1制氢工艺介绍
制氢工艺流程
制氢工艺流程制氢是一种重要的化工工艺，通过这种工艺可以从天然气、煤炭等原料中生产出氢气，氢气是一种清洁能源，被广泛应用于化工、石油加工、电力等领域。
下面将介绍制氢的工艺流程。
1. 原料准备制氢的原料可以是天然气、煤炭、石油等。
在工业生产中，天然气是最常用的原料，因为天然气中含有丰富的甲烷，是制氢的理想原料。
在原料准备阶段，需要对原料进行净化处理，去除其中的杂质和硫化物，以保证制氢过程的顺利进行。
2. 蒸汽重整蒸汽重整是制氢的关键步骤之一，也是最常用的制氢工艺。
在蒸汽重整反应器中，甲烷与水蒸气在催化剂的作用下发生催化重整反应，生成一氧化碳和氢气。
这个反应是一个放热反应，需要控制反应温度，以确保反应的高效进行。
3. 精馏分离在蒸汽重整反应后，产生的气体混合物需要进行精馏分离，以得到高纯度的氢气。
通常采用低温精馏的方法，将气体混合物在低温下进行分馏，分离出高纯度的氢气和一氧化碳。
4. 气体净化得到的高纯度氢气需要进行进一步的净化处理，去除其中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷等杂质。
通常采用吸附剂或膜分离的方法进行气体净化，以确保最终得到的氢气符合工业使用的要求。
5. 储存和输送经过净化处理后的氢气需要进行储存和输送。
通常采用压缩氢气或液化氢气的方式进行储存，以便于输送和使用。
对于大型工业生产，通常会建设氢气储罐和输氢管道，将氢气输送到需要的地方。
以上就是制氢的工艺流程，通过这个工艺流程可以高效地从天然气等原料中生产出高纯度的氢气，为化工、石油加工、电力等领域提供清洁能源。
制氢工艺的不断改进和创新将有助于推动清洁能源的发展，减少对传统能源的依赖，为环境保护和可持续发展作出贡献。
天然气制氢工艺及设备简介资料
天然气制氢工艺及设备简介资料1.气体预处理：天然气中常常含有一些杂质，如二氧化碳、硫化物和水等。
这些杂质在后续的制氢过程中会产生不良的影响，因此需要对天然气进行预处理。
一般的预处理方法包括酸碱洗、饱和水洗和脱硫等。
酸碱洗主要用于去除天然气中的二氧化碳和硫化物；饱和水洗则用于去除二氧化碳和水分；脱硫是指将天然气中的硫化物去除。
2.重整：重整是天然气制氢的核心工艺步骤之一、在重整过程中，天然气中的甲烷和水蒸气通过催化剂反应产生了合成气，包括氢气和一定量的一氧化碳。
这个反应的方程式如下所示：CH4+H2O->CO+3H2重整反应一般在高温高压下进行，通常使用镍基催化剂。
催化剂能够加速反应速率，并提高反应的选择性。
3.气体纯化：经过重整反应后，合成气中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气等杂质。
这些杂质对于一些应用场合而言是不可接受的，因此需要进行气体纯化工艺。
一般的纯化方法包括压力摩尔吸附和膜分离等。
压力摩尔吸附是指通过吸附剂吸附掉气体中的杂质，从而得到高纯度的氢气；膜分离则是通过膜的选择性渗透性，将杂质分离出去。
除了上述的工艺步骤，天然气制氢还需要一些辅助设备来实现。
主要的设备包括压缩机、储氢罐、加热炉和催化剂等。
压缩机用于提高气体的压力，便于后续步骤的操作；储氢罐用于存储制得的氢气，以备后续使用；加热炉用于提供重整反应所需的高温；催化剂则是用于加速重整反应的进行。
总体上，天然气制氢是一项相对成熟的工艺，已经广泛应用于氢气生产领域。
随着氢能经济的推广和应用，天然气制氢的技术和设备也会不断改进和创新，以满足不同需求的氢气生产。
制氢工艺流程精选全文
AV 12
AV 25 AV 17
φ8X1.5-SS
φ14X2-SS
φ14X2-SS φ14X2-SS
