變壓吸附制氫氣體分離技術(shù)-資料下載頁
2024-10-27 10:23本頁面
【導(dǎo)讀】要的氣體分離技術(shù)。它具有能耗低、投資小、流程簡單、操作方便、可靠性高、自動化程度高及環(huán)境效益好等特點。技術(shù)的發(fā)展水平，并對變壓吸附技術(shù)在焦?fàn)t煤氣實際應(yīng)用作詳細(xì)說明。氣，可回收利用的焦?fàn)t煤氣約300億立方米。如此高速發(fā)展，致使我國煉焦工業(yè)。爐煤氣管道氣成為民用的主要燃料。為此，各大中城市的獨立焦化廠，為維持其。生存與發(fā)展，必需尋找新的利用途徑，以解決大量富余的焦?fàn)t煤氣問題。污染環(huán)境，已成為企業(yè)的突出的問題。因此，調(diào)整企業(yè)的燃?xì)饨Y(jié)構(gòu)，充分利用高。前急需解決的課題。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(dá)數(shù)百億元。方米，相當(dāng)于國家"西氣東輸"設(shè)計年輸氣量120億立方米的2倍?；蒀O和H2，即可滿足甲醇合成氣的要求。上述代油的措施已展露生機，并穩(wěn)步推進(jìn)，其許多方面均與甲醇密切相關(guān)。醇代替，則甲醇之需求1332萬噸/年，為現(xiàn)有生產(chǎn)量4倍。將為甲醇工業(yè)帶來極為光明的前景。
【正文】 ，PSA 制氫裝置的消耗僅是照明、儀表用電及儀表空氣的消耗，能耗很低； PSA 裝置壓力損失很小，一般不超過 。 PSA 裝置可獲得高純度的產(chǎn)品氣，如 PSA 法制氫裝置，可得到 ～ %的產(chǎn)品氫氣； PSA 工藝流程簡單，無需復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，一步或兩步可實現(xiàn)多種氣體的分離，可處理各種組成復(fù)雜的氣源，對水、硫化物、氨、烴類等雜質(zhì)有較強的承受能力， PSA 裝置的運行由計算機自動控制，裝置自動化程度高，操作方便，裝置啟動后短時間內(nèi)即可投入正常運行，輸出合格產(chǎn)品。 H2的分離提純 H2其它氣體組份相比是低沸點，易揮發(fā)組份，在吸附劑上表現(xiàn)出最弱的吸附能力，氫氣的分離提純是變壓吸附應(yīng)用最大的領(lǐng)域。氫是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體品種之一。工業(yè)上的含氫氣源主要分為兩類：一類是以煤、天然氣、重油為原料造氣或用甲醇、氨裂解制備的含氫氣源；另一類為各種工業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的含氫尾氣，如煉油廠含 H2尾氣、合成氨馳放氣，碳黑尾氣、 DMF 尾氣、甲醛及甲醇尾氣等， 自從 1966年在 Toronto在和水蒸氣變換裝置配套建立起的第一臺工業(yè)用 PSA的 H2提純裝置后，這種技術(shù)迅速增長，全世界 PSA 系統(tǒng)生產(chǎn)純 H2的能 力超過 1億 Nm3/h，最大的 PSA 提 H2裝置的生產(chǎn)能力超過 100,000Nm3/h。 PSA 提 H2的工藝過程也由最初的四床一均一塔進(jìn)料的簡單過程發(fā)展到十床四均三塔同時進(jìn)料的復(fù)雜過程。吸附劑的使用也由一種吸附劑發(fā)展到根據(jù)原料氣中組份的變化而裝填多種吸附劑，吸附劑的再生方式也由產(chǎn)品氫氣回流吹掃發(fā)展到真空解吸再生。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，強吸附組份的流動也因壓力均衡步驟的增加而更加平穩(wěn)。多床同時進(jìn)料，提高了 PSA 裝置處理原料氣的能力，適應(yīng)現(xiàn)代化工行業(yè)中大量 H2的要需求。真空解吸的再 生方式，借助外界動力使吸附劑上吸附的雜質(zhì)組份充分解吸，不需要產(chǎn)品 H2回流吹掃吸附劑，因此產(chǎn)品氫氣的收率可大大提高。 PSA 裝置生產(chǎn)的 H2的純度可達(dá) %，并可在低于此純度的范圍內(nèi)任意調(diào)整。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%。 石油煉制化工工業(yè)是氫氣消耗大戶。在煉制工業(yè)中氫氣主要用在石腦油加H2脫硫、粗柴油加 H2脫硫、改善航空燃料油的無煙火焰高度、燃料油加 H2脫硫、加氫裂化等。在石油化工領(lǐng)域， H2主要用于 C3餾分加 H汽油加 H C6C8組分加 H脫烷 基生產(chǎn)環(huán)己烷等。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。在六十年代國外已將 PSA 提 H2技術(shù)用于石化工業(yè)。用于石化工業(yè)的 PSA 提 H2裝置規(guī)模較大，原料氣處理能力一般在 10,000Nm3/h 以上，目前，最大的 PSA 制氫裝置處理氣量已超過 100,000Nm3/h。 PSA 技術(shù)應(yīng)用的最大領(lǐng)域是石化工業(yè)，國外 PSA 裝 置所產(chǎn) H2的 50%以上是用于石油煉制。 1995 年空氣產(chǎn)品及化學(xué)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。隨著我國煉油工業(yè)的發(fā)展， H2需求量不斷增加，為 PSA 技術(shù)在煉油化工和焦化行業(yè)中應(yīng)用提供了用武之地。國產(chǎn) PSA 技術(shù)迅速崛起，大型 PSA 裝置成功開發(fā)，為我國 PSA 技術(shù)替代進(jìn)口奠定了基礎(chǔ)。由四川同盛科技有限責(zé)任公司提供給平頂山焦化廠 23,000Nm3/h焦?fàn)t煤氣提純 H2裝置是目前國內(nèi)外大型變壓吸附裝置的 典型代表。 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。冶金工業(yè)中傳統(tǒng)的 H2制備方法是電解法。該方法電耗高，操作費用高，大型冶金工廠均有豐富的含 H2氣源，如焦?fàn)t煤氣。采用變壓吸附技術(shù)可從焦?fàn)t煤氣獲取廉價的 H2。
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