[发明专利]天然气重整制氢驰放气回收装置及回收方法

说明书

本发明公开了一种天然气重整制氢驰放气回收装置及回收方法，属于化工废气回收领域。所述装置包括：吸收塔，吸收塔的原料气入口与第一驰放气输出管道相连；第一换热器，第一换热器的第一端入口与吸收塔底部出口相连；解吸塔单元，解吸塔单元的第一端与第一换热器的第一端出口相连，解吸塔单元的第二端与第一换热器的第二端入口相连，第一换热器的第二端出口与吸收塔的顶部入口相连；氢气回收单元，氢气回收单元一端与吸收塔的顶部出口相连、另一端与PSA单元相连。第一PSA驰放气经吸收塔脱碳后生成富胺液和驰放气净化气，富胺液经第一换热器换热后进入解吸塔单元进行解吸，获取二氧化碳；驰放气净化气进入氢气回收单元反应后经PSA单元输出氢气产品。

技术领域

本发明涉及化工废气回收技术领域，特别涉及一种天然气重整制氢驰放气回收装置及回收方法。

背景技术

氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。同时，氢也是一种理想的二次能源。由于氢的高燃料性，航天工业使用液氢作为燃料。同时氢能也是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。

天然气水蒸汽重整(Steam Methane Reforming，SMR)是目前制氢工艺中成本最低、制氢量最大的方法。后续通过变压吸附(PSA)可得到高纯度的工业用氢气，但同时会排放大量PSA驰放气，驰放气中含有二氧化碳、氢气、一氧化碳和甲烷等组分，如果直接排入大气，不仅造成能源浪费，还会造成大气污染。目前传统的处理方法是将驰放气作为燃料气输至转化炉作为燃料，但PSA驰放气中的氢气和二氧化碳含量较高，因此将PSA驰放气作为燃料，不仅降低了氢气的提取率造成氢气资源的浪费，并且，由于二氧化碳本身不能燃烧也不助燃还会增加燃料的消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气重整制氢驰放气回收装置及回收方法，对天然气重整制氢PSA驰放气中的氢气和二氧化碳进行分离回收，既提高了氢气提取率，同时使二氧化碳得到回收。

一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种天然气重整制氢驰放气回收装置，包括：

吸收塔，所述吸收塔的原料气入口与第一驰放气输出管道相连，用于将第一PSA驰放气中的二氧化碳与所述吸收塔内的贫胺液进行反应生成富胺液和驰放气净化气；

第一换热器，所述第一换热器的第一端入口与所述吸收塔底部出口相连，所述第一换热器用于利用解吸塔单元内的贫胺液与所述富胺液进行换热；

解吸塔单元，所述解吸塔单元的第一端与所述第一换热器的第一端出口相连，所述解吸塔单元的第二端与所述第一换热器的第二端入口相连，所述第一换热器的第二端出口与所述吸收塔的顶部入口相连，所述解吸塔单元用于对所述富胺液进行解吸，获取贫胺液及二氧化碳；

氢气回收单元，所述氢气回收单元一端与所述吸收塔的顶部出口相连、另一端与PSA单元相连，所述氢气回收单元用于将所述驰放气净化气中的一氧化碳转变为二氧化碳，生成中变气，经所述PSA单元变压吸附后输出氢气产品和第二PSA驰放气。

进一步地，所述解吸塔单元包括：

解吸塔，所述解吸塔的进液口与所述第一换热器的第一端出口相连，所述解吸塔的底部出口与所述第一换热器的第二端入口相连，用于对所述富胺液进行气提脱除二氧化碳；

再沸器，所述再沸器与所述解吸塔的底部相连，用于进一步对所述富胺液脱碳；

第一气液分离器，所述第一气液分离器与所述解吸塔的顶部出口相连，用于气液分离出游离水后获得所述二氧化碳。

进一步地，所述解吸塔单元还包括：

第一冷却器，所述第一冷却器的入口与所述解吸塔的顶部出口相连，所述第一冷却器的出口与所述第一气液分离器的入口相连；