φ14X2-SS
φ14X2-SS
φ18X2-SS φ18X2-SS
干燥器工作过程
• 干燥部分设两台吸附干燥器（1-15、1-16）一台工作，另一台再生，互相切 换，交替工作，连续供气。
• 1）干燥器（1-15）吸附（1-16）加热再生过程。电解氢气经AV-24进入干燥 器（1-16）进行内部分子筛的加热再生，气体经氢气气体冷却器（1-18）通 过阀门AV-14、AV-13进入氢气气体冷却器1-17进入吸附干燥器1-15进行吸附 干燥再经气体过滤器1-14过滤进入下一环节。氢气中的水分在气体冷却器中 凝结经阀AV-16、AV-15定时通过排水水封（12）排凝。
A塔工作
B塔再生
上位机监控
切换 动作
冷却上水 冷却回水
排污
天津市大陆制氢设备有限公司氢气纯化流程图（产品气再生）
氮气 原料氢
用氢设备 氢储备系统
脱氧塔
A塔再生
B塔工作
上位机监控
切换 动作
冷却上水 冷却回水
排污
天津市大陆制氢设备有限公司氢气纯化流程图（产品气再生）
氮气 原料氢
用氢设备 氢储备系统
脱氧塔
补水系统
• 主要由补水箱，碱液箱，两台补水泵，一 台配碱泵组成。Ⅰ补水泵把水打入#1制氢 装置氢侧和氧侧分离器中，Ⅱ 补水泵把水 打入#2制氢装置氢侧和氧侧分离器中。配 碱泵把碱液打入电解槽中。
补水系统图
T
补水箱
碱液箱
Ⅰ补水泵 Ⅱ补水泵
配碱泵
冷却水系统
• 冷却设备有：氢（氧）分离器，碱液冷却器， 气体冷却器。
制氢工艺范文范文
制氢工艺范文范文一、引言氢能作为未来清洁能源的主要选择之一，对于解决能源和环境问题具有重要意义。
随着能源需求的增加，绿色、高效、经济的制氢工艺的研究和发展变得尤为重要。
本文旨在介绍一种基于可再生能源的制氢工艺，并探讨其原理、优势和应用。
二、制氢工艺原理1.水电解制氢工艺水电解制氢工艺是一种常用的制氢方法。
其原理基于电解水产生氢气和氧气。
利用电流通过水电解后，水分解成氢气和氧气。
这种工艺的优势是操作简单、技术成熟，并且可使用可再生能源作为电源，实现绿色制氢。
2.光电解制氢工艺光电解制氢工艺是一种利用太阳能转化水为氢气的方法。
该工艺的原理基于光电化学反应，在光照下使用光电催化剂促进水的光解，产生氢气和氧气。
光电解制氢工艺具有高效、可持续的特点，可以充分利用太阳能进行制氢。
三、制氢工艺的优势制氢工艺基于可再生能源，比如太阳能、水能等。
相比传统的化石燃料，利用可再生能源进行制氢具有更低的碳排放和环境影响，可以有效减少温室气体排放。
2.高效经济制氢工艺的高效性和经济性是其重要优势之一、使用先进的制氢工艺可以提高制氢的效率，同时减少能源损耗和生产成本，降低制氢的经济成本。
3.能源存储和转化制氢工艺可以实现能源的存储和转化。
制氢后的氢气可以作为清洁能源储存起来，用于供应各种应用场景，比如燃料电池、氢燃料汽车等。
制氢工艺为能源的灵活利用和转化提供了可行的途径。
四、制氢工艺应用1.汽车行业制氢技术在汽车行业的应用得到了广泛关注。
氢燃料汽车使用制氢工艺产生的氢气作为燃料，具有零排放、高能量密度和充电速度快的特点，可以有效解决传统燃油汽车的环境和能源问题。
2.能源储存制氢技术可以用于能源储存，其产生的氢气可以储存在氢气储罐或其他设备中，以供应定期和大规模的能源需求。
通过利用制氢工艺，可以实现能源的灵活存储和使用。
3.工业领域制氢工艺在工业领域的应用很广泛。
例如，制氢可以用于金属冶炼过程中的气氛控制和还原反应，也可以作为工业原料用于氨、甲醇等化工的生产。
制氢气工艺流程
制氢气工艺流程制氢气工艺流程制氢气是一种重要的化学反应过程，常被用于工业生产、能源转换、燃料电池等领域。
下面将介绍一种典型的制氢气工艺流程。
