煤制氢装置工艺说明书
煤制氢装置生产工艺
环保问题
1.煤制氢装置生产工艺：煤粉制备、煤气化、氢气提纯 煤制氢装置生产工艺 煤制氢装置的生产工艺主要分为三个阶段：煤粉制备、煤气化、和氢气提纯。 首先，煤粉通过破碎、筛分和干燥等预处理，制成适合煤气化的形态。接着，煤气化过程利用气化剂将煤转化为可燃气。然后，将得到的煤气进行进一步 提纯，分离出二氧化碳和剩余的杂质，得到高纯度的氢气。 2.煤制氢工艺虽可行，却引发环境问题 虽然煤制氢工艺在某些情况下是可行的，但是它涉及到许多环境问题。 首先，煤的开采和使用会产生大量的二氧化碳排放，导致全球变暖。这可能会加剧气候变化，引发极端天气，如洪水、干旱和飓风等。其次，煤制氢过程 中会产生大量的废水和废渣，这些废物可能含有有害物质，如重金属和有害化学物质。如果不妥善处理，这些废物可能会对环境和人类健康造成严重危害。 3.煤制氢的噪音与振动及可再生能源 此外，煤制氢过程中还会产生大量的噪音和振动，这可能会对周围的社区和环境造成负面影响。 为了解决上述环保问题，需要采取一系列的措施。首先，应该大力推广可再生能源，如太阳能、风能和水力发电。这些能源不会产生温室气体排放，有助 于减缓全球变暖的速度。 4.可再生能源替代煤制氢，环保与人类健康之选 其次，应该采用更环保的煤制氢工艺，例如使用生物质替代煤粉，或者使用更高效的煤气化技术。这些方法可以减少废水和废渣的产生，降低对环境的污 染。 此外，应该加强对煤制氢工厂的监管和管理，确保它们遵守环保法规和标准。这包括对排放物进行实时监测，对废物进行妥善处理，以及对噪音和振动进
THANK YOU
05. 氢气的分离和提纯
煤制氢装置生产工艺
煤制氢是一种通过使用煤炭来生产氢气的方法。其基本原理是先将煤炭转化 为气体燃料，然后在燃料重整过程中将气体燃料转化为氢气。以下是一个关 于煤制氢装置生产工艺的简要描述：
煤制氢装置工艺说明书
浙江X X X X X X 有限公司培训教材煤制氢装置工艺说明书O — O年九月第一章概述1 设计原则本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm3/h 工业氢气。
本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。
认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。
采用DCS集散型控制系统。
2 装置概况及特点装置概况本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA兑碳和（PSA提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。
本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。
装置组成原料煤储运7造气7气柜7水煤气脱硫7水煤气压缩7全低温变换7变换气脱硫7变压吸附脱碳7变压吸附提氢生产规模制氢装置的生产规模为30000Nmh，其中产品氢7000 NnVh , MPa产品氢23000 Nm/h。
装置的操作弹性为30—110%年生产时数为8000小时。
物料平衡简图本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。
界外 注：以上所有虚线框内的单元均属于本装置的界区。
装置特点：本装置选用国内研制成功的新型催化剂和先进的工艺流程及设备，能有 效的降低生产成本和能耗，提高了装置运转的可靠性。
2.5.1煤储运装置的特点2.5.1.1贮煤方式：本装置以干煤棚贮煤与露天堆场贮煤相结合， 其中干煤棚可贮煤约5000吨，可供气化装置连续运行约 10天，再考虑露天堆场的贮煤量，总贮煤量 可供运行15天左右。
制氢装置操作说明书
DQ-10(5)/3.2型中压水电解制氢装置使用说明书第一册注意1.现场管道安装时，氢气管路必须先做脱脂处理。
所有管道安装完毕后，整个系统必须先用清水冲洗干净，再采用无油氮气、以不小于20 m/s的流速进行吹扫，直至出口无铁锈无尘及其他杂物。
2.插焊球阀需现场安装时，则应在球阀点焊后解体，焊接好后再将球阀按解体反顺序组装好。
截止阀需现场焊接时，则应先把截止阀打倒全开位，再进行焊接。
目录一. 概述:1. DQ-10(5)/3.2型制氢型号说明2. 水电解制氢设备工作原理3. 水电解制氢设备用途与性能4. 水电解制氢设备包括范围5. 水电解制氢设备主要结构二. 系统介绍及设备安装1. 工艺流程介绍2. PLC自控系统介绍(参看第二册)3.设备安装三. 设备调试操作1. 调试前准备1）.检查安装情况2）.制氢机清洗3）.气密试验4）.碱液的配制5）.其它准备工作2. 设备试机四. 设备的操作规程1. 开机操作顺序2. 定期巡视及维护3. 正常情况下停机4. 非正常情况下停机5. 安全注意事项6. 常见故障及排除方法一.概述1、DQ-10(5)/3.2型制氢设备型号说明工作压力(Kg/cm2)氢气产量(Nm3/h)水电解制氢设备2、水电解制氢设备工作原理将直流电通入强碱的水溶液,使水电解成为氢气和氧气。
