[实用新型]一种基于变压吸附制氢装置的脱氧塔结构

说明书

本实用新型公开了一种基于变压吸附制氢装置的脱氧塔结构，包括脱氧塔组，脱氧塔组包括并列设置的第一脱氧塔及第二脱氧塔，且第一脱氧塔及第二脱氧塔的顶部进气口分别设有第一阀门，第一脱氧塔及第二脱氧塔的下部排气口分别设有第二阀门。还包括蒸汽加热器，蒸汽加热器管程出口与脱氧塔组顶部进气口连通。还包括冷却器组，冷却器组管程进口与脱氧塔组下部排气口连通，且冷却器组用于对脱氧塔组排出的氢气二次提浓气进行降温。冷却器组管程进口经管道连接有气液分离器。本实用新型的脱氧塔结构具有结构简单、连通多样化、能源消耗小、安全可靠、连续作业的特点。

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及变压吸附制氢装置，具体为一种基于变压吸附制氢装置的脱氧塔结构。

背景技术

荒煤气可燃成分多是原煤中低温馏干过程中副产的煤气，兰炭生产多的副产品，其中含有约25.0%左右的氢气，也含有微量的氧。

荒煤气成份复杂质量差，微量氧在提氢工序中必须脱出，才能保证运行安全。在变压吸附制氢装置中，脱氧塔的安全可靠运行关系到制氢装置的安全运行，尤其在荒煤气含氧制氢工艺中起到降低氧含量的关键装置，如何保证脱氧塔的脱氧效果，是变压吸附制氢装置关键所在。

当荒煤气经吸附塔制取的氢气量发生大幅波动时，脱氧塔极易发生失温现象，其制约制氢装置负荷的提升；同时，脱氧塔进气量增加时，阻力增加，会造成前段工序的系统压力，严重影响制取的氢气的纯度和收率。

因此，有必要对现有技术中的变压吸附制氢装置予以改进，以解决上述装置运行安全性、稳定性、连续性的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决变压吸附制氢装置安全性、稳定性、连续性的的技术问题，提出了一种基于变压吸附制氢装置的脱氧塔结构，通过对变压吸附制氢装置的脱氧塔进行的改进，解决了氢气提浓气中氧含量控制问题，保证了装置运行安全；通过两个脱氧塔并联形成脱氧塔结构，增加流通面积以及降低上游装置的气流阻力，提高制氢产能。同时，通过增加进口蒸汽加热器和换热器，能够保证脱氧塔结构的进气温度的稳定，从而保证装置运行稳定性，从而确保氢气的纯度和收率，提高变压吸附制氢装置的制氢能力。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种基于变压吸附制氢装置的脱氧塔结构，包括脱氧塔组，脱氧塔组包括并列设置的第一脱氧塔及第二脱氧塔，且第一脱氧塔及第二脱氧塔的顶部进气口分别设有第一阀门，第一脱氧塔及第二脱氧塔的下部排气口分别设有第二阀门。

还包括蒸汽加热器，蒸汽加热器管程出口与脱氧塔组顶部进气口连通。蒸汽加热器用于对氢气一次提浓气加热，其能够保证氢气一次提浓气温度的稳定，尤其是在开停车期间对催化剂的激活具有重要的作用，使得氢气一次提浓气中的氧与氢充分的反应，使氢气一次提浓气中氧的含量低于0.01%。

还包括冷却器组，冷却器组管程进口与脱氧塔组下部排气口连通，且冷却器组用于对脱氧塔组排出的氢气二次提浓气进行降温，同时将氢气一次提浓气中氧与氢反应生成的水汽冷凝成为水液。冷却器组管程进口经管道连接有气液分离器，气液分离器顶部排气口排出的氢气二次提浓气进入真空变压提纯工序。

本实用新型通过并列设置的第一脱氧塔及第二脱氧塔，在正常工作时，第一脱氧塔及第二脱氧塔同时使用，能够增加脱氧塔组的流通面积，同时降低上游装置系统的气流阻力，保证了制氢装置稳定运行。在设备检修或者更换催化剂时，第一脱氧塔及第二脱氧塔一个正常使用，一个检修或者更换催化剂，使得变压吸附制氢装置的连续运行，提高了变压吸附制氢装置的效率。

在本实用新型的一个优选实施例中，氢气一次提浓气中不但还有约0.4~1.0%的氧，还含有微量的硫，为了降低甚至除去氢气一次提浓气中的氧及硫，第一脱氧塔及第二脱氧塔内由上到下依次设有第一瓷球层、脱硫剂层、第一钢丝网层、第一脱氧剂层、第二钢丝网层。