焦炉煤气制氢新工艺模板
氢气的基本性质及焦炉煤气制氢工艺
氢气的基本性质及焦炉煤气制氢工艺氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。
标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，相同体积比空气轻得多）。
因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。
另外，在101千帕压强下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。
常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。
但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。
如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。
金属钯对氢气的吸附作用最强。
当空气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸。
物理性质无色无味的气体，标准状况下密度是0.09克/升(最轻的气体)，难溶于水。
在-252℃,变成无色液体,-259℃时变为雪花状固体。
分子式：H2沸点：-252.77℃（20.38K)熔点：-259.2℃密度：0.09 kg/m3化学性质氢气常温下性质稳定，在点燃或加热的条件下能多跟许多物质发生化学反应。
①可燃性(可在氧气中或氯气中燃烧)2H2+O2=点燃=2H2O（化合反应）(点燃不纯的氢气要发生爆炸,点燃氢气前必须验纯)]H2+Cl2=点燃=2HCl（化合反应）②还原性(使某些金属氧化物还原)H2+CuO=加热△=Cu+H2O（置换反应）3H2+Fe2O3=高温=2Fe+3H2O（置换反应）3H2+WO3=加热△W+3H2O（置换反应）焦炉煤气变压吸附制氢工艺1.1 工艺原理变压吸附工艺过程的工作原理是：利用吸附剂对气体混合物中各组份的吸附能力随着压力变化而呈现差异的特性，对混合气中的不同气体组份进行选择性吸附，实现不同气体的分离。
为了有效而经济地实现气体分离净化，除了吸附剂要有良好的吸附性能外，吸附剂的再生方法具有关键意义。
吸附剂的再生程度决定产品的纯度，也影响吸附剂的吸附能力；吸附剂的再生时间决定了吸附循环周期的长短，从而也决定了吸附剂的用量。
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤气制氢工艺流程焦炉煤气制氢工艺是一种用焦炉煤气为原料生产氢气的过程。
焦炉煤气是指焦炭燃烧产生的气体，主要成分是一氧化碳和氢气，含有少量的二氧化碳、氮气和其他杂质。
利用焦炉煤气制氢是一种高效、低成本的方法，可以用于工业生产、能源储存和环保等领域。
主要包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离等步骤。
下面将详细介绍焦炉煤气制氢工艺的流程及各个步骤的原理和操作方法。
1. 气体净化焦炉煤气中含有杂质如硫化氢、苯、硫醛等，这些杂质会影响后续反应的进行，因此需要进行气体净化处理。
气体净化可以采用吸附剂或洗涤液来去除杂质，使焦炉煤气达到符合要求的纯度。
2. 变换反应气体净化后的焦炉煤气进入变换反应器，通过变换催化剂催化反应，将一氧化碳和水蒸气转化为氢气和二氧化碳。
变换反应是焦炉煤气制氢过程中的关键步骤，需要控制反应条件如温度、压力和催化剂性质等，以提高氢气产率和减少副产物。
3. 水煮变换反应产生的气体混合物经过冷凝和去除二氧化碳后，进入水煮塔。
在水煮塔中，气体混合物与热水接触，使氢气与水反应生成氢气和热能。
水煮塔的目的是通过水煮反应增加氢气的纯度和产量。
4. 气体分离水煮后得到的气体混合物含有水蒸气和氢气，需要进行气体分离。
气体分离可以采用冷凝、压缩、吸附和膜分离等方法，将氢气从水蒸气和其他气体分离出来，得到高纯度的氢气。
总结起来，焦炉煤气制氢工艺流程包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离四个步骤。
通过这些步骤的组合应用，可以高效地生产出高纯度的氢气，满足不同领域的需求。
焦炉煤气制氢是一种成熟的工艺，具有较高的经济效益和环保性，是未来氢能源发展的重要途径之一。
焦炉煤气制氢操作规程
储配分公司大青站制氢工段焦炉煤气提氢装置操作规程第一章工艺技术规程1.1 装臵概况1.1.1 装臵简介本装臵建成于2012年2月，焦炉煤气处理量≥4208.41Nm3/h( 干基)。
产品氢气流量2100Nm3/h。
本装臵主要采用6-2-2/V程序变压吸附工艺技术从焦炉煤气中提取高纯氢。
整个过程主要分为预净化工序、提纯氢气的PSA工序、氢气脱氧和干燥工序、产品压缩和装车五个工序。
1.1.2 工艺原理利用固体吸附剂对气体的吸附有选择性，以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性，实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。
