一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法.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CN113636524A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202111062948.6(22)申请日2021.09.10(71)申请人山东恒昌聚材化工科技股份有限公司地址276132山东省临沂市罗庄区褚墩镇山东恒昌聚材化工科技股份有限公司(72)发明人文亮李贵晓苏庆贺孙思国田宝国(51)Int.Cl.C01B3/58(2006.01)C01B3/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法(57)摘要本发明公开了一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法，它包括它包括沼气气柜、水封罐、沼气增压机、脱碳装置、气体增压机、煤气预热器、预热炉、转化炉、废热锅炉、煤气初预热器、锅炉给水预热器、脱盐水预热器、分离器、转化气空冷器、气液分离器、常温氧化锌脱硫槽、新鲜气过滤器、变压吸附提氢装置、氢气压缩机；本发明依托现有焦炉煤气制甲醇系统中的焦炉煤气转化装置，将沼气中的CH4转化为H2和CO2的混合气，之后通入变压吸附系统进行提纯，生产高纯氢。该装置提高了沼气的附加值，实现了工业、农业生产的有机结合，为沼气的利用开辟出了新的途径。CN113636524ACN113636524A权利要求书1/1页1.一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置，其特征是：它包括沼气气柜、水封罐、沼气增压机、脱碳装置、气体增压机、煤气预热器、预热炉、转化炉、废热锅炉、煤气初预热器、锅炉给水预热器、脱盐水预热器、分离器、转化气空冷器、气液分离器、常温氧化锌脱硫槽、新鲜气过滤器、变压吸附提氢装置、氢气压缩机；所述沼气气柜出口通过所述水封罐隔断与所述沼气增压机进口相连，所述沼气风机出口与所述脱碳装置相连，所述脱碳装置出口与所述气体增压机进口相连，所述气体增压机出口与所述煤气预热器壳程进口相连，所述气体增压机出口与所述煤气预热器壳程进口之间的管道有来自所述废热锅炉蒸汽出口的饱和蒸汽通入，所述煤气预热器壳程出口与所述预热炉下部进口相连，所述预热炉上部进口与所述废热锅炉蒸汽出口相连，所述预热炉上部出口与空分来的氧气管道相连，蒸汽与氧气混合后与所述转化炉进口相连，所述预热炉下部出口与转化炉进口相连，所述转化炉出口与所述废热锅炉转化气进口相连，所述废热锅炉转化气出口与所述煤气预热器管程进口相连，所述煤气预热器管程出口与所述煤气初预热器壳程进口相连，所述煤气初预热器壳程出口与所述锅炉给水预热器管程进口相连，所述锅炉给水预热器管程出口与所述脱盐水预热器管程进口相连，所述脱盐水预热器管程出口与所述分离器进口相连，所述气液分离器出口与所述常温氧化锌脱硫槽进口相连，所述常温氧化锌脱硫槽出口与所述新鲜气过滤器进口相连，所述新鲜气过滤器出口与所述变压吸附提氢装置进口相连，所述变压吸附提氢装置出口与所述氢气压缩机相连，所述氢气压缩机与氢气装车鹤管连接。2.一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯方法，其特征是：包括如下步骤：a、沼气增压后进行脱碳处理，降低沼气中CO2的浓度，以减轻CO2对转化效率的影响；b、脱碳后的沼气添加蒸汽，然后通过煤气预热器和预热炉逐级加热；c、加热后的沼气送入转化炉，在转化炉中与来自空分的氧气进行反应；d、反应后的转化气经过给热锅炉、煤气预热器、煤气初预热器、锅炉给水预热器、脱盐水预热器回收转化气热量；e、回收热量的转化气经过分离器、转化气空冷器、气液分离器、常温氧化锌脱硫槽、新鲜气过滤器净化处理；f、净化后的转化气送入变压吸附提氢装置经行提氢，氢气纯度可达99.99%；g、氢气压缩机与氢气装车鹤管连接，氢气通入装车出售。2CN113636524A说明书1/4页一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法技术领域[0001]本发明属于化工技术领域，具体涉及一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法。背景技术[0002]现有技术中，沼气中的CH4含量在60%左右，含量较高。目前关于沼气的应用途径主要分为两种：（1）沼气直接作为燃料使用；（2）沼气经过脱碳后生产CNG。[0003]该两种途径对沼气的利用成度较低，没有发掘出沼气作为化工原料的深层利用价值。发明内容[0004]本发明的目的是解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置及其方法，以克服现有技术的不足。[0005]为了实现上述目的，本发明一方面，提供一种沼气生产高纯氢的气体转化提纯装置，它包括沼气气柜、水封罐、沼气增压机、脱碳装置、气体增压机、煤气预热器、预热炉、转化炉、废热锅炉、煤气初预热器、锅炉给水预热器、脱盐水预热器、分离器、转化气空冷器、气液分离器、常温氧化锌脱硫槽、新鲜气过滤器、变压吸附提氢装置、氢气压缩机；所述沼气气柜出口通