其反应式为: 阴极上: 4H2O+4e→2H2↑+4OH阳极上: 4OH─―4e→2H 2O+O2↑总反应式: 2H 2O=2 H2↑+ O2↑3、水电解制氢设备用途与性能（1）用途DQ-10(5)/3.2型中压水电解制氢设备是用于氢冷发电机的制氢设备，同时也可用于电子、化工、冶金、建材等行业作为制氢或制氧设备。
（2）设备主要技术性能如下:1).氢气产量：10(5)Nm3/h (20℃,1atm)2).氧气产量： 5(2.5)Nm3/h3).氢气纯度：≥99.9%4).氧气纯度：≥99.2%5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后)6).系统工作压力：3.14MPa(也可在0.8-3.14 MPa之间的任何压力下运行)7).氢、氧分离器液位差：±20mm8).电解槽小室总数： 62(34)个9). 小室电流: 370A10).电解槽额定电压：62V～72V（30V～42V）11).电解槽总电流：740A12).电解槽工作温度：≤90︒C13).电解槽直流电耗：4.8KWh/Nm3H214).电解液:26%NaOH或30%KOH15).氢气干燥量： 10（5）Nm3/h16).干燥后氢气湿度:露点≤-50︒C ,绝对湿度≤0.0291g/m317).干燥器工作温度:1.干燥:室温 2.再生:160︒C～230︒C18).干燥器工作周期:24小时19).干燥器额定功率:2.2KW(3).制氢装置使用条件1).设备布置在室内2).原料水：蒸馏水，要求电阻率＞105Ω.cm，氯离子含量＜2g/m3，铁离子含量＜1g/m3，悬浮物＜1g/m3，用量: 10（5）Kg/h。
10000煤制氢[1]
![10000煤制氢[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d8e7e0907fd5360cbb1adb2d.png)
10000Nm3/h煤造气制氢装置技术方案1 •装置概况本装置为制氢装置，装置制氢能力为10000Nm3/h。
采用煤为原料工艺路线，制氢装置包括造气、脱硫、压缩、变换脱硫、变压吸附脱碳和变压吸附提氢、造气循环水站、余热回收工序等七个主要工序。
2 •产品规格产品氢气的质量指标3 •原材料及公用工程消耗原辅材料规格及消耗量（以1000Nm3/h氢气量计）公用工程规格及消耗量（以1000Nm3/h氢气量计）注：⑴水煤气中的总硫按1.5g/Nm3计（2）年操作时间8000小时4.装置组成本装置由如下工序组成：造气工序、脱硫工序、压缩工序、变换工序、变压吸附制氢工序、造气循环水工序 、余热回收工序 5 •界区划分如图双点画线（ ------ ）框内为装置界区6.工艺技术 6.1造气工序⑴吹风空气经空气鼓风机加压送入煤气炉内，在炉内空气与炭层燃烧，放出大量的热量储 存于炭层间。
出炉气称为吹风气，温度在 350C 左右。
吹风气经旋风除尘器除尘后进入 吹风气总管，去三废”混燃锅炉作燃料。
⑵蒸汽吹净为尽量降低水煤气中N 2含量，采用低压蒸汽上吹，将系统中残余空气吹净，流程 同吹风阶段。
⑶上吹制气蒸汽吹净后开始一次上吹制气，上吹用蒸汽来自本工段的夹套锅炉及废热锅炉，不足部分由余热回收装置蒸汽管网补充。
两部分低压过热蒸汽一起经蒸汽缓冲罐混合后， 由煤气炉底部送入，自下而上经过炉内炭层分解而产生水煤气。
本阶段所产生的水煤气（上行煤气）出炉时温度在 350C 左右，进入水煤气总管经 旋风除尘器除尘后，送至热管废热锅炉回收余热最后温度降至 150C 左右进入煤气洗涤 塔冷却至常温后送往气柜。
⑷下吹制气原料煤「蒸汽低压过热蒸汽由煤气炉上部进入炉内，由上而下，经过炭层分解得到水煤气，由炉底引出时温度在250C左右，经总管去热管废热锅炉回收余热后。
温度降至150C左右，进煤气洗涤塔冷却后入水煤气气柜。
⑸ 二次上吹基本上同一次上吹制气，目的在于置换炉下部及管道中残留的水煤气。
煤制氢装置工艺说明书
浙江X X X X X X有限公司培训教材煤制氢装置工艺说明书二○一○年九月第一章概述1 设计原则1.1 本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm3/h工业氢气。
1.2 本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。
1.3 认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。
1.4 采用DCS集散型控制系统。
2 装置概况及特点2.1装置概况本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA脱碳和（PSA）提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。
本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。
