[實(shí)用新型]天然氣制氫系統(tǒng)中的多管程換熱設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820478259.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208204977U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張維;楊帆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川創(chuàng)達(dá)新能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F22D1/00
• 分類(lèi)號(hào): F22D1/00;C01B3/34
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型提供了一種用于天然氣制氫系統(tǒng)中的多管程換熱設(shè)備，包括第一煙氣管束、轉(zhuǎn)化氣管束以及鍋爐給水殼體。本實(shí)用新型提供的多管程換熱設(shè)備，能夠在同一個(gè)換熱裝置中完成鍋爐給水與煙氣和轉(zhuǎn)化氣的換熱，節(jié)省換熱設(shè)備的數(shù)量，優(yōu)化鍋爐給水的管道設(shè)計(jì)，降低投資成本和整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的占地面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種換熱設(shè)備，尤其是涉及應(yīng)用于天然氣制氫系統(tǒng)中的多管程換熱設(shè)備。

背景技術(shù)

當(dāng)前，天然氣制氫裝置中對(duì)高溫?zé)煔獾臒崃坷靡话闶遣捎脤?duì)流段的方式，所述的對(duì)流段由若干獨(dú)立的換熱列管組成。高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)對(duì)流段時(shí)，依次與天然氣蒸汽混合氣、原料天然氣、鍋爐給水、空氣等進(jìn)行換熱，最后通過(guò)引風(fēng)機(jī)排入大氣。對(duì)轉(zhuǎn)化氣的熱量回收則是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐進(jìn)行余熱回收，所述的廢熱鍋爐一般是列管式換熱器，其中管程走轉(zhuǎn)化氣，殼程走鍋爐給水，轉(zhuǎn)化氣與鍋爐給水換熱后產(chǎn)生飽和蒸汽。

在現(xiàn)有的方案中，煙氣對(duì)流段都會(huì)設(shè)置煙氣廢熱鍋爐，將剩余的煙氣熱量與鍋爐給水換熱，而轉(zhuǎn)化氣通過(guò)獨(dú)立的轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐與鍋爐給水換熱，這造成了設(shè)備和資源的重復(fù)和浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種天然氣制氫系統(tǒng)中的多管程換熱設(shè)備，將轉(zhuǎn)化氣、與原料天然氣和天然氣蒸汽混合氣換熱后的富熱煙氣以及鍋爐給水三種介質(zhì)聯(lián)合起來(lái)?yè)Q熱。

本實(shí)用新型提出了一種天然氣制氫系統(tǒng)中的多管程換熱設(shè)備，包括第一煙氣管束、轉(zhuǎn)化氣管束以及鍋爐給水殼體。

優(yōu)選的，所述多管程換熱設(shè)備還包括第二煙氣管束，用于使所述第一煙氣管束輸出的煙氣再次與鍋爐給水換熱。

優(yōu)選的，所述第一煙氣管束、所述第二煙氣管束以及所述轉(zhuǎn)化氣管束的布局與圓筒形的鍋爐給水殼體相適配，使得所述換熱裝置的體積或占地面積最小化。

具體的，所述第二煙氣管束位于所述第一煙氣管束的上側(cè)或下側(cè)，所述轉(zhuǎn)化氣管束位于所述第一煙氣管束和第二煙氣管束的前側(cè)或后側(cè)。

通過(guò)上述多管程換熱設(shè)備，鍋爐給水同時(shí)與經(jīng)過(guò)第一煙氣管束中的煙氣和經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化氣管束的轉(zhuǎn)化氣換熱，相較于傳統(tǒng)換熱設(shè)計(jì)方案，提高了廢熱鍋爐設(shè)備和鍋爐給水資源的復(fù)用率，進(jìn)而降低了整個(gè)系統(tǒng)換熱設(shè)備的數(shù)量，優(yōu)化了換熱管道布局，降低了整個(gè)系統(tǒng)的占地面積和運(yùn)行成本。

附圖說(shuō)明

圖1為一示例性的天然氣制氫工藝流程示意圖；

圖2為一示例性實(shí)施例的多管程換熱設(shè)備的主視示意圖；

圖3為一示例性實(shí)施例的多管程換熱設(shè)備的左視示意圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：110-原料天然氣，111-燃燒氣，112-脫硫，113-轉(zhuǎn)化，114-蒸汽，115-中變，116-PSA，117-產(chǎn)品氫氣，310-轉(zhuǎn)化氣入口，311-煙氣入口，312-表面溫度計(jì)接口，313-煙氣出口，314-現(xiàn)場(chǎng)壓力表接口，315-遠(yuǎn)傳液位計(jì)口，316-安全閥接口， 317-蒸汽出口，318-現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)口，319-現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)接口，320-調(diào)節(jié)閥接口，321-鍋爐給水入口，322-排污口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)地闡述。

本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用于天然氣制氫系統(tǒng)中的集成式換熱裝置。

參考圖1，傳統(tǒng)的天然氣制氫工藝包括以下步驟。

脫硫步驟：將原料天然氣預(yù)熱至約300～400℃左右后進(jìn)行脫硫處理。本實(shí)施例中的原料天然氣是以甲烷為主的天然氣，含有多種雜質(zhì)，通常含有微量硫。脫硫的目的在于避免后面步驟中的催化劑中毒，轉(zhuǎn)化催化劑在使用過(guò)程中極易受到毒害而喪失活性，對(duì)原料中的雜質(zhì)含量有嚴(yán)格的要求，尤其是硫的含量。由于天然氣中含微量硫，因此必須先對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫處理。