2200Nm3天然气制氢方案
最新1500Nm3-h天然气转化制氢装置项目建议书
xxxx集团有限公司1500Nm3/h天然气转化制氢装置项目建议书编号:xxxx-xxxx-1112一、总论1.1 装置名称及建设地点装置名称：1500Nm3/h 天然气制氢装置建设地点：xxxx1.2 装置能力和年操作时间装置能力：：1500Nm3/h；H2纯度: ≧99.99(V/V)压力≧2.0 MPa(待定)年操作时间：≧8000h操作范围:40%-110%1.3 原料天然气(参考条件,请根据实际组分修改完善):1.4 产品氢气产品1.5 公用工程规格1.5.1 脱盐水●温度：常温●压力：0.05MPa(G)●水质：电导率≤5μS/cm溶解O2 ≤2 mg/kg氯化物≤0.1 mg/kg硅酸盐(以SiO2计) ≤0.2 mg/kgFe ≤0.1 mg/kg1.5.2 循环冷却水●供水温度：≤28℃●回水温度：≤40℃●供水压力：≥0.40MPa●回水压力：≥0.25MPa●氯离子≤25 mg/kg1.5.3 电●交流电：相数/电压等级/频率 3 PH/380V/50Hz●交流电：相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz● UPS交流电：相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz1.5.4 仪表空气●压力： 0.7MPa●温度：常温●露点： -55 ℃●含尘量： <1mg/m3，含尘颗粒直径小于3μm。
●含油量：油份含量控制在1ppm以下1.5.5 氮气●压力： 0.6MPa●温度： 40℃●需求量：在装置建成初次置换使用，总量约为5000 Nm3正常生产时不用1.6 公用工程及原材料消耗注：电耗与原料天然气压力有关。
1.7 占地面积主装置占地：约50×40=2000 m2 (不包括公用工程及生活设施等)二、工艺方案2.1 工艺流程简述基本的工艺流程框图如下：器，进一步预热后进入转化管，在催化剂床层中，甲烷与水蒸汽反应生成H2、CO和CO2，甲烷转化所需热量由转化器烧嘴燃烧燃料混合气提供。
天燃气制氢操作规程
天然气制氢第一章天然气制氢岗位基本任务以天燃气为原料的烃类和蒸汽转化，经脱硫、催化转化、中温变化，制得丰富含氢气的转化气，再送入变压吸附装置精制，最后制得纯度≥99.9%的氢气送至盐酸。
1.1工艺流程说明由界区来的天然气压力为1.8～2.4MPa，经过稳压阀调节到1.8Mpa,进入原料分离器F0101后，经流量调节器调量后入蒸汽转化炉B0101对流段的原料气预热盘管预热至400℃左右，进入脱硫槽D0102,使原料气中的硫脱至0.2PPm以下，脱硫后的原料气与工艺蒸汽按水碳比约为3.5进行自动比值调节后进入混合气预热盘管，进一步预热到～590℃左右，经上集气总管及上猪尾管，均匀地进入转化管中，在催化剂层中，甲烷与水蒸汽反应生产CO和H2。
甲烷转化所需热量由底部烧咀燃烧燃料混合气提供。
转化气出转化炉的温度约650--850℃，残余甲烷含量约3.0％（干基），进入废热锅炉C0101的管程，C0101产生2.4MPa（A）的饱和蒸汽。
出废热锅炉的转化气温度降至450℃左右，再进入转化冷却器C0102，进一步降至360℃左右，进入中温变换炉。
转化气中含13.3％左右的CO，在催化剂的作用下与水蒸气反应生成CO2和H2，出中变炉的转化气再进入废热锅炉C0101的管程换热后，再经锅炉给水预热器C0103和水冷器C0104被冷至≤40℃，进入变换气分离器F0102分离出工艺冷凝液，工艺气体压力约为1.4MPa（G）。
燃料天然气和变压吸附装置来的尾气分别进入转化炉的分离烧嘴燃烧，向转化炉提供热量≤1100℃。
为回收烟气热量，在转化炉对流段内设有五组换热盘管：（由高温段至低温段）蒸汽－A原料混合气预热器， B 原料气预热器，C烟气废锅，D燃料气预热器，E尾气预热器压力约为1.4的转化工艺气进入变化气缓冲罐，再进入PSA装置。
采用5-1-3P，即（5个吸附塔，1个塔吸附同时3次均降）。
常温中压下吸附，常温常压下解吸的工作方式。
天然气制氢工艺技术规程
天然气制氢装置工艺技术规程1.1装置概况规模及任务本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、PSA制氢工序组成1.2工艺路线及产品规格该制氢装置已天然气为原料，采用干法脱硫、3.8MPa压力下的蒸汽转化，一氧化碳中温变换，PSA工艺制得产品氢气。
1.3消耗定额（1000Nm3氢气作为单位产品）2.1工艺过程原料及工艺流程2.1.1工艺原理1.天然气脱硫本装置采用干法脱硫来解决该原料气中的硫份。