2.2装置组成原料煤储运→造气→气柜→水煤气脱硫→水煤气压缩→全低温变换→变换气脱硫→变压吸附脱碳→变压吸附提氢2.3生产规模制氢装置的生产规模为30000Nm3/h，其中0.6MPa产品氢7000 Nm3/h，1.3 MPa产品氢23000 Nm3/h。
装置的操作弹性为30—110%，年生产时数为8000小时。
2.4物料平衡简图本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。
煤造气气柜变换压缩脱硫VPSA 脱碳VPSA 氢提纯余 热 回 收 系 统动力站界外蒸汽管网硫回收脱硫循环水造气循环水煤栈桥原料煤库循环水站界外界外吹风气粉煤炉渣蒸汽VPSA 解析气CO2气界外界外外卖炉渣硫磺硫泡沫上水回水0.6MPa 产品氢 1.3MPa 产品氢变脱水煤气水煤气水煤气水煤气变脱气变换气P-63上水回水空气吹风气蒸汽蒸汽块煤块煤蒸汽飞灰烟气灰渣注：以上所有虚线框内的单元均属于本装置的界区。
制氢装置生产工艺规程
3000Nm3∕h制氢装置生产工艺规程一、项目概述设计规模为：3000Nm3∕h o二、产品性能氢气广泛应用于国民经济各领域，氢气分子式为H2,分子量为2.0158,系无色无味的可燃性气体。
气体密度为0.0899Kg∕m3,熔点-259.14℃,沸点-252.8C(76OmmHg柱)，自然点为400℃,爆炸极限 4.1-74.2%,极微溶于水、甲醇、乙醛及各种液体。
常温稳定，高温有催化剂时很活泼，极易燃、易爆，并能与非金属和金属化合。
氢气：符合国标GB/T3634——1995优等品标准要求，其技术指标要求如下：1、天然气技术指标如下:90℃以下稳定，对碳刚、不锈钢无腐蚀;电导率W30us∕cm四、反应方程式1脱硫烯烬：RC=CR ∠>+H 2 RC-CR ,+Q硫醇：RSH+>H 2R I H+R 2H+H 2SR1H+R2H+2H2S睡吩：C4H4S+4⅛rC4H10+H2S氧硫化碳：CoS→h CO+H 2S 二硫化碳：CS2+4H 2CH 4+2H 2S2转化 CH 4+H 2O-÷g) CO+3H 2 CO+H2O-^g) CO2+H23中变二硫酸：RISSRTTH2 ∆H 298=206.29KJ ∆H298=41.19KJ∆H 298=41.19KJ4脱碳R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3NHHCO3五：工艺流程方框图100co+H 2O -÷^)CO2+H2 原淞缓冲罐天然气压缩机加氢反应器R1OO1脱硫反应器 R1002A/BC02再生塔TIoo2 F ------ 污CO2冷却器|E1006纯僧大干999%的产品软C02分液罐除盐水预热器E1005变压吸附放空六、工艺配比水碳比：3.5-4.5七、工艺操作规程1、开车准备1）检查水、电、气、脱盐水、仪表空气、天然气、氮气等供应情况; 2）检查压力表、程控阀、循环水是否正常；配制好脱碳溶剂；3）开启色谱机，做好生产控制分析的准备；4）检查动力设备的完好情况，检查所有仪表电源、气源、信号是否正常；5）对系统进行气密性试验；6）建立汽包、除氧器液位，氯离子含量是否正常；7）排净各管道、设备冷凝水、设备内冷凝水，检查各类阀门是否处在待开车状态。
制氢操作手册
河南河南宝舜化工宝舜化工宝舜化工科技有限公司科技有限公司 10万吨/年蒽油加氢制蒽油加氢制清洁燃料清洁燃料清洁燃料工程工程焦炉煤气焦炉煤气提提氢装置操作运行说明书（1218）四川天一科技股份有限公司 变压吸附分离工程研究所2013年4月编写：蒋辉秋校对：审核：目录前言第一章工艺原理及工艺过程第二章变压吸附工艺步骤第三章自动控制及调节系统第四章开车第五章装置停车和重新启动第六章故障与处理方法第七章安全技术前言本操作说明书是为河南宝舜化工科技有限公司10万吨/年蒽油加氢制清洁燃料工程焦炉煤气提氢装置编写的，用于指导操作人员对装置进行原始开车和维持装置正常运行。
其主要内容包括工艺原理、工艺流程、工艺过程、开停车程序、操作方法、故障判断和相关的安全知识。
本说明书是按设计条件编写的操作方法及操作参数，在偏离设计条件不大的情况下，操作者可根据生产需要对操作方法及操作参数作适当和正确的调整。
但在任何情况下操作人员均不应违反工业生产中普遍遵循的安全规则和惯例。
本装置采用气相吸附工艺，因此原料气中不应含有任何液体或固体。
本说明书主要对该装置的工艺过程及操作方法作详细介绍。
在启动和操作运转本装置之前，操作人员需透彻地阅读本操作说明书，因为不适当的操作会影响装置的正常运行，影响产品质量，导致吸附剂的损坏，甚至发生事故，危及人生及装置安全。
除专门标注外，本操作运行说明书中所涉及的压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态(760mmHg，273K)下的体积流量。
