[实用新型]氢气提纯装置

说明书

本实用新型提供了一种氢气提纯装置，所述装置包括第一过滤器，进气端进入原料气，出气端排出第一中间气；吸附塔组，通过带有第一阀门的管路连接第一过滤器，包括至少两个吸附塔，吸附塔均具有吸附状态与脱附再生状态；进气端进入第一中间气，出气端排出第二中间气；第二过滤器，通过带有第二阀门的管路连接吸附塔组，进气端进入第二中间气，出气端排出第三中间气；以及变压吸附单元，连接第二过滤器，进气端进入第三中间气，出气端排出产品氢气和解析气，部分解析气输送至处于脱附再生状态的吸附塔；本申请延长了变压吸附单元内吸附剂的使用寿命，提高了产品氢气的纯度和回收率。

技术领域

本实用新型涉及石油化工的氢气提纯技术领域，具体地说，涉及一种氢气提纯装置。

背景技术

随着炼厂原油重质化、劣质化加剧，环保要求日趋严格，炼厂的氢气需求越来越大，氢气已成为炼厂必不可少的生产原料。目前炼厂氢气主要通过制氢、重整副产氢气、富氢尾气回收氢等方式得到，其中富氢尾气回收是炼厂获得廉价氢气的重要途径。

炼厂中富氢气来源广泛，如乙烯裂解气、重整尾气、催化干气、焦化干气等，该类富氢气中氢气含量较高，氢气具有较高的回收价值。目前，变压吸附(Pressure SwingAdsorption，简称PSA)法提纯是重要的氢气回收技术。

变压吸附作为一种分离技术，已经在石油化工、冶金工业等行业得到了越来越广泛的应用。适合处理各种复杂的混合气，对原料气中的各种杂质组分可以一步除去，并且产品气的纯度可以做得很高。变压吸附技术是以吸附剂内部表面对气体分子的物理吸附为基础，将原料气在压力下通过吸附剂床层，相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点组分的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组分的分离。分离出来的氢气即为产品气，杂质组分气体即为解析气。

由于炼厂富氢尾气组分较为复杂，常含有少量的C5及以上重组分，C5及以上重组分属于极易吸附组分。采用变压吸附技术也即PSA装置处理该类富氢尾气，易造成C5及以上重烃组分在PSA装置内的吸附剂上积累，吸附后易形成毛细凝聚，占据吸附剂孔隙，很难解析出来，造成吸附剂的活性下降，降低吸附剂的吸附能力，从而影响PSA装置对氢气的回收纯度和回收率。

随着变压吸附装置运行时间的延长，吸附剂的性能指标逐渐降低，导致产品氢气的产量和纯度降低，从而导致氢气损失增加。为改善吸附剂的性能，需要对吸附剂进行热氮气再生，这样既会消耗蒸汽和氮气，还会导致氢气提纯装置必须停止生产。

现有技术中，通常在变压吸附装置内增加保护剂的用量，以延长吸附剂失效时间。这样不仅增加了成本，而且未从根本上解决C5及以上组分积累和变压吸附装置内吸附剂再生困难的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种氢气提纯装置，提高了产品氢气的回收纯度和回收率，延长了PSA装置内吸附剂的使用寿命。

根据本实用新型的一个方面，提供一种氢气提纯装置，所述装置包括：

第一过滤器，所述第一过滤器的进气端进入原料气，出气端排出第一中间气；

吸附塔组，通过带有第一阀门的管路连接所述第一过滤器，包括至少两个吸附塔，所述吸附塔均具有吸附状态与脱附再生状态；所述吸附塔组的进气端进入所述第一中间气，出气端排出第二中间气；所述吸附塔组中的一吸附塔处于吸附状态，同时其余吸附塔均处于脱附再生状态；

第二过滤器，通过带有第二阀门的管路连接所述吸附塔组，所述第二过滤器的进气端进入所述第二中间气，出气端排出第三中间气；当所述吸附塔处于吸附状态时，所述第一阀门与所述第二阀门均打开；当所述吸附塔处于脱附再生状态时，所述第一阀门与所述第二阀门均关闭；以及

变压吸附单元，连接所述第二过滤器，所述变压吸附单元的进气端进入所述第三中间气，出气端分别排出产品氢气和解析气，部分所述解析气输送至所述吸附塔组中处于脱附再生状态的吸附塔。