[发明专利]变压吸附制氢系统的快速提氢开车方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压吸附制氢系统的开车方法，具体的说是一种变压吸附制氢系统的快速提氢开车方法。 

背景技术

变压吸附制氢系统一般包括依次连接脱硫装置、煤气压缩机（至少包括两段）、变温吸附装置、变压吸附装置和氢气提纯装置。工作时，原料气先进脱硫装置脱硫，再经煤气压缩机一段压缩后送入变温吸附装置进行变温吸附除脱苯和萘，再回到煤气压缩机进行进一步压缩后送至变压吸附装置分离出氢及解析气，出离出的氢气送入氢气提纯装置进一步提纯后可进入后续的氢气储罐，解析气送入变温吸附装置为其再生后排入燃气管网，生成的污水送污水处理系统（参见图4）。 

变压吸附制氢系统运行一段时间后要根据运行情况需要定期检修，检修后再进行重新投料开车，变压吸附制氢系统在正常开车投入原料气之前，必须用氮气对整个系统的设备和管道内的空气进行置换，使氧含量下降，因为本系统中投入的的原料气、产品气和解析气均含有大量的易燃易爆的气体，例如氢气，一氧化碳，甲烷和烃等，如果不预先将装置内的含有氧的空气置换掉，那么在开车时容易引起爆炸燃烧。 

传统工艺开车时，先用纯氮气将变压吸附制氢系统（简称制氢系统）内部进行清洗，将氮气由制氢系统的脱硫装置通入，将制氢系统内的空气置换完由氢气提纯装置排出，整个系统氧含量≤0.4%（体积百分比）时即为合格后，启动原料气生产装置，制氢系统投料开车，变压吸附制氢工艺主要是温度和压力控制操作，但开车初期，由于系统内充满氮气因而不能建立工作压力（特别是吸附塔），当原料气到达吸附塔后，由于系统的正常工作压力没有建立起来，原料气中的氢 气无法分离出来，必须经过一段时间运行后，随着压力缓慢稳定，所生产的产品气中氢气浓度逐步提高，吸附剂开始逐步再生，即使如此，此时生产的产品气仍没有达到用户的纯度要求，必须不断的放空，直到氢气纯度达到99.999%之后，才算开车完成，这种传统的开车方法由投料到合格的氢气产出时间需要10～15小时左右，不仅耗费较长的时间，还会向大气中排放大量的有害气体，污染环境并且浪费能源。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种方法简单、能大幅缩短开车时间、对环境友好的变压吸附制氢系统的开车方法。 

所述开车方法为：变压吸附制氢系统开车时，先将氮气由变压吸附制氢系统的脱硫装置入口通入，以清洗置换系统内的空气，使其由氢气提纯装置出口排出，当系统氧含量降至体积百分比0.4%以下时，停止通入氮气；然后将氢气由变压吸附制氢统的氢气提纯装置出口通入，以逆向洗清置换系统内的氮气，使其由脱硫装置入口排出或由变温吸附装置的解析气出口排入燃气管网，完成系统内的氮气置换后，变压吸附制氢系统正常投料开车。 

当系统内氮气被全部置换后，继续由氢气提纯装置出口通入氢气，对变压吸附制氢系统中的各吸附塔按吸附塔操作压力工艺曲线进行充氢以及升压或降压操作，然后变压吸附制氢系统正常投料开车。 

所述氢气来自与变压吸附制氢系统联网的网络内氢气，或者是与变压吸附制氢系统连接的氢气储罐内储存的氢气。这类氢气的压力通常为1-2Mpa 

所述吸附塔操作压力工艺曲线是指正常工作时，各吸附塔的充氢的升压或降压的操作流程压力，此为现有技术，不作详述。 

所述正常投料开车中的投料是指投入原料气，所述原料气可以为 炼焦炉生产的焦炉煤气、天然气或者是其它含氢气体。 

发明人对传统的开车方法进行了研究，发现导致开车时间过长的主要原因是进行氮气吹扫后系统内充满氮气，该氮气是低压的保安用氮气，因而无法建立压力，导致短时间内难以快速分离出氢气以及分离出的氢气纯度不高的问题。通过在氮气吹扫后逆向引入纯净的氢气，将氮气清洗置换出去，然后继续充入氢气使各吸附塔按塔操作压力工艺曲线快速充氢升压，以满足变压吸附制氢系统正常工作时的操作压力，这样当原料气投料进入后，就无需等到压力建立后才能生产出合格的纯净氢气，而是可以快速的生产出合格的产品气。 

有益效果： 

本发明工艺简单，大大缩短了变压吸附制氢系统的开车时间，提高了工作效率，由投料到合格的氢气产出时间由原来的12小时～15小时缩短到0.5小时，进一步提高了合格氢气产量，投料开车后产生的气体均能有效利用，无有害气体直排，节能环保，具有很大的社会效益。 

附图说明

图1为本发明快速提氢开车方法的流程图。 

图2为开车时，采用氢气置换氮气时的气体流程图一。 

图3为开车时，采用氢气置换氮气时的气体流程图二。