[发明专利]一种尾气中氢气的提纯工艺

说明书

本发明提供一种尾气中氢气的提纯工艺，其特征在于，所述工艺包括尾气经2～10℃的冷冻水冷却去除重芳烃后，依次进行变温吸附以及变压吸附得到提纯氢气。所述工艺减轻TSA的吸附容量，操作简便，需要的设备以及装置较少，有效降低了投入成本。

技术领域

本发明属于尾气处理领域，涉及一种尾气中氢气的提纯工艺。

背景技术

在气体提纯的过程中，原料气有时会伴有一些重烃成分。目前，脱除重烃的常用方法有很多，例如，异戊烷溶解法、活性炭吸附法、深冷分离法等。深冷分离法常见于空气的分离，其分离空气的原理是以空气为原料，经过压缩、净化、用热交换使空气液化成为液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸点不同，通过精馏，使它们分离来获得氮气和氧气。

CN205495345U提供了一种用于提纯已内酰胺尾气中氢气的设备，原料缓冲罐中为己内酰胺生产过程中产生的尾气，原料缓冲罐与氢气缓冲罐之间通过管道依次连接有变温吸附塔和变压吸附塔，解吸气输入端和解吸气缓冲罐分别独立通过管道连接在变温吸附塔与变压吸附塔之间的管道上，解吸气输出端通过管道连接在原料缓冲罐与变温吸附塔之间的管道上，中间缓冲罐通过管道连接在变压吸附塔与氢气缓冲罐之间的管道上。该装置中包含多个变温吸附塔以及多个变压吸附塔，装置结构复杂，提纯工艺繁琐。

CN210944857U提供了一种混合烷烃脱氢中氢气提纯装置，包含：PSA提纯装置、产品氢气压缩机及尾气压缩机；PSA提纯装置入口与混合烷烃脱氢反应器连接，其出口分为两路，其中一路用于直接输送至下游设备，另一路连接氢气压缩机入口，氢气压缩机出口连接氢气缓冲罐；PSA提纯装置尾气排放口连接尾气压缩机入口，尾气压缩机出口通过管路外接燃料气制备系统。本实用新型结构简单，设计新颖、合理，通过PSA提纯装置吸附提纯处理后，分为两路，一直直接输送至下游设备，另一路作为氢气产品经过压缩和缓冲后进行输送，且设置有与燃料气制备系统连接的尾气处理压缩机。该装置仅包含变压分离设备，对氢气的提纯效果一般，氢气纯度低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种尾气中氢气的提纯工艺，所述工艺减轻TSA的吸附容量，操作简便，需要的设备以及装置较少，有效降低了投入成本。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种尾气中氢气的提纯工艺，其特征在于，所述工艺包括尾气经2～10℃的冷冻水冷却去除重芳烃后，依次进行变温吸附以及变压吸附得到提纯氢气。

其中，尾气的温度可以是3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃或9℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，使用冷冻水冷却尾气替代深冷分离工艺，利用冷冻水冷却原料气也可以将原料气中一些重烃组分脱除，此法与深冷分离法的原理相似，都是将气体冷却后，利用不同气体沸点上的差异进行精馏，使不同气体得到分离。但是冷冻水法分离重烃组分较比深冷分离法具有一定的优势：回收冷冻分离出来的重烃类，可以减轻后续TSA的吸附容量，进而减少投资。

作为本发明优选的技术方案，所述冷冻水的温度为5～7℃，如5.2℃、5.5℃、5.8℃、6℃、6.2℃、6.5℃或6.8℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述尾气经冷冻水冷却后的温度为12～18℃，如12.5℃、13℃、13.5℃、14℃、14.5℃、15℃、15.5℃、16℃、16.5℃、17℃或17.5℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述变温吸附的压力为0.5～1.5MpaG，如0.6MpaG、0.7MpaG、0.8MpaG、0.9MpaG、1.0MpaG、1.1MpaG、1.2MpaG、1.3MpaG或1.4MpaG等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。