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一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备的制作方法

1.本实用新型氢气分离装置技术领域,具体为一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备。


背景技术:

2.丙烯是一种重要的化工原料,主要用于生产pp、异丙苯、丙烯腈、丙烯酸等诸多产品,目前丙烯的生产方法通常为石油烃蒸气裂解方法,根据统计,目前世界上大约50%以上的丙烯通过该方法生产,工业上石脑油裂解温度已提高到840~860℃,单程小直径炉管裂解温度巳提高到900℃以上,由于蒸汽裂解法技术已日臻完善,可改进的余地并不大,加上该法反应温度高、所用耐高温合金材料昂贵、耗能高、易结焦、以及原料要求苛刻(轻质原料油),所以近年来,催化工作者将更多的注意力转向用其他新技术生产丙烯的研究,包括催化裂解制丙烯技术等。
3.现有技术中丙烷脱氢制丙烯技术在高压深冷条件下分离氢气能耗和设备投资相当高,而使用已报道的油吸收法分离反应气中的氢气,由于氢气含量高,所需的吸收剂循环量非常大。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备,通过设置有丙烷脱氢反应气进气口,将丙烷脱氢反应气通过压缩泵进行压缩,然后通过设置的压缩传输管,将压缩后的丙烷脱氢反应气排入冷却箱内进行冷却,通过在冷却箱的底部设置有制冷机,制冷机通过设置的制冷管向冷却箱内进行制冷,达到对丙烷脱氢反应气进行冷却的效果,冷却后的丙烷脱氢反应气通过设置的第一传输管将冷却后的丙烷脱氢反应气排入膜分离塔内,通过在膜分离塔内部设置的膜分离材料,将冷却后的丙烷脱氢反应气进行膜分离,得到含有甲烷和氢气的渗透气以及富含烃的非渗透气,通过在膜分离塔的顶部设置有渗透气排放口,将含有甲烷和氢气的渗透气通过第二传输管排放入吸收塔内,通过在吸收塔内设置有吸收剂,采用c4~c8烃为吸收剂,即可实现氢气和c2及以上烃类的分离,分离氢气纯度高,其吸收剂可进行循环使用,设备投资低,能耗低,然后通过吸收塔顶部设置的氢气排放口将氢气进行排出,来解决上述背景技术中提出的在高压深冷条件下分离氢气能耗和设备投资相当高,而使用已报道的油吸收法分离反应气中的氢气,由于氢气含量高,所需的吸收剂循环量非常大的问题。
5.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备,包括冷却箱、膜分离塔和吸收塔,所述冷却箱的内部设置有制冷机所述制冷机的一侧设置有制冷管,所述制冷管固定在所述冷却箱的内壁上,所述冷却箱的一侧设置有冷却箱传输口,所述冷却箱传输口的一侧连接有第一传输管,所述第一传输管的另一端连接在所述膜分离塔的一侧,所述膜分离塔的外侧设置有膜分离塔支撑架,所述膜分离塔的内部设置有膜分离材料,所述膜分离塔的顶部设置有渗透气排放口,所述
渗透气排放口的底部设置有非渗透气排气口,所述渗透气排放口的一端连接有第二传输管,所述第二传输管的另一端连接在所述吸收塔的一侧。
6.优选的,所述吸收塔的外侧设置有吸收塔支撑架,所述吸收塔的内部设置有吸收剂。
7.优选的,所述膜分离塔的顶部设置有氢气排放口,所述吸收塔的底部设置有吸收剂排放口。
8.优选的,所述冷却箱的一侧连接有压缩传输管,所述压缩传输管的另一端连接有压缩机气罐。
9.优选的,所述压缩机气罐的上端设置有压缩泵,所述压缩泵的一侧设置有电机。
10.优选的,所述压缩机气罐的一侧设置有丙烷进气口。
11.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
12.1、本实用新型通过设置有丙烷脱氢反应气进气口,将丙烷脱氢反应气通过压缩泵进行压缩,然后通过设置的压缩传输管,将压缩后的丙烷脱氢反应气排入冷却箱内进行冷却,通过在冷却箱的底部设置有制冷机,制冷机通过设置的制冷管向冷却箱内进行制冷,达到对丙烷脱氢反应气进行冷却的效果。
13.2、冷却后的丙烷脱氢反应气通过设置的第一传输管将冷却后的丙烷脱氢反应气排入膜分离塔内,通过在膜分离塔内部设置的膜分离材料,将冷却后的丙烷脱氢反应气进行膜分离,得到含有甲烷和氢气的渗透气以及富含烃的非渗透气,通过在膜分离塔的顶部设置有渗透气排放口,将含有甲烷和氢气的渗透气通过第二传输管排放入吸收塔内,通过在吸收塔内设置有吸收剂,采用c4~c8烃为吸收剂,即可实现氢气和c2及以上烃类的分离,分离氢气纯度高,其吸收剂可进行循环使用,设备投资低,能耗低,然后通过乙醇吸收塔顶部设置的氢气排放口将氢气进行排出。