1.1.3工艺流程说明焦炉煤气经过压缩机加压至0.76MPa后进入预净化工序，经过预处理器脱除萘、焦油等杂质后进入变压吸附工序。
在吸附塔中氢气与其他杂质分离后进入脱氧干燥工序，纯度达99.99%的合格产品气经计量进入氢气压缩机压缩至20MPa后装车。
1.1.4 工艺原则流程图：焦炉煤气1.2 工艺指标： 1.2.1 原料气指标 原料气组成（干基） 组成H 2N 2CO 2CH 4 CO O 2 CnHm ΣV% 56.7 3.2 2.7 26.3 7.7 0.9 2.5 100 原料气中杂质含量（mg/Nm3） 组成 萘焦油 H 2S NH 3 mg/Nm 3冬≤50 夏≤100≤10≤20≤501.2.2 成品指标 组成H 2COO 2N 2CO 2CH 4 合计V% 99.992 0.0005 0.0005 0.006 0.0001 0.001 100 1.2.3 公用工程指标 项目 压力及规格 温度 流量及容量 蒸汽0.5MPa饱和温度夏天350kg/h 冬天430kg/h仪表空气 0.4-0.6MPa 常温 100Nm3/h 循环水给水0.4MPa回水0.25MPa 给水28℃回水40℃47t/h 电220V 50HZ 380V 50HZ安装容量：455KW 最大单台设备容预净化工序变压吸附单元 氢气加压单元脱氧、干燥单元产品装车单元量：132KW需要容量：382.86KW 低压氮气≧0.4MPa 常温开车初期一次1000Nm3/h 1.2.4 主要操作条件1. 预处理（100#）工序操作条件吸附压力（MPa）0.6-0.8吸附温度（℃）≦40再生压力（MPa）0.02-0.04再生温度（℃）：进口150再生温度（℃）：出口冷吹后温度达到110℃为标准切换周期（h/T）12其中：加热时间（h） 6冷吹时间（h） 6蒸汽压力（MPa）≧0.52. 变压吸附（200#）工序操作条件项目名称指标流量（Nm3/h）原料气4208.41(设计) 产品气2100（设计）浓度（%）原料气中氢56.7 产品气中氢99.9步骤设计压力（MPa）时间（S）A 吸附0.8 180E1D 一均降0.8→0.51 30E2D 二均降0.51→0.22 30D 逆放0.22→0.02 30V 抽空0.02→-0.08 120E2R 二均升-0.08→0.22 30E1R 一均升0.22→0.51 30FR 终升0.51→0.76 90循环周期540（设计）3. 脱氧干燥（300#）工序操作条件脱氧部分催化剂反应温度（℃）80-100 空塔速度（h-1）操作压力（MPa）0.8产品气中氧含量（ppm）≤5干燥塔部分操作压力（MPa）0.7-0.8温度（℃）40再生压力（MPa）0.8再生温度（℃）：进口150出口≥环境温度+30切换时间（h）干燥4h，加热4h，冷吹4h蒸汽压力（MPa）0.6产品氢露点（℃）≤-60第二章工艺装臵操作指南2.1 100#工序操作要点2.1.1在操作中需定期取样分析净化后的原料气中C5组分的浓度，一般浓度控制在200ppm以下，否则要进行切换。
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤气制氢工艺流程英文回答：The process of hydrogen production from coke oven gas involves several steps. First, the coke oven gas ispurified to remove impurities such as sulfur compounds, ammonia, and tar. This is usually done through a series of scrubbing and adsorption processes. The purified gas is then sent to a steam reformer, where it reacts with steam in the presence of a catalyst to produce a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. This is known as the steam reforming reaction.The next step is to shift the carbon monoxide in the reformate gas to produce more hydrogen. This is done through the water-gas shift reaction, which involves reacting carbon monoxide with steam to produce carbon dioxide and hydrogen. The shift reaction is usually carried out in two