路；201、第一流量控制阀；202、流量计；203、第一进料紧急切断阀；3、氢气净化单元出料管路；301、第一压力传感器；302、第三压力传感器；4、高压氢单元进料管路；401、第二进料紧急切断阀；5、高压氢单元；6、氢液化单元进料管路；601、第三流量控制阀；602、第三进料紧急切断阀；7、氢液化单元；8、高压氢单元出料管路；801、第二压力传感器；802、第四压力传感器；9、氢液化单元出料管路；10、回流管路；1001、第二流量控制阀。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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，都应当属于本技术保护的范围。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，本实施例提供了一种利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，包括氢气净化单元1，氢气净化单元1的进料口连接有氢气净化单元进料管路2，氢气净化单元的出料口连接有氢气净化单元出料管路3，氢气净化单元出料管路3通过高压氢单元进料管路4与高压氢单元5的进料口连接，氢气净化单元出料管路3还通过氢液化单元进料管路6与氢液化单元7的进料口连接；高压氢单元5的出料口连接有高压氢单元出料管路8，氢液化单元7的出料口连接有氢液化单元出料管路9；高压氢单元5的出料口还通过回流管路10与
高压氢单元5的进料口连接。
[0022]（一）氢气净化单元
[0023]来自界区外的副产氢，通过氢气净化单元1，生产满足氢燃料电池要求的纯氢（氢气纯度≥99.97%（摩尔分数））。该氢气净化单元1的内部工艺流程可根据副产氢中氢气的纯度以及其他介质的成分确定，采用现有技术即可，如变压吸附工艺（PSA）或深冷工艺和变压吸附工艺（PSA），其中深冷工艺包括制冷机、冷却器及分液罐，制冷机提供冷源，冷却器将重烃变为液体，再用分液罐分离出液体。本技术并不指定氢气净化单元1的具体工艺流程。氢气净化单元1的产品——高纯氢的操作条件一般为常温、约2.5MPaG，高纯氢分两路，一路至高压氢单元5，另一路至氢液化单元7。
[0024]（二）高压氢单元
[0025]来自氢气净化单元1的纯氢经高压氢单元5升压，压力升至22MPaG，该单元包括高压氢压缩机入口缓冲罐及高压氢压缩机，高压氢压缩机的数量可根据系统的规模及高压氢加氢柱的数量确定。
[0026]（三）氢液化单元
[0027]来自氢气净化单元1的纯氢经氢液化单元7进行深冷，将氢气液化为气体，液化后的液氢操作温度为
‑
251.3K、压力为0.2MPaG。本技术的氢液化单元7可采用现有液化工艺，并不指定氢液化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，其特征在于，包括氢气净化单元（1），氢气净化单元（1）的进料口连接有氢气净化单元进料管路（2），氢气净化单元的出料口连接有氢气净化单元出料管路（3），氢气净化单元出料管路（3）通过高压氢单元进料管路（4）与高压氢单元（5）的进料口连接，氢气净化单元出料管路（3）还通过氢液化单元进料管路（6）与氢液化单元（7）的进料口连接；高压氢单元（5）的出料口连接有高压氢单元出料管路（8），氢液化单元（7）的出料口连接有氢液化单元出料管路（9）；高压氢单元（5）的出料口还通过回流管路（10）与高压氢单元（5）的进料口连接。2.如权利要求1所述的利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，其特征在于，所述高压氢单元（5）包括高压氢压缩机入口缓冲罐及高压氢压缩机，氢气净化单元出料管路（3）通过高压氢单元进料管路（4）与高压氢压缩机入口缓冲罐的进料口连接，高压氢压缩机的出料口连接有高压氢单元出料管路（8）。3.如权利要求1所述的利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，其特征在于，所述氢气净化单元进料管路（2）上设置有第一流量控制阀（201），氢气净化单元出料管路（3）上设置有第一压力传感器（301），第一流量控制阀（201）及第一压力传感器（301）分别与DCS系统电连接。4.如权利要求1所述的利用工业副产氢同时生产高压氢和液氢的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栋，陈国鹏，孙奉烨，荆举祥，陆聪，邱俊鹏，
申请(专利权)人：山东三维化学集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：