附图说明
14.图1为本实用新型的主视结构图;
15.图2为本实用新型的冷却箱结构图;
16.图3为本实用新型的膜分离塔结构图。
17.图中:1-冷却箱,2-膜分离塔,3-吸收塔,4-压缩机气罐,5-制冷机,6-制冷管,7-第一传输管,8-非渗透气排气口,9-膜分离塔支撑架,10-吸收剂排放口,11-吸收塔支撑架,12-吸收剂,13-氢气排放口,14-第二传输管,15-膜分离材料,16-压缩传输管,17-压缩泵,18-电机,19-丙烷进气口,20-冷却箱传输口,21-渗透气排放口。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1-3,本实用新型提供的一种实施例:一种具有分离后纯度高的丙烷脱氢反应气的氢气分离设备,包括冷却箱1、膜分离塔2和吸收塔3,冷却箱1的内部设置有制冷机
5制冷机5的一侧设置有制冷管6,制冷管6固定在冷却箱1的内壁上,冷却箱1的一侧设置有冷却箱传输口20,冷却箱传输口20的一侧连接有第一传输管7,第一传输管7的另一端连接在膜分离塔2的一侧,膜分离塔2的外侧设置有膜分离塔支撑架9,膜分离塔2的内部设置有膜分离材料15,膜分离塔2的顶部设置有渗透气排放口21,渗透气排放口21的底部设置有非渗透气排气口8,渗透气排放口21的一端连接有第二传输管14,第二传输管14的另一端连接在吸收塔3的一侧。
20.通过设置有丙烷脱氢反应气进气口19,将丙烷脱氢反应气通过压缩泵17进行压缩,然后通过设置的压缩传输管16,将压缩后的丙烷脱氢反应气排入冷却箱1内进行冷却,通过在冷却箱1的底部设置有制冷机5,制冷机5通过设置的制冷管6向冷却箱1内进行制冷,达到对丙烷脱氢反应气进行冷却的效果,冷却后的丙烷脱氢反应气通过设置的第一传输管7将冷却后的丙烷脱氢反应气排入膜分离塔2内,通过在膜分离塔2内部设置的膜分离材料15,将冷却后的丙烷脱氢反应气进行膜分离,得到含有甲烷和氢气的渗透气以及富含烃的非渗透气,通过在膜分离塔2的顶部设置有渗透气排放口21,将含有甲烷和氢气的渗透气通过第二传输管14排放入吸收塔3内,通过在吸收塔3内设置有吸收剂12,采用c4~c8烃为吸收剂,即可实现氢气和c2及以上烃类的分离,分离氢气纯度高,其吸收剂可进行循环使用,设备投资低,能耗低,然后通过吸收塔3顶部设置的氢气排放口13将氢气进行排出。
21.在本实施中,吸收塔3的外侧设置有吸收塔支撑架11,吸收塔3的内部设置有吸收剂12。
22.通过设置的吸收塔支撑架11用于支撑吸收塔3,通过设置的吸收剂12,用于进行氢气和c2及以上烃类的分离。
23.在本实施中,膜分离塔2的顶部设置有氢气排放口13,吸收塔3的底部设置有吸收剂排放口10。
24.通过设置的氢气排放口13,用于将分离后的氢气进行排出,通过设置的吸收剂排放口10,用于更换吸收剂12。
25.在本实施中,冷却箱1的一侧连接有压缩传输管16,压缩传输管16的另一端连接有压缩机气罐4。
26.通过设置的压缩传输管16用于将压缩后的丙烷脱氢反应气进行传输,通过设置的压缩机气罐4,便于进行压缩。
27.在本实施中,压缩机气罐4的上端设置有压缩泵17,压缩泵17的一侧设置有电机18。
28.通过设置的压缩泵17,用于将丙烷脱氢反应气进行压缩,通过设置的电机18,对压缩泵17提供动力。
29.在本实施中,压缩机气罐4的一侧设置有丙烷进气口19。
30.通过设置的丙烷进气口19,便于丙烷脱氢反应气进行压缩传输。
31.工作原理:
32.步骤1:首先通过设置有丙烷脱氢反应气进气口19,将丙烷脱氢反应气通过压缩泵17进行压缩,然后通过设置的压缩传输管16,将压缩后的丙烷脱氢反应气排入冷却箱1内进行冷却,通过在冷却箱1的底部设置有制冷机5,制冷机5通过设置的制冷管6向冷却箱1内进行制冷,达到对丙烷脱氢反应气进行冷却的效果。
33.步骤2:冷却后的丙烷脱氢反应气通过设置的第一传输管7将冷却后的丙烷脱氢反应气排入膜分离塔2内,通过在膜分离塔2内部设置的膜分离材料15,将冷却后的丙烷脱氢反应气进行膜分离,得到含有甲烷和氢气的渗透气以及富含烃的非渗透气,通过在膜分离塔2的顶部设置有渗透气排放口21,将含有甲烷和氢气的渗透气通过第二传输管14排放入吸收塔3内,通过在吸收塔3内设置有吸收剂12,采用c4~c8烃为吸收剂,即可实现氢气和c2及以上烃类的分离,分离氢气纯度高,其吸收剂可进行循环使用,设备投资低,能耗低,然后通过吸收塔3顶部设置的氢气排放口13将氢气进行排出。
34.对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。