[发明专利]一种燃料电池用氢生产方法

权利要求书

1.一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于，包括以下的操作步骤：

1)煤气初步加压与预处理：

将焦炉煤气经过煤气压缩机的一级加压后进入预处理工序，去除萘、焦油、NH3、H2S化合物，随后经过二三级压缩将焦炉煤气加压至一级PSA入口压力，并经过除油工序除去前三级罗茨泵加压时带入润滑油；

2)一级PSA：

处理后的焦炉煤气进入一级变压吸附PSA工序进行初步纯化，纯化后的氢气进入精制工序脱氧后送入氢气球罐储存或送入退火炉使用，解析气重新接入焦炉煤气管网用于燃烧发电；

3)光亮退火工艺废氢回收：

将退火炉使用过的退火保护气经过退火尾气预处理系统除去颗粒物和油渍，随后进入纯化系统除去N2、O2杂质，产品氢气重新打入氢气球罐，实现废氢回收利用；

4)管道输氢：

将氢气球罐中的氢气通过氢气管廊输送至加氢站二级纯化变压吸附设备入口，管道输送压力约为1.5MPa；

5)二级纯化：

将来自氢气球罐的纯度为99.97％氢气接入加氢站内的PSA系统，进行深度纯化，对氢气内的CO、H2S杂质气体进行进一步纯化，PSA塔内用活性氧化铝、分子筛、CO专用吸附剂进行填充；

6)站内一级加压：

将经过二级纯化的产品气经过隔膜式压缩机压缩至22MPa，随后通入充装柱，向长管拖车充装，或者通入低压储氢瓶组暂存；

7)站内二级加压：

将来自低压储氢瓶组的氢气经过液驱式压缩机加压至45MPa，随后通入中压储氢瓶组暂存；

8)充装与加注：

将来自中压储氢瓶中的氢气通入加氢机中，在加氢机水冷机组控制氢气温度，加氢枪控制流速的条件下安全的注入氢能汽车的储氢瓶中。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于：采用的焦炉煤气含有H2：57％，N2：9.77％，O2：0.4％，CO2：3.46％，CO：5.57％，CH4：22.2％，C3H8：1.6％，H2S：0.39％和少量萘和氨气。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于：所述的生产方法采用废氢回收工艺提高长流程钢铁联合企业的焦炉煤气综合利用效率，实现富余氢气外供。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于：所述的生产方法采用的二级纯化工艺，二级纯化装置内采用1.25～1.45m3/t的氧化铝、1.2～1.4m3/t的分子筛、1.2～1.4m3/t的CO专用吸附剂的混合填料作为吸附剂。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于：加氢站采用前站后场的模式，站内设有从二级纯化工序及之后的所有工艺设备，二级纯化与氢气球罐之间采用管道连接，氢气管道选材为20钢。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池用氢生产方法，其特征在于：低压压缩机采用隔膜式压缩机，中压压缩机采用液驱式压缩机，隔膜式压缩机氢气出口端连接低压储氢瓶、充装柱和中压压缩机。