首先，制氢气的原料一般为天然气，它主要由甲烷组成。
天然气经过净化处理，去除其中的杂质和硫化物，以保证后续反应过程的纯净性和稳定性。
接下来，天然气进入蒸汽重整反应器进行反应。
在高温高压条件下，通过水蒸汽与甲烷反应生成氢气和二氧化碳。
该反应通常采用镍基催化剂催化进行，反应产物经过冷凝器进行冷却，气液分离后，氢气进一步进行精制。
精制过程一般使用压差吸附（PSA）工艺。
氢气通过吸附剂床层，在分子筛的作用下，将杂质气体与纯氢气分离。
经过循环吸附和脱附，可得到高纯度的氢气。
在工艺的后续工序中，氢气需要经过压缩，并进行储存和分配。
储存方式可以选择为气体储罐或液氢储罐，具体根据工艺和使用需求进行选择。
分配方式一般通过管道输送，也可以选择压缩氢气进行瓶装。
随着科技的发展，制氢气的工艺流程也在不断改进和创新。
除了传统的天然气重整制氢方法，还有其他替代方法，如水电解制氢、太阳能制氢等。
水电解制氢是利用电能将水分解产生氢气和氧气，属于可再生能源制氢方法。
太阳能制氢则是利用太阳能的光热和光电转换特性进行制氢。
这些新兴的制氢工艺方法具有能源高效利用、无污染和可持续发展的特点。
总的来说，制氢气的工艺流程通常包括原料净化、蒸汽重整、精制、压缩储存和分配等环节。
制氢工艺的选择和流程的设计需要考虑原料性质、生产能力、能源消耗等多个方面的因素。
同时，随着科技的发展，新兴的制氢方法也将在未来的氢气生产中起到越来越重要的作用。
制氢主要工艺
制氢主要工艺氢气是人类生活中不可或缺的能源之一，它可以作为燃料，也可以用于制造化学品。
制氢主要有三种工艺：热解法、电解法和化学反应法。
1. 热解法热解法是将天然气或其他烃类物质加热至高温，使其分解成氢气和碳。
这种方法可以通过两种不同的方式来实现：直接热解和间接热解。
直接热解是将天然气或烃类物质直接加热至高温，使其分解成氢气和碳。
这种方法需要高温和高压，通常在反应器内进行。
间接热解是通过热交换器将热能转移到反应器中，以实现分解反应。
这种方法可以减少反应器的磨损。
2. 电解法电解法是将水分解成氧气和氢气的方法，通常使用电解池来实现。
电解池由两个电极组成，分别是阴极和阳极。
在电解过程中，电子从阴极流入阳极，水分子被分解成氧气和氢气。
这种方法的优点是不需要使用化石燃料，因此不会产生二氧化碳等有害气体。
但是，电解法的缺点是成本较高，因为需要大量的电能。
3. 化学反应法化学反应法是将化学反应用于制氢的方法，通常使用天然气、煤或其他烃类物质作为原料。
这种方法通常需要使用催化剂来促进反应的进行。
化学反应法中最常用的是煤气化法。
这种方法将煤转化为合成气，然后使用催化剂将合成气转化为氢气和一些其他化学品。
这种方法的优点是可以利用廉价的煤作为原料，但缺点是会产生大量的二氧化碳等有害气体。
总结以上三种制氢主要工艺各有优缺点，具体应用要根据实际情况而定。
热解法和化学反应法适用于大规模的工业生产，而电解法则适用于小规模和分散的生产。
未来，随着技术的不断发展和能源环境的改变，制氢的工艺也将不断创新和改进。
制氢工艺流程
制氢工艺流程制氢工艺是指通过化学反应将水分解成氢气和氧气的过程。
制氢工艺可以分为热化学法、电化学法和生物法三种主要方法。
其中，热化学法是目前应用最为广泛的制氢方法之一，下面将介绍热化学法制氢的工艺流程。
首先，热化学法制氢的工艺流程包括蒸汽重整、部分氧化和水煤气变换三个主要步骤。
在蒸汽重整过程中，通过高温和催化剂的作用，将天然气或其他碳氢化合物与水蒸气反应，生成一氧化碳和氢气。
接下来，部分氧化将一氧化碳和水蒸气在高温下反应，生成二氧化碳和再生氢气。
最后，水煤气变换是将一氧化碳和水蒸气在催化剂的作用下转化为二氧化碳和再生氢气的过程。
