目前,在工业生产中要想获得氢气,通常是采用以下的几个方法。把水蒸汽通过灼热的焦炭得到氢气,但是通过这种方式得到的氢气通常只有75%的纯度。将水蒸汽通过灼热的铁得到氢气,通过这种方式得到的氢气纯度相对之下会高一点,纯度大概有97%。是通过水煤气中提取氢气,这种方式得到的氢气纯度也是相当低,因此也很少人采用这种方式获得氢气。水电解制氢。水电解制氢是目前工业使用 多的一种方法,同时纯度也是 高的一种方法,纯度可以达到99%以上,这是工业上制备氢气的一种重要方法。在电解氢氧化钠(钾)溶液时,阳极上放出氧气,阴极上放出氢气。电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时,也可得到氢气。管道氢气运输的成本主要包括管道建设费用折旧与摊销、直接运行维护费用、管理费及氢气压缩成本等。山西氢气销售商家
以确保燃料电池组的效率和寿命。国际标准化组织、日本燃料电池实用化推进协会和美国机动车工程师学会分别在2012年、2014年和2015年公布了车用质子交换膜燃料电池用氢气的质量标准;其中,国际标准化组织有2012年发表的ISO14687鄄2和进入到**后国际标准草案阶段的新规范ISO14687(CD版)。我国在2018年发表了GB/T37244鄄2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》,该规范规定了质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气的氢气纯度、氢气中杂质含量要求及其分析试验方式等。三个基准的技术指标如表1所示,由表1可以看出,新的ISO14687对甲烷、氮气和氩气都放宽了要求。表1三种燃料电池组氢气标准化的质量指标氢气提纯技术氢气的提纯是从各种含氢气体中将杂质脱除而制取出满足工业所需氢气纯度的工艺技术。目前技术早熟且运用普遍的氢气提纯技术有深冷分离法、膜分离法和PSA法,三种提纯工艺的特征如表2所示。表2三种氢气提纯工艺的特色常规的深冷分离氢气纯度低,进分离装置之前需预处理,除去原材料气中的H2O和CO2预防其在冷凝系统中阻塞管道,而且设备弹性小,合适设备规模大但对氢气纯度要求不高的场合,不适合单独用以提炼燃料电池组用氢气。内蒙古高纯氢气销售加氢站是连接上游氢气和下游燃料汽车用户的纽带,是产业链的。
液氢槽罐车氢气容量高:液氢的体积能量密度为·L-1,是15Mpa压力下氢气的。液氢槽罐车运输是将氢气深度冷冻至21K液化,再装入隔温的槽罐车中运输,目前商用的槽罐车容量约为65m3,可容纳4000kg氢气。国外加氢站使用该类运输略多于高压气态长管拖车运输。管道运输分为气态管道运输和液态管道运输两类。气态管道直径约~、压力范围为1~3Mpa,每小时流量约310~8900kg氢气,目前该类管道总长度已超过16000km,主要分布在美国、加拿大和欧洲等地,其投资成本较天然气管道高50~80%,其中大部分的成本用于搜寻合适的地质环境来布局管道线路;液态管道采用真空夹套绝热技术,由内层和外层两个等截面同心套管构成,且两个管套中间抽成真空状态,防止内管内液氢的温度扩散。氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗和排放性能中占有很大比重;目前运氢方式主要有高压气体运输、液态氢气运输和管道运输等方式,其中国内多采用高压气态运输,国外液态运输略多,而管道非常少;运氢方式存在安全隐患,可通过适当方式降低风险;工业基础和规模化程度影响地区输氢方式。
