[实用新型]一种焦炉煤气制取高纯氢气的系统

说明书

本实用新型公开一种焦炉煤气制取高纯氢气的系统，包括焦炉煤气一级脱硫塔1、焦炉煤气二级脱硫塔2、焦炉煤气超精脱硫塔3、压缩机4、焦炉煤气缓冲罐5、氢气储存装置Ⅰ6、脱氢装置Ⅰ13、氢气缓冲罐14、氢气储存装置Ⅱ15、脱氢装置Ⅱ17；焦炉煤气一级脱硫塔的顶部气体出口与焦炉煤气二级脱硫塔的底部气体进口连接，焦炉煤气二级脱硫塔的顶部气体出口与焦炉煤气超精脱硫塔的底部进口连接，焦炉煤气超精脱硫塔的顶部气体出口与压缩机进口连接，压缩机出口与焦炉煤气缓冲罐进口连接，焦炉煤气缓冲罐出口分别通过气动调节阀Ⅰ和气动调节阀Ⅱ与氢气储存装置Ⅰ和氢气储存装置Ⅱ的焦炉煤气进口连接。本实用新型设计合理，具有很好实际应用价值。

技术领域

本实用新型涉及氢能利用领域，具体是一种焦炉煤气制取高纯氢气的系统，利用有机储氢材料将氢气从焦炉煤气中分离并储存在有机储氢材料中，加氢饱和的有机储氢材料加热脱氢后，将氢气释放出来，从而获得高纯氢气。

背景技术

氢能是一种重要的可持续发展能源，近年来在全球范围内掀起了氢能产业发展的热潮，氢气的制取是氢能发展的基石。根据2018年《中国氢能源及燃料电池产业发展研究报告》，未来氢能在我国终端能源的消费比例将达到10%。国内外目前运行的加氢站，大多采用电解水制氢，制氢和储氢成本高，安全隐患大，制约了氢能产业的发展。随着氢燃料电池汽车的不断增加，我国氢能的储氢设施的缺口将会越来越大，降低制氢成本成为亟待解决的问题。焦炉煤气中的氢气含量在55%左右，根据煤种不同氢气含量略有差异。我国焦炉煤气资源十分丰富，但焦炉煤气成分复杂，焦炉煤气制取的氢气难以达到氢燃料电池汽车用氢的纯度要求，而且储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大。为解决焦炉煤气制取的氢气难以达到氢燃料电池汽车用氢的纯度要求，而且储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大的问题，开发一种低能高效的焦炉煤气制取氢气的技术具有重要意义。

发明内容

本实用新型是为了解决目前焦炉煤气制取的氢气难以达到氢燃料电池汽车用氢纯度要求，而且储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大的问题，提供一种可行的焦炉煤气制取高纯氢气的系统。利用有机储氢材料与氢气发生化学反应，通过化学键将焦炉煤气中的氢气固定在有机储氢材料中，其它杂质气体不与有机储氢材料发生化学反应排出装置外，将焦炉煤气中的氢气与其它杂质气体分离并储存起来；加氢的饱和有机储氢材料加热脱氢后，将氢气重新释放出来，从而获得高纯氢气。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种焦炉煤气制取高纯氢气的系统，包括焦炉煤气一级脱硫塔、焦炉煤气二级脱硫塔、焦炉煤气超精脱硫塔、压缩机、焦炉煤气缓冲罐、氢气储存装置Ⅰ、脱氢装置Ⅰ、氢气缓冲罐、氢气储存装置Ⅱ、脱氢装置Ⅱ。

所述氢气储存装置Ⅰ和氢气储存装置Ⅱ结构相同，包括储氢装置底座，所述储氢装置底座上支撑有储氢装置壳体，所述储氢装置壳体内底部安装支撑架Ⅰ，所述支撑架Ⅰ上逐层堆放负载加氢催化剂的载体，所述储氢装置壳体底面设有排液口Ⅰ；所述储氢装置壳体上部设有液态储氢材料进口，所述液态储氢材料进口Ⅰ与位于储氢装置壳体内顶部的雾化器Ⅰ连接，所述雾化器Ⅰ位于负载加氢催化剂的载体的表层上方，所述储氢装置壳体顶面设有气体出口，所述储氢装置壳体内位于气体出口处安装有除沫器，所述储氢装置壳体底部位于支撑架下方设有焦炉煤气进口。

所述脱氢装置Ⅰ和脱氢装置Ⅱ结构相同，包括脱氢装置底座，所述脱氢装置底座上支撑有脱氢装置壳体，所述脱氢装置壳体内底部设有支撑架Ⅱ，所述支撑架Ⅱ上逐层堆放负载脱氢催化剂的载体，所述脱氢装置壳体底面设有排液口Ⅱ，所述脱氢装置壳体上部设有液态储氢材料进口Ⅱ，所述液态储氢材料进口Ⅱ与位于脱氢装置壳体内顶部的雾化器Ⅱ连接，所述雾化器Ⅱ位于负载脱氢催化剂载体的表层上方，所述脱氢装置壳体顶面设有氢气出口，所述脱氢装置壳体内位于氢气出口处安装有冷凝除沫器。