[发明专利]一种克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置及制氢方法

权利要求书

1.一种克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：包括克劳斯炉、氨分解反应器、硫磺处理装置、氨气存储装置、换热器和氢气提纯装置，氨分解反应器内设有热源通道和氨气通道，热源通道上设有第一热源进口和第一热源出口，氨气通道上设有氨气进口和产物出口；克劳斯炉的气体出口通过管路与第一热源进口连通，第一热源出口通过管路与硫磺处理装置连通；换热器上设有第二热源进口、第二热源出口、冷料进口和冷料出口；氨气存储装置的出口通过管路与换热器的冷料进口连通，换热器的冷料出口通过管路与氨分解反应器的氨气进口连通，氨分解反应器的产物出口通过管路与换热器的第二热源进口连通，换热器的第二热源出口通过管路与氢气提纯装置连通。

2.如权利要求1所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：还包括急冷塔、急冷塔底泵、溶剂脱硫塔、溶剂脱硫塔底泵、溶剂再生塔、溶剂再生塔底泵、汽提塔和汽提塔底泵；换热器的第二热源出口通过管路与急冷塔的进气口连通，急冷塔底部的液体出口通过管路与急冷塔底泵的进口连通，急冷塔底泵的出口通过管路通向汽提塔，汽提塔底部的液体出口通过管路与汽提塔底泵的进口连通，汽提塔底泵的出口通过管路与急冷塔塔顶部的液体进口连通；急冷塔顶部的气体出口通过管路与溶剂脱硫塔底部的气体进口连通，溶剂脱硫塔底部的液体出口通过管路与溶剂脱硫塔底泵的进口连通，溶剂脱硫塔底泵的出口通过管路与溶剂再生塔顶部的液体进口连通，溶剂再生塔底部的液体出口通过管路与溶剂再生塔底泵的进口连通，溶剂再生塔底泵的出口通过管路与溶剂脱硫塔顶部的液体进口连通，溶剂脱硫塔顶部的气体出口通过管路与氢气提纯装置连通。

3.如权利要求2所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：汽提塔塔顶的气体出口通过管路与换热器的冷料进口连通。

4.如权利要求2或3所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：溶剂再生塔塔顶的气体出口通过管路与克劳斯炉的气体进口连通。

5.如权利要求2或3所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：氨分解反应器有并联的两个以上，克劳斯炉的气体出口分支为两路以上的支路，克劳斯炉的气体出口的支路数量与氨分解反应器的数量相等、且一一对应，克劳斯炉的气体出口的每条支路通管路与其对应的氨分解反应器的第一热源进口连通；所有氨分解反应器的第一热源出口汇合到一起、再通过管路与硫磺处理装置连通；所有氨分解反应器的产物出口汇合到一起、再通过管路与急冷塔的进气口连通；

换热器并联的两个以上，换热器的数量与氨分解反应器的数量相等、且一一对应；氨气存储装置的出口分支为两路以上的支路，氨气存储装置的出口的支路数量与换热器的数量相等、且一一对应；氨气存储装置的出口的每条支路通过管路与其对应的换热器的冷料进口连通；每个换热器的冷料出口通过管路与其对应的氨分解反应器的氨气进口连通，每个氨分解反应器的产物出口通过管路与其对应的换热器的第二热源进口连通，所有换热器的第二热源出口汇合到一起、再通过管路与急冷塔的进气口连通。

6.如权利要求2或3所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：还包括氢气储存装置和氮气储存装置，氢气提纯装置上设有氢气出口和氮气出口；氢气提纯装置上的氢气出口分支为两路，一路通过管路通向氢气储存装置，另一路通过管路通向换热器的冷料进口；氢气提纯装置上的氮气出口通过管路通向氮气储存装置。

7.如权利要求2或3所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：汽提塔底泵的出口与急冷塔塔顶部的液体进口之间的管路上设有第一冷却器；溶剂再生塔底泵的出口与溶剂脱硫塔顶部的液体进口之间的管路上设有第二冷却器。

8.如权利要求1-3任意一项所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置，其特征在于：氨分解反应器为列管式反应器。

9.利用权利要求1-8任意一项所述的克劳斯制硫耦合氨分解制氢的装置制氢的方法，其特征在于：克劳斯炉内的气体从氨分解反应器的第一热源进口进入氨分解反应器内的热源通道，通过热交换为氨分解反应器内的氨气通道加热，然后从第一热源出口流出，进入硫磺处理装置进行硫磺生产；氨气原料从换热器的冷料进口进入从冷料出口流出，氨分解反应器内从氨气通道的产物出口流出的混合气从换热器的第二热源进口进入从第二热源出口流出，从氨气通道的产物出口流出的混合气在换热器内对氨气原料进行预热，从预热器冷料出口流出的氨气原料从氨分解反应器的氨气进口进入氨气通道进行再次升温至分解；从换热器第二热源出口流出的混合气进入氢气提纯装置提纯得氢气。