变压吸附制氢工艺技术说明(21页)
将工艺流程设定为如下流程
分别简述其流程如下 z
(1)
压缩工序
压缩工厅 由 2 台 CI 开 l 备 ) 三级往复式压缩机组成。由于本装置的原料气中的 ，
茶含量非常低(仅为 5mg/Nm勺 ， 所以 ， 即使到 了 压缩三段也不会在三级冷却器中出现
茶结晶堵塞管道的问题。因此 ， 来自界区外的焦炉煤气首先经压缩机的 级加压至~
在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中，活性氧 化铝类属于对水杳强亲和
力的固体 ，
干燥。
般采用三水合侣或三水铝矿的热脱水或热活化法制备 ，主要用于气体的
硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅 ， 它是胶态 二氧化硅球形控子的刚
性连续网络 ， 一般是 由 硅酸饷溶液和无机殴混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲
附剂选择吸附的条件下一次性除去氢以外的绝大部分杂质 ， 获得纯度大于 99.9% 的
粗氢气 ， 从塔顶排出送净化工序。 当被吸附杂质的传质区 前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某
停止吸附 ， 转入再生过程。
位置时 ，
吸附剂的再生过程依次如下
a 均压阵压过程 这是在吸附过程结束后 ， 顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完
品氢
il\
O .02 MPa 解 吸气
4
3)
装置 工艺流程描述
本装置中焦炉煤气组成复杂且产品氢纯度要求高 ， 因而本装置工艺流程由压缩工
序、预处理工序 、 变压吸附工 序和净化工序组成。由 于 原料气中的硫\茶及焦油含量很 低 ， 所以在考虑工 艺流程设计时 ， 为节省用户的投资额同时又能保证装置的正常运行 ，
0.22MPa(G) ， 然后进入压缩机第二和第 三级压缩至~ 1.7讯。a(G)后进入后续预处理系
统。
(2)
预处理 工序，
预处理系统主要由 2 台除油塔 、 2 台预处理I菁 、 l 台解吸气加热器、 l 台解吸气缓
冲罐组成。 来自压缩三段 ， 压力为~ 1.7MPa(G) 的焦炉煤气进入预处理工序后 ， 首先经过除
成吸附剂的吸附与再生循环 ， 达到连续分离气体的目的。 吸附剂 = 工业 PSA-H 2 装置所选用的吸附剂都是具有较大比表而积的固体颗粒 ， 主要有活
性氧化铝类、活性炭类 、 硅胶类和分子筛类吸附剂 : 另外还杳针对某种组分选择性吸
附而研制的特殊吸附材料 ， 如 co 专用 吸附剂和碳分子筛等。吸附剂最重要的物理特 征包括孔容积、孔径分布、表丽积和表丽性质等。不同的吸附剂由于奋不同的孔隙大
般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择 PSA 、 TSA 或
也不能完全解吸 ， 因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺
一种是用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行 " 冲洗飞便被吸附组分的分压
大大降低 ， 将较难解吸的杂质冲洗出来 ， 其优点是在常压下即可完成 ，不再增加任何 设备 ，但缺点是会损失产品气体 ， 降低产品气的收率。
即 = 化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物
理吸附。变压吸附 ( P SA ) 气体分离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 布化学反应 ， 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 ， 井且这种吸附是完全可逆的。 变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附J\1J在这种物理吸附中所具
另一种是利 用抽真空的办法降低被吸附组分的分压 ， 使吸附的组分在负压下解吸
出来 ， 这就是通常所说的真空变压吸附(Vacuum Pressure Swing Abso叩tion，缩写为
