[發明專利]生產含H2的氣體和純化水的系統和方法

有效

• 申請號: 201310574339.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104556516A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 彭向東;X.J.李;K.塔里
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01B3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 徐晶;權陸軍

1.一種從含污染物的原水流生產含H₂產物氣體和生產純化水的方法，該方法包含：

(a)?從重整器取出重整產物，

(b)?通過用重整產物間接熱傳遞加熱原水流的至少一部分，從而冷卻重整產物，并由此蒸發熱水純化系統的多個蒸發器的第一蒸發器中的原水流的至少一部分的一部分，形成第一蒸汽流和第一富污染物的原水流，從第一蒸發器取出第一蒸汽流，并從第一蒸發器取出第一富污染物的原水流，第一富污染物的原水流具有比引入第一蒸發器的原水流的至少一部分更高濃度的污染物；

(c)?在步驟(b)中已經冷卻重整產物后，通過用重整產物間接熱傳遞加熱原水流，從而進一步冷卻重整產物至20℃-60℃范圍內的溫度，其中在步驟(b)中被加熱之前，原水流的至少一部分在步驟(c)中被加熱；

(d)?將第一蒸汽流引入熱水純化系統的多個蒸發器的第二蒸發器中，通過用第一蒸汽流間接熱傳遞來加熱從第一蒸發器取出的第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一，通過蒸發第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一的部分，形成第二蒸汽流，從而冷卻第一蒸汽流并由第一蒸汽流形成第一冷凝物流，從第二蒸發器取出第二蒸汽流，從第二蒸發器取出第一冷凝物流，其中純化水包含第一冷凝物流，并從第二蒸發器取出第二富污染物的原水流，第二富污染物的原水流具有比從第一蒸發器取出的第一富污染物的原水流或原水流的第二部分二者之一更高濃度的污染物；和

(e)?在步驟(c)中冷卻重整產物后，由重整產物形成含H₂-的產物氣體。

2.權利要求1的方法，其中通過在步驟(b)中用重整產物間接熱傳遞，加熱至少一部分原水流，包括：

通過用重整產物間接熱傳遞，加熱工作流體，形成加熱的工作流體，和

通過在蒸發器中用加熱的工作流體間接熱傳遞，加熱至少一部分原水流。

3.權利要求1的方法，其中在步驟(b)中用重整產物間接熱傳遞，加熱至少一部分原水流，包括：

通過用重整產物間接熱傳遞加熱工作流體水，其中當用重整產物加熱時，蒸發工作流體水以形成具有從15.2?kPa至304?kPa?(絕對)的壓力范圍的工作流體蒸汽，和

在蒸發器中用工作流體蒸汽間接熱傳遞加熱至少一部分原水流，其中當加熱至少一部分原水流時，冷凝工作流體蒸汽。

4.權利要求1的方法，其中步驟(b)不包括加熱中間工作流體。

5.權利要求1-4的任一項的方法，其還包括：

(f)?通過用重整產物間接熱傳遞加熱第一水流，從而冷卻重整產物，其中第一水流包含至少一部分純化水；

其中重整產物在步驟(f)中冷卻，然后在步驟(b)中冷卻，或者重整產物在步驟(b)中冷卻，然后在步驟(f)中冷卻。

6.權利要求5的方法，其還包括在步驟(f)中加熱第一水流后，使第一水流通過脫氣器。

7.權利要求5的方法，其還包括：

在步驟(f)中加熱第一水流后，使第一水流通過蒸汽鼓，而不使第一水流通過脫氣器。

8.權利要求5的方法，其還包括：

使第一水流通過至少一個離子交換裝置和電去電離作用裝置，然后加熱步驟(f)中的第一水流；和

在步驟(f)中加熱第一水流后，使第一水流通過蒸汽鼓，而不使第一水流通過脫氣器。

9.任一項前述權利要求的方法，其中從重整產物形成含H₂產物氣體的步驟包括：

在步驟(c)中冷卻后，使重整產物通過分離鼓，將重整產物分離為冷凝物流和貧水的重整產物；和

將至少一部分貧水的重整產物引入分離器中并在分離器中分離至少一部分貧水的重整產物，以產生含H₂產物氣體和副產物氣體。

10.權利要求9的方法，其中分離器為壓力擺動吸附器。

11.任一項前述權利要求的方法，其中所述原水包含鹽水、河水、溪水、湖水、城市再循環水、工業再循環水、地下水，以及來自蒸汽甲烷重整過程的過程冷凝物中的至少一種。