第一章工艺原理及工艺过程1、装置概况1.1 原料气组成如下：组份H2O2N2CH4CO CO2CmHn ∑ 含量V% 55～60 0.3～0.8 3～7 23～27 5～8 1.5～3 2～5 100 杂质H2S 焦油萘NH3HCN 苯含量mg/Nm3200 50 200 50 300 2000～5000流 量：26000Nm3/h压 力：3～4kPa（G，下同）温 度：≤40℃1.1 氢气流量：12000 Nm3/h压力：≥0.9 MPa温度：≤40℃质量要求： H2≥99.9v%，CO≤10ppmv，CO2≤10ppmv，N2+CH4≤0.1v%，O2≤1ppmv，Cl-≤2ppmv 1.2 解吸气解吸气（（分三路分三路））1.2.1解吸气1：名称：加氢装置用燃料气来源：逆放前期气压力：≥50kPa流量：≥2000 Nm3/h温度：≤40℃1.2.2解吸气2：名称：净化工段再生气来源：逆放前期气压力：≥6kPa流量：2000～3000 Nm3/h温度：40～90℃1.2.3解吸气3：名称：业主用燃料气来源：逆放后期气和抽空气压力：≥6kPa温度：≤40℃2、工艺过程提纯氢气的原料气中主要组份是H2，其它杂质组份是CO、CO2、CH4和H2O 等，本装置采用变压吸附技术(Pressure Swing Adsorption，简称PSA)从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品。
制氢装置说明书第一册
DQ-10(5)/3.2型中压水电解制氢装置使用说明书第一册河北电力设备厂二零零五年元月注意1.现场管道安装时，氢气管路必须先做脱脂处理。
所有管道安装完毕后，整个系统必须先用清水冲洗干净，再采用无油氮气、以不小于20 m/s的流速进行吹扫，直至出口无铁锈无尘及其他杂物。
2.插焊球阀需现场安装时，则应在球阀点焊后解体，焊接好后再将球阀按解体反顺序组装好。
截止阀需现场焊接时，则应先把截止阀打倒全开位，再进行焊接。
目录一. 概述:1. DQ-10(5)/3.2型制氢型号说明2. 水电解制氢设备工作原理3. 水电解制氢设备用途与性能4. 水电解制氢设备包括范围5. 水电解制氢设备主要结构二. 系统介绍及设备安装1. 工艺流程介绍2. PLC自控系统介绍(参看第二册)3.设备安装三. 设备调试操作1. 调试前准备1）.检查安装情况2）.制氢机清洗3）.气密试验4）.碱液的配制5）.其它准备工作2. 设备试机四. 设备的操作规程1. 开机操作顺序2. 定期巡视及维护3. 正常情况下停机4. 非正常情况下停机5. 安全注意事项6. 常见故障及排除方法一.概述1、DQ-10(5)/3.2型制氢设备型号说明工作压力(Kg/cm2)氢气产量(Nm3/h)水电解制氢设备2、水电解制氢设备工作原理将直流电通入强碱的水溶液,使水电解成为氢气和氧气。
其反应式为: 阴极上: 4H2O+4e→2H2↑+4OH阳极上: 4OH─―4e→2H 2O+O2↑总反应式: 2H 2O=2 H2↑+ O2↑3、水电解制氢设备用途与性能（1）用途DQ-10(5)/3.2型中压水电解制氢设备是用于氢冷发电机的制氢设备，同时也可用于电子、化工、冶金、建材等行业作为制氢或制氧设备。
（2）设备主要技术性能如下:1).氢气产量：10(5)Nm3/h (20℃,1atm)2).氧气产量： 5(2.5)Nm3/h3).氢气纯度：≥99.9%4).氧气纯度：≥99.2%5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后)6).系统工作压力：3.14MPa(也可在0.8-3.14 MPa之间的任何压力下运行)7).氢、氧分离器液位差：±20mm8).电解槽小室总数： 62(34)个9). 小室电流: 370A10).电解槽额定电压：62V～72V（30V～42V）11).电解槽总电流：740A12).电解槽工作温度：≤90︒C13).电解槽直流电耗：4.8KWh/Nm3H214).电解液:26%NaOH或30%KOH15).氢气干燥量： 10（5）Nm3/h16).干燥后氢气湿度:露点≤-50︒C ,绝对湿度≤0.0291g/m317).干燥器工作温度:1.干燥:室温 2.再生:160︒C～230︒C18).干燥器工作周期:24小时19).干燥器额定功率:2.2KW(3).制氢装置使用条件1).设备布置在室内2).原料水：蒸馏水，要求电阻率＞105Ω.cm，氯离子含量＜2g/m3，铁离子含量＜1g/m3，悬浮物＜1g/m3，用量: 10（5）Kg/h。
制氢装置工艺流程说明
制氢装置工艺流程说明1.1 膜分离系统膜分离单元主要由原料气预处理和膜分离两部分组成。
混合加氢干气经干气压缩机升压至 3.4MPa，升温至110℃，首先进入冷却器（E-102）冷却至45℃左右，然后进入预处理系统，预处理系统由旋风分离器（V-101）、前置过滤器(F-101AB)、精密过滤器(F-102AB)和加热器（E-101）组成。
预处理的目的是除去原料气中可能含有的液态烃和水，以及固体颗粒，从而得到清洁的饱和气体，为防止饱和气体在膜表面凝结，在进入膜分离器前，先进入加热器（E-101）加热到80℃左右，使其远离露点。
经过预处理的气体直接进入膜分离器（M-101），膜分离器将氢气与其他气体分离，从而实现提纯氢气的目的。
