煤制氢耐硫变换工艺简解(下)祥解
煤制氢工艺
煤制氢工艺煤制氢工艺是一种利用煤炭、天然气等烃类化合物，在高温下加气化剂反应，制造氢气的工艺。
由于煤炭是一种主要的能源资源，其对世界经济和能源安全起着重要的作用，因此煤制氢技术被广泛应用。
下面详细介绍煤制氢工艺。
1.煤制氢技术原理煤制氢技术是一种从煤中提取氢气的技术，它与传统的天然气制氢、压水制氢等技术相比，具有独特的优点。
煤制氢技术利用高温下气体与煤反应产生气体化学反应，使煤中的烃类化合物分解，形成大量的气体，并且将氢和一些其他气体分离。
具体来说，煤制氢技术主要包括两个步骤：气化和氢气分离。
气化是指将煤和气化剂在高温下反应产生气体，而氢气分离则是将反应产生的气体进行分离和提纯，用于制造氢气。
（1）气化煤制氢工艺的气化过程主要包括干式气化、湿式气化和高效重油气化等几种方式。
干式气化是指在没有水的情况下，用氧气或气化剂与煤反应，生成氢气和一些其他气体。
湿式气化是指在水蒸气的存在下，将煤气化为氢气和一些其他气体。
高效重油气化是指将重油和煤混合在一起，经过一系列的反应产生气体。
（2）分离和提纯在气化过程中，煤和气化剂的反应产生了各种气体，其中包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、氮气等。
在煤制氢工艺中，需要将这些气体分离出来，然后进行提纯，使其可以直接用于制造氢气。
具体来说，分离和提纯主要包括焦化和升华法。
焦化是指将气化产物通过可控火焰燃烧，将其分离成不同的气体，然后进行纯度升华。
升华法是指将气化产物在高温下升华，使其分离成不同的气体，然后进行纯度升华。
3.煤制氢工艺的应用前景随着全球的经济和能源需求的增长，化石燃料的使用量也在不断增加。
而煤炭作为主要的化石燃料之一，其开采和利用对全球经济和能源安全起着重要的作用。
煤制氢技术是一种非常有前途的技术，可以利用煤炭资源生产大量氢气，为能源产业的发展提供新的方向。
目前，全球煤制氢技术正在不断发展，国内外的一些大型公司也开始研发煤制氢产品。
在未来，随着煤制氢技术的不断发展和成熟，其应用范围也将越来越广泛，煤炭资源的利用率也会大大提高。
煤制氢装置生产工艺
环保问题
1.煤制氢装置生产工艺：煤粉制备、煤气化、氢气提纯 煤制氢装置生产工艺 煤制氢装置的生产工艺主要分为三个阶段：煤粉制备、煤气化、和氢气提纯。 首先，煤粉通过破碎、筛分和干燥等预处理，制成适合煤气化的形态。接着，煤气化过程利用气化剂将煤转化为可燃气。然后，将得到的煤气进行进一步 提纯，分离出二氧化碳和剩余的杂质，得到高纯度的氢气。 2.煤制氢工艺虽可行，却引发环境问题 虽然煤制氢工艺在某些情况下是可行的，但是它涉及到许多环境问题。 首先，煤的开采和使用会产生大量的二氧化碳排放，导致全球变暖。这可能会加剧气候变化，引发极端天气，如洪水、干旱和飓风等。其次，煤制氢过程 中会产生大量的废水和废渣，这些废物可能含有有害物质，如重金属和有害化学物质。如果不妥善处理，这些废物可能会对环境和人类健康造成严重危害。 3.煤制氢的噪音与振动及可再生能源 此外，煤制氢过程中还会产生大量的噪音和振动，这可能会对周围的社区和环境造成负面影响。 为了解决上述环保问题，需要采取一系列的措施。首先，应该大力推广可再生能源，如太阳能、风能和水力发电。这些能源不会产生温室气体排放，有助 于减缓全球变暖的速度。 4.可再生能源替代煤制氢，环保与人类健康之选 其次，应该采用更环保的煤制氢工艺，例如使用生物质替代煤粉，或者使用更高效的煤气化技术。这些方法可以减少废水和废渣的产生，降低对环境的污 染。 此外，应该加强对煤制氢工厂的监管和管理，确保它们遵守环保法规和标准。这包括对排放物进行实时监测，对废物进行妥善处理，以及对噪音和振动进
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05. 氢气的分离和提纯
煤制氢装置生产工艺
