可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統技術方案

本實用新型專利技術涉及PSA制氫工藝技術領域，尤其是一種可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統。其包括制氫原料氣進氣管、氫氣輸出管、焦爐煤氣壓縮機、PSA制氫裝置和氫氣儲罐，氫氣儲罐與PSA制氫裝置之間設置有放空管，放空管上由內向外依次設置有第二自動閥和放空閥，放空管與氫氣儲罐之間設置有第一自動閥，第二自動閥和放空閥之間連接有氫氣回收管，氫氣回收管與制氫原料氣進氣管相連接，氫氣回收管上設置有回收閥。該系統可以在當用戶氫氣用量減少，氫氣儲罐壓力升高到設定壓力或者制氫裝置出現故障，生產出不合格氫氣的時候，將不合格氫氣或者富余氫氣通過氫氣回收管進行回收再利用，從而有效杜絕了氫氣排空到大氣中，避免了能源浪費及環境污染。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及PSA制氫工藝
，尤其是一種可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統。
技術介紹
在冶金企業生產過程中，需要大量的純氫氣(99.999％)。而氫氣的制取方法很多，如：水電解制氫、水煤氣制氫、石油熱裂的合成氣和天然氣制氫、焦爐煤氣制氫、電解食鹽水制氫、釀造工業副產品等，但各種制取方法的成本、工藝和純度均存在較大差異.焦爐煤氣是由H2、CO、CO2、O2、N2、CH4及烴類等多種氣體組成的混合物，其中氫氣含量高達6O％。因此，最經濟、最實用的制氫方法應為從焦爐煤氣中制取純氫氣，即利用變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，簡稱PSA)技術從焦爐煤氣中提取純氫氣，純度可達99.999％，現在冶金企業基本都是采用PSA技術制取氫氣。在具體生產過程中，當氫氣產量大于用戶使用氫氣的量時，或者設備出現故障，氫氣不合格時，富余氫氣和不合格氫氣只能通過放散管排到大氣中，造成能源浪費的同時還污染周圍環境。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統。本技術公開的可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統，包括制氫原料氣進氣管、氫氣輸出管、焦爐煤氣壓縮機、PSA制氫裝置和氫氣儲罐，所述制氫原料氣進氣管與焦爐煤氣壓縮機的進口相連接，所述焦爐煤氣壓縮機的出口與PSA制氫裝置相連接，所述PSA制氫裝置通過氫氣輸出管與氫氣儲罐相連接，所述氫氣儲罐與PSA制氫裝置之間設置有放空管，所述放空管上由內向外依次設置有第二自動閥和放空閥，所述放空管與氫氣儲罐之間設置有第一自動閥，所述第二自動閥和放空閥之間連接有用于回收不合格氫氣以及富余氫氣的氫氣回收管，所述氫氣回收管與制氫原料氣進氣管相連接，所述氫氣回收管上設置有回收閥。優選地，所述回收閥與制氫原料氣進氣管之間設置有調壓閥。優選地，所述回收閥與調壓閥之間設置有回收氫氣暫儲罐。本技術的有益效果是：該系統可以在當用戶氫氣用量減少，氫氣儲罐壓力升高到設定壓力或者制氫裝置出現故障，生產出不合格氫氣的時候，將不合格氫氣或者富余氫氣通過氫氣回收管進行回收再利用，從而有效杜絕了氫氣排空到大氣中，避免了能源浪費及環境污染。附圖說明圖1是本技術的示意圖；附圖標記：制氫原料氣進氣管1，氫氣輸出管2，焦爐煤氣壓縮機3，PSA制氫裝置4，氫氣儲罐5，放空管6，第二自動閥7，放空閥8，第一自動閥9，氫氣回收管10，回收閥11，調壓閥12，回收氫氣暫儲罐13。具體實施方式下面結合附圖對本技術進一步說明。