为了脱除有机硫，采用铁锰系转化吸取型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400℃高温下发生下述反映：RSH+H2=H2S+RHH2S+MnO=MnS+H2O经铁锰系脱硫剂初步转化吸取后，剩余的硫化氢，再在采用的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反映而被吸取：H2S+ZnO=ZnO+H2OC2H5SH+ZnS+C2H5+H2O氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流动方向逐层进行，最终硫被脱除至0.1ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的规定。
2.蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反映，重要反映如下：CH4+H2O= CO+3H2-Q (1)一氧化碳产氢CO+H2O=CO2+H2+Q (2)前一反映需大量吸热，高温有助于反映进行；后一反映是微放热反映，高温不利于反映进行。
因此在转化炉中反映是不完全的。
在发生上述反映的同时还伴有一系列复杂的付反映。
涉及烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。
在转化反映中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反映温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，所以炉温不宜太高。
为缓和积碳，增长收率，要控制较大的水碳比。
3.变化反映的反映方程式如下：CO+H2O=CO2+H2+Q这是一个可逆的放热反映，减少温度和增长过量的水蒸气，均有助于变换反映向右侧进行，变换反映假如不借助于催化剂，其速度是非常慢的，催化剂能大大加速其反映速度。
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
1.原料：
-天然气：天然气是制氢装置的主要原料，通过管道输送至装置。
天
然气主要成分为甲烷（CH4），其它成分包括乙烷、丙烷等。
-水蒸气：水蒸气用于促进气化反应和转化反应。
2.工艺流程：
(1)气化反应：天然气与水蒸气进行反应生成合成气。
在气化炉中，
天然气与水蒸气混合后加热至高温（一般800-1000℃），从而发生反应。
气化反应的方程式如下：
CH4+H2O→CO+3H2
反应中生成的一氧化碳（CO）主要用于后续反应的中间产物。
(2)水气转移反应：将合成气与水蒸气进一步反应得到更高含氢量的
气体。
水气转移反应的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(3)调整反应：在这一步骤中，通过控制温度和气体流量，将二氧化
碳（CO2）与一氧化碳（CO）进行反应转化，生成更多的氢气。
调整反应
的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(4)氢气纯化：通过纯化过程将合成气中的杂质去除，得到纯净的氢气。
常见的纯化方法包括吸收-洗涤法、膜分离法等。
这些方法可以去除
氢气中的二氧化碳、一氧化碳等杂质，获得高纯度的氢气。
(5)氢气储存：将纯净的氢气储存起来，以便后续使用。
常用的储氢方式包括压缩氢气储存和液态氢气储存。
以上是天然气制氢装置的工艺过程、原料及工艺流程的详细介绍。
该装置通过将天然气与水蒸气进行一系列反应和处理，最终得到纯净高纯度的氢气。
天然气制氢装置在能源转型和环保领域具有重要的应用价值。
天然气制氢装置工艺技术规范
天然气制氢装置工艺技术规程1.1装置概况规模及任务本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、PSA制氢工序组成1.2工艺路线及产品规格该制氢装置已天然气为原料，采纳干法脱硫、3.8MPa压力下的蒸汽转化，一氧化碳中温变换， PSA工艺制得产品氢气。
1.3消耗定额（1000Nm3氢气作为单位产品）2.1工艺过程原料及工艺流程2.1.1工艺原理1.天然气脱硫本装置采纳干法脱硫来处理该原料气中的硫份。
为了脱除有机硫，采纳铁锰系转化汲取型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400℃高温下发生下述反应：RSH+H2=H2S+RHH2S+MnO=MnS+H2O经铁锰系脱硫剂初步转化汲取后，剩余的硫化氢，再在采纳的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被汲取：H2S+ZnO=ZnO+H2OC2H5SH+ZnS+C2H5+H2O氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流淌方向逐层进行，最终硫被脱除至0.1ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。