stages: the high-temperature shift and the low-temperature shift. In the high-temperature shift, acatalyst is used to promote the reaction at temperatures around 400-500°C. In the low-temperature shift, adifferent catalyst is used to further convert the remaining carbon monoxide at temperatures around 200-250°C.After the shift reaction, the gas is cooled and passed through a series of purification steps to remove any remaining impurities. This may include processes such as pressure swing adsorption or membrane separation. The final product is high-purity hydrogen gas, which can be used for various applications such as fuel cells or ammonia production.中文回答：焦炉煤气制氢的工艺流程包括几个步骤。
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺_宁红军
体积分数 /% 55 . 5 0. 43 8 . 1 5. 86 2 . 86 23. 68 3. 2 0. 31
组成
m g/Nm
HCN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
193
3 000 ~ 4 000
100 ~ 400
- 6
0 . 21 4 000~ 5 000
注 : NH 3 含 量为 ( 50 ~ 100) 10 。
- 6
10 , NO 含 量 为 1 . 6
48
河南化工 HENAN CH EM ICAL I NDU STRY
2007 年
第 24 卷
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺
宁红军 , 赵新亮 , 曹晓宝
(平顶山市三源制氢有限公司 , 河南 平顶山 467001 )
摘
要 : 变压吸附制氢气体分离技术在工业上得到 了广泛 应用 , 已逐步 成为一 种主要 的气体 分离技术 。 本文重 点
介绍变 压吸附技术在焦炉煤气制氢新工艺上的开发与利用 , 并 对变压吸附技术在焦炉煤气实际应用作详细说明 。 关键词 : 变压吸附 ( PSA 法 ) ; 压缩 ; 冷冻 ; 二段分离 中图分 类号 : TQ 116. 23 文献标识码 : B 文章编 号 : 1003- 3467( 2007) 11- 0048- 03
图 1 制氢装置工艺流程图
本装置工艺流程分为 5 个工序: 原料气压缩工 序 ( 简 称 100 工序 ); 冷冻净 化分离 ( 简称 200 工 序 ) ; PSA- C /R 工序及精脱硫 ( 简称 300 工序 ); 半 产品气压缩 (简称 400 工序 ) ; PSA - H 2 工序及脱氧 (简称 500 工序 )。 本装置所用原料气是 来自焦化公司的焦炉煤 气, 主要用于锅炉、 化工产品原料气及城市煤气; 因 净化难度高, 故气体质量较差 , 分离等级较低, 因此 杂质的净化分离均以该公司使用的这套工艺装置实 现的。原料煤气组分数据见下页表 1 。
焦炉煤气制氢新工艺
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气，从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢，不仅解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题；是一个综合利用、变废为宝的环保型项目；同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。
该装置首次采用先进可靠的新工艺，其经济效益、社会效益可观，对推进国内PSA技术进步也有重大意义。
1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初，美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化，进入20世纪70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展。
装置数量剧增，装置规模不断扩大，使用范围越来越广，主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。
