[发明专利]一种用于焦炉煤气制氢的净化设备系统及其净化工艺

说明书

本发明涉及制氢工艺的技术领域，公开了一种用于焦炉煤气制氢的净化设备系统，包括脱氧塔、冷却塔、两个再生干燥塔以及后干燥塔，所述脱氧塔的出气口与所述冷却塔的进气口连通，冷却塔的出气口连接有气流调节气路；所述气流调节气路包括第一支管和第二支管，第一支管和第二支管通过加热器分别与两个再生干燥塔的进气口连通；所述两个再生干燥塔的出气口均连接有冷却器，冷却器的出气口均连接有单向阀，单向阀的出气口分别与后干燥塔的进气口连通；用于焦炉煤气制氢的净化工艺步骤如下：脱氧塔将粗氢气脱氧之后排入至冷却塔内，冷却塔排出的氢气通过气流调节气路将其分为两路，两个再生干燥器可进行相互交替互补，达到连续干燥氢气的目的。

技术领域

本发明涉及制氢工艺的技术领域，具体地，涉及一种用于焦炉煤气制氢的净化设备系统及其净化工艺。

背景技术

由于焦炉煤气组成复杂且产品氢纯度要求高，原料焦炉煤气量充足，因而本装置变压吸附氢气提纯部分(PSA)采用冲洗再生(非真空再生)，总体工艺流程由压缩工序、预处理工序、变压吸附工序和净化工序等四个工序组成。另外对于煤气压缩的冷凝液，采用集中收集后吸附除去冷凝液的有害物质，使其含有的有害物质达到国家排放标准后就地排放到装置的雨水沟，故还有污水处理工序，各工序流程简述如下：

由于焦炉煤气制氢过程中的煤气预处理、PSA氢提纯以及氢气脱氧干燥系统均为两套完全相同，只是煤气压缩过程为四台相同的压缩机可相互任意切换运行，在后面的工艺过程叙述中，主要以单系列进行，对另一套完全相同，在此不单独进行介绍。

在净化工序中对制氢的脱氧和脱水处理尤为重要，现有的脱氧塔内部的催化剂在长期使用后，需要对其更换，以提升粗氢的脱氧效果，但是现有的脱氧塔的内部对于催化剂的放置结构设计不合理，导致每次更换需要耗费大量的人力，而且现有的脱氧塔的内部对于催化剂一般采用单层填充的方式，导致脱氧塔对粗氢的脱氧效率较低。

在净化工序的干燥氢气的过程中，由于干燥塔内部的吸附剂需要再生过程，再生过程必须停机进行，导致现有的设备系统不能够进行持续的氢气干燥过程，氢气干燥的效率低，不具有高效的产出。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于焦炉煤气制氢的净化设备系统及其净化工艺以达到优化脱氧塔的内部结构以快速更换催化剂、实现设备系统能够连续对氢气进行干燥处理的目的，解决了现有的脱氧塔的内部结构设计不合理导致其内部催化剂更换耗费人力、设备系统不能够持续的进行氢气干燥以产出的问题。

为了实现上述技术效果，本发明所提供的技术方案是：一种用于焦炉煤气制氢的净化设备系统，其特征在于，包括脱氧塔、冷却塔、两个再生干燥塔以及后干燥塔，所述脱氧塔的出气口与所述冷却塔的进气口连通，冷却塔的出气口连接有气流调节气路；所述气流调节气路包括第一支管和第二支管，第一支管和第二支管通过加热器分别与两个再生干燥塔的进气口连通；所述两个再生干燥塔的出气口均连接有冷却器，冷却器的出气口均连接有单向阀，单向阀的出气口分别与后干燥塔的进气口连通；所述脱氧塔包括塔体、塔盖和装配于塔体内部的内框件，所述塔体的内侧壁上沿轴线方向排布有多个定位组件，相邻的两定位组件沿塔体的周向方向呈90°错开排布；所述内框件的外侧壁上开设有与所述定位组件相匹配的滑槽且内框件的内部填充有钯催化剂；

其中，所述定位组件包括位于所述塔体的内侧壁上两个凸块，所述两个凸块相对于所述塔体的轴心线呈对称设置且凸块与所述滑槽相匹配。

进一步地，所述气流调节气路还包括主气管、分别位于第一支管和第二支管上的节流阀，所述主气管的一端与所述冷却塔的出气口连通，另一端与所述第一支管和第二支管连通。

进一步地，所述内框件的两端端口分别设有透气网，两端的透气网之间填充有所述钯催化剂。

进一步地，所述内框件的一端中部设有与其同心的安装盘，安装盘的外壁与内框件的内壁之间通过支杆固定连接；所述安装盘的中部开设有方孔。