其次，制氢工艺流程中需要考虑的关键技术包括催化剂的选择、反应温度和压力的控制以及产物气体的净化和分离等方面。
选择合适的催化剂对于提高反应速率、降低反应温度和提高产氢效率至关重要。
此外，控制反应温度和压力可以影响反应的平衡和产氢速率，需要根据具体工艺条件进行合理的调节。
在产物气体的净化和分离过程中，需要去除杂质气体，提高氢气的纯度，以满足不同工业领域对氢气纯度的要求。
最后，现代制氢工艺流程还需要考虑能源消耗和环境保护等方面。
随着能源需求的增长和环境污染的加剧，制氢工艺需要朝着低能耗、高效率和清洁生产的方向发展。
因此，开发新型高效催化剂、优化反应条件、提高氢气纯度和降低能源消耗是当前制氢工艺研究的热点和难点。
综上所述，制氢工艺流程是一个复杂的系统工程，涉及多个领域的知识和技术。
通过不断的研究和创新，相信制氢工艺会在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
制氢工艺简介课件
缺点：效率较低、污染严重，需对污染物进行处理，增加成本。
4.电解水制氢
理论分解电压1.23V，每1Kg氢电耗为 32.9 KWh 。实际为～46.8KWh。 机理：正极： 2OH－ H2O + ½ O2 + 2e φ = 0.401V
二、荒煤气预处理及压缩部分
脱氨脱水后的荒煤气进入荒煤气分液罐 （V2101）进行分液，含油污水排至污水总 管出装置。由于煤气中携带一部焦油、萘 等杂质进行，吸附分离，分离后的气相进 入荒煤气压缩机入口缓冲罐（V2102）进行 稳压、分液，罐顶出来的荒煤气进入荒煤 气压缩机，荒煤气压缩机共5台，其中三台 往复压缩机、两台离心压缩机，并联使用， 经荒煤气压缩机加压后，荒煤气压力升至 1.35 Mpa（G）进入变换部分。
美元/1kg浓缩铀,能量巨大，聚变能可用几亿年。
制氢技术简介
1
化石燃料制氢
2
电解水制氢
3
生物制氢
4
光催化制氢
1甲烷重整(Steam Methane Reformation,SMR )
优点：气体燃料重整制氢中最为经济合理的。 缺点：反应需吸收大量的热，能耗高；
反应速度慢，制氢能力低，需建大规模装置，投资 高。
神木锦界天元化工有限公司
一、高效集成脱氨脱水
来自焦化装置的0.3MPa（G）荒煤气含有一定量的氨，全部进入氨水 洗塔（T2001）进行洗氨。由塔顶喷淋下来的水洗涤气体中的氨，从 氨水洗塔顶出来的气体进入脱水塔（V2002）除去煤气中的小液滴。 从水洗塔底抽出的洗氨水一部分循环进入氨水洗塔中部进行重复吸收， 浓缩氨浓度，另一部分洗氨水送至焦化进行污水焚烧。
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第一章工艺概述
从20世纪90年代起，用水为原料生产氢气在制氢工艺中占据越来越重的地位。
而水制氢参夹着大量的杂质，从而使制氢后就存在一个纯化工艺。
三塔流程作为纯化再生过程的—种，已逐步代替两塔流程而占据主导地位。
了纯化再生罐的结构、工作原理，并根据纯化再生的工艺分析其控制要求，为纯化再生温度控制系统设计做准备。
1.1 制氢工艺原理流程
水电解制氢系统的工作原理是由浸没在电解液中的一对电极中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池，当通以一定的直流电时，水就发生分解，再阴极析出氢气，阳极析出氧气[1]。
本系统主要由电解槽、气液处理器、加水泵、水碱箱、制氢控制柜、整流柜、整流变压器等组成。
如图1.1所示
图1.1制氢工艺流程
由于本次设计的课题为纯化再生温度控制系统设计，故主要研究的对象为纯化器，由制氢工艺流程分析可得到含有的主要杂质有氧气、水蒸气、氮气、粉尘、碳。