每个膜分离器外形类似一管壳式热交换器，膜分离器壳内由数千根中空纤维膜丝填充，类似于管束。
原料气从上端侧面进入膜分离器。
由于各种气体组分在透过中空纤维膜时的溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中的相对渗透速率不同，在原料气的各组分中氢气的相对渗透速率最快，从而可将氢气分离提纯。
在原料气沿膜分离器长度方向流动时，更多的氢气进入中空纤维。
在中空纤维芯侧得到94％的富氢产品，称为渗透气，压力为1.3 MPa（G），该气体经产品冷却器（E-103）冷却到40℃后进入氢气管网。
没有透过中空纤维膜的贫氢气体在壳侧富集，称为尾气，尾气进入制氢下工序。
本单元设有联锁导流阀（HV-103）和联锁放空阀（HV-104），当紧急停车时，膜前切断阀（HV-101）关闭，保护膜分离器，同时HV-103和HV-104自动打开，保证原料气通过HV-103直接进入制氢装置，确保制氢装置连续生产；通过HV-104的分流，可以保证通过HV-103进入制氢装置的气体流量不至于波动过大，使制氢装置平稳运行。
1.2 脱硫系统本制氢装置原料共有三种：轻石脑油、焦化干气、加氢干气（渣油加氢干气、柴油加氢脱硫净化气、加氢裂化干气）。
煤制氢生产工艺
目 录
• 引言 • 煤制氢的工艺流程 • 煤制氢的设备与操作 • ，2 ，：废水处理及排放标准 • ，2 ，：废渣处理及综合利用 • ，3 ：废气处理及排放标准 • ，3 ：废气治理措施及效果 • ，4 ：噪声污染及防治措施
01
引言
氢气的性质和用途
氢气的性质
氢气是一种无色、无味、易燃、易爆的气体，在标准状态下 ，其密度是0.0899g/L，沸点为-252.77℃。氢气难溶于水， 具有高度的可燃性，同时也是一种窒息剂，其本身不毒，但 高浓度时有窒息作用。
干煤粉加压气化制氢技术，是 近年来发展起来的一种新型的
清洁煤制氢技术。
该技术以干煤粉为原料，在加 压条件下与水蒸气反应，生成
氢气和二氧化碳。
该工艺具有较高的氢气产率和 较低的能耗，同时对环境影响
较小。
煤气化制氢
煤气化制氢技术是一种传统的煤制氢技术，其原料为煤或焦炭。
在高温高压条件下，煤或焦炭与水蒸气反应，生成氢气、一氧化碳、二氧化碳等 气体。
等，需要进行妥善处理。
煤制氢过程中的污染物排放及控制
污染物排放
煤制氢过程中会产生大量的污染物，如硫氧化物、氮氧化物、颗粒物等，需 要采取相应的控制措施。
控制措施
控制措施包括采用低硫原料、燃烧后脱硫、采用清洁能源等，同时加强设备 的维护和管理，减少泄漏和排放。
04
，2 ，：废水处理及排放标准
干煤粉加压气化制氢
成本较高。
煤热解制氢
煤热解制氢是指将煤在高温条件下进行热分解，生成焦油、煤气和焦炭的过程。
煤热解制氢具有工艺简单、投资小、生产成本低等优点。
煤热解制氢的主要缺点是煤气热值低，需要加强煤气净化，同时废渣排放量大， 需要加强环保治理。
焦炉煤气制氢操作手册
得一化工股份有限公司600Nm3/h焦炉气提氢变压吸附装置操作运行说明书得一化工有限公司二00七年八月山西介休第一章前言一、概述本装置是采用变压吸附(简称PSA)法从焦炉煤气（简称COG）中提取氢气，改变操作条件可生产不同纯度的氢气。
本装置采用气相吸附工艺, 因此, 原料气中不应含有任何液体和固体。
在启动和运转这套装置之前, 要求操作人员透彻地阅读本操作运行说明书, 因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂的损坏。
本说明书中涉及到的压力均为表压, 组成浓度均为体积百分数, 流量除专门标注外均为标准状态下的流量。
二、设计参数1、原料气组成：原料气压力: ≥3Kpa (表压)；原料气温度: ≤40℃。
2、产品气压力: ≥1.2MPa (表压)；产品气流量：600Nm3/h；产品气温度: ≤40℃；产品氢气纯度: H2≥99.9 % CO+CO2≤10PPmO2≤10PPm H2O≤30PPmS≤2PPm3、解吸气压力: ~0.02Mpa (表压)；解吸气流量：~550Nm3/h；解吸气温度: ≤40℃。
4、 解吸气组成：第二章 工艺说明一、提氢工艺流程基本构成本装置采用变压吸附技术从焦炉煤气中提取氢气，焦炉煤气中杂质较多，组成十分复杂，随原料煤不同有较大变化，除有大量的CH 4和一定量的N 2、CO 、CO 2、O 2外还有少量的高碳烃类、萘、苯、无机硫、焦油等，后者都是些高沸点、大分子量的组份，很难在常温下解吸，对变压吸附采用的吸附剂而言，吸附能力相当强，这些杂质组分会逐渐积累在吸附剂中而导致吸附剂性能下降，因此本装置采用两种不同的吸附工艺，变温吸附工艺和变压吸附工艺。
经过脱萘脱油后压缩的焦炉煤气首先通过变温吸附工艺除去C5以上的烃类和其它高沸点杂质组份，达到预净化焦炉煤气的目的，然后再经过变压吸附工艺除去除氮、甲烷、一氧化碳及二氧化碳等气体组份，获得纯度约为99.5%的氢气，最后再经过精脱硫、脱氧、干燥系统的净化得到99.9%的产品氢气。
5.制氢系统试生产操作手册