2.蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反应，要紧反应如下：CH4+H2O= CO+3H2-Q (1)一氧化碳产氢 CO+H2O=CO2+H2+Q (2)前一反应需大量吸热，高温有利于反应进行；后一反应是微放热反应，高温不利于反应进行。
因此在转化炉中反应是不完全的。
在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。
包括烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。
在转化反应中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反应温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，因此炉温不宜太高。
为缓和积碳，增加收率，要操纵较大的水碳比。
3.变化反应的反应方程式如下：CO+H2O=CO2+H2+Q这是一个可逆的放热反应，降低温度和增加过量的水蒸气，均有利于变换反应向右侧进行，变换反应假如不借助于催化剂，其速度是特不慢的，催化剂能大大加速其反应速度。
制氢装置生产工艺规程
3000Nm3∕h制氢装置生产工艺规程一、项目概述设计规模为：3000Nm3∕h o二、产品性能氢气广泛应用于国民经济各领域，氢气分子式为H2,分子量为2.0158,系无色无味的可燃性气体。
气体密度为0.0899Kg∕m3,熔点-259.14℃,沸点-252.8C(76OmmHg柱)，自然点为400℃,爆炸极限 4.1-74.2%,极微溶于水、甲醇、乙醛及各种液体。
常温稳定，高温有催化剂时很活泼，极易燃、易爆，并能与非金属和金属化合。
氢气：符合国标GB/T3634——1995优等品标准要求，其技术指标要求如下：1、天然气技术指标如下:90℃以下稳定，对碳刚、不锈钢无腐蚀;电导率W30us∕cm四、反应方程式1脱硫烯烬：RC=CR ∠>+H 2 RC-CR ,+Q硫醇：RSH+>H 2R I H+R 2H+H 2SR1H+R2H+2H2S睡吩：C4H4S+4⅛rC4H10+H2S氧硫化碳：CoS→h CO+H 2S 二硫化碳：CS2+4H 2CH 4+2H 2S2转化 CH 4+H 2O-÷g) CO+3H 2 CO+H2O-^g) CO2+H23中变二硫酸：RISSRTTH2 ∆H 298=206.29KJ ∆H298=41.19KJ∆H 298=41.19KJ4脱碳R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3NHHCO3五：工艺流程方框图100co+H 2O -÷^)CO2+H2 原淞缓冲罐天然气压缩机加氢反应器R1OO1脱硫反应器 R1002A/BC02再生塔TIoo2 F ------ 污CO2冷却器|E1006纯僧大干999%的产品软C02分液罐除盐水预热器E1005变压吸附放空六、工艺配比水碳比：3.5-4.5七、工艺操作规程1、开车准备1）检查水、电、气、脱盐水、仪表空气、天然气、氮气等供应情况; 2）检查压力表、程控阀、循环水是否正常；配制好脱碳溶剂；3）开启色谱机，做好生产控制分析的准备；4）检查动力设备的完好情况，检查所有仪表电源、气源、信号是否正常；5）对系统进行气密性试验；6）建立汽包、除氧器液位，氯离子含量是否正常；7）排净各管道、设备冷凝水、设备内冷凝水，检查各类阀门是否处在待开车状态。
天然气制氢技术方案及设备配置模板
天然气制氢气装置技术方案项目名称：****Nm3/h天然气制氢装置技术方案及设备配置第一部分技术方案1、产品方案装置氢气生产能力：***Nm3/h2、天然气裂解制氢工艺方案2.1 烃类蒸汽转化制氢工艺简介以轻烃为原料制取工业氢，国内外均认为蒸汽转化法为最佳方案。
大型合成氨厂以及炼油厂和石油化工厂的制氢装置，其造气工艺大多为水蒸汽转化法。
经过多年的生产实践，目前已积累了许多成功的工程设计和操作经验。
因此本方案采用水蒸汽转化法造气工艺。
国内外蒸汽转化制氢的净化工艺主要有两种。
即化学净化法和变压吸附净化法（PSA净化法）。
国内早期建设的制氢装置均采用化学净化法。
由于近年PSA技术的进步（多床多次均压，吸附剂性能的改进等），使氢的回收率最高达95%，加之PSA 技术的国产化，极大降低了PSA装置的投资以及其操作成本，使该技术在新建制氢装置中占主导地位。
采用天然气为原料生产氢气。