VPSA) . VPSA 工艺的优点是再生效果好，产品收率 高 ， 但缺点是需要增加真空泵。
在实际应用过程中 ， 究竟采用以上何种工 艺 ， 主要视原料气的组成性质、原料
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
2
得到 能茧 ， 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
的吸附剂和吸附质 ， 该动态平衡吸附量是一个定值。
定的温度和压力下 ， 对于相同
和力 ， 而且对怪类和 CO 2 等组分也有较强的吸附能力。
活性炭类吸附剂的特点是
其表而所具有的氧化物基团和无机物杂质使表丽性质
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
种含碱土元素的结晶态偏硅t吕西费盐 ， 属于强极性吸附剂 ，
油塔分离掉其中夹带的油滴 ， 然后自塔!民进入预处理塔 ， 其中一 台 处 于 吸附脱油、脱
硫茶状态 、
台处于再生状态。当预处理塔吸附焦油、硫和茶饱和后即转入再生过程。
预处理塔的再生过程包括 :
时 降压过程
预处理塔逆着吸附方向 ， 即朝着入口端卸压 ， 气体排至煤气管网。
b) !JQ热脱附杂质
用 PSA 工序副产的解吸气经加热至 140~ 160 'C 后逆着吸附方向吹扫吸附层 ， 使
小分布、不同的比表丽积和不同的表丽性质 ， 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。
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泪线和动态下的穿透 曲线来评价的。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
定的站在度
下 ， 测定 出 各气体组份在吸附剂上的平衡吸 附盘 ， 将不 同压力下得到的平衡吸附量用
曲线连 接而成的 曲 线。
不 同温度下的吸附等温线示意图
眼 附 量
Ll Qtp Ll Qp
变压吸附变 温 吸Ll QtA 附Tl
T2
D
温度 T2 > Tl
C
PI
从上图的 B→ C 和 A→ υ 可以看出 在压力
容易则解吸越困难。如对于 c"
C，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 ， 以便吸附容量适当而解吸较容易 ， 而对于 陀、 O 2 、 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等 ， 以便吸附容量更大、分离系数更高。
此外 ， 在吸附过程中 ， 由于吸附床内压力是周期性变化的 ， 吸附剂要经受气流的 频繁冲刷 ， 因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。
( Ai: 吸附质 1 的平衡吸附量 . Kl~ K 2:
吸附常数 . P :
I + K2 . Xi.P
吸附压力 ， Xi: 吸附质 1 的摩尔组成)。 在通常的工业变压吸附过程中 ， 由于吸附 --解吸循环的周期短(一般只有数分钟) ，
吸附热来不及散失，恰好可供解吸之用 ， 所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化
(3)
变压吸附工序
本装置变压吸附 ( PSA ) 工序采用 5-1-3 PSA 工 艺 ， 即装置由五个吸附塔组成，
其中一个吸附塔始终处于进料吸附状态 ， 其 工 艺过程由吸附、 三 次均压降压、顺放 、 逆放、冲洗、 三 次均压升压和产品最终升压等步骤组成，具体工 艺过程如下 .
经过预处理后的焦炉煤气自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附1苔， 在吸
有的两个基本性质 = 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
个性
质 ， 可实现对混合气体 中 某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯 : 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
