本發(fā)明屬于有機(jī)液儲(chǔ)氫，尤其涉及一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著不可再生能源的逐漸枯竭，全球?qū)o(wú)污染且可再生的綠色能源愈加重視。不斷發(fā)展的太陽(yáng)能設(shè)備和日益增多的風(fēng)力發(fā)電裝置證明了可再生能源地位的提升。然而，可再生能源的生產(chǎn)仍面臨一個(gè)重要挑戰(zhàn)，這些能源的產(chǎn)出受到地理位置、海拔和日照時(shí)間等因素的限制，無(wú)法穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，如何有效地儲(chǔ)存生產(chǎn)的能源成為可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

2、氫能工程作為世界電力系統(tǒng)的一個(gè)新分支，是傳統(tǒng)電力工程的替代品。傳統(tǒng)電力工程主要依賴于加工碳?xì)浠衔镔Y源(如原油和天然氣)的產(chǎn)品。轉(zhuǎn)向氫能工程意味著使用氫氣作為能量的積累、運(yùn)輸和發(fā)電手段。根據(jù)persistence?market?research分析公司的預(yù)測(cè)，從2017年到2025年，全球氫能工程市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到6.1％，到2025年底，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到26000億人民幣(2017年為14000億人民幣)。

3、氫氣的沸點(diǎn)非常低，約為20.27k(-252.9℃)，需要消耗大量能量來(lái)達(dá)到如此低溫。氫氣運(yùn)輸?shù)某墒旒夹g(shù)應(yīng)具有低功耗、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和安全措施等特點(diǎn)，因此在實(shí)施具體的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)選擇對(duì)整個(gè)物流鏈最優(yōu)的技術(shù)。

4、二芐基甲苯(dbt)作為一種新型lohc有機(jī)液，具有卓越的氫氣儲(chǔ)存能力，良好的熱穩(wěn)定性和出色的理化性質(zhì)，可用于工業(yè)中的lohc應(yīng)用。因此，通過(guò)適當(dāng)方式提高dbt在脫氫反應(yīng)中的反應(yīng)速率至關(guān)重要。

5、由于反應(yīng)速率會(huì)隨著反應(yīng)物濃度的下降而急劇降低，因此想要維持高反應(yīng)活性就需要控制反應(yīng)在較高濃度下進(jìn)行，而因此會(huì)大幅限制反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，導(dǎo)致儲(chǔ)氫密度降低。因此提供一種既能滿足高反應(yīng)物濃度帶來(lái)的高反應(yīng)速率，又想最大程度的提高dbt的儲(chǔ)氫密度的設(shè)備就顯得十分有必要了。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備及方法，旨在解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備，包括hdbt(全氫二芐基甲苯)儲(chǔ)罐、預(yù)熱釜、混合器、反應(yīng)器、精餾塔、再沸器、dbt儲(chǔ)罐以及冷凝器；

3、所述hdbt儲(chǔ)罐通過(guò)管路與預(yù)熱釜連接，所述預(yù)熱釜通過(guò)管路與混合器連接，所述混合器通過(guò)抽液泵與反應(yīng)器的頂部連接，所述反應(yīng)器的底部通過(guò)抽液泵與精餾塔連接，所述精餾塔的頂部與冷凝器連接，且所述冷凝器通過(guò)管路與混合器以及精餾塔連接，所述精餾塔的底部與再沸器連接，且所述再沸器通過(guò)管路與dbt儲(chǔ)罐以及精餾塔連接。

4、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述反應(yīng)器的類型為管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器或滴流床反應(yīng)器，優(yōu)選為管式反應(yīng)器或滴流床反應(yīng)器。

5、本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于，一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，基于上述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備，包括以下步驟：

6、步驟1、將hdbt儲(chǔ)罐中的全氫二芐基甲苯進(jìn)行預(yù)熱后泵入混合器；

7、步驟2、將混合器內(nèi)的混合有機(jī)液泵入反應(yīng)器進(jìn)行脫氫反應(yīng)；并進(jìn)行氣液分離，得到氫氣與脫氫后的有機(jī)液；

8、步驟3、將脫氫后有機(jī)液泵入精餾塔，經(jīng)過(guò)精餾，塔頂蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝換熱后，得到全氫二芐基甲苯濃度較高的有機(jī)液，從塔底得到二芐基甲苯濃度較高的有機(jī)液，塔頂采出的有機(jī)液泵回至混合器，與新鮮的全氫二芐基甲苯進(jìn)行混合，塔底的有機(jī)液直接采出到dbt儲(chǔ)罐，待后續(xù)加氫。

9、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟1中，全氫二芐基甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％-99.9％，進(jìn)一步優(yōu)選為90％-99.9％。

10、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟2中，反應(yīng)器的脫氫度為20-50％；進(jìn)一步優(yōu)選為，反應(yīng)器的脫氫度為30-50％。

11、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟3中，精餾塔的精餾段和提餾段填料采用規(guī)整填料或散堆填料，進(jìn)一步優(yōu)選為規(guī)整填料。

12、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述步驟3中，所述冷凝器的溫度為25-150℃。優(yōu)選為，冷凝器溫度為25-100℃。

13、本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備及方法，本設(shè)備通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，改進(jìn)了儲(chǔ)氫有機(jī)液的脫氫工藝，利用反應(yīng)與精餾聯(lián)用的技術(shù)，通過(guò)控制反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，使得反應(yīng)器內(nèi)始終處于較高的hdbt濃度，進(jìn)而提升反應(yīng)速率，與精餾塔的聯(lián)用，可從塔底得到高濃度的二芐基甲苯，提高了dbt的儲(chǔ)氫密度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了高脫氫速率與高儲(chǔ)氫密度的目標(biāo)。

技術(shù)特征：

1.一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備，其特征在于，包括hdbt儲(chǔ)罐、預(yù)熱釜、混合器、反應(yīng)器、精餾塔、再沸器、dbt儲(chǔ)罐以及冷凝器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)器的類型為管式反應(yīng)器、釜式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器或滴流床反應(yīng)器。

3.一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，基于上述權(quán)利要求1和2任一項(xiàng)所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟1中，全氫二芐基甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％-99.9％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟1中，全氫二芐基甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90％-99.9％。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟3中，精餾塔的精餾段和提餾段填料采用規(guī)整填料或散堆填料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟3中，精餾塔的精餾段和提餾段填料采用規(guī)整填料。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟3中，所述冷凝器的溫度為25-150℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用方法，其特征在于，在所述步驟3中，冷凝器溫度為25-100℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于有機(jī)液儲(chǔ)氫技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于儲(chǔ)氫有機(jī)液的反應(yīng)與精餾聯(lián)用設(shè)備及方法，該設(shè)備通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，改進(jìn)了儲(chǔ)氫有機(jī)液的脫氫工藝，利用反應(yīng)與精餾聯(lián)用的技術(shù)，通過(guò)控制反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，使得反應(yīng)器內(nèi)始終處于較高的全氫二芐基甲苯(HDBT)濃度，進(jìn)而提升反應(yīng)速率，與精餾塔的聯(lián)用，可從塔底得到高濃度的二芐基甲苯(DBT)，提高了DBT的儲(chǔ)氫密度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了高脫氫速率與高儲(chǔ)氫密度的目標(biāo)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙炫凱,于飛,朱成,李平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中氫源安（上海）氫能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10