本套大规模、低成木提纯氢气装罝，是用难以净化的焦炉煤气为原料，国内还没有同类型的装置，并且走在了世界同行业的前列。
1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。
传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是：焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理，脱除大部分烃类物质；经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统，最后利用PSA制氢工艺提纯氢气，整个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大，因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制，所以没有被大规模的应用到工业生产当中。
本装置釆用的生产工艺是目前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺，它生产成本低、效率高，能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题，从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。
该工艺的特点是：焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。
1.1工艺流程。
PSA制氢新工艺如图1所示。
该裝罝工艺流程分为5个工序：A、原料气压缩工序(简称100#工序)，B、冷冻净化分离(简称200#工序），C、PSA-C/R工序及精脱硫工序（简称300#工序），D、半成品气压缩（简称400#工序）E、PSA-H2工序及脱氧工序(简称500#工序）。
焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程
焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程一、设备准备阶段在进行焦炉煤气变压吸附制氢工艺之前，需要做好设备准备工作。
焦炉煤气提氢技术方案
一、总则1、概述有限公司为满足生产的需要，拟上一套5000Nm3/h焦炉煤气变压吸附制取氢气装置。
本章所载内容必须满足买方的要求。
卖方提供的合同设备（焦炉煤气氢气制取装置）应满足技术先进、安全可靠、运行稳定、维修方便的要求。
卖方应对焦炉煤气氢气制取装置的整体技术性能向买方负责。
焦炉煤气氢气制取装置应能够在安全、可靠、长周期条件下运行，高产低耗，满足改变工况及负荷调整的要求。
2、装置名称及规模装置名称：焦炉煤气提氢变压吸附制氢装置。
装置规模：装置的氢气产量为5000Nm3/h。
4、分包范围（详见）上一套5000Nm3/h焦炉煤气变压吸附制取氢气装置。
此装置采用界区内部分承包形式包给卖方，卖方承包范围包含工程设计、设备购置（仅吸附剂、程控阀）、人员培训（外出培训费用买方自己承担）、设备制造（卖方提供设计参数图纸，买方采购）、工程安装指导、生产调试指导、装置开车指导，最后通过性能考核交给买方。
5、装置的工艺路线界定本装置以焦炉煤气为原料，通过变压吸附分离提纯，生产纯度为≥99.9%的产品氢气。
6、卖方技术人员的派遣为了使合同设备顺利而有序的进行安装和调试，卖方负责派遣合格的技术人员到施工现场进行技术服务。
卖方技术人员的实际参加人数、专业、预计到达和离开项目现场的日期，根据现场施工的实际进度，由买卖双方商定。
卖方应根据其经验在供货文件中做出技术服务的详细安排，其费用包括在报价中。
7、卖方技术人员的服务范围及职责卖方技术人员将代表卖方提供技术服务，在合同设备安装、试车、投料试生产、性能考核及验收、运行操作、维修等方面完成合同规定的卖方应履行的任务和职责。
卖方技术人员将详细进行技术交底，详细讲解图纸、工艺流程、操作规程、设备性能及有关注意事项等，解答合同范围内买方提出的技术问题。
二、装置指标1、技术指标1.2副产解吸气压力：～0.01MpaG流量：～6900Nm3/h热值：～4800Kcal/Nm32、装置寿命指标2.1硬件设备类1）吸附塔等静止设备设计寿命15年；2）PSA提氢程控阀门正常使用寿命15年（密封件寿命大于2年）；2.2 三剂填料类寿命指标1）除焦油吸附剂正常使用寿命一年：一年更换一次2）压缩机后除油塔内除油剂设计使用年限为：1年更换一次；3) TSA预处理吸附剂正常使用寿命≥3年；4) 脱苯工段吸附剂设计正常使用寿命1年；5) PSA提氢工段吸附剂设计正常使用寿命15年；6) 脱氧工段催化剂设计正常使用寿命≥3年；3. 物料平衡参考：(氢气收率：> 80%)说明：以上物料以实际运行为准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焦炉煤气变压吸附制氢新工艺的开发与应用