煤制氢是一种通过使用煤炭来生产氢气的方法。其基本原理是先将煤炭转化 为气体燃料，然后在燃料重整过程中将气体燃料转化为氢气。以下是一个关 于煤制氢装置生产工艺的简要描述：
煤制氢（CTG）工艺概况
煤制氢（CTG）⼯艺概况导读：1、煤为原料制取氢⽓⽅法：焦化、⽓化；2、传统煤制氢技术和煤⽓化制氢⼯艺；3、煤⽓化制氢原理与⼯艺流程。
我国是世界上开发利⽤煤炭最早的国家。
2000多年前的地理名著《⼭海经》(现代多数学者认为《⼭海经》成书⾮⼀时，作者亦⾮⼈。
⼤约是从战国初年到汉代初年楚和巴蜀地⽅的⼈所作，到西汉刘歆校书时才合编在⼀起)中称煤为“⽯涅”，并记载了⼏处“⽯涅”产地，经考证都是现今煤⽥的所在地。
例如书中所指“⼥床之⼭”，在华阴西六百⾥，相当于现今渭北煤⽥麟游、永寿⼀带；“⼥⼉之⼭”，在今四川双流和什邡煤⽥分布区域内；书中还指出“风⾬之⼭”。
显然，我国发现和开始⽤煤的时代还远早于此。
在汉些史料中，有现今河南六河沟、登封、洛阳等地采煤的记载煤不仅⽤作柴烧，⽽⽬成了煮盐、炼铁的燃料。
现河南巩县还能见到当时⽤煤饼炼铁的遗迹。
汉朝以后，称煤为“⽯墨”或“⽯炭”。
可见我国劳动⼈民有悠久的⽤煤历史。
煤制氢技术发展已经有200年历史，在中国也有近100年历史。
我国是煤炭资源⼗分丰富的国家，⽬前，煤在能源结构中的⽐例⾼达70%左右，专家预计，即使到2050年，我国能源结构中，煤仍然会占到50%。
如此⼤量的煤炭使⽤将放出⼤量的温室⽓体CO2。
现在我国已经是世界CO2排放第⼀⼤国，受到巨⼤的国际压⼒。
洁净煤技术将是我国⼤⼒推⾏的清洁使⽤煤炭的技术。
在多种洁净煤技术中煤制氢，可以简称为CTG( Coal to gas)，将是我国最重要的洁净煤技术，是清洁使⽤煤炭的重要途径。
■煤为原料制取氢⽓⽅法：焦化、⽓化以煤为原料制取氢⽓的⽅法主要有两种：⼀是煤的焦化(或称⾼温⼲馏)，⼆是煤的⽓化。
焦化是指煤在隔绝空⽓条件下，在900-1000℃制取焦炭，副产品为焦炉煤⽓。
焦炉煤⽓组成中含氢⽓55%-60%(体积分数)、甲烷23%~27%、⼀氧化碳6%~8%等。
每吨煤可得煤⽓300~350m3，可作为城市煤⽓，亦是制取氢⽓的原料。
制氢工艺的几种路线及转化工艺介绍
制氢工艺技术路线前言：在制氢工艺路线选择上，采用不同原料和工艺有多种选择，但长时间以来以天然气为原料制氢的工艺路线一直占有重要的地位，尽管能源危机以来，天然气一直在涨价，煤炭制氢工艺路线受到了较大的重视。
国外在进行了利用太阳能、水能、风能及海洋能等制氢实验性研究后，预测电解水用于制氢的前景不可估量，但规模化生产还需要一定时间。
天然气制氢由于其工艺流程较短，建设投资少，天然气的主要成分——甲烷转化为氢气的效率极高，具有生产率高，总能耗低等优点，它在目前和今后一段时间内仍有很大的竞争力。
摘要：本文主要介绍了各种制氢工艺路线，详细介绍了应用较广的烃类蒸汽转化制氢工艺及反应机理。
一、制氢工艺简况国外制氢的主要工艺方法有以烃类(天然气等)为原料的自热转化法、蒸汽转化法和以石油、重油为原料的部分氧化法等制氢工艺，还有利用氨厂弛放气、甲烷化尾气、甲醇尾气、催化重整尾气等富氢气体用变压吸附、低温法或薄膜渗透等方法精制得到一定纯度的氢气。
在众多的制氢工艺路线中以烃类(天然气)为原料的蒸汽转化等工艺在制氢工业上占有较大的优势。
蒸气-烃类转化制氢法这种工艺技术起源较早，最初是在1913～1927年研究发展起来的。
当时，最初包括的主要工艺有Foster、Topsoe，Technip(KT1)、Uhde、Linde等等。
近二十年来，随着科学技术的发展，变压吸附(PSA)技术逐渐得到成熟和完善，在制氢工艺中用能耗较低的PSA净化分离系统。
该系统在简化流程和操作，实现节能等方面效果明显。
近年来，由于炼油行业需要更多的氢气用于加氢处理原油，氢气用量快速增长，制氢装置的规模越来越大。
据统计，采用Technip(KT1)、Uhde、Linde三家工艺技术建设的大型制氢装置业绩最多。
