一种煤焦油加氢系统用制氢装置的制作方法

本申请涉及煤焦油加氢，具体公开了一种煤焦油加氢系统用制氢装置。

背景技术：

1、煤焦油，是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，煤焦油一般作为加工精制的原料以制取各种化工产品，也可直接利用，如作为工业型煤、型焦和煤质活性炭用的粘结剂的配料组分，还可用作燃料油、高炉喷吹燃料以及木材防腐油和烧炭黑的原料。在煤焦油的生产过程中，通常需要对煤焦油采用加氢改质工艺，即在一定温度、压力及催化剂作用下，可完成脱硫、不饱和烃饱和、脱氢反应、芳烃饱和，达到改善其安定性、降低硫含量和芳烃含量的目的，最终获得石脑油和优质燃料油，其产品质量可达到汽油、柴油调和油指标。因此一种煤焦油加氢系统用制氢装置的研发显得尤为重要。

2、在现有技术中，专利公开号为cn 215366003 u的实用新型专利公开了一种水电解制氢装置，包括防护外壳及设置在防护外壳内的电解槽，电解槽上设有供电线缆和管路，供电线缆和管路均与防护外壳外部连接。使用时向制氢装置内加入水体，然后接通电解槽的电源，水体便可在电解槽内被水解并产生氢气，从而制得氢气。但是在实际使用中，现有的制氢装置需要人为控制制氢过程，并判断制造的氢气数量，而制造的氢气存储在储气罐内不能直观判断氢气量的多少，从而使氢气的制造数量受人为因素影响大，导致制造的氢气数量不足或者数量过多而浪费的问题。

3、因此，发明人有鉴于此，提供了一种煤焦油加氢系统用制氢装置，以便解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决传统的煤焦油加氢系统用制氢装置，需要人为控制制氢过程，并判断制造的氢气数量，使氢气的制造数量受人为因素影响大，从而导致制造的氢气数量不足或者数量过多而浪费的问题。

2、为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种煤焦油加氢系统用制氢装置，包括水箱、与水箱连通并用于制氢的反应箱和与反应箱连通并用于存储氢气的储气罐，所述反应箱内安装有水槽，所述水槽上设有与水箱连通的第一进水管，所述第一进水管上安装有第一水泵，所述水槽内竖向安装有安装板，所述安装板的底部设于水槽内，安装板的顶部设于水槽上方，所述安装板与反应箱的内壁之间竖向滑动连接有滑板，所述滑板上安装有用于放置制氢金属的放置盒，所述放置盒周端开有若干贯穿的通孔，所述水槽内竖向安装有用于控制放置盒竖向移动的伸缩筒，所述伸缩筒包括若干竖向滑动连接且密封的滑筒，所述伸缩筒的自由端与放置盒底部固接，伸缩筒上设有与储气罐内部连通的导流管。

3、本基础方案的原理及效果在于：

4、1、本实用新型通过设置水箱、反应箱和储气罐，便可通过第一水泵将水箱内的水体抽入到水槽内，水体便可与制氢金属发生化学反应并生成氢气，产生的氢气存储在储气罐内，从而便于氢气的储存和使用。

5、2、本实用新型通过设置伸缩筒和放置盒，便可使储气罐内的氢气通过导流管进入到伸缩筒内，在氢气压力的作用下便可驱动放置盒竖向移动。当储气罐内的氢气量较少时，氢气的压力较小，从而使伸缩筒对放置盒向上的推力较小，此时放置盒便在重力的作用下向下移动并进入到水槽的水体内，放置盒内的制氢金属便可与水体反应生成氢气并储存到储气罐内；当储气罐内的氢气量较多时，氢气的压力较大，从而使伸缩筒对放置盒向上的推力较大，此时放置盒便在推力的作用下向上移动到水槽的水体上方，停止氢气的生成，从而实现对氢气制造过程的自动控制。

6、与现有技术相比，本实用新型通过设置水箱、反应箱和储气罐，便可通过第一水泵将水箱内的水体抽入到水槽内与制氢金属发生化学反应并生成氢气，产生的氢气存储在储气罐内，从而便于氢气的储存和使用，从而提高了制氢装置的实用性；通过设置伸缩筒和放置盒，便可使储气罐内的氢气通过导流管进入到伸缩筒内，而储气罐内氢气的数量与氢气的压力大小成正比，并与伸缩筒对放置盒的推力大小成正比，当储气罐内的氢气数量较少时，推力较小，放置盒便向下运动使制氢金属与水体反应生成氢气，当储气罐内的氢气数量较多时，推力较大，放置盒便向上运动到水体上方，停止制造氢气，便可根据储气罐内的氢气数量自动控制氢气的制造，避免了人为因素控制对制氢过程的不利影响，提高了制氢装置制造氢气数量的准确性。

7、进一步，所述水槽内安装有液位开关，所述液位开关与第一水泵信号连接。当水槽内的水位低于设定水位时，液位开关连通并使第一水泵运作，便可将水箱内的水体抽入到水槽内，从而使水槽内的水位保持稳定，防止因为水槽内的水体不足而影响制氢金属的反应。

