[发明专利]一种用于合成氢回收尾气成分的提氢装置及工艺

说明书

本发明涉及一种用于合成氢回收尾气成分的提氢装置及工艺。装置包括冷却器、气液分离器、吸附塔系统、顺放气缓冲罐、解吸气缓冲罐和解析气压缩机，冷却器连接气液分离器，气液分离器连接吸附塔系统，吸附塔系统连通顺放气缓冲罐和解吸气缓冲罐，解吸气缓冲罐连接解析气压缩机。吸附塔系统中包括八个吸附塔，任意时刻有其中一个吸附塔处于进料吸附的状态，其工艺过程包括吸附、四次均压降压、顺放、逆放、冲洗、四次均压升压和产品最终升压。本发明提供的装置适用于甲醇合成氢回收尾气提氢，有效的将尾气中的氢气进一步提出，获得高纯度产品，有效提高了尾气的利用率。本发明的工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。

技术领域

本发明属于工业尾气回收领域，具体涉及一种用于合成氢回收尾气成分的提氢装置及工艺。

背景技术

甲醇合成装置驰放气中氢气含量高达76%-77%，经过膜分离（氢回收）处理后的尾气中氢气含量42%-43%；以往氢回收尾气都是作为燃料气使用，资源利用率低。如何将尾气中的氢气再提纯利用是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于合成氢回收尾气成分的装置及提氢工艺，主要是针对甲醇合成驰放气经氢回收后尾气提氢再利用的一种工艺，将尾气中的氢气提纯再利用，该工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于合成氢回收尾气成分的提氢装置，其包括冷却器、气液分离器、吸附塔系统、顺放气缓冲罐、解吸气缓冲罐和解析气压缩机，所述冷却器连接气液分离器，气液分离器连接吸附塔系统，吸附塔系统的上端通过管道连通顺放气缓冲罐，吸附塔系统的下端通过管道连通解吸气缓冲罐，解吸气缓冲罐连接解析气压缩机。

如上所述的装置，优选地，所述吸附塔系统包括A塔、B塔、塔C、D塔、E塔、F塔、G塔和H塔共八个吸附塔，八个吸附塔串联连接，工作时，任意时刻都有一台吸附塔处于吸附状态。

如上所述的装置，优选地，吸附塔装填有用于脱除合成氢回收尾气成分中的二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氮气的吸附剂。

如上所述的装置，优选地，每个所述吸附塔内从进口端到出口段从下向上依次装填有DKT-100、DKT-15B、DKT-300这3种吸附剂。

一种用于合成氢回收尾气成分的提氢工艺，采用上述装置进行，其包括如下步骤：

S1、吸附：合成氢回收尾气经冷却器、气液分离器后的尾气进入吸附塔系统，在吸附塔系统内先经程控阀XV101a进入吸附塔A，气体中CO₂、CO、CH₄及N₂的组份被塔内附吸剂吸附，纯净的氢气从吸附塔顶部连续排出经程控阀XV102a连续排出去后工段；

S2、一均降：在吸附过程完成后，关闭程控阀XV101a和XV102a，打开程控阀XV103a和XV103c，将A塔内较高压力的产品气放入刚完成了二均升的C塔，直到A、C两塔的压力基本相等为止；

S3、二均降：在一均降完成后，关闭程控阀XV103a打开程控阀XV104b和XV104d，将A塔内较高压力的产品气放入刚完成了三均升的D塔，直到A、D两塔的压力基本相等为止；

S4、三均降：在二均降完成后，关闭程控阀XV104d打开程控阀XV104e，将A塔内较高压力的产品气放入刚完成了四均升的E塔，直到A、E两塔的压力基本相等为止；

S5、四均降：在三均降完成后，关闭程控阀XV104a打开程控阀XV105a和XV105f，将A塔内较高压力的产品气放入刚完成了冲洗过程的F塔，直到A、F两塔的压力基本相等为止；

S6、顺放：在四均降完成后，关闭程控阀XV105f打开程控阀XV109，将A塔内较高压力的产品气放入顺放气缓冲罐，用作吸附塔再生冲洗气源；