目前，在加拿大建设的最大的单系列甲烷蒸汽转化法制氢装置中便采用了Technip(KT1)工艺，能力达23.6万标准立方米／小时。
甲烷蒸汽转化法制氢工艺的技术核心是蒸汽转化部分，蒸汽转化工序关键设备是转化炉，它包括辐射段和对流段，多年来改进的重点是辐射段转化系统的设计和优化对流段热回收工艺。
煤制氢工艺流程介绍
煤制氢工艺流程介绍煤是一种常见的化石能源，具有丰富的储量和广泛的应用。
然而，煤的燃烧会产生大量的二氧化碳，是主要的温室气体排放源之一。
为了减少对环境的影响，研究人员一直在探索煤的高效利用途径，其中之一就是将煤制成氢气。
煤制氢是一种利用煤作为原料，通过化学反应将其转化为氢气的工艺。
下面将介绍一种常见的煤制氢工艺流程。
选取适合的煤种作为原料。
煤可以分为不同等级，不同等级的煤在化学成分和燃烧特性上有所差异。
通常选择高品质的煤作为原料，以提高氢气产率和质量。
接下来，煤炭经过煤气化反应转化为合成气。
煤气化是指在高温和缺氧条件下，煤与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的化学反应。
这一步骤通常在煤气化炉中进行。
煤气化炉内的高温和催化剂的存在促使煤中的碳氢化合物分解，形成合成气。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气组成。
为了提高合成气的质量，通常需要对合成气进行净化处理。
净化过程包括去除杂质和调节气体组分比例。
去除杂质的方法包括吸附、洗涤和脱硫等。
调节气体组分比例的方法主要是通过调整反应条件控制反应的选择性。
将净化后的合成气通过水煤气变换反应（WGS反应）进一步转化为富氢气体。
WGS反应是指将一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的化学反应。
这一步骤通常在WGS反应器中进行，反应器内的催化剂可以提高反应速率和选择性。
对产生的富氢气体进行精制和纯化处理。
精制和纯化的目的是去除残余的杂质和调整氢气的纯度。
常用的处理方法包括吸附、压缩和分离等。
通过这些处理步骤，可得到高纯度的氢气。
总结一下，煤制氢的工艺流程主要包括煤的选取、煤气化反应、合成气净化处理、WGS反应和氢气精制纯化等步骤。
这种工艺可以将煤这种常见的化石能源转化为清洁的氢气，减少对环境的影响。
煤制氢技术在能源转型和减排方面具有重要的应用前景，为实现清洁能源的可持续发展做出了贡献。
煤制氢工艺流程
煤制氢工艺流程煤制氢是一种通过煤炭资源转化为氢气的工艺，在能源转型和减少碳排放的背景下，煤制氢成为一种潜在的清洁能源解决方案。
下面将介绍煤制氢的工艺流程。
煤制氢的工艺主要包括煤气化、气体净化和氢气分离三个步骤。
首先是煤气化步骤。
该步骤将煤炭在高温和高压条件下与氧气或蒸汽反应，产生一种混合气体，即合成气。
合成气主要由氢气、一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷等组成。
煤气化反应可以使用不同的反应器，常见的有固定床煤气化反应器和流化床煤气化反应器。
固定床煤气化反应器将煤块装入反应器中，通过气体在煤层中的渗透来实现气化反应；而流化床煤气化反应器则通过在煤床中持续注入气体来保持颗粒的浮动状态，并与气体发生反应。
接下来是气体净化步骤。
合成气中含有很多杂质，如硫化氢、苯和氨等，需要经过净化来去除。
常见的净化方法包括吸附法和脱硫脱氨法。
吸附法通过将合成气经过吸附剂层进行吸附，将杂质分离出来。
脱硫脱氨法则是通过将合成气经过吸收剂进行吸收，并进行化学反应来去除杂质。
最后是氢气分离步骤。
经过净化后的合成气中含有一定量的氢气，需要进行进一步的提纯。
常见的分离方法有压力摩擦法和膜分离法。
压力摩擦法是将合成气通过一系列的膜孔或孔隙，通过压力差将氢气和其他气体分离。
膜分离法则是通过透过膜的气体分子大小和亲和性的不同来实现氢气的分离。
在整个工艺流程中，还需要对各个步骤的废气进行处理和回收利用。
