變壓吸附制氫氣體分離技術(shù)-免費(fèi)閱讀
【正文】 H2是冶金和化工工業(yè)中重要的保護(hù)氣，主要用作硅鋼、冷軋板和鍍鋅板的退火保護(hù)，以及化工生產(chǎn)的主要原料。石油煉制與化工行業(yè)需要的大量 H2一部分來自工業(yè)造氣如蒸汽轉(zhuǎn)化造氣等，一部分來自石油加工過程中產(chǎn)生大量含 H2尾氣，如加 H2裂化尾氣、催化重整副產(chǎn)氣、催化裂化干氣等，這些尾氣含 H2量均在 60%以上， H2回收用于石油煉制加工可緩解石化工業(yè)缺 H2的局面。均壓次數(shù)的增加，能量回收增加，同時也增加了產(chǎn)品氣的回收率，強(qiáng)吸附組份的流動也因壓力均衡步驟的增加而更加平穩(wěn)。 PSA 工藝所要求的壓力一般在 ～，允許壓力變化范圍較寬，一些有壓力的氣源，如氨廠弛放氣、變換氣等，本身的壓力可滿足 PSA 工藝的要求，可省去再次加壓的能耗。由于變壓吸附裝置工藝的特殊性，需要大量的程控閥頻繁動作，因此，程控閥的操作指標(biāo)和要求均較一般閥門高，除了應(yīng)具有良好的密閉性能、快速的啟閉速度和調(diào)節(jié)能力外，還必須能在頻繁動作下，長期可靠運(yùn)行，主要特點(diǎn)歸納如下： a、密封壽命長 ,閥門壽命可保證 50 萬次無泄漏。氣體組份的分離系數(shù)越大，分離越容易，得到的產(chǎn)品純度越高。 4) 加溫：對于一些吸附性很強(qiáng)的組份，在低分壓下有強(qiáng)烈的吸附作用，通過降低分壓難以解吸，這時需要采用加熱方式進(jìn)行解吸，這就是所謂變溫吸附分離過程。外界條 件如流體溫度、流體濃度 (壓力 )會直接影響分子的吸附特性。六十年代初，這項(xiàng)技術(shù)成功用于 H2的分離提純，奠定了吸附分離技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化的基礎(chǔ)。 國內(nèi)工藝技術(shù)概況 目前國內(nèi)制 H2工藝主要有電解水制 H2的以煤、石腦油、煉廠氣、焦?fàn)t氣、天然氣為原料在高溫下進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化的制 H2工藝。生產(chǎn)高純 H2為 %，已建有 120 套裝置。裝置由進(jìn)料脫硫、絕熱的預(yù)轉(zhuǎn)化爐和轉(zhuǎn)化爐組成。 生產(chǎn)直接還原鐵 焦?fàn)t煤氣經(jīng)加氧熱裂解成還原性后 (H2＝ 70%， CO＝ 30%)，作為氣基豎爐的還原性氣體的氣源，生產(chǎn)直接還原鐵是焦?fàn)t煤氣利用和重要途徑，對缺少天然氣而大量富余的焦?fàn)t煤氣地區(qū)，生產(chǎn)直接還原鐵提供最佳的氣體資源，是未來鋼鐵企業(yè)中生產(chǎn)直接還原鐵的最佳工藝選擇。 6)發(fā)展天然高碳脂肪酸甲酯代柴油。因此 第九屆人大第四次會議批準(zhǔn)的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十五年計(jì)劃綱要》中提出今后的能源方針是“能源建設(shè)要發(fā)揮資源優(yōu)勢，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高利用率，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)”。 H2 的主要用途： 本文將重點(diǎn)介紹如何利用 PSA 法從焦?fàn)t煤氣中回收提純 H2。在日本、德國等發(fā)達(dá)國家，焦化產(chǎn)業(yè)都是以從煤炭深加工中分離出來的高科技產(chǎn)品稱雄國際市場，日本的焦炭只是焦化產(chǎn)業(yè)中的一個副產(chǎn)品，其化工產(chǎn)品種類有 200 多種，而國內(nèi)最好的也只有 20 種左右。 目前鋼鐵企業(yè)中大量的高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣的富余，甚至直接放散、排放、污染環(huán)境，已成 為企業(yè)的突出的問題。變壓吸附制氫氣體分離技術(shù) 摘要：變壓吸附制氫氣體分離技術(shù)在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用，已逐步成為一種主要的氣體分離技術(shù)。因此，調(diào)整企業(yè)的燃?xì)饨Y(jié)構(gòu)，充分利用高爐煤氣或高、焦混合煤氣作為所有設(shè)備的加熱燃料、提純其中有效組份 (如 H2含量為 55%~58%)等，將是各焦化企業(yè)合理利用燃?xì)獾闹匾胧?，不僅可以充分發(fā)揮煤資源的潛能，又為化學(xué)工業(yè)提供重要的原、燃料資源。當(dāng)我國廉價地輸出不可再生的比黃金珠寶更為寶貴的資源時，又不得不高價買回從輸出的資源中分離出來的產(chǎn)品，同時還要付出資源二次浪費(fèi)和環(huán)境污染的沉重代價。 生產(chǎn)甲醇 由于焦?fàn)t煤氣中 CH4 含量為 26~28%，恰為天然氣生產(chǎn)甲醇的一段出口的CH4 含量范圍。 在石油的總消耗中，燃料的消耗比重遠(yuǎn)大于石油化工的比重。 上述代油的措施已展露生機(jī)，并穩(wěn)步推進(jìn)，其許多方面均與甲醇密切相關(guān)。 發(fā)電 焦 爐煤氣可通過蒸汽、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)等 3 種方式發(fā)電。轉(zhuǎn)化爐管入口溫度 650℃，出口溫度 1000℃。 5)Lurgi 公司工藝 由進(jìn)料預(yù)處理、預(yù)轉(zhuǎn)化、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化、 CO 變換的 PSA 提純系統(tǒng)組成。 電解水制 H2工藝是一種昂貴的制 H2技術(shù)，此技術(shù)只有利用夜間過剩電力或可再生能源獲得的電力如
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