8、进一步，所述反应箱顶面安装有冷却箱，所述冷却箱侧壁上设有出水管和与水箱连通的第二进水管，所述第二进水管上安装有第二水泵，所述冷却箱内安装有与反应箱内部连通的冷却管，所述冷却管的自由端与储气罐连通。通过设置第二水泵便可将水箱内的水体抽入到冷却箱内，由于制氢金属与水体的反应是放热反应，便可在氢气流经冷却管时通过冷却管周边的水体对氢气进行降温冷却，防止高温氢气进入到储气罐内引发安全事故。

9、进一步，所述冷却管呈螺旋形。冷却管设置成螺旋形可以增加氢气的流经路径和氢气与周边水体的接触面积，从而提高冷却效果。

10、进一步，所述冷却箱顶面安装有用于对氢气进行干燥的干燥箱，所述冷却管的自由端与干燥箱内部连通，所述干燥箱与储气罐通过管道连通。通过设置干燥箱可对氢气进行干燥处理，降低氢气的湿度，防止储气罐内产生液态水。

11、进一步，所述干燥箱与储气罐之间连通有第一管道，所述第一管道上设有用于控制第一管道流通的控制件。当储气罐内的氢气数量达到设定值时，此时制氢金属与水体不再反应生成氢气，但是冷却管、干燥箱内仍然剩余有氢气，此时控制件便可阻止冷却管、干燥箱内的氢气流入到储气罐内，防止储气罐内的氢气量过大而引发安全事故。

12、进一步，所述控制件包括与第一管道连通的第二管道和与第二管道连通的空腔，所述空腔设于第一管道的输入端与第二管道之间，所述空腔内竖向滑动连接有滑块，所述第二管道的输出端位于滑块上方，所述滑块底面与空腔的底板之间竖向设有弹簧，滑块底面固接有堵板，所述堵板的自由端伸入第一管道内。当储气罐内的氢气数量达到设定值时，在氢气压力的作用下便会压缩滑块向下运动，从而使堵板封堵住第一管道，从而实现对第一管道氢气流通的控制；当储气罐内的氢气放出使用后，第二管道内的氢气压力减小，在弹簧的作用下滑块复位，氢气便可通过第一管道流入到储气罐内，从而防止储气罐内的氢气量过大而引发安全事故。

技术特征：

1.一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于：包括水箱、与水箱连通并用于制氢的反应箱和与反应箱连通并用于存储氢气的储气罐，所述反应箱内安装有水槽，所述水槽上设有与水箱连通的第一进水管，所述第一进水管上安装有第一水泵，所述水槽内竖向安装有安装板，所述安装板的底部设于水槽内，安装板的顶部设于水槽上方，所述安装板与反应箱的内壁之间竖向滑动连接有滑板，所述滑板上安装有用于放置制氢金属的放置盒，所述放置盒周端开有若干贯穿的通孔，所述水槽内竖向安装有用于控制放置盒竖向移动的伸缩筒，所述伸缩筒包括若干竖向滑动连接且密封的滑筒，所述伸缩筒的自由端与放置盒底部固接，伸缩筒上设有与储气罐内部连通的导流管。

2.根据权利要求1所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述水槽内安装有液位开关，所述液位开关与第一水泵信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述反应箱顶面安装有冷却箱，所述冷却箱侧壁上设有出水管和与水箱连通的第二进水管，所述第二进水管上安装有第二水泵，所述冷却箱内安装有与反应箱内部连通的冷却管，所述冷却管的自由端与储气罐连通。

4.根据权利要求3所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述冷却管呈螺旋形。

5.根据权利要求4所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述冷却箱顶面安装有用于对氢气进行干燥的干燥箱，所述冷却管的自由端与干燥箱内部连通，所述干燥箱与储气罐通过管道连通。

6.根据权利要求5所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述干燥箱与储气罐之间连通有第一管道，所述第一管道上设有用于控制第一管道流通的控制件。

7.根据权利要求6所述的一种煤焦油加氢系统用制氢装置，其特征在于，所述控制件包括与第一管道连通的第二管道和与第二管道连通的空腔，所述空腔设于第一管道的输入端与第二管道之间，所述空腔内竖向滑动连接有滑块，所述第二管道的输出端位于滑块上方，所述滑块底面与空腔的底板之间竖向设有弹簧，滑块底面固接有堵板，所述堵板的自由端伸入第一管道内。

技术总结本技术涉及煤焦油加氢技术领域，具体公开了一种煤焦油加氢系统用制氢装置。包括水箱、反应箱和储气罐，所述反应箱内安装有水槽，所述水槽上设有与水箱连通的第一进水管，所述第一进水管上安装有第一水泵，所述水槽内竖向安装有安装板，所述安装板与反应箱的内壁之间竖向滑动连接有滑板，所述滑板上安装有用于放置制氢金属的放置盒，所述放置盒周端开有若干贯穿的通孔，所述水槽内竖向安装有用于控制放置盒竖向移动的伸缩筒，所述伸缩筒包括若干滑筒，所述伸缩筒的自由端与放置盒底部固接，伸缩筒上设有与储气罐内部连通的导流管。解决了传统的煤焦油加氢系统用制氢装置，导致制造的氢气数量不足或者数量过多而浪费的问题。技术研发人员：胡跃军,张才军,冯婉婷,王锦程,陈永刚,赵旭东,刘栋成,何天尊受保护的技术使用者：新疆美汇特石化产品有限公司技术研发日：20231012技术公布日：2024/5/29