本实用新型涉及一种氢气纯化装置。背景技术:随着集成电路等行业的高速发展,在集成电路成品制作工艺过程中对使用气体纯度的要求越来越高,杂质要求小于1ppb。目前的氢气纯化技术多采用前端催化后端干燥吸附的技术,前端催化工艺可使杂质反应生成二氧化碳和水,后端深度吸附工艺吸附脱除二氧化碳和水等杂质。此技术虽然在一定程度上脱除杂质烃类、一氧化碳、二氧化碳和水,但脱除深度已经不能满足生产使用需求。技术实现要素:本实用新型针对以上问题的提出,而研究设计一种氢气纯化装置。本实用新型采用的技术手段如下:一种氢气纯化装置,包括常温吸附反应器和高温吸气反应器,所述常温吸附反应器的入口与原料气入口相连,所述常温吸附反应器的出口连接加热器后与高温吸气反应器相连,所述高温吸气反应器的出口与产品气出口相连,所述高温吸气反应器的出口与产品气出口之间的管路上设有***冷却器,所述常温吸附反应器的出口与再生气入口通过再生气排入管相连,所述再生气排入管上设有***加热器,所述常温吸附反应器的入口通过放空阀与放空口相连,所述常温吸附反应器的入口与放空口之间的管路上设有第二冷却器。进一步地,所述高温吸气反应器的出口与保护气入口相连。加氢机的主要功能是为氢燃料电池汽车的车载储氢瓶进行加注,主要技术指标是加注压力。
重整气和炼厂的加氢尾气的主要成份是氢气和烃类组分,通过一步PSA提纯工序即可取得产品氢气,氢气压力一般为,生产规模可以达到100000Nm3/h以上。炼厂氢气的含量一般为(摩尔分数),其中(CO+CO2)含量低于20×10鄄6(摩尔分数),另外富含少量的N2和CH4等杂质。表3是某炼厂氢气分析结果。表3某炼厂氢气分析结果燕山石化炼厂副产氢气生产燃料电池组氢气的工艺流程如图1所示,炼厂副产氢气在(G)进入PSA氢气提纯设备后,产品氢气指标达到GB/T37244鄄2018要求,然后经隔膜压缩机增加至22MPa(G)后由氢气约束车充装,PSA的解吸气中氢气摩尔分数依然比很高,在,经压缩机压缩至(G)送至化工区的氢气管网。由图1可知,来自炼厂的副产氢气一部分纯化为燃料电池组用氢气,尾气进入化工区氢气管网,整个工艺过程并未氢气损失,氢气的利用率达到100%。图1炼厂副产氢气生产燃料电池组氢工艺流程PSA氢气提纯设备使用7塔3步均压的冲洗再生工艺流程,工艺时序如表4所示,每个吸附塔依次经历吸附、3次均压降、顺放、逆放、冲洗、3次均压升、终充等步骤。氢气提纯过程不需要升温或冷却,操作便捷,能耗低,操作弹性大,设备负载可以在30%~110%范围内转变。氢气的输运包括工业钢瓶、集装格、长管拖车、气体管道、液态氢气、有机液体、储氢合金等方法。山西氢气销售商家
氢气也是重要的化工原料。山西氢气销售商家
每小时副产氢气33000Nm3,总的产氢能力为73000Nm3/h。中国石化作为北京冬奥会官方油气合作同伴,与奥组委订立了《官方油气合作伙伴赞助协议》,承诺将为冬奥会提供质量的能源保障。燕山石化依托现有工业富产氢气资源,使用PSA方式建设一套炼厂副产氢纯化生产燃料电池组用氢气设备,该设备主要满足北京市氢燃料电池组汽车对低成本氢气需要,为北京市和2022年北京冬奥会提供干净能源保障。设备由西南化工研究设计院有限公司开发和建设,设计氢气产量2000Nm3/h。原材料气源工业制氢主要有两种途径,一种是石化原材料制氢,如烃类蒸气转化制氢、甲醇裂解制氢、煤制氢等;另一类是各类富氢尾气制氢,如炼厂重整氢气、炼厂加氢尾气、甲醇弛放气、合成氨弛放气和焦炉煤气制氢等。而炼厂氢气主要来源有烃类转化制氢、煤制氢、重整气制氢和炼厂加氢尾气制氢。烃类蒸气转化制氢是以天然气、石脑油、炼厂干气为原材料,通过水蒸气重整转化,然后经变换和PSA提纯工序获取氢气,氢气压力在(G),生产规模可以达到100000Nm3/h以上;煤制氢是以煤、焦炭、石油焦为原材料,经过气化、转换、净化和PSA提纯等工序获取氢气,氢气压力在(G),生产规模可以达到200000Nm3/h。山西氢气销售商家
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