例如，煤气化反应产生的尾气可以通过余热回收来提高能源利用效率。
气体净化步骤产生的废气可以通过吸收剂再生或气体燃烧来消除有害物质。
需要注意的是，煤制氢工艺虽然可以将煤炭转化为氢气，但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先是煤气化过程产生的二氧化碳排放问题，需要采取碳捕集和封存等措施。
其次是氢气分离技术的成本问题，目前大部分分离方法仍存在较高的投资和运营成本。
总的来说，煤制氢工艺流程包括煤气化、气体净化和氢气分离三个步骤，通过这些步骤可以将煤炭转化为氢气，并减少碳排放。
耐硫变换技术及其在煤化工中的应用
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煤制氢工艺原理
煤制氢工艺原理煤制氢是一种重要的化学转化过程，通过煤质处理合成氢气。
它是将煤质中的碳元素和水分经过特殊处理和装备，分解成碳氢碳氧物质的技术。
煤质氢气在化工、能源和军用领域都有重要的应用。
煤制氢是一种利用水-煤空气混合物制备氢气的有效方法，它可以使我们节约大量的能源，为国家的经济增长提供重要的动力支持。
煤氢合成工艺要求在指定条件下进行煤质处理，从而获得合成氢气。
煤氢合成一般分为三个阶段：气化、氧化和吸收。
在气化过程中，将煤水混合物置于气化室中，通过加热和碳氢氧化反应，将煤水混合物分解成氢气、水和少量碳气体；在氧化过程中，将空气通入气化室中，利用空气中的氧气进行氧化反应，从而将少量碳气体消去；在吸收过程中，将吸收剂（如含碱浸出液）通入气化室中，利用吸收剂之间的化学反应将水分和少量的碳气体吸收，从而获得纯氢气。
煤氢合成工艺除了要求原料煤质优良、操作过程设备设计合理、吸收剂工艺布置合理外，还要求采用微处理和自动控制技术，以保证煤质氢合成工艺操作规范、稳定、准确。
微处理包括计算机检测、多参数检测和自动控制等技术，其中计算机检测是煤氢合成技术的核心技术，它可以监测气体的组分成分和气体的流量，有助于控制煤水混合物的运行状态，以确保合成的氢气质量。
煤氢合成工艺可以从几个方面获得技术优势，即：（1）低能耗高效煤氢合成；（2）更快捷的制备速度；（3）高效率的吸收剂；（4）可靠的装备维护；（5）可持续性发展。
这些技术优势都是煤气合成工艺发展的核心，为依赖煤气合成过程制备高品质氢气提供了可能性，因此在能源和化工行业有着越来越重要的作用。
综上所述，煤氢合成工艺是一种重要的能源来源，它可以节约能源，提高煤质合成氢气的效率和品质，对现代社会的经济发展具有重要意义。
煤氢合成工艺的未来发展空间是巨大的。
预计，随着技术的不断进步，煤氢合成工艺将有望得到更大规模的应用，从而为我们的社会贡献更多。
本文从煤制氢工艺原理出发，阐述了其工艺过程，以及煤氢合成工艺在能源行业中的重要意义，并对其未来发展前景做出了一定的展望。
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废锅的作用及结构
废锅是较大的U型管式换热器，同时产生大量的 蒸汽，通过调节废锅压力来调节与变换气换热量 的大小，控制好废锅液位 废锅中Cl-≤300mg／L，碱度：3—10mg, PH值：10—12
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废锅开车
1.检查关闭锅炉出口蒸汽阀,排污导淋阀,废锅放空 阀打开. 2.打开锅炉给水进废锅阀组,给废锅建立液位至正 常范围. 3.耕具生产需要适当开废锅工艺出口阀,同时适当 关工艺气付线. 4.关闭废锅放空阀,观察废锅压力至工作压力后打 开蒸汽出口阀组.的触媒粉碎，结皮，烧结 工艺气H2S浓度降低等原因而导致的 触媒反硫化而失活活性组分流失 因毒物的带入而使触媒中毒 因杂物堵塞微孔或高温烧结等原因导致的 触媒比表面积降低 因触媒长期在较高瘟下使用而导致的低温活性下降
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硫化机理