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 ， 吸附分离过程实际上都是
个平衡吸附过程。在实际
的吸附过程中 ， 吸附质分 子会不断地碰撞吸附剂表而并被吸附剂表丽的分子引力束缚
成再生的较低压力吸附塔的过程 ， 这
过程不仅是降压过程 ， 更是回收床层死
空间氢气的过程 ， 本流程共包括了 三 次连续的均压降压过程，以保证氢气的充
分回收。
b
顺放过程
在均压回收氢气过程结束后 ， 继续顺着吸附方向进行减压 ， 顺放出来的氢气放
入顺放气缓冲罐中混合并储存起来 ， 用作吸附塔冲洗的再生气源。
在压力商时 ，由 于 单位时间内撞击到吸附剂表而的气体分子数多 ，
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 ， 能被吸附剂表而
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
关系 ， 吸附等温线就是在
茶 、 焦油、 NH 3 、 H 2 S 及其它芳香族化合物在加泪下得以完全脱附 ， 再生后的解
吸气送回焦炉煤气管网。 c) 冷却吸附剂 脱附完 毕 后 ， 停止加热再生气 ， 继续用常温解吸气逆着进气方向吹扫吸附床层 ， 使之冷却至吸附温度。吹冷后的解吸气也送回焦炉煤气管网。
d) 升压过程
5
用处理后的煤气逆着吸附方向将预处理塔加压至吸附压力 ， 至此预处理塔就又 可以进行下一次吸附了。
o
工艺技术说明
1 、吸附制氢装置 工 艺技术说明
])
工艺原理
制氢操作规程（变压吸附部分）
制氢操作规程（变压吸附部分）第一篇：制氢操作规程(变压吸附部分)甲醇重整制氢操作规程—变压吸附第 1 页共 8 页生产部第二部分变压吸附部分主题内容本操作规程描述了甲醇重整制氢的工艺控制、设备运行的操作规范，以及操作中的注意事项、异常情况的处理；通过实施本操作规程，确保甲醇重整制氢的质量和设备的正常运行，减少事故的发生。
2 适用范围本操作规程适用甲醇重整制氢装置的操作与控制。
3 职责3.1 生产部管理人员负责本工艺操作规程的编制、修改、监督与管理。
3.2 制氢岗位操作人员负责执行本操作规程。
4 工作程序4.1 装置概况 4.1.1 概述本装置采用变压吸附（简称PSA）法从甲醇转化气中提取氢气，在正常操作条件，转化气的处理量可达到800NM3--1200NM3/h。
在不同的操作条件下可生产不同纯度的氢气，氢气纯度最高可达99，9995%。
4.1.2 吸附剂的工作原理本装置采用变压吸附（PSA）分离气体的工艺，从含氢混合气中提取氢气。
其原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附，同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料中杂质组份，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
整个操作过程是在环境温度下进行的。
4.1.3 吸附剂的再生吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的：（1）吸附塔压力降至低压吸附塔内的气体逆着原料气进入的方向进行降压，称为逆向放压，通过逆向放压，吸附塔内的压力直到接近大气压力。
逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排出吸附塔。
（2）抽真空吸附床压力下降到大气压后，床内仍有少部分杂质，为使这部分杂质尽可能解吸，甲醇重整制氢操作规程—变压吸附第 2 页共 8 页生产部要求床内压力进一步降低，在此利用真空泵抽吸的方法使杂质解吸，并随抽空气体带出吸附床。
（3）吸附塔升压至吸附压力，以准备再次分离原料气 4.2 工艺操作本装置是有5台吸附塔（T201A、B、C、D、E）、二台真空泵（P203A、B）、33台程控阀和2个手动调节阀通过若干管线连接构成 4.2.1 工艺流程说明工艺过程是按设定好的运行方式，通过各程控阀有序地开启和关闭来实现的。
变压吸附操作手册
变压吸附（PSA）制氢装置操作运行说明书第一章前言本装置是采用变压吸附（PSA）法从富氢气体中回收或提取氢气。
改变操作条件可生产不同纯度的氢气，氢气最高纯度可达99.999％以上。
本装置采用气相吸附工艺，因此，原料气不含有任何液体或固体。
