[实用新型]粗氖氦精制除氢系统

说明书

粗氖氦精制除氢系统，它包括一将空分精馏过程产生的粗氖氦气与一定量氧气混合的混合加氧除氢反应器，所述的混合加氧除氢反应器为一在钯触媒催化下进行加氧除氢反应，氢气与氧气反应产生水的反应器，该反应器后面通过管道管件依次相接有水冷却器、低温氮气冷却器、气水分离器和分子筛组件，并在所述分子筛组件后面接出除氢产品气；所述的混合加氧除氢反应器、水冷却器、低温氮气冷却器、气水分离器和分子筛组件被安装在一个撬装装置的钢结构框架内；具有集成化程度大大提高，缩短现场施工时间，节省占地空间，降低投资成本等特点。

技术领域

本实用新型涉及的是一种粗氖氦精制除氢系统，属于稀有气体的制备技术领域。

背景技术

随着下游应用市场的需求不断的增长，稀有气体行业供不应求的格局将加剧，尤其是高端稀有气体市场，稀有气体的市场规模在不断的扩大，设备和机器的种类数量大增。如何有效快速的提纯稀有气体成为一大课题。

在空分装置中，氖、氦、氢沸点（0.103MPa）分别为：-246.05℃、-268.93℃、-252.78℃，通过深冷精馏的方式无法直接分离得到纯净的氖气和氦气。而作为分离的前提，除去杂质氢非常重要。加氧除氢反应是比较合适的除氢方式，在钯触媒的作用下，通过在混合气体中加氧，在高温条件下，氧和混合气中的氢气反应生成水，反应后混合气体的温度高达400℃，水以气态形式存在于混合气当中，需要考虑降温措施，将气体温度降至合适的温度供下游分离工序，同时反应产生的水，也需要考虑将水和气分离，因此成套的氖氦气精制前的除氢方式需要配备反应器、冷却器（换热器）、分离罐、分子筛等设备。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一整套完整的系统，将粗氖氦气中的杂质氢气去除，并除掉反应后产生的水气，将气体降温，并将所用到的设备集中布置在一个钢结构框架内，实现整体撬装化配置，可大幅减少占地空间和投资成本的粗氖氦精制除氢系统。

本实用新型是通过如下技术方案来完成的：一种粗氖氦精制除氢系统，它包括一将空分精馏过程产生的粗氖氦气与一定量氧气混合的混合加氧除氢反应器，所述的混合加氧除氢反应器为一在钯触媒催化下进行加氧除氢反应，氢气与氧气反应产生水的反应器，该反应器后面通过管道管件依次相接有水冷却器、低温氮气冷却器、气水分离器和分子筛组件，并在所述分子筛组件后面接出除氢产品气；所述的混合加氧除氢反应器、水冷却器、低温氮气冷却器、气水分离器和分子筛组件被安装在一个撬装装置的钢结构框架内。

作为优选：所述的低温氮气冷却器和气水分离器落地支撑安装在撬装装置的框架内，由两个分子筛组成的分子筛组件被布置在气水分离器侧面，方便管道连接，所述混合加氧除氢反应器和水冷却器通过支架布置在框架上方，所有手动阀及需要就地观察的仪表布置在撬装装置的同一侧。

作为优选：所述的低温氮气冷却器为能够将通过水冷却器初步冷却后混合气冷却至100℃以下，低温氮气冷却器的冷源采用设计温度-196℃的压力氮；冷却后的混合气在通过气水分离器后能够将反应产生的水分和混合气分离，所述气水分离器的底部设置能将分离后的水分排出的、且采用电磁阀控制的排水管道。

本实用新型是在传统加氧除氢的基础上，通过二级冷却、气水分离、分子筛纯化等过程，将产生干燥常温的无氢粗氖氦气。

本实用新型将所有设备合理布置在一个钢结构框架内，实现撬装化，集成化程度大大提高，缩短现场施工时间，节省占地空间，降低投资成本，具有可观的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型粗氖氦精制除氢方式的流程方块图。

图2是本实用新型粗氖氦精制除氢方式的设备管道撬装布置图。

具体实施方式