СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ВОДОРОДОМ СОДЕРЖАЩИХ ВОДОРОД ГАЗОВЫХ СЛ\ЕСЕИ Советский патент 1967 года по МПК F25J3/06 

Известен способ обогащения водородом содержащих водород газовых смесей путем конденсирования побочных составных частей под давлением прн низких температурах в трех или более циклично переключаемых регенераторах или реверсивных теплообменниках с удалением конденсата при пониженном давлении с помощью части обогащенного водорода и с применением холодильного цикла с турбодетандером.

По этому снособу для получения чистого водорода газовые смеси, содержащие водород, очищают в переключаемых регенераторах от составных частей таких, как НаО, СОа, HgS и СН4, путем их конденсирования под давле нем при низких температурах, а несконденсировапный сырой водород, состоящий из Иг, NS, СО и СИ4, подвергают одной или нескольким дальнейщим операциям по очистке. Сырой водород подвергают затем промывке жидким азотом, получают предназначенную для синтеза аммиака смесь 3H2+N2 или же из сырого водорода получают чистый водород, например, для целей гидрирования.

По предлагаемому способу для получения водорода приблизительно 95% чистоты для целей гидрирования газ, выходящий из регенератора на холодном конце, разделяют на три потока, из которых первый нагревают, соединяют со вторым основным потоком, расширяют в турбодетандере и пропускают обратным потоком через второй, предварительно освобожденный от конденсата регенератор, а третий поток пропускают через третий регенератор для удаления конденсата.

Преимущества способа заключаются в простоте его проведения, полной автоматизации и в снижении расходов на анпаратуру.

На чертеже представлена схема установки

для осуществления предлагаемого снособа.

Установка включает три регенератора или реверсивных теплообменника J, 2 и 3, из которых каждый циклично выполняет те рабочие процессы, которые протекают одповременпо во всех трех регенераторах.

Подлел ;ащую обогащению газовую смесь, содержащую приблизительно 60% водорода, около 40% углеводородов, СОа, CHj, HaS и N2, расширяют в турбине 4, понижая давление от 30 атм до 10 атм, и направляют в регенератор / но трубопроводу 5. Сырой водород чистотой 95,5% выходит из регенератора / через трубопровод 6. Часть сырого водорода (10-30%) отводят через трубопровод 7

(первый поток) и нагревают в змеевике 8. В точке 9 этот нагретый поток, который регулируется установленным на трубонроводе 10 дроссельным вентилем 11, соединяют с главным (вторым) потоком. Объединенный поток

пропускают по трубопроводу 13 в регенератор 2, где он нагревается и поглощает следы оставшегося конденсата. Чистота обогащенного водорода понижается при этом до 95,2%. Через трубопровод 14 обогащенный водород с содержанием водорода 95,2% под давлением 5 атм направляют в компрессор 15 и сжимают до 30 атм.

Из регенератора 3 выделившиеся в предыдущем рабочем периоде конденсаты отсасывают эксгаустером 16 при попиженпом давлении, например 0,5 агм по трубопроводу 17. По трубопроводу 18 небольшую часть (1 - 6%) водорода (третий поток) пропускают через регенератор 3 и осуществляют при этом возгонку выпариваемого при низком давлении конденсата.

Температуру на входе в турбодетандер регулируют таким образом, чтобы во время разрежения не происходила бьг конденсация каких-либо компонентов.

Предмет изобретения

Способ обогащения водородом содержащих водород газовых смесей путем конденсирования побочных составных частей под давлением при низких температурах в трех или более циклично переключаемых регенераторах или реверсивных теплообменниках с удалением конденсата при пониженном давлении с помощью части обогащенного водорода с применением холодильного цикла с турбодетандером, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, обогащенный водород, выходящий из регенератора на холодном конце,

разделяют на три потока, из которых первый нагревают, соединяют со вторым основным потоком, расщиряют в турбодетандере и пропускают через второй, предварительно освобожденный от конденсата регенератор, а третий поток пропускают через третий регенератор для удаления конденсата.