5.制氢系统试生产操作手册90河北民海化工有限公司制氢装置试生产操作手册河北闽海化工股份有限公司制氢装置调试操作手册一、工艺介绍本项目以河北鑫悦焦化有限公司（以下简称“鑫悦焦化”）焦炉煤气为制氢原料。
煤气管道铺设在头顶上。
新岳焦化焦炉气进入两个并联和串联脱硫罐（配W102活性炭脱硫剂）进行精脱硫。
然后进入PSA制氢流程。
产品的高纯度氢气作为加氢装置的补充氢气原料，制氢分析气作为导热油炉和主反应炉的燃料。
制氢工艺包括压缩工艺、预处理工艺、变压吸附工艺和净化工艺。
1）压缩工序压缩过程包括两台三级压缩机（一台运行，一台备用）。
来自界区外的焦炉气首先由压缩机的第一级加压至~0.22mpa（g），然后进入预处理系统，以去除萘、焦油、NH3、H2S、有机硫和其他芳香族化合物。
经过处理的焦炉气经压缩机的第二级和第三级压缩至~1.5MPa（g），然后通过除油器进入后续的PSA氢气净化系统。
2）预处理工序预处理系统由2个预处理塔、1个分析气体缓冲罐、1个分析气体加热器、1个分析气体和2个过滤器组成。
来自压缩一段，压力为～0.22mpa(g)的焦炉煤气进入预处理工序后首先自塔底进入预处理塔，其中一台处于吸附脱焦油、脱萘、脱硫等，另一台处于再生状态。
两台预处理塔交替工作实现煤气的净化。
3）变压吸附过程变压吸附工序由2台除油塔（切换使用）、5台吸附塔、1台顺放缓冲罐、1台产品缓冲罐组成。
变压吸附（PSA）工艺采用5-1-3 PSA工艺，即五个吸附塔，其中一个始终处于进料吸附状态。
该过程包括吸附、三次均压减压、正向排放、反向排放、冲洗、三次均压升压和最终产品升压。
具体流程如下：经过预处理后的焦炉煤气首先经过除油塔中的1台，除去夹杂在气体中的游离油份，然后自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下一次性除九十91河北民海化工有限公司制氢装置试生产操作手册除去除氢以外的大部分杂质，以获得纯度大于99.5%的粗氢，从塔顶排出并送至净化过程。
焦炉煤气制氢操作规程分解
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 装置概况1.1.1 装置简介本装置建成于2012年2月，焦炉煤气处理量≥4208.41Nm3/h( 干基)。
产品氢气流量2100Nm3/h。
本装置主要采用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：1.2 工艺指标：1.2.1 原料气指标 原料气组成（干基） 原料气中杂质含量（mg/Nm3） 1.2.2 成品指标 1.2.3 公用工程指标1.2.4 主要操作条件1. 预处理（100#）工序操作条件2. 变压吸附（200#）工序操作条件3. 脱氧干燥（300#）工序操作条件第二章工艺装置操作指南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。
2.1.2再生气加热结束标准是出口再生气温度达到50-60℃（或环境温度+30℃）再稳定半小时即可停止加热。
2.1.3再生气冷吹结束的标准是接近环境温度即可。
2.1.4 TSA工作时序表2.2 200#工序操作要点2.2.1每个吸附塔在一次循环中需经过吸附（A），第一次压力均衡降（E1D），第二次压力均衡降（E2D），逆向放空（D），抽空（V），二次压力均衡升（E2R），隔离（IS），第一次压力均衡升（E1R），最终升压（FR）等九个步骤。
煤制氢工艺流程
煤制氢工艺流程
《煤制氢工艺流程》
煤制氢是一种常见的工业化学生产过程，通过对煤进行加热和气化，生成一氧化碳和氢气的混合气体。
这种混合气体可以被进一步加工，用于制备气体燃料或是合成化学品。
煤制氢的工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 煤气化: 首先将煤炭进行气化，通过高温和压力，将固体煤
转化为一种气体混合物。
这一步骤通常使用水蒸气和氧气作为气化剂，产生的气体包括一氧化碳、二氧化碳、甲烷和其他气体。
2. 煤气净化: 将气化产生的气体进行净化处理，去除其中的杂
质和不纯物质。
这一步骤通常包括脱硫和脱氮处理，以及去除固体颗粒和其他杂质。
3. 气体变换: 将一氧化碳和水蒸气通过化学反应转化为碳氢化
合物和水。
这一步骤通常使用催化剂进行，产生的氢气可以被用于制备氢气燃料或其他化学产品。
4. 氢气分离: 将氢气从其他气体中分离出来，得到纯净的氢气。
这一步骤通常使用膜分离或压力吸附等方法进行。
煤制氢工艺流程能够将煤炭这种常见的化石燃料转化为清洁的能源和化学品，减少对传统石油和天然气的依赖。
但是，由于
气化和净化过程中会产生大量的二氧化碳，需要采取措施来减少和处理这些排放，以减缓气候变化和环境影响。
- 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)。
浙江X X X X X X 有限公司培训教材煤制氢装置工艺说明书二。
一O年九月第一章概述1 设计原则1.1本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm3/h 工业氢气。
