[发明专利]一种甲醛生产尾气制高纯氢气的装置及方法

说明书

本发明公开了一种甲醛生产尾气制高纯氢气的装置，它包括尾气入口缓冲罐、入口过滤器、螺杆压缩机、气体冷却器、气液分离器、预处理变温吸附装置、加压压缩机、加压压缩机冷却器、加压压缩机分离器、一级变压吸附装置、二级变压吸附装置和氢气压缩机。本发明最大限度的将尾气中氢气得到回收并制取高纯氢气产品，该方法工艺路线短、投资少、易于推广，而且可提高甲醛生产企业经济与环保效益，关键是解决了甲醛行业内迫切需要解决环境污染与运行成本大的问题，达到节约能源、减少损失、降低成本、增加收益，消除污染等目的，同时也提供了一种甲醛厂联产高纯氢气的路线与途径。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种甲醛生产尾气制高纯氢气的装置及方法。

背景技术

现有技术中，在银法甲醛生产中要产生部分尾气，每吨甲醛可产生600～700Nm³尾气，这部分尾气中含有氢气18～20%、氮气73～75%、一氧化碳0.4～0.6%、二氧化碳3.6～3.8%以及少量的甲烷、甲醇、甲醛等可燃气体，该气体直接排放势必对环境造成污染，同时有一定的爆炸危险。

由于环保形势越来越严峻，不允许企业将甲醛生产过程中产生的尾气直接排空或无组织排放，所以，目前甲醛生产企业要考虑回收这部分气体，一般利用该气体直接燃烧产生蒸汽用于供热，但该办法只是利用了其热值，有效气体成分并没有得到充分利用，造成资源极大浪费。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的上述技术问题，提供一种甲醛生产尾气制高纯氢气的装置及方法，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一方面，提供一种甲醛生产尾气制高纯氢气的装置，它包括尾气入口缓冲罐、入口过滤器、螺杆压缩机、气体冷却器、气液分离器、预处理变温吸附装置、加压压缩机、加压压缩机冷却器、加压压缩机分离器、一级变压吸附装置、二级变压吸附装置和氢气压缩机；

所述尾气入口缓冲罐与入口过滤器进口端相连，

所述螺杆压缩机入口端与入口过滤器出口端相连，脱除尾气中的微量固体颗粒杂质，

所述气体冷却器入口端与螺杆压缩机的出口端相连，

所述气液分离器入口端与气体冷却器出口端相连，分离掉气体中夹带的液态杂质，

所述预处理变温吸附装置入口端与气液分离器出口端相连，对尾气中少量有机杂质进行脱除，

所述加压压缩机入口端与预处理变温吸附装置出口端相连，对气体进一步加压，

所述加压压缩机冷却器入口端与加压压缩机出口端相连，

所述加压压缩机分离器入口端与加压压缩机冷却器出口端相连，分离掉气体中夹带的冷却水份，

所述一级变压吸附装置入口端与加压压缩机分离器出口相连，一级变压吸附装置氢气纯度达到工业氢要求，

所述二级变压吸附装置入口端与一级变压吸附装置出口端相连，进一步提纯氢气达到高纯氢要求，

所述氢气压缩机入口端与二级变压吸附装置出口端相连，所述氢气压缩机出口端与氢气装车鹤管连接，将提纯后的氢气加压达到充装压力，经氢气压缩后输送至装车站出售。

本发明的另一方面，提供一种甲醛生产尾气制高纯氢气的方法，包括如下步骤：

a、甲醛尾气（30～35℃）经尾气缓冲罐先通过螺杆压缩机加压（压力为0.6～0.7MPa）后进行预处理工序，预处理采用变温吸附工艺，脱去尾气中含有的甲醛、甲醇以及其他有机物及水，降低尾气杂质成分的浓度，以减轻对后续工段变压吸附提纯高纯氢气纯度及效率的影响；

b、预处理后的尾气再进行加压，通过加压压缩机将压力提高到（压力1.8～2.0MPa）进入一级变压吸附装置，将尾气中的氢气提纯到（纯度≧99.9%），经一级变压吸附装置提纯后氢气可作为工业氢气进行出售；

c、经一级变压吸附装置后氢气（纯度≧99.9%）进入二级变压吸附装置再进一步提纯，达到高纯氢气的纯度要求（纯度≧99.999%）；