在启动和运转这套装置之前，要求操作人员透彻地阅读本操作运行说明书，因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂的损坏。
本说明书中涉及到的压力均为表压，组分浓度均为摩尔百分数，流量除专门标注外均为标准状态下的流量。
第二章工艺说明本装置为五塔PSA制氢装置，它的关键部分由五个吸附塔（以下简称A、B、C、D、E塔）和33个气动阀组成。
另外，为提高氢气回收率和氢气纯度，本系统配备了两台真空泵（一开一备）和一台真空缓冲罐；在系统出口管道上装有一台压力调节阀，用以调节、稳定系统操作压力。
解析气直接通过消声阻火器放入大气或输入燃料系统作燃料。
一、工作原理和过程实施本装置采用变压吸附（PSA）分离气体的工艺，从甲醇重整气（包括各种含氢气体）中提取氢气。
其原理是利用所采取的吸附剂对不同吸附质的选择吸附和吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，将原料气在压力下通过吸附床层，高压吸附除去原料中杂质组分，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。
小分子的氢气不被吸附而通过吸附床层,达到氢和杂质组分的分离, 得到产品氢气。
整个操作过程是在环境温度下进行。
吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的:1.吸附塔压力降至低压首先是顺着吸附的方向进行降压（以下简称均压），此时有一部分吸附剂仍处于吸附状态；２.逆向放压逆向放压时，被吸附的杂质部分从吸附剂中解吸，并被排出吸附塔；３.升压吸附塔升压至吸附压力，以准备再次对原料气进行分离。
本装置采用五塔三次均压变压吸附过程，即每个吸附塔在一次循环中均需要经历吸附（Ａ）、一次均压（1ED）、二次均压（2ED）、三次均压（3ED）、逆向放压（D）、真空解吸（V）、一次升压（3ER）、二次升压（2ER）、三次升压（1ER）以及最终升压（FR）等十个步骤。
变压吸附提氢
变压吸附提氢
变压吸附提氢（Pressure Swing Adsorption, PSA）是一种常用的氢气分离和纯化技术。
该技术基于氢气与其他气体在不同条件下的吸附性质不同，通过调节吸附材料的压力来实现氢气的分离和纯化。
变压吸附提氢的原理是利用吸附剂对氢气和其他气体的选择性吸附特性。
通常，吸附剂会选择性地吸附氢气，而其他气体则被排除。
通过在不同压力下调节吸附剂的吸附和解吸过程，可以实现对氢气的分离和纯化。
变压吸附提氢的过程通常包括以下几个步骤：
1. 压缩：将气体混合物压缩至较高压力，使氢气与其他气体更容易被吸附剂吸附。
2. 吸附：将压缩后的气体混合物通过吸附塔，吸附剂会选择性地吸附氢气，而其他气体则被排除。
3. 解吸：降低吸附塔的压力，使吸附剂释放吸附的氢气。
4. 重复：根据需要，可以通过多个吸附塔的交替使用，实现连续分离和纯化过程。
变压吸附提氢技术具有操作灵活性高、分离效率高、能耗低等优点，广泛应用于氢气制备、氢气纯化和氢气储存等领域。
同时，变压吸附提氢技术也可以与其他氢气分离和纯化技术结合使用，以进一步提高氢气的纯度和产量。
变压吸附(PSA)法制氢操作规程之欧阳家百创编
变压吸附（PSA）法欧阳家百（2021.03.07）变换气制氢操作手册（工艺部分）XXXX化工有限公司2009年9月第一章前言第二章工艺说明第一节装置概述第二节一段系统工作原理和过程实施第三节二段系统工作过程第四节工艺流程第三章变压吸附装置的开停车第一节系统的置换第二节系统仪器仪表及自控系统开车前的准备工作第三节系统试车第四节系统运行调节第五节系统停车第六节系统停车后的再启动第四章安全技术第一节概述第二节本装置有害物质对人体的危害及预防措施第三节装置的安全设施第四节氢气系统运行安全要点第五节消防第六节安全生产基本注意事项第五章安全规程第一章前言本装置是采用两段法变压吸附（Pressure Swing Adsorption 简称PSA）工艺分离原料气，获得合格的二氧化碳及产品氢气。
其中一段将原料气中二氧化碳分离提浓（≥98.5%）后送往下工段，脱除部分二氧化碳后的中间气再经二段完全脱除CO2及其他杂质气体，使产品氢气中H2含量≥99.9%。