而本次设计主要考虑的对象为氧气与水分。
1.2工艺要求
目前的市场主流要求氢气浓度≥99.999% ，其中氮气（N
）＜4ppmV、总碳含
2
）＜ 1ppmV、氢气干燥后要求加丝网目≦1μ的过滤器[2]。
量＜1ppmV、氧气（O
2
1.3纯化再生工艺
纯化再生主要包括的工艺过程为：脱氧、除水以及催化剂的再生。
（1）脱氧工艺
本装置采用催化脱氧的原理，脱氧罐内装有催化剂，在催化剂的催化下氢气与氧气反应生成水，已达到出去氢气中杂质氧气的目的，满足对氢气含氧量有一定要求的用户[3]。
脱氧器主要包括：铂电阻、电缆、金属外壳内置催化剂的，其结构图1.2所示
图1.2脱氧罐示意图
当投入工作时含杂质较高的氢气从左上方a口进入，经电加热元件加热后进入催化剂床层，氢气和氧气在催化剂的作用下发生化合反应生成水，水以气态的形式随氢气从a口下面的b口流出脱氧器。
在催化剂床层的上部和下部各装有一个铂电阻。
分别用来检测催化剂床层上
部和下部的温度。
下部铂电阻检测温度达到设定温度时，会暂停电加热元件，待温度低于设定温度后，会再次启动电加热元件。
上部铂电阻检测温度达到设定温度（联锁）时，会停止电加热元件，再次启动电加热元件则需要操作人员的手动操作。
（2）干燥再生工艺
干燥器内装有吸附容量大、耐温性好的干燥剂。
利用干燥剂在常温或低温条件下把氢气中的水分吸附走，已达到工艺以及客户的要求。
而再生是指吸附剂的再生，对干燥剂进行加热，使其中吸附的水分脱离出来，达到吸附剂的再生。
干燥过程与脱氧过程很相似，区别是利用不是一样的催化剂和气体的流向不一样，干燥过程利用的是干燥剂，干燥过程不需要加热甚至是低温下工作，其工作过程是当投入工作时含杂质较高的氢气从b口进入，经电加热元件加热后进入催化剂床层，氢气和氧气在催化剂的作用下发生化合反应生成水，水以气态的形式随氢气从a口流出脱氧器。
在催化剂床层的上部和下部各装有一个铂电阻。
分别用来检测催化剂床层上部和下部的温度。
下部铂电阻检测温度达到设定温度时，会暂停电加热元件，待温度低于设定温度后，会再次启动电加热元件。
上部铂电阻检测温度达到设定温度（联锁）时，会停止电加热元件，再次启动电加热元件则需要操作人员的手动操作。
干燥再生装置根据干燥器的数量可分为两塔流程和三塔流程。
两塔流程采用原料氢气作为再生气，本次设计主要研究三塔流程，采用了三台干燥器，使用产品氢气作为再生气，再生效果好，产品氢气的露点可达到-70℃以下。
该装置采用产品氢气对吸附饱和的干燥器进行再生。
三台干燥器交替工作、再生、吸附，以实现整套装置工作的连续性。
一个切换周期中，干燥器共经历3个状态：
Z1状态：A工作B再生C吸附；
Z2状态： B工作C再生A吸附；
Z3状态：C工作A再生B吸附。
整个干燥部分的工作状态按一定周期循环往复执行，其工作周期一般为24h，即每个状态各为8h。
Z1状态：氢气由干燥器A下部接口进入，容器内氢气所含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附，干燥的氢气由干燥器A上部接口流出，经气动三通球阀后分为两路，一路流向干燥器B，另一路经截止阀进入产品气管道；两路的气量分配通过截止阀调节，一般情况下该截止阀处于关闭状态，全部气量都流向干燥器B，当处于再生状态的干燥器加热连锁时间超过3h，并且电加热元件完好时，可适当调节截止阀开度，使加热连锁时间小于3h即可；
由干燥器A流出的高纯干燥氢气经气动三通球阀从干燥器B上部接口进入干燥器B，在B内加热器元件自动启动，氢气经电加热器加热升温，然后流经干燥剂床层，干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触，以水蒸气形式从干燥剂上脱附，随氢气一同经干燥器B的下部接口流出；
