【正文】 相似于采用烴類轉(zhuǎn)化制 H2(含變換轉(zhuǎn)化 )和 PSA 提純相結(jié)合的工藝。 四、焦爐煤氣提氫 國外工藝技術概況 目前，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化約占全球制氫能力的 95%，在北美煉廠 H2的需求有40~45%來自天然氣制 H2，西歐有 30~35%來自天然氣制 H2。 隨著甲醇汽車，二甲醚柴油車的推廣，甲醇將 從化工原料一躍而成為液體燃料。 3)推廣糧食、玉米、木薯、秸桿、甘蔗楂等為原料制乙醇；發(fā)展乙醇燃料。 2020 年我國原油消耗 億噸，生產(chǎn) 億噸，進口 億噸。由于焦爐煤氣含有 H2S、 HCN、 NH3等有害組份，在民用的燃料過程中產(chǎn)生大量污染物質(zhì)，因此，隨著天然氣的開發(fā)和崛起，焦爐煤氣必將被天然氣所代替。 由于我國焦化產(chǎn)業(yè)只注重焦炭生產(chǎn)而忽略焦爐煤氣的回收和深加工，導致焦爐煤氣大量直接燃燒放散，由此造成的經(jīng)濟價值每年損失達數(shù)百億元。如此高速發(fā)展，致使我國煉焦工業(yè)凸現(xiàn)三大難題： 煉焦煤資源問題； 環(huán)境污染問題； 焦爐煤氣的利用問題； 本文就焦爐煤氣的利用問題作重點論述。 一、前言 隨著煉焦行業(yè)、鋼鐵工業(yè)和化學工業(yè)的飛速發(fā)展，焦化工業(yè)在我國出現(xiàn)超常規(guī)的發(fā)展態(tài)勢，目前我國已是世界上最大的焦炭生產(chǎn)、消費和出口國， 2020 年焦炭總產(chǎn)量為 億噸，占全球產(chǎn)量的 56%，同時伴生 700 多億 立方米焦爐煤氣，可回收利用的焦爐煤氣約 300 億立方米。 我國在發(fā)展焦炭的同時，如何加大對焦爐煤氣利用技術的研究開發(fā)力度，加強對焦爐煤氣開發(fā)利用的規(guī)劃和實施，緩解能源緊張、減少環(huán)境污染，是我國當前急需解決的課題。與固體燃料比較，有使用便捷、管道輸送和傳熱效率高等優(yōu)點，受到工業(yè)和民用的青睞。其反應： CH4＋ O2→CO 2＋ 2H2 CH4＋ H2O→CO ＋ 3H2 CH4＋ CO2→2CO ＋ 2H2 防積碳反應： C＋ H2O→CO ＋ H2 甲醇合成反應： CO＋ 2H2→CH 3OH CO2＋ 3H2→CH 3OH＋ H2O 燃料結(jié)構面臨調(diào)整給甲醇工業(yè)帶來光明前景 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國石油消費總量迅速上升。 2)用天然氣代替城市液化石油氣燃料，發(fā)展 CNG 和 LNG 汽車。 8)甲醇可以制造 MTBE、 DMC、高碳脂肪酸甲酯等油品添加劑。此技術成熟可靠，已在國內(nèi)焦化行業(yè)中廣泛應用。 2)Howe Baker Engineers 采用焦爐氣、天然氣、煉廠燃料氣、 LPG/丁烷、輕石腦油等輕烴原料，生產(chǎn)高純 H2(%)供煉廠加 H2處理、加 H2裂化等使用。 7)Linde 公司工藝 由進料預處理、預轉(zhuǎn)化、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化、 CO 變換的 PSA 提純系統(tǒng)組成。近年來，隨著我國提高環(huán)境保護的標準，新的汽油、柴油規(guī)范要求進一步降低汽油、柴油的含硫量、汽油的烯烴含量，石化企業(yè)的 H2需求量大幅 度增加，一些企業(yè)開始選擇天然氣為原料生產(chǎn) H2。 研究發(fā)現(xiàn)，一些具有發(fā)達微孔結(jié)構的固體材料對流體分子具有吸附作用，這類吸附材料被稱為吸附劑。 解吸過程 1) 放壓： 吸附床在一定壓力下完成吸附過程后，通過放壓方式 (通常降至接近大氣壓 )，使被吸附組份解吸出來。吸附劑的良好吸附和解吸性能是吸附分離過程的基本條件。 2)自動控制系統(tǒng)及儀器儀表 自動控制系統(tǒng)的主要功能 由于變壓吸附裝置程序控制閥門多，程控閥門切換時間短，動作頻繁，人工無法操作，以及裝置本身工藝的特殊性，即吸附過程連續(xù)、降壓解吸再生過程壓力有較大幅度擾動和裝置防爆要求等，故工藝對自動化程度要求較高。 e、閥門內(nèi)、外密封要求滿足 密封要求。氫是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體品種之一。產(chǎn)品 H2收率也由最初的四床一均工藝的70～ 75%提高到多床多均工藝的 80～ 95%。 1995 年空氣產(chǎn)品及化學品公司分別為殼牌石油公司和 Ultramar 公司提供與蒸汽轉(zhuǎn)化裝置配套的 PSA 提氫裝置，產(chǎn) H2能力分別為100,000Nm3/h 和 60,000Nm3/h。