[发明专利]BOG提氦工艺中脱除氢气的方法

说明书

本发明提供一种BOG提氦工艺中脱除氢气的方法，采用循环气与10％以上高氢工艺气混合的方法将高氢工艺气稀释至1.5％以下的安全范围，进而发生氧化反应脱除氢气。循环气与工艺气经管道混合器混合，用在线氢分析仪检测氢浓度后进入特殊结构的混合器中混合，混合后的混合气经出口在线氢分析仪检测合格后配氧进入催化氧化反应器反应脱氢，并保证进入反应器的氢浓度在1.5％以下。采用控制反应后残氧浓度控制补氧调节阀的开关来控制补氧量，同时设置补氧控制阀的最大开度不超10％，以防止过量补氧。使最大粗氦气流量为60Nm³/h，最高氢含量波动为25％的工艺气经混合后氢浓度降低到1.5％。本发明提供的脱除氢气的方法，可以在安全可靠的情况下长周期稳定运行。

技术领域

本发明具体涉及一种BOG提氦工艺中脱除氢气的方法。

背景技术

氦气因具有低密度、低沸点、导热性好、化学性质稳定等其独特的物理化学特性，广泛应用于航空航天、大科学工程前沿基础设施、医用核磁共振、半导体/光纤等高端装备制造领域，是一种关系国家安全、高新产业发展和民生健康的重要战略性资源。然而，氦气作为一种稀缺的非再生资源，主要存在于天然气中，含量由千分之几到百分之几。我国是贫氦国家，由于天然气田含氦量很低，提取技术与成本极高，国内氦气几乎全部(90％以上)依赖于进口，且价格昂贵，资源安全形势非常严峻。

目前国内仅有极少数几家单位掌握BOG(液化天然气的闪蒸气)提氦工艺并成功产出99.999％的氦气产品，究其原因，主要因氢氦物性接近，比较难以分离，氢氦分离主要利用氢氦化学性质的差异，氢气化学性质活泼，氦气为惰性气体，在一定条件下氢气可与氧气反应生成水而脱除，而此反应为氧化反应，属于国家重点监管的危险化工工艺，氢气在空气中的爆炸极限为4％-74.2％，设计、操作不当，极易发生爆炸，存在较高的安全风险，因此国内在BOG提氦领域对脱氢技术的应用还处于摸索阶段，因此在BOG提氦工艺中摸索出一种设计合理、操作稳定、安全可靠的脱氢工艺就显得至关重要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种BOG提氦工艺中脱除氢气的方法，该BOG提氦工艺中脱除氢气的方法可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种BOG提氦工艺中脱除氢气的方法，该BOG提氦工艺中脱除氢气的方法采用循环气与10％以上高氢工艺气混合的方法将高氢工艺气稀释至1.5％以下的安全范围，进而发生氧化反应脱除氢气。

该BOG提氦工艺中脱除氢气的方法具有的优点如下：

本发明提供的脱除氢气的方法，可以在安全可靠的情况下长周期稳定运行。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种BOG提氦工艺中脱除氢气的方法，采用循环气与10％以上高氢工艺气混合的方法将高氢工艺气稀释至1.5％以下的安全范围，进而发生氧化反应脱除氢气。

根据本申请的一个实施例，该BOG提氦工艺中脱除氢气的方法中循环气与工艺气经管道混合器混合，用在线氢分析仪检测氢浓度后进入特殊结构的混合器中混合，混合后的混合气经出口在线氢分析仪检测合格后配氧进入催化氧化反应器反应脱氢，并保证进入反应器的氢浓度在1.5％以下。