[发明专利]加氢站输送氢气的系统和方法

说明书

本发明公开了一种加氢站输送氢气的系统及方法，通过脱油、脱硫、脱苯工序对焦炉煤气进行净化处理后，将焦炉煤气与管道天然气混合，利用混合气组份在线分析装置检测混合气中的氢气含量，DCS控制系统控制焦炉煤气和天然气的流量，使混合燃气中氢气含量保持在15~20%以内，混合燃气输送至加氢站后，利用变压吸附装置将混合燃气中的氢气与其它组分分离，分离后的氢气经超精脱硫、压缩后输送至氢气储罐供加氢站使用。本发明解决了现有焦炉煤气制氢后氢气运输成本高、安全隐患大的问题。

技术领域

本发明涉及输送氢气领域，具体是一种将焦炉煤气掺混到天然气中，利用天然气管将氢气输送至加氢站，再通过变压吸附为加氢站提供高纯氢气的方法和系统。

背景技术

氢气是一种重要的清洁能源，被誉为人类社会发展的“终极能源”。我国是焦炭生产大国，据统计2017年焦炭产能4.31亿吨，同时年产焦炉煤气1724亿m³。焦炭企业大多只重视焦炭生产，副产的焦炉煤气资源未被合理利用或直接燃烧排空，造成大量能源浪费和环境污染。现虽已对部分焦炉煤气中的甲烷提纯利用，但氢气未予以回收，更没有对其进行综合开发利用。焦炉煤气中的氢气资源非常丰富，平均氢气含量在55%左右，将焦炉煤气中的氢气提纯加以综合利用，不仅可以充分利用焦炉煤气中的氢气资源，还能够降低制氢成本，推动加氢站及氢能产业的进一步发展。

我国的焦化企业位置大多较为偏远，而加氢站等氢气使用单位多位于人员密集的城市区域，目前大多采用氢气长管拖车运输，不仅运输成本高昂，而且运输过程中存在安全隐患，氢气运输成为制约氢能产业发展的关键因素。

针对目前焦炉煤气制氢方法氢气运输成本高、安全隐患大的问题，有必要开发一种既能利用焦炉煤气中丰富的氢气资源，又能够降低氢气运输成本的为加氢站输送氢气的加气方法和装置具有重要的经济价值和环境效益。

发明内容

本发明是为了解决现有焦炉煤气制氢后氢气运输成本高、安全隐患大的问题，提供了一种可行的利用现有天然气管道运输氢气，并在加氢站内将混合燃气中的氢气提纯利用的方法和系统。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种加氢站输送氢气的系统，包括焦炉煤气脱焦油塔，所述焦炉煤气脱焦油塔进口通入焦炉煤气、其出口连接焦炉煤气脱硫塔进口，所述焦炉煤气脱硫塔出口连接焦炉煤气脱苯塔进口，所述焦炉煤气脱苯塔出口通过焦炉煤气压缩机连接焦炉煤气缓冲罐进口，所述焦炉煤气缓冲罐出口通过气动调节阀Ⅰ连接燃气混合装置的焦炉煤气入口，所述燃气混合装置的天然气入口通过气动调节阀Ⅱ连接天然气缓冲罐出口，所述天然气缓冲罐进口通入天然气；所述气动调节阀Ⅰ和气动调节阀Ⅱ均与DCS控制系统联锁，所述燃气混合装置出口连接有混合气组份在线分析装置。

所述燃气混合装置的混合气出口连接混合气缓冲罐进口，所述混合气缓冲罐出口并接进气阀Ⅰ和进气阀Ⅱ，所述进气阀Ⅰ连接变压吸附塔Ⅰ底部进口，所述变压吸附塔Ⅰ顶部出口连接氢气出气阀Ⅰ；所述进气阀Ⅱ连接变压吸附塔Ⅱ底部进口，所述变压吸附塔Ⅱ顶部出口连接氢气出气阀Ⅱ；所述变压吸附塔Ⅰ底部进口连接排气阀Ⅰ，所述变压吸附塔Ⅱ底部进口连接排气阀Ⅱ，所述排气阀Ⅰ和排气阀Ⅱ之间连接下均压阀；所述变压吸附塔Ⅰ顶部出口和变压吸附塔Ⅱ顶部出口之间连接上均压阀；所述氢气出气阀Ⅰ和氢气出气阀Ⅱ并接于超精脱硫塔进口，所述超精脱硫塔出口通过氢气压缩机连接氢气储罐。