装置设计参数如下：原料气组成（V）：H2 N2 CO2 CO CH441～43% 0.5～2% 55～60% 0.5～2% ～1.0%处理能力： 4500Nm3/h中间气CO2含量： 10%（V）产品氢气中H2含量：≥99.9%产品气CO2浓度：≥98.5%吸附压力：一段 0.72～0.977MPa（G）二段 0.7～0.957MPa（G）吸附温度：≤40℃本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺，就本工艺特点而言，氢气中杂质含量越低，氢气等气体回收率就越低。
所以操作中不应单纯追求氢气的纯度，而应视实际需要，控制适当纯度，以获较高的经济效益。
在启动和运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂损坏。
本手册中所涉及压力均为表压，组成浓度均为体积百分数，以下不再专门标注。
第二章工艺说明第一节装置概述本装置由两个系统组成，即一段和二段。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢（Pressure Swing Adsorption，PSA）是一种常见的氢气分离和纯化技术，用于从混合气体中提纯氢气。
该技术的原理是利用吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性，在不同压力下实现对氢气的分离和纯化。
本文将重点介绍PSA制氢的原理、设备和应用，以及相关的优缺点和发展趋势。
一、PSA制氢的原理PSA制氢的原理基于吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性。
通常情况下，PSA系统包括两个吸附塔或更多，并在一定的压力下进行交替工作。
工作过程主要包括吸附、脱附、再生和压力升降四个步骤。
1.吸附PSA系统的吸附塔含有一种或多种高效的吸附剂，如活性炭、分子筛等。
当混合气体进入吸附塔时，氢气分子由于具有较高的吸附性能，会被吸附剂吸附，而其它气体分子则较少被吸附。
2.脱附随着吸附塔中氢气的逐渐吸附，吸附塔内的压力逐渐上升。
当压力上升到一定程度时，吸附剂对氢气的吸附能力会降低，从而使已吸附的氢气分子开始脱附。
此时，吸附塔内的氢气会随着逆流的惰性气体流动而脱附出来。
3.再生当吸附塔内的吸附剂饱和吸附后，需要对吸附塔进行再生，使吸附剂重新具备吸附性能。
通常采用减压或加热等方法来实现吸附剂的再生，从而使吸附塔恢复到初始状态。
4.压力升降PSA系统需要在不同的压力下进行吸附、脱附和再生，通过控制阀门和压缩机等设备来实现吸附塔的压力升降。
通常情况下，一个吸附塔进行吸附操作，而另一个吸附塔进行再生操作，随后通过压力升降的方式进行切换工作。
综上所述，PSA制氢的原理是利用吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性，在不同压力下实现对氢气的分离和纯化。
通过交替操作不同的吸附塔，实现了对混合气体中氢气的分离和纯化。
二、PSA制氢的设备PSA制氢的主要设备包括吸附塔、气体压缩机、阀门、控制系统等。
下面将分别介绍吸附塔和气体压缩机等设备的主要特点和作用。
1.吸附塔吸附塔是PSA制氢的核心设备，用于进行气体的吸附、脱附和再生操作。
简述变压吸附制氢工艺
关键设备与材料
关键设备与材料
关键设备
变压吸附制氢工艺的关键设备包括
原料气预处理设备：用于去除原料气 中的杂质
吸附塔：装填有吸附剂的吸附塔是实 现氮气和氢气分离的核心设备
压力调节器：用于控制原料气和产品 气的压力
解吸器：使被吸附的氮气解吸
产品气输出设备：用于输出产品气
吸附剂再生设备：在较低压力下使吸 附在吸附剂上的氮气完全解吸
吸附剂再生：完成上述步骤后， 需要对吸附剂进行再生处理，以 便进行下一轮的吸附过程。再生 通常是在较低压力下进行的，以 使吸附在吸附剂上的氮气完全解
吸
1
2
3
4
5
加压吸附：将预处理后的原料气 在加压条件下通过装填有吸附剂 的吸附塔，此时氮气被吸附剂选 择性吸附，而氢气则通过吸附塔
继续前行
产品气处理：解吸后的氮气作为 产品气输出，而氢气则可能需要 进一步处理，如进行纯化或液化
变压吸附制氢工艺的流程 通常包括以下几个步骤
原料气准备：首先，需要将原料 气进行预处理，以去除其中的杂 质，如二氧化碳、水分等，避免 这些杂质对后续的吸附过程产生
影响
工艺流程
减压解吸：经过加压吸附后的吸 附塔，通过减压手段使被吸附的 氮气解吸，同时使氢气继续留在 吸附剂中。这一步实现了氮气和