选择PSA净化气体，其制氢成本比采用化学净化法的制氢成本低，同时采用PSA技术具有流程简短、自动化程度高、产品氢纯度高等特点，因此，我们推荐用户采用PSA净化技术。
综上所述，制氢装置采用水蒸汽转化法加PSA净化工艺。
2.2原料组成压力：≤0.2Mpa温度：40℃。
原料气组成（V%）：3、工艺流程3.1工艺概述本制氢装置是以天然气为原料，采用蒸汽转化造气工艺制取粗氢气。
转化压力～2.0MPa(G)，粗氢经变换和PSA 分离杂质后得产品氢气。
3.2基本原理 3.2.1 原料脱硫脱硫分两步进行：原料气中有机硫化物的加氢转化反应，硫化氢的脱除。
在一定温度、压力下，原料气通过钴钼加氢催化剂，将有机硫转化成无机硫；原料经过有机硫转化后，再通过氧化锌脱硫剂，将原料气中的H 2S 脱至0.2ppm 以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求，其主要反应（以硫醇和噻酚为例）为：3.2.2 烃类的蒸汽转化烃类的蒸汽转化是以水蒸汽为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的原料气。
天然气制氢方案
天然气制氢方案1. 简介天然气作为一种清洁、高效、广泛应用的能源，其可持续利用的方式一直备受关注。
本文讨论了一种利用天然气制氢的方案，通过分析其原理、技术路线和应用前景，探讨了其在能源转型中的关键作用。
2. 原理天然气制氢是通过将天然气与水蒸气经过催化剂反应，产生含有氢气的气体。
该反应过程称为蒸汽重整反应。
天然气中的甲烷和水蒸气在高温条件下通过反应生成氢气和一氧化碳。
蒸汽重整反应的化学方程式如下所示：CH4 + H2O -> CO + 3H2可见，甲烷和水蒸气通过反应生成一氧化碳和氢气。
制氢反应需要适宜的温度和催化剂以保证反应的高效进行。
3. 技术路线天然气制氢主要有两种技术路线：蒸汽重整和部分氧化。
3.1 蒸汽重整蒸汽重整是目前最成熟的天然气制氢技术路线。
该路线通过直接将天然气和水蒸气经过催化剂反应，生成含有氢气的气体。
蒸汽重整技术路线具有操作稳定、氢气纯度高等优点，被广泛应用于工业生产和燃料电池等领域。
3.2 部分氧化部分氧化是另一种常见的天然气制氢技术路线，通过在天然气中加入氧气并经过催化剂反应，产生氢气和一氧化碳。
这种技术路线操作相对简单，但氢气纯度较低，需要进一步的纯化处理。
4. 应用前景天然气制氢方案在能源转型中具有重要作用。
4.1 温室气体减排天然气制氢是一种低碳能源生产方式，相较于传统煤炭和石油氢气生产方式，其减排潜力更大。
通过采用天然气制氢方案，可以有效减少CO2、SOX等温室气体的排放，为应对气候变化做出贡献。
4.2 新能源利用制氢技术对于新能源的利用具有重要意义。
利用可再生能源（如风能、太阳能等）产生电力，再通过电解水制氢，可实现清洁能源的转化储存。
天然气制氢方案在新能源开发和利用方面具有巨大潜力。
4.3 燃料电池应用天然气制氢方案与燃料电池技术相结合，可以实现高效的清洁能源利用。
燃料电池将氢气与氧气进行反应，产生电能和水，在交通、家庭和工业领域等多个领域具有广阔的应用前景。
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2200Nm3天然气制氢方案摘要：687-H-040113 2200Nm3/h天然气制氢技术方案1、前言以轻烃为原料制取工业氢，国内外均认为蒸汽转化法为最佳方案。
大型合成氨厂以及炼油厂和石油化工厂的制氢装置，其造气工艺大多为水蒸汽转化法。
经过多年的生产实践，目前已积累了许多成功的工程设计和操作经验。
因此本方案采用水蒸汽转化法造气工艺。
国内外蒸汽转化制氢的净化工艺主要有两种。
即化学净化法和变压吸附净化法（PSA净化法）。
国内早期建设的制氢装置均采用化学净化法。
由于近年PSA技术的进步（多床多次均压，吸附剂性能的改进等），使氢的回收率最高达95%，加之PSA技术的国产化，极大降低了PSA装置的投资以及其操作成本，使该技术在新建制氢装置中占主导地位。
由于装置采用价格较低而且产氢量高的天然气为原料。
选择PSA净化气体，其制氢成本比采用化学净化法的制氢成本低。
同时采用PSA技术具有流程简单、自动化程度高、产品氢纯度高（纯度可达99.999%）等特点，因此，我们推荐用户采用PSA净化技术。
综上所述，以天然气为原料的制氢装置采用水蒸汽转化法加PSA净化工艺。
2、原料天然气组成及产品方案2.1原料气组成本方案以天然气为原料。