焦炉煤气变压吸附(PSA)制氢工艺利用焦化公司富余放散的焦炉煤气, 从杂质极多、难提纯的气体中长周期、稳定、连续地提取纯氢, 不但解决了焦化公司富余煤气放散燃烧对大气的污染问题;而且还减少了大量焦炭能源的耗用及废水、废气、废渣的排污问题; 是一个综合利用、变废为宝的环保型项目; 同时也是一个低投入、高产出、多方受益的科技创新项目。
该装置首次采用先进可靠的新工艺, 其经济效益、社会效益可观, 对推进国内PSA技术进步也有重大意义。
1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的文献、20世纪60年代初, 美国联合碳化物(Union Carbide)公司首次实现了变压吸附四床工艺技术工业化, 进入20世纪70年代后, 变压吸附技术获得了迅速的发展。
装置数量剧增, 装置规模不断扩大, 使用范围越来越广, 主要应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。
本套大规模、低成木提纯氢气装罝, 是用难以净化的焦炉煤气为原料, 国内还没有同类型的装置, 而且走在了世界同行业的前列。
1、焦炉煤气PSA制氢新工艺。
传统的焦炉煤气制氢工艺按照正常的净化分离步骤是: 焦炉煤气首先经过焦化系统的预处理, 脱除大部分烃类物质; 经初步净化后的原料气再经过湿法脱硫、干法脱萘、压缩机、精脱萘、精脱硫和变温吸附(TSA)系统, 最后利用PSA制氢工艺提纯氢气, 整
个系统设备投资大、工业处理难度大、环境污染严重、操作不易控制、生产成本高、废物排放量大, 因此用焦炉煤气PSA制氢在某种程度上受到一定的限制, 因此没有被大规模的应用到工业生产当中。
本装置釆用的生产工艺是当前国内焦炉煤气PSA制氢工艺中较先进的生产工艺, 它生产成本低、效率高, 能解决焦炉煤气制氢过程中杂质难分离的问题, 从而推动了焦炉煤气PSA制氢的发展。
该工艺的特点是: 焦炉煤气压缩采用分步压缩法、冷冻净化及二段脱硫法等新工艺技术。
1.1工艺流程。
PSA制氢新工艺如图1所示。
该裝罝工艺流程分为5个工序: A、原料气压缩工序(简称100#工序), B、冷冻净化分离(简称200#工序) , C、PSA-C/R工序及精脱硫工序( 简称300#工序) , D、半成品气压缩( 简称400#工序) E、PSA-H2工序及脱氧工序(简称500#工序) 。
裝置所用的原料气来自焦炉煤气, 因净化难度高, 故气体质量较差, 分离等级较低。
表1为原料煤气组成。
100#工序中, 首先把焦炉煤气经过螺杆压缩机对煤气进行加压, 将煤气压力从0.010〜0.015MPa加压至0.580MPa, 并经冷却器冷却至40〜45℃后输出。
经压缩冷却后的煤气含有机械水、焦油、萘、苯等组分, 易对后工序吸附剂造成中毒或吸附剂性能下降, 该装置设计冰机冷冻分离200#工序( 冷却器为一开一备)对上述杂质进行脱除, 此时, 重组分物质被析出停留在分离器内, 当冷却器前后压差高于设定值或运行一段时间后, 自动切换至另一个系统, 对停止运行的系统进入加热吹扫, 利用低压蒸汽对冷却器和分离器内附着的重组分进行吹除, 完成后处于待用状态, 经分离后, 仍有微量重组分杂质蒸汽带入煤气中, 随着裝罝运行时间的增长, 会逐步造成后续工段吸附剂中毒, 因此, 在冷冻分离后增加了除油器,主要是精脱重组分及水蒸气。
煤气进入300#PSA-C/R工序, 该工序的主要目的是脱除煤气中强吸附组分HCN、C2+、CO2、H2S、NH3、NO、有机硫以及大部分CH4、CO、N2等;经过300#工序后的半成品气已得到净化, 对压缩机工作条件要求较低, 釆用一级活塞式压缩工艺, 将半成品气从0.50MPa压缩至1.25MPa, 再进
入PSA- H2工序(在PSA-C/R和提氢工序之间设有脱氧工序, 是因为经脱氧反应后会生成水分, 传统工艺需要等压干燥脱水系统, 该系统选用的二段法新工艺不但节约了投资, 而且降低了操作运行费。
500#工序PSA- H2在传统的PSA制氢工艺中是整套装置的核心部分, 而在本装置工艺中只是作为对氢气的提纯, 即从上道工序中经脱碳后得到氢体积分数为95%〜98%的原料气, 再提纯到99.99%后, 作为商品氢出售。
1.2工艺方案的选择。
1.2.1焦炉煤气压缩采用螺杆式压缩机。
焦炉煤气的压缩国内传统工艺流程中几乎均采用活塞式压缩机。
而该装置根据对制氢工艺新技术的掌握, 针对原料气的特点, 在焦炉煤气压缩的问题上, 经多方论证后, 确定采用分步压缩方案, 即低压段采用螺杆压缩机, 脱除杂质组分后, 再用活塞式压缩机升压, 这种低压段大气量将焦炉煤气压缩到0.55〜0.60MPa的螺杆压缩机在国内尚属首次使用。
釆用螺杆压缩机压缩焦炉煤气最大的优点是: 螺杆机结构简单、运行时间长, 能够保证裝置长周期安全稳定运行, 对原料气烃类杂质含量要求不高, 无需备用压缩机。
与活塞式压缩机相比, 无需维修频繁堵塞的气阀( 原料气中焦油及萘含量较高, 故需经常停车更换气阀内件) , 维修工作量几乎为零。
而传统的往复式压缩机辅助设备多、检修频率高, 若用于焦炉煤气压缩, 气阀更易堵塞, 维修工作量大, 还需备用压缩机。