氢气的分离
简述变压吸附制 氢工艺
指导老师：xxx
-
1 工艺流程 2 关键设备与材料
简述变压吸附制氢工艺
变压吸附(PSA)制氢工艺是一种常用的制备氢 气的方法，其通过吸附剂在加压和减压之间变
化，实现对氮气和氢气的选择性吸附和解吸
这种工艺具有高效、环保、操作简便等优点， 广泛应用于工业和实验室领域
变压吸附(PSA)氢气提纯技术 Microsoft Word 文档
工艺原理：
变压吸附(PSA)技术是：利用不同吸附剂对不同物质的吸附能力，吸附速度和吸附容量的不同，以及吸附剂对混合气体中各种组分的吸附容量随压力而变化的物理特性。
采用自动控制阀门开关，自动实现升压吸附、降压解析的气体分离过程。
应用领域：
PSA提纯氢：
我公司成功地从合成氨厂的变换气、弛放气、精练气，炼油厂的催化裂化气、石油裂解气，钢铁厂的焦炉煤气、水煤气，三氯氢硅合成尾气、多晶硅还原尾气和多种富氢混合（H2 大于25%，P大于0.6MPa）尾气中提纯出纯氢和高纯氢。
现已广泛用于：电子、冶金、热处理、通讯等行业作为保护气。
用于油脂、香料、糖醇、（山梨醇、木醇糠醇）双氧水、炼油、染料等加氢。
用于石化、医药农药中间体、有机合成、等行业。
PSA：空气分离，提取O2、N2
PSA：氨碳分离，提取NH3、CO2、CO等。
焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程
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焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程
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变压吸附制氢系统 操作说明
\变压吸附制氢系统操作说明一、工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料，在220～280℃下，专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气，其原理如下：主反应：CH3OH＝CO＋2H2+90.7 KJ/molCO＋H2O＝CO2＋H2-41.2 KJ/mol总反应：CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2+49.5 KJ/mol副反应：2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O -24.9 KJ/molCO＋3H2＝CH4＋H2O -+206.3KJ/mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为：H273～74％CO223～24.5％CO ～1.0％CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
本工艺技术有下列特点：1.甲醇蒸汽在专用催化剂上裂解和转化一步完成。
2.采用加压操作，产生的转化气经过氢气压缩机的进一步加压，即可直接送入变压吸附分离装置，降低了能耗。
3.与电解法相比，电耗下降90%以上，生产成本可下降40～50%，且氢气纯度高。
与煤造气相比则显本工艺装置简单，操作方便稳定。
煤造气虽然原料费用稍低，但流程长投资大，且污染大，杂质多，需脱硫净化等，对中小规模装置不适用。
4.专用催化剂具有活性高、选择性好、使用温度低，寿命长等特点。
5.采用导热油作为循环供热载体，满足了工艺要求，且投资少，能耗低，降低了操作费用。
二、工艺过程简述工艺流程简图如图所示。
甲醇和脱盐水按一定比例混合后，经换热器预热后送入汽化器，汽化后的水甲醇蒸汽经汽化器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应，产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳，经换热、冷却冷凝后进入净化器，吸附未转化完的甲醇和水供循环使用，净化后的混合气再进入变压吸附装置提纯。
根据对产品气纯度和微量杂质组分的不同要求，采用四塔或四塔以上流程，纯度可达到99.9～99.999%。
转化气中二氧化碳可用变压吸附装置提纯到食品级，用于饮料及酒类行业。