其组成如下表：天然气组成名称甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷己烷组成（V%）96.97 1.75 0.33 0.1 0.03 0.01 名称氧氮水硫化氢二氧化碳氩、氦、氢组成（V%）0.48 0.24 0.090 进装置温度：常温进装置压力：常压2.2 生产规模2200Nm3/h纯氢2.3产品方案产品压力：～0.3MPa产品H2气体组成组成H2 N2 O2 CH4 CL C2 CO2 S含量，% 98 <1.6 <0.4 <2 <10ppm <10ppm <10ppm <0.1ppm3、工艺流程3.1工艺概述本制氢装置是以天然气为原料，采用蒸汽转化造气工艺制取转化气，回收部分热量后，经变换得粗氢气，粗氢经PSA除去杂质得纯H2。
转化压力～1.9MPa（A）。
3.2基本原理3.2.1天然气脱硫(注：硫含量以管输天然气标准计)本装置选用行之有效的干法脱硫来处理原料气中的硫分，根据原料气中硫组分和含量，在一定温度、压力下，原料气通过氧化锰及氧化锌脱硫剂，将原料气中的有机硫、H2S脱至0．2PPM 以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求，其主要反应为：3.2.2烃类的蒸汽转化烃类的蒸汽转化是以水蒸汽为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的原料气。
这一过程为吸热过程，故需外供热量，转化所需的热量由转化炉辐射段提供。
在镍催化剂存在下其主要反应如下：3.2.3转化气中CO变换变换工序的作用是使CO在变换催化剂存在条件下，与水蒸汽反应而生成CO2和H2，既降低后工序分离CO负荷，更增加了氢气产量降低了原料消耗。
其反应式如下：以上反应是可逆的放热反应，降低温度或增加H2O蒸汽用量，均有利于变换反应进行。
3.2.4变压吸附提氢吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
PSA氢提纯装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附氢提纯工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。
利用吸附剂的第一个性质，可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离提纯氢气的目的。
工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
正是吸附剂所具有的这种：吸附杂质组分的能力远强于吸附氢气能力的特性，使我们可以将混合气体中的氢气提纯。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
所谓分离系数是指：在达到吸附平衡时，（弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量）与（强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量）之比。
分离系数越大，分离越容易。
一般而言，变压吸附氢提纯装置中的吸附剂分离系数不宜小于3。
另外，在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾。
一般而言，吸附越容易则解吸越困难。
如对于C5、C6等强吸附质，就应选择吸附能力相对较弱的吸附剂如硅胶等，以使吸附容量适当而解吸较容易；而对于N2、O2、CO等弱吸附质，就应选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛、CO专用吸附剂等，以使吸附容量更大、分离系数更高。
此外，在吸附过程中，由于吸附床内压力是不断变化的，因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。
在变压吸附氢提纯装置常用的几种吸附剂中，活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体，一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备，主要用于气体的干燥。
硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅，它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络，一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲和力，而且对烃类和CO2等组分也有较强的吸附能力。
活性炭类吸附剂的特点是：其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性，加上活性炭所具有的特别大的内表面积，使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。
沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐，属于强极性吸附剂，有着非常一致的孔径结构，和极强的吸附选择性。
对于组成复杂的气源，在实际应用中常常需要多种吸附剂，按吸附性能依次分层装填组成复合吸附床，才能达到分离所需产品组分的目的。
吸附平衡：吸附平衡是指在一定的温度和压力下，吸附剂与吸附质充分接触，最后吸附质在两相中的分布达到平衡的过程。
在实际的吸附过程中，吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子引力束缚在吸附相中；同时吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附剂分子或其它吸附质分子得到能量，从而克服分子引力离开吸附相；当一定时间内进入吸附相的分子数和离开吸附相的分子数相等时，吸附过程就达到了平衡。
在一定的温度和压力下，对于相同的吸附剂和吸附质，该动态平衡吸附量是一个定值。
在压力高时，由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多，因而压力越高动态平衡吸附容量也就越大；在温度高时，由于气体分子的动能大，能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少，因而温度越高平衡吸附容量也就越小。
我们用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系，如下示意图：从上图的B→C和A→D可以看出：在压力一定时，随着温度的升高吸附容量逐渐减小。
吸附剂的这段特性正是变温吸附（TSA）工艺所利用的特性。
从上图的B→A可以看出：在温度一定时，随着压力的升高吸附容量逐渐增大；变压吸附过程正是利用上图中吸附剂在AB 段的特性来实现吸附与解吸的。
吸附剂在常温高压（即A点）下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分，然后降低杂质的分压（到B点）使各种杂质得以解吸。
在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择PSA、TSA或PSA+TSA工艺。
变温吸附法的循环周期长、投资较大，但再生比较彻底，通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化；变压吸附的循环周期短，吸附剂利用率高，吸附剂用量相对较少，不需要外加换热设备，被广泛用于大气量多组分气体的分离与纯化。
3.3工艺流程简述3.3.1本装置由脱硫及蒸汽转化工序、变换工序及PSA工序等组成，见工艺流程框图。
天然气制氢工艺流程框图3.3.2脱硫及蒸汽转化由界区外来的天然气进入蒸汽转化炉对流段的原料气预热盘管顶热至一定温度，进入脱硫槽使原料气中的硫脱至0.2PPm以下。
脱硫后的原料气与工艺蒸汽按一定比例进入混合气预热盘管，进一步预热到550~600℃，进入转化管，在催化剂的作用下，天然气中的大部分甲烷等烃类物质与水蒸汽反应生成CO2、CO和H2为主要成份的转化气。
甲烷转化所需热量是由燃烧燃料混合气提供。
转化气出转化炉进入废热锅炉产生～2.3MPa的饱和蒸汽。
出废热锅炉的转化气进入变换工序。
燃料天然气入烧咀前与变压吸附装置来的尾气混合，经预热后进入烧咀燃烧，向转化炉提供热量。
3.3.3变换由转化工序废热锅炉来的转化气进入变换炉，转化气中的CO在变换催化剂的作用下，与水蒸气反应生成以H2和CO2为主的变换气。
出变换炉的气体经废热锅炉、锅炉给水预热器回收热量，再经变换气冷却器降至常温，分离水后送PSA工段。
3.4 PSA提纯H2 本方案变压吸附采用7-2-3/P（7个吸附塔，2个塔同时吸附，3次均压）的工作方式。
每个吸附塔在一次循环中均需经历吸附（A）、一均降（E1D）、二均降（E2D）、三均降（E3D）、顺放（PP）、逆放（D）、冲洗（P）、三均升（E3R）、二均升（E2R）、一均升（E1R）以及终充（FR）等十一个步骤。
七个吸附塔在执行程序的安排上相互错开，构成一个闭路循环，以保证原料连续输入和产品不断输出。
4、主要设备及三剂4.1 主要设备序号名称规格数量，台（组）单重, kg 总重, kg 备注一、天然气转化工序1、反应器类1.1 脱硫槽15CrMoR/15CrMoⅢ21.2 一段转化炉多种 1 附烟道气废热锅炉 1 低合金钢 1 混合气加热器不锈钢 1 原料气预热器低合金钢1 蒸汽过热器碳钢1 烟道气废热锅炉2 碳钢1 废锅水预热器碳钢 1 燃烧气预热器不锈钢 11.3 中变炉低合金钢12、换热器类2.1 废热锅炉碳钢＋不锈钢12.2 变换气低压锅炉碳钢＋不锈钢12.3 锅炉给水预热器碳钢＋不锈钢12.4 中变水冷器不锈钢12.5 回路冷却器碳钢。