1.2本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。
1.3认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。
1.4采用DCS集散型控制系统。
2 装置概况及特点2.1装置概况本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA脱碳和（PSA提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。
本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。
2.2装置组成原料煤储运T造气T气柜T水煤气脱硫T水煤气压缩T全低温变换T变换气脱硫-变压吸附脱碳-变压吸附提氢2.3生产规模制氢装置的生产规模为30000NmVh ,其中0.6MPa产品氢7000 Nm3/h , 1.3 MPa 产品氢23000 Nm'/h。
装置的操作弹性为30—110%年生产时数为8000小时。
2.4 物料平衡简图本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。
注：以上所有虚线框内的单元均属于本装置的界区。
2.5装置特点：本装置选用国内研制成功的新型催化剂和先进的工艺流程及设备，能有效的降低生产成本和能耗，提高了装置运转的可靠性。
2.5.1煤储运装置的特点2.5.1.1 贮煤方式：本装置以干煤棚贮煤与露天堆场贮煤相结合，其中干煤棚可贮煤约5000吨,可供气化装置连续运行约10天，再考虑露天堆场的贮煤量，总贮煤量可供运行15天左右。
同时干煤棚的半封闭结构有利于空气流通，其内部的倒运设备连续的运行操作均大大降低了煤堆自燃发生的可能性。
2.5.1.2运煤系统及筛分设备：⑴输煤系统采用单路输送气化用煤；⑵系统采用集中操作方式，同时在控制室显示。
系统的主要设备之间采用联锁方式控制，逆流幵车，顺流停车。
也可切换为单机操作，在系统线路上设置判断故障保护装置。
各调设备兼有就地手动幵关，以便单机调试。
⑶在带式输送机沿线每隔40米安装一组有能复位的双向拉绳幵关，置于带式输送机沿运行通道内侧的适当位置。
当带式输送机出现故障时，操作人员可在带式输送机的任何部位拉动拉绳幵关，切断电源使设备停车；此外当发出幵车信号后，如现场不允许幵车，也可以拉动拉绳幵关，制止起动，避免发生设备和人身事故。
⑷运煤系统的带式输送机选用Y系列三相异步电动机与DCY型硬齿面圆锥圆柱减速机配合的驱动装置，优点为转动惯量大，强度高，且维修时更换零部件方便。
⑸煤的计量通过在带式输送机上安装的电子皮带秤来完成，便于正常生产时成本等技术经济指标的统计和核算。
⑹在煤栈桥中转站的筛分楼顶面设置了除尘系统，既改善了现场的操作环境，排放气质量也达到了环保要求。
2.5.2造气装置的特点2.5.2.1 造气炉炉型：根据用气量、制氢成本等因素，本装置选择© 2.8米的固定床间歇煤气炉。
9 台炉子（8 开1 备）可满足生产30000Nm3/h 氢气的要求。
2.5.2.2造气流程的选用：制气工艺流程等同于一般煤化工企业造气流程，九台© 2800 造气炉以四炉为一组，中间位置的5#炉可切换并入任何一个炉组。
每个炉组共用一台风机、一台煤气显热回收器（热管式锅炉），水煤气经由显热回收器、煤气总管和洗气塔进入气柜；共三台空气鼓风机，可相互切换替用；共两组油泵站，每炉组配置一套；原料自煤库、筛分装置由输送带送到四楼，经输送带皮带秤计量后入各炉的料仓，由各炉的加煤机加入炉中；气柜采用容积一万方的三节钟罩式的湿式气柜，三节钟罩全升起时气柜静压约400mn水柱。
为提高入炉蒸汽的分解率，降低蒸汽和煤消耗，所有入炉蒸汽均采用过热蒸汽，蒸汽的过热热源来自煤气本身的热量。
2.523造气三位一体DCS综合控制系统的应用造气工序采用先进的三位一体DCS综合控制系统：⑴采用“机电一体化自动加煤技术” ，每天可减少因人工加煤造成的单炉停炉时间约60分钟，既增加了造气炉的有效制气时间又减少或避免了造气炉的显热损失，使造气生产的安全得到了保证；同时应用自动加煤后可使造气生产中每个循环减少纯吹风时间约3 秒钟左右，这既能节煤，又能增加产气量。
另外机电一体化自动加煤改人工集中大量加煤（1200kg 左右）为每个循环下吹阶段少量加煤（每次75kg 左右），这样使煤燃烧更充分，灰渣的残炭量大幅下降，降低了煤耗。
⑵采用造气生产综合优化控制技术，实现煤造气生产过程的程序控制、阀位检测和报警连锁，实现自动加煤的炭层高度和加煤量控制，实现自动下灰及炉盘转速和下灰量的控制，实现吹风时间及上、下吹制气时间和入炉蒸汽流量及蒸汽分解率的优化控制，实现水夹套及汽包液位自动调节，实现鼓风机和油压系统的管理、报警和联锁，最终达到煤造气整个系统的稳产、高产、低耗和安全，确保了造气炉况的优化与稳定，降低了单位产品的煤耗，节能效果明显。
⑶采用完善可靠的油压控制系统，实现油压控制阀门的快速切换，延长了有效的制气时间，提高了单炉的产气量。