CoO+H2S=CoS+H2O MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O CS2+4H2=2H2S+CH4 COS+H2O=H2S+CO2
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硫化过程中不正常的情况处理
1.床层温升缓慢 半水煤气量或N2量过高,入口温度控制较低,可通过提高 入口温度来进行调节. 2.升温硫化注意事项 a.升温硫化过程中应保持床层温度平稳上升,不可操之过 急,忙于调节造成超温 b.及时排放冷凝水,防止带入催化剂床层,影响催化剂的强 度及活性. c.硫化期间要始终保持H210%左右,以保证S加入后有足 够地氢解. d.S的加入量一次不可太多,应采取多次少量的原则加入, 防止超温
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汽提塔作用
主要汽提第四水分离器脱出的NH3,用低压 蒸汽汽提，并回收利用热量
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四、升温硫化及硫化理
升温
1、升温气体在HV2110放空 2、引N2对变换炉催化剂进行氮气升温,升温时控 制压力在2.0MPa,升温氮气流量1000016000Nm3/hr温时严格控制速率≤50℃/hr 3、当床层温度升至110-120℃时,恒温3-4hr以释 放催化剂内吸附水,拉平床温.此阶段各导淋及分离 器应加强排水 4、当床层温度升至200-220℃时恒温约4hr,拉平 炉床层温度.
原料气带水，压力波动等各种因素造 成的触媒粉化，结皮 床层超温等因素造成的触媒烧结 原料气中粉尘等杂质阻塞触媒表明 触媒分布不均匀，气流偏流 生产负荷过重
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导致触媒失活的因素
水煤气带水带氧等各种原因造成的触媒粉碎，结 皮，烧结 工艺气H2S浓度降低等原因而导致的 触媒反硫化 而失活 活性组分流失 因毒物的带入而使触媒中毒 因杂物堵塞微孔或高温烧结等原因导致的 触媒比 表面积降低 因触媒长期在较高瘟下使用而导致的低温活性下 降
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反硫化及防止
MoS2+2H2O=MoO2+2H2S —Q CoS+H2O=CoO+H2S —Q 影响因素有：水气比，床层温度，工艺气中H2S 浓度 较低的水气比，较低的床层温度，较高的H2S浓 度有利于抑制反硫化反应的发生
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导致变换炉阻力增大因素
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变换系统的几种腐蚀
介质腐蚀 应力腐蚀 冲刷腐蚀 露点腐蚀 防H2蚀可采用CrMo合金钢 酸性腐蚀可用不锈钢 冲刷腐蚀采用厚壁碳钢
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思考题
1.变换系统的几种腐蚀？有何措施？ 答：介质腐蚀.应力腐蚀.冲刷腐蚀.露点腐蚀 措施：防H2蚀可采用CrMo合金钢，酸性腐蚀可用不锈钢，冲刷腐蚀采用厚 壁碳钢。 2.导致变换炉阻力增大因素
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硫化
1、硫化开始时床层温度在200-220℃范围 2、根据煤气外管的压力确定硫化时的系统 压力,同时把N２量加至最大. 3、配入工业气在10%左右,煤气量为 5200Nm3/h左右 4、硫化过程入口温度应维持在200-250℃, 硫化末期不得超过300℃,床层温度不得高 于400℃.