如圖1所示，本技術的可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統，包括制氫原料氣進氣管1、氫氣輸出管2、焦爐煤氣壓縮機3、PSA制氫裝置4和氫氣儲罐5，所述制氫原料氣進氣管1與焦爐煤氣壓縮機3的進口相連接，所述焦爐煤氣壓縮機3的出口與PSA制氫裝置4相連接，所述PSA制氫裝置4通過氫氣輸出管2與氫氣儲罐5相連接，所述氫氣儲罐5與PSA制氫裝置4之間設置有放空管6，所述放空管6上由內向外依次設置有第二自動閥7和放空閥8，所述放空管6與氫氣儲罐5之間設置有第一自動閥9，所述第二自動閥7和放空閥8之間連接有用于回收不合格氫氣以及富余氫氣的氫氣回收管10，所述氫氣回收管10與制氫原料氣進氣管1相連接，所述氫氣回收管10上設置有回收閥11。該系統的工作原理如下：首先，關閉放空閥8，打開回收閥11，當用戶氫氣用量減少，氫氣儲罐5壓力升高到設定壓力的時候，第一自動閥9關閉，第二自動閥7打開，PSA制氫裝置4生產的富余氫氣經過氫氣回收管10進入焦爐煤氣壓縮機3加壓,送入制氫系統；當部分氫氣監測不合格的時候，第一自動閥9關閉，第二自動閥7打開，PSA制氫裝置4生產的不合格氫氣經過氫氣回收管10進入焦爐煤氣壓縮機3加壓,送入制氫系統。由于氫氣輸出管2內氫氣壓力較高，而制氫原料氣進氣管1氫氣壓力較低，因此作為優選方式，所述回收閥11與制氫原料氣進氣管1之間設置有調壓閥12。經過調壓閥12，可將氫氣壓力由1.55MPa減壓到30kPa～50kPa，然后再通過制氫原料氣進氣管1進入焦爐煤氣壓縮機3進行再利用。當需要回收的氫氣量較大，焦爐煤氣壓縮機3可能無法及時處理，針對此情況，作為優選方式，所述回收閥11與調壓閥12之間設置有回收氫氣暫儲罐13。如此，就可將回收的氫氣暫時儲存與回收氫氣暫儲罐13中，以待之后逐步取用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統，包括制氫原料氣進氣管(1)、氫氣輸出管(2)、焦爐煤氣壓縮機(3)、PSA制氫裝置(4)和氫氣儲罐(5)，所述制氫原料氣進氣管(1)與焦爐煤氣壓縮機(3)的進口相連接，所述焦爐煤氣壓縮機(3)的出口與PSA制氫裝置(4)相連接，所述PSA制氫裝置(4)通過氫氣輸出管(2)與氫氣儲罐(5)相連接，所述氫氣儲罐(5)與PSA制氫裝置(4)之間設置有放空管(6)，所述放空管(6)上由內向外依次設置有第二自動閥(7)和放空閥(8)，所述放空管(6)與氫氣儲罐(5)之間設置有第一自動閥(9)，其特征在于：所述第二自動閥(7)和放空閥(8)之間連接有用于回收不合格氫氣以及富余氫氣的氫氣回收管(10)，所述氫氣回收管(10)與制氫原料氣進氣管(1)相連接，所述氫氣回收管(10)上設置有回收閥(11)。

【技術特征摘要】
1.可回收利用不合格氫氣以及富余氫氣的PSA制氫系統，包括制氫原料氣進氣管(1)、氫氣輸出管(2)、焦爐煤氣壓縮機(3)、PSA制氫裝置(4)和氫氣儲罐(5)，所述制氫原料氣進氣管(1)與焦爐煤氣壓縮機(3)的進口相連接，所述焦爐煤氣壓縮機(3)的出口與PSA制氫裝置(4)相連接，所述PSA制氫裝置(4)通過氫氣輸出管(2)與氫氣儲罐(5)相連接，所述氫氣儲罐(5)與PSA制氫裝置(4)之間設置有放空管(6)，所述放空管(6)上由內向外依次設置有第二自動閥(7)和放空閥(8)，所述放空管(6)與氫氣儲罐(5)之間設置有第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳煉，肖志軍，夏維冬，安勇，何學西，
申請(專利權)人：攀鋼集團西昌鋼釩有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51