一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置的制作方法

1.本技术涉及煤化工节能减排5技术领域，尤其涉及一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置。


背景技术：

2.在煤的分质清洁高效利用过程中，提高能源利用率和转化效率迫在眉睫。目前，煤气提氢后副产的解吸气热值相对较低，气量大，那么，副产的解吸气如何高效利用是节能降耗的关键所在。同时，在化工生产中大型压缩机功率较大，一般都是采用电机驱动，电耗高。因此，为了降低能耗，需要提出一种即能将副产的解吸气有效利用，又能减少电机驱动能量转换损失，提高能源转换效率，达到降低能耗的目的的装置。


技术实现要素：

3.本技术实施例通过提供一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置，解决了现有技术中中制氢装置副产的解吸气利用效率低的问题，实现了节能降耗，提高了资源的利用率。
4.本实用新型实施例提供了一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置，包括煤热解装置、煤气压缩机、制氢装置、燃气锅炉以及蒸汽转化装置；
5.所述热解装置产生的热解气进入所述煤气压缩机；
6.所述煤气压缩机对所述热解气进行提压，形成提压后的热解气，所述提压后的热解气进入所述制氢装置中；
7.所述制氢装置对所述提压后的热解气进行分离，产生氢气和解吸气，所述解吸气部分进入所述燃气锅炉并作为燃料；
8.所述燃气锅炉加热产出高温高压蒸汽；
9.所述蒸汽转化装置将所述高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，所述中压蒸汽通过蒸汽透平驱动所述煤气压缩机工作。
10.更进一步地，所述蒸汽转化装置包括减温减压装置；
11.所述燃气锅炉产生的高温高压蒸汽进入所述减温减压装置，所述减温减压装置中注入除氧水，将所述高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，所述中压蒸汽通过蒸汽透平驱动所述煤气压缩机工作。
12.更进一步地，所述蒸汽转化装置包括汽轮发电机；
13.所述汽轮发电机利用所述高温高压蒸汽做功发电后，通过抽气输出中压蒸汽，所述中压蒸汽通过蒸汽透平驱动所述煤气压缩机工作。
14.更进一步地，所述燃气锅炉中产生的高温高压蒸汽通过蒸汽母管传送至所述蒸汽转化装置，且所述蒸汽母管上设置有第五阀门。
15.更进一步地，所述减温减压装置通过第一支管连通蒸汽母管，且所述第一支管上设置有第一阀门。
16.更进一步地，所述减温减压装置连通所述煤气压缩机的管路上设置有第三阀门。
17.更进一步地，所述汽轮发电机通过第二支管连通蒸汽母管，且所述第二支管上设置有第二阀门。
18.更进一步地，所述汽轮发电机连通所述煤气压缩机的管路上设置有第四阀门。
19.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
20.本实用新型实施例提供的一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置，将热解装置中产生的热解气通过煤气压缩机进行升压，将升压后的热解气作为制氢装置的原料进行分解，进而产生富余的解吸气，通过新增的燃气锅炉，利用富余的解吸气作为燃料，进而产生高温高压蒸汽，然后通过蒸汽转化装置将高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，然后将中压蒸汽作为煤气压缩机的驱动原料。采用本实用新型的制氢解吸气综合利用及节能减排装置，有效解决了现有技术中制氢装置副产的解吸气利用效率低5的问题，实现了节能降耗，提高了资源的利用率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的制氢解吸气综合利用及节能减排装置的流程示意图。
23.图标：1、煤热解装置；2、煤气压缩机；3、制氢装置；4、燃气锅炉；5、减温减压装置；6、汽轮发电机；7、蒸汽母管；8、第一阀门；9、第一支管； 10、第二阀门；11、第二支管；12、第三阀门；13、第四阀门；14、第五阀门。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
26.结合图1所示，本实用新型实施例提供了一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置，包括煤热解装置1、煤气压缩机2、制氢装置3、燃气锅炉4以及蒸汽转化装置；煤热解装置
1产生的热解气进入煤气压缩机2；煤气压缩机2 对热解气进行提压，形成提压后的热解气，提压后的热解气进入制氢装置3中；制氢装置3对提压后的热解气进行分离，产生氢气和解吸气，解吸气部分进入燃气锅炉4并作为燃料；燃气锅炉4加热产出高温高压蒸汽；蒸汽转化装置提取高温高压蒸汽，并将高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，中压蒸汽通过蒸汽透平驱动煤气压缩机2工作。
