[发明专利]用于浮法玻璃制造中的制氢工艺及系统

说明书

技术领域

本发明属于玻璃制造领域，具体涉及一种用于浮法玻璃制造中的制氢工艺及系统。 

背景技术

制造性能优良的浮法玻璃，除玻璃液本身熔化良好是前提外，锡液面的光亮洁净也是必要的条件。锡在高温下极易被氧化，会污染玻璃表面，造成缺陷。目前，国内外普遍采用氮、氢混合气体作为锡槽保护气体，其中的氢气制备采用不同的生产工艺，成本相差很大。以前的浮法玻璃企业多采用水电解制氢工艺，随着电价的逐年上升，制氢成本高涨，近几年浮法玻璃行业开始普遍采用氨分解制氢，少数有副产甲醇的企业用甲醇裂解制氢，而氨分解或甲醇裂解制氢虽然工艺装置简单，但由于液氨和甲醇本身就是以煤或天然气为原料，经过制得含氢合成气后再合成生产的产品，因此再将其裂解用于制氢，显然成本过高。而水电解制氢 ，是通过直流电将水分子里的O-H共价化合建打断，能耗很高，是生产成本最高的一种制氢工艺，只适用于没有其它资源，用氢规模较小的电子、合金、军工等行业。尤其对于规模相当大的玻璃企业，还用水电解制氢，显然不是一个好的氢气解决方案。 

发明内容

有鉴于此，提供一种节能环保、成本低且氢气纯度高的用于浮法玻璃制造中的制氢工艺以及系统。 

一种用于浮法玻璃制造中的制氢工艺，所制备的氢气用作玻璃制造中的保护气体，所述工艺包括下列步骤： 

脱硫：将原料天然气进行脱硫处理；

转化：将脱硫处理后的天然气按照预定水碳比与水蒸汽混合预热后导入转化系统中，在转化催化剂的作用下，进行转化反应，生成主含氢气的转化气；

变换：将所述转化气进入变换塔中，在变换催化剂的作用下，转化气中的一氧化碳与水蒸汽进行变换反应，获得变换气；

纯化：变换气经过冷却、分水后的，导入变压吸附装置中进行变压吸附分离提纯，所述变压吸附装置包括6个变压吸附床，变压吸附过程为：吸附-——逐级降压解吸——逐级升压——吸附，如此反复循环，，连续获得纯度99.999%以上氢气且使吸附床再生循环使用。

以及，一种用于浮法玻璃制造中的制氢系统，所制备的氢气用作玻璃制造中的保护气体，该系统包括依次连接的脱硫系统、转化系统、变换塔、变压吸附装置；所述脱硫系统用于将原料天然气进行脱硫处理；所述转化系统中具有转化催化剂，所述转化系统用于接收来自于脱硫系统的天然气并使其与水蒸汽混合预热后在转化催化剂的作用下，进行转化反应，生成主要含氢气的转化气；所述变换塔中具有变换催化剂，所述变换塔用于接收来自于转化系统的转化气并使转化气中的一氧化碳与水蒸汽发生变换反应，获得变换气；所述变压吸附装置包括6个变压吸附床。 

上述用于浮法玻璃制造中的制氢工艺及系统，以天然气为原料，直接制取高纯度的工业氢气；天然气作为优质、清洁的制氢原料，不仅生产过程环保，无污染物排放，其生产的氢气成本低廉（成本约占氨分解制氢成本的60%，约占水电解制氢的40%）。而且由于大幅减少煤电消耗，间接减少了温室气体的排放，经济效益和社会效益极为可观，符合目前节能环保的要求。 

附图说明

图1为本发明实施例的用于浮法玻璃制造中的制氢工艺流程示意图。 

图2为本发明实施例的用于浮法玻璃制造中的制氢系统的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

请结合图2参阅图1，本发明实施例的用于浮法玻璃制造中的制氢工艺，所制备的氢气用作玻璃制造中的保护气体，所述工艺包括下列步骤： 

S10，脱硫：将原料天然气进行脱硫处理；

S20，转化：将脱硫处理后的天然气按照预定水碳比与水蒸汽混合预热后导入转化炉30中，在转化催化剂的作用下，进行转化反应，生成主含氢气的转化气；

S30，变换：将所述转化气进入变换塔40中，在变换催化剂的作用下，转化气中的一氧化碳与水蒸汽进行变换反应，获得变换气，具体地，转化气中一氧化碳与水蒸汽进行变换反应，进一步获得氢气，降低一氧化碳含量；

S40，纯化：变换气经过冷却、分水后，导入变压吸附装置50中进行变压吸附提纯，所述变压吸附装置50包括6个变压吸附床，变压吸附过程为：吸附-——逐级降压解吸——逐级升压——吸附，如此反复循环，连续获得纯度99.999%以上氢气且使吸附床再生循环使用。