一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统及提纯氢气方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112919414A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110275325.0(22)申请日2021.03.15(71)申请人西南化工研究设计院有限公司地址610000四川省成都市高新区高朋大道5号(72)发明人陈健卜令兵王键张宏宇赵洪法张崇海周晓烽穆永峰(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人刘小彬(51)Int.Cl.C01B3/56(2006.01)B01D53/04(2006.01)B01D53/047(2006.01)B01D53/75(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统及提纯氢气方法(57)摘要本发明公开了一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统及提纯氢气方法，解决现有技术氢气回收率低或投资高的技术问题。提纯氢气系统包括吸附塔、第一至第九程控阀、原料气输送管线、冲洗出管线、逆放气管线、冲洗入管线、顺放管线、第二均压/第三均压管线、第四均压管线、第一均压及最终升压管线、产品气外输管线、抽真空设备和管道。提纯氢气方法为每个吸附塔依次经过包括吸附步骤、顺向降压步骤、逆向降压步骤、低压冲洗再生步骤和逆向升压步骤的重复循环步骤进行变压吸附提纯氢气。本发明在吸附塔处于低压冲洗步骤时抽真空使冲洗再生压力低于常压冲洗工艺再生压力，冲洗效率更高，吸附剂再生更加彻底，从而提高吸附剂动态吸附容量，提高氢气回收率。CN112919414ACN112919414A权利要求书1/1页1.一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，包括至少三个吸附塔(13)，接入至吸附塔(13)内并设第一程控阀10X的原料气输送管线(1)、设第二程控阀20X的冲洗出管线(2)和设第三程控阀30X的逆放气管线(3)，以及从吸附塔(13)内接出并设第四程控阀40X的冲洗入管线(4)、设第五程控阀50X的顺放管线(5)、设第七程控阀70X的第二均压/第三均压管线(7)、设第六程控阀60X的第四均压管线(6)、设第八程控阀80X的第一均压及最终升压管线(8)和设第九程控阀90X的产品气外输管线(9)；冲洗出管线(2)上设有抽真空设备(12)，冲洗入管线(4)和顺放管线(5)之间连通有管道(14)。2.根据权利要求1所述的一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，管道(14)上设有顺放调节阀(11)。3.根据权利要求1所述的一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统，其特征在于，第一均压及最终升压管线(8)和产品气外输管线(9)之间通过终充调节阀(10)相连通。4.根据权利要求1‑3任意一项所述的一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统的提纯氢气方法，其特征在于，采用至少三个吸附塔分别经过重复循环步骤进行变压吸附提纯氢气，每个吸附塔所经历重复循环步骤依次为吸附步骤、顺向降压步骤、逆向降压步骤、低压冲洗再生步骤和逆向升压步骤。5.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，吸附步骤为原料气在1.0MPa～7.0MPa压力下从吸附塔进料端进入吸附塔，非氢杂质被吸附剂吸附，氢气产品从吸附塔的出料端流出。6.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，顺向降压步骤为吸附塔内气体顺着吸附时气体流向流出吸附塔，吸附塔内压力降低，顺向降压步骤包含至少两次降压过程，并且顺向降压步骤包含均压降压步骤和为再生吸附塔提供冲洗再生气的顺放步骤。7.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，逆向降压步骤为吸附塔内气体逆着吸附时气体流向流出吸附塔，吸附塔内压力降低，逆向降压步骤包含至少一次降压过程。8.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，低压冲洗再生步骤为再生气从吸附塔出口端逆着吸附时气流方向对吸附塔冲洗，吸附塔内所吸附杂质在低压下解吸并随冲洗气体流出吸附塔，过程中抽真空设备对处于冲洗再生步骤吸附塔抽真空使其内压力为‑0.06～0.005MPa，优选‑0.035～0.005MPa。9.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，逆向升压步骤包括均压升压步骤和最终升压步骤，均压升压步骤为完成再生后的吸附塔，利用顺向降压步骤的气体对吸附塔进行逆向升压；最终升压步骤为完成均压升步骤的吸附塔利用产品气或者原料气将吸附塔压力升至吸附压力。10.根据权利要求4所述的提纯氢气方法，其特征在于，吸附塔中装填有分子筛吸附剂，或者分子筛与活性氧化铝、活性炭、硅胶中的一种至多种组成复合吸附床。2CN112919414A说明书1/7页一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统及提纯氢气方法技术领域[0001]本发明属于变压吸附提纯气体技术领域，具体涉及一种低压冲洗再生变压吸附提纯氢气系统及提纯氢气方法。背景技术[00