被冷却的氢气经气动三通球阀、气动三通球阀、气水分离器C、氢气由干燥器C下部接口进入，氢气中含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附，干燥后的氢气由干燥器C上部接口流出，经气动三通球阀进入过滤器，氢气中含有的粉尘被滤除，最终合格的产品氢气流出纯化装置；其过程如图1.3所示
图1.3A工作B再生C吸附流程图
Z2状态：当Z1状态运行总时间达到8h时，干燥器B再生结束；由程序控制，干燥器A、B、C自动切换为Z2状态，流程简述为：
氢气由干燥器B下部接口进入B，干燥的氢气由干燥器B上部接口流出，经气动三通球阀后一路流向干燥器C，另一路部分氢气经截止阀进入产品气管道；由干燥器B流出的干燥氢气经气动三通球阀由干燥器C上部接口进入C，在C内加热器元件自动启动，氢气经电加热器加热升温，氢气和水蒸气的混合气体由干燥器C的下部接口流出，被冷却的氢气经气动三通球阀、气动三通球阀、气水分离器B、冷却器B从干燥器A下部接口进入干燥器A，干燥后的氢气由干燥器A 上部接口流出，经气动三通球阀进入过滤器，氢气中含有的粉尘被滤除，产品氢气流出纯化装置；如图1.4所示
图1.4 B工作C再生A吸附流程图
Z3状态：Z2状态总计运行8小时后，装置自动切换至Z3状态，流程简述为：经过脱氧的氢气由干燥器C下部接口进入，干燥后的氢气由干燥器C上部接口流出，经气动三通球阀后一路流向干燥器A，另一部分氢气经截止阀进入产品气管道；从干燥器C流出的干燥氢气经气动三通球阀由干燥器A上部接口进入，在A
内加热器元件自动启动，氢气经电加热器加热升温，氢气和水蒸气的混合气体由干燥器A的下部接口流出，经冷却，被冷却的氢气经气动三通球阀、气动三通球阀、气水分离器C、冷却器C由干燥器B下部接口进入干燥器，干燥后的氢气由干燥器B上部接口流出，经气动三通球阀进入过滤器，氢气中含有的粉尘被滤除，产品氢气流出纯化装置；
Z3状态中当干燥器A连锁温度达到设定温度值或加热持续时间达到设定时间值后，电加热元件断电，不再加热氢气，干燥器A进入吹冷阶段。
如图1.5所示。
图1.5C工作A再生B吸附流程图
Z3状态运行8小时后，一个切换周期完成，系统自动进入下一个切换周期。
1.4控制方式的缺陷
（1）二位式控制的缺陷
分析纯化再生的过程，可以发现采用二位式温度控制方式，而二位控制是位式控制规律中最简单的一种。
所谓二位控制实质上是一个典型的非线性控制。
执行器只有“开”或“关”两种极限输出状态，故称这种控制器为两位调节器，理论上来说，我们的调节阀不适合做二位控制，可以使用更为合适的电磁阀（只有开、关两种状态）控制[4]。
（2）温度检测点不足
从干燥设备的角度分析，整个电加热系统存在一个很大缺陷，干燥器缺少内芯温度检测元件。
正常的电加热系统都要有两个或者三个温度检测点，分别为加热腔温度或出口温度，电加热器内芯温度。
而内芯温度都不参与温控控制，用于设备保护超温联锁跳停。
由于缺少内芯温度，真实电加热器温度只能通过两只铂电阻体现，按照铂电阻的安装位置时间离电加热器内芯有很大的空间距离。
干燥器工作时内部的的吸附剂和氢气，由于氢气是很差的热导体，内芯温度远远高于铂电阻测量得到的温度。
整个电加热内芯的散热只有通过氢气流带走，目前已经出现过后端出口堵塞引起散热不良烧坏加热器和密封垫片的事故。
1.4本章小结
本章首先介绍了制氢工艺流程，分析纯化再生设备结构特点，对系统中关键设备进行了分析和阐述。
提出控制的不足，并根据工艺特点提出控制要求。