27.本实用新型实施例提供的一种制氢解吸气综合利用及节能减排装置，将煤热解装置1中产生的热解气通过煤气压缩机2进行升压，将升压后的热解气作为制氢装置3的原料进行分离，制氢装置3分离后热解气产生氢气和解吸气，其中氢气用于另一工序的进行，产生富余的解吸气通过本系统进行回收利用。具体的，通过新增的燃气锅炉4，利用富余的解吸气作为燃气锅炉4的燃料，进而产出高温高压蒸汽，然后通过蒸汽转化装置将高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，然后再将中压蒸汽作为煤气压缩机2的驱动原料，实现富余解吸气的综合利用，降低电耗。采用本实用新型的制氢解吸气综合利用及节能减排装置，有效解决了现有技术中制氢装置3副产的解吸气利用率低的问题，实现了节能降耗，提高了资源的利用率。
28.本实施例中，通过蒸汽驱动煤气压缩机2，以达到减少蒸汽转化电能的能量损耗的目的，通过将制氢装置3副产的解吸气作为燃气锅炉4的燃料，将产生的中压蒸汽直接用于高耗电设备的驱动力，减少蒸汽发电能源损失，提高了用能效率。
29.如图1所示，蒸汽转化装置包括减温减压装置5；燃气锅炉4产生的高温高压蒸汽进入减温减压装置5，减温减压装置5中注入除氧水，将高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，中压蒸汽通过蒸汽透平驱动煤气压缩机2工作。
30.本实施例中的蒸汽转化装置采用减温减压装置5，具体的，通过向减温减压装置5中注入除氧水，除氧水气化会带走大量的热，因此，实现了将高温高压蒸汽转化为中压蒸汽，然后将中压蒸汽传输至煤气压缩机2中进行重复利用，通过蒸汽透平驱动，以煤气压缩机2工作，进而减少了通过电力驱动煤气压缩机2运转，实现富余解吸气的综合利用，降低电耗。
31.此外，实用本实施例的减温减压装置5在转化高温高压蒸汽时，还可以将转化过程中的高温高压进行回收利用，进一步提高了资源的利用率。
32.参考图1，蒸汽转化装置包括汽轮发电机6；汽轮发电机6利用高温高压蒸汽做功发电后，通过抽气输出中压蒸汽，中压蒸汽通过蒸汽透平驱动煤气压缩机2工作。
33.本实施例中的蒸汽转化装置采用汽轮发电机6，具体的，通过汽轮发电机6 抽取燃气锅炉4中产生的高温高压蒸汽，汽轮发电机6可以直接利用该高温高压蒸汽作为原料进行发电并外送，汽轮发电机6做功后通过抽气输出中压蒸汽，然后该中压蒸汽用以供煤气压缩机2驱动，进而减少了通过电力驱动煤气压缩机2运转，实现富余解吸气的综合利用，降低电耗，同时还提高了高温高压蒸汽的利用率。
34.结合图1，燃气锅炉4中产生的高温高压蒸汽通过蒸汽母管7传送至蒸汽转化装置，且蒸汽母管7上设置有第五阀门14。
35.本实施例中，在蒸汽母管7上设置有第五阀门14，以便于根据实际生产需要随时对燃气锅炉4中产生的高温高压蒸汽的使用进行控制，并且当蒸汽转化装置出现故障时，可以关闭第五阀门14，保证生产的安全性。
36.如图1所示，减温减压装置5通过第一支管9连通蒸汽母管7，且第一支管9上设置有第一阀门8。
37.本实施例中，在第一支管9上设置有第一阀门8，以便于根据实际生产需要随时对燃气锅炉4中产生的高温高压蒸汽通过减温减压装置5进行转化时的转化量进行控制。
38.参考图1，减温减压装置5连通煤气压缩机2的管路上设置有第三阀门12。
39.本实施例中，在减温减压装置5连通煤气压缩机2的管路上设置第三阀门 12，以便于对减温减压装置5转化后的外送中压蒸汽的流量进行调节。
40.结合图1所示，汽轮发电机6通过第二支管11连通蒸汽母管7，且第二支管11上设置有第二阀门10。
41.本实施例中，在第二支管11上设置有第二阀门10，以便于根据实际生产需要随时对燃气锅炉4中产生的高温高压蒸汽通过汽轮发电机6进行转化时的转化量进行控制。此外第一阀门8、第五阀门14以及第二阀门10均为开关阀门。
42.结合图1，汽轮发电机6连通煤气压缩机2的管路上设置有第四阀门13。
43.本实施例中，在汽轮发电机6连通煤气压缩机2的管路上设置第四阀门 13，以便于对汽轮发电机6产生的中压蒸汽的流量进行调节。此外第三阀门12 和第四阀门13为流量调节阀。
44.采用以上实施例中的制氢解吸气综合利用及节能减排装置，将6台煤气压缩机2采用蒸汽驱动，蒸汽燃料来源为解吸气的回收利用，不计入成本，总计年节约电能1.75亿吨，单位电价0.47元/度，年可节约成本8225万元。
45.此外，利用制氢解吸气直接转化成中压蒸汽用于煤气压缩机2驱动，减少了行蒸汽转化电能的热能损失，大幅提高了能源转换效率。年可降低能耗7.0 万吨标煤，减少碳排放1.75万吨，环保效益显著。
46.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
47.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。