2.5.2.4加煤方式的选择造气原料煤的输送采用皮带自动输送，上煤输送中转站设置筛分装置，确保造气用煤质量的同时，实现造气煤仓加煤的自动化。
考虑到装置的连续稳定运行，同时设计了人工吊碳加煤装置，确保在自动化加煤装置出现故障时能实现制气过程的连续稳定。
2.5.2.5造气装置安全设施设计技术的综合利用⑴造气装置最大的危险是系统中氧含量高。
系统工作时处于正压状态，氧含量高的原因只能是制气工序阀门内漏窜气、罗茨机抽负、压缩机抽负。
为了防止阀门内漏造成氧高，设计了油压安全联锁的吹风防过氧阀和下行防过氧阀，排除了因设备故障造成氧高的安全隐患。
⑵造气装置采用安全可靠、性能稳定的液压驱动阀门，主要液压阀都采用阀门阀位监测装置，同时油压系统采用油压和油位报警装置。
⑶造气除尘器各排灰口油压圆盘阀设计为手控油压阀控制，操作位置在一楼，防止出灰时因联络出错而发生误操作。
⑷与共用煤气总管相连的煤气总阀和与共用吹风气总管相连的吹风气回收阀都采用双阀，保证安全和维修时切断的方便。
⑸造气水夹套给水汽包和煤气显热回收器给水汽包还设置过低液位连锁停炉保护措施，确保锅炉系统运行的本质安全。
⑹气柜设置高度高低位报警装置，并设计高位自动放空装置，防止气柜过高冒顶；同时实现气柜高度过低连锁停机保护系统。
仪表形式上选用三选二仪表，最大限度地提高气柜运行时的安全系数。
⑺在装置的相应部位设置了安全阀、防爆板、置换放空管等安全装置元件。
2.5.2.6 造气装置附属设备的选用⑴上行煤气除尘器：采用高效铸铁除尘器，利用精确铸造的旋涡结构保证旋风分离的气体速度，改善除尘效果，除尘器本体采用渐扩式结构有利于灰渣的分离和沉降。
⑵显热回收器在造气水煤气显热回收器结构形式的选择上，采用RLG型组合式热管锅炉，其中热管式蒸汽过热器阻力仅为管壳式的1/3~1/4, 系统阻力下降，保证了制气强度的提高；热管表面渗入镍铬合金，大耐高温和冲刷、耐腐蚀，热能回收效率高，既可增加蒸汽产量，又可降低煤气洗涤冷却水耗量。
⑶水煤气气柜煤气气柜的作用主要是储存煤气，考虑到造气工序造气炉的间歇特性和投资、占地等因素，为确保为后工序正常供气，煤气气柜采用1个10000m3规格的直升直降式湿式气柜。
2.5.3 余热回收装置的特点本装置采用一套三废混燃炉余热回收系统。
三废混燃炉不仅回收造气吹风气中约9%可燃组分的化学热及物理显热（250C）、变压吸附提氢装置解析气中约50%可燃组分的化学热，还燃烧掉约含14%残C量的造气炉所产生的全部炉渣（造气炉渣与含C 约75%的无烟粉煤末以2：1 的比例进行配比，制成热值约为2900kcal/kg 的混合料在三废炉底进行燃烧），真正做到对造气废物的“榨尽吃干”同时生产出2.5MPa・G 280C的过热蒸汽约40t/h，除能满足整个煤制氢装置的用汽需求，多余的蒸汽还能输送给外界的蒸汽总管，经济效益显著；同时避免了吹风气、提氢解析气、造气灰渣直接外排对环境的污染，环保效果显著。
三废流化混燃炉是第三代造气吹风气回收装置，和第二代吹风气回收装置相比有很大的优势，主要体现在以下几点：⑴安全性能高：三废流化混燃炉是以造气炉渣（或煤）为点火源，炉内始终长明火，爆炸的因素已排除，彻底改变了造气吹风气回收运行的不安全状态，克服了造气吹风气回收的爆炸现象。
⑵一炉多用、减少投资、便于管理：综合煤化工企业，一台三废流化混燃炉就能达到全厂蒸汽自给。
⑶从三废混燃炉底出来的炉渣含C量仅为3%灰分含量占97% 一天所产生的炉渣量有70 多吨，可送水泥厂、砖瓦厂做建材；三废混燃炉炉顶出来的高温烟气组分主要是CO、N2及HbO气，另外含有少量的SO及夹带的粉尘，烟气经锅炉装置回收热量后，由布袋除尘器除尘（除尘效率可达99%），再送动力站脱硫，达标后排放，解决了造气生产废气、废渣、废灰综合治理的难题，保护了环境，治理了现场。
同时还可将制氢等生产过程中其它工序的低热值废气一起处理掉，实现循环经济和环保效益的最佳配置。
⑷燃烧系统阻力低、不积灰、提高造气吹风效率。
⑸三废流化混燃炉是隔离燃烧，集中分离，集中热量回收，根本不存在锅炉排管的磨损和冷热不均产生应力而导致设备损坏的问题，因此三废流化混燃炉运行周期较长，生产稳定性突出，节能效果明显。
2.5.4 脱硫装置的特点2.5.4.1流程的优化因脱硫系统是粗煤气初步净化的过程，系统中含有大量的煤灰及焦油、硫磺、富盐等多种杂质，为确保煤制氢装置的长周期连续稳定运行，脱硫系统采用两套双塔串联流程装置，正常作业方式为并联运行，单套装置的设计负荷按总负荷的75%设计；开双塔时可脱高硫，开单塔可脱低硫，这样既可以有计划的按作业周期的长短安排每套装置的检修和系统清理，又可以提高整个装置的操作弹性。
由于设计中采用了双塔串联流程，可以脱除用高硫煤制取的水煤气H2S至设计指标，使该装置对煤种的适应性较强，另外高硫煤与低硫煤之间存在一定的差价，可以节约原料成本，具有较好的经济效益。
2.5.4.2PDS —600脱硫的工艺特点⑴脱硫原理：气体中的HbS溶于脱硫液后，首先与脱硫液中的碱反应H2S + Na2CO3 == NaHS + NaHCO3在催化剂作用下，生成的NaHS又与溶液中的氧发生氧化析硫反应，生成单质硫和碳酸钠。