[发明专利]一种气相硫化氢耦合制氢系统及方法

说明书

本发明公开了一种气相硫化氢耦合制氢系统及方法，包括酸性气输入管道、气相反应塔、旋风分离器、一级加热器、二级加热器、分解塔、一级冷凝器及二级冷凝器；旋风分离器的顶部出口与一级加热器的吸热侧入口相连通，一级加热器的吸热侧出口与二级加热器的入口相连通，二级加热器的出口与分解塔的入口相连通，分解塔的底部出口与一级冷凝器的放热侧入口相连通，一级冷凝器的放热侧出口与二级冷凝器的入口相连通，二级冷凝器的出口与气相反应塔的入口相连通，酸性气输入管道与气相反应塔的入口相连通，该系统及方法具有能耗低；成本低、分离简单以及经济性好的特点。

技术领域

本发明属于化工环保技术领域，涉及一种气相硫化氢耦合制氢系统及方法。

背景技术

硫在煤炭、石油、天然气中伴生存在，在煤化工、石油裂解、天然气生产等过程中大多生成副产品硫化氢，硫化氢是剧毒气体，也是化工行业的重要污染源，最终需将硫化氢进行回收处理。硫化氢回收的方法有多种。

目前硫碘循环高温水解制氢是绿色制氢研究热点之一，反应式见式(1-3)，采用制氢工艺需要在850℃以上高温，将硫酸热解为二氧化硫，水、二氧化硫和碘在常温下产生碘化氢，碘化氢在300℃以上温度分解为碘和氢气。该工艺实现的难点在于：

1)将硫酸热解所需要的850℃的高温，能耗较高，难以满足；

2)硫酸是腐蚀性极强的物质，能够耐高温腐蚀的材料价格非常昂贵；

3)硫酸和氢碘酸属于共沸物，分离困难；

4)热解硫酸制氢的经济性较差。

2H₂SO₄＝2SO₂+O₂+2H₂O

SO₂+2H₂O+I₂＝H₂SO₄+2HI

2HI＝H₂+I₂。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种气相硫化氢耦合制氢系统及方法，该系统及方法具有能耗低；成本低、分离简单以及经济性好的特点。

为达到上述目的，本发明所述的气相硫化氢耦合制氢气的系统包括酸性气输入管道、气相反应塔、旋风分离器、一级加热器、二级加热器、分解塔、一级冷凝器及二级冷凝器；

旋风分离器的顶部出口与一级加热器的吸热侧入口相连通，一级加热器的吸热侧出口与二级加热器的入口相连通，二级加热器的出口与分解塔的入口相连通，分解塔的底部出口与一级冷凝器的放热侧入口相连通，一级冷凝器的放热侧出口与二级冷凝器的入口相连通，二级冷凝器的出口与气相反应塔的入口相连通，酸性气输入管道与气相反应塔的入口相连通。

一级加热器的放热侧与一级冷凝器的吸热侧相连通。

气相反应塔采用列管式反应器。

二级加热器采用高温蒸汽或电加热方式。

二级冷凝器采用循环水进行冷却。

二级冷凝器的出口经液碘泵与气相反应塔的入口相连通。

本发明所述的气相硫化氢耦合制氢气的方法包括以下步骤：