商业计划书-变压吸附制氢工艺
变压吸附制氢第二篇2
第二章工艺技术、设备及自动化2.1工艺技术选择1.装置规模①原料气流量： 77940Nm3/h装置操作弹性(流量范围)： 30～110%②产品氢纯度： H2含量＞98.35％③设计操作时数：全年连续操作(大于8000小时)2.技术来源PSA制氢技术是PSA技术中发展最早、推广最多的一种工艺，是最早实现工业化的领域，本装置的工艺技术由吉林石化公司提供。
3.产品方案氢气是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。
同时，氢也是一种理想的二次能源。
在实际生产中，产品氢的纯度可通过改变PSA装置的操作条件进行调节，而解吸气的组成也会随原料气和产品气的不同而不同。
4.原料来源PSA制氢装置所采用的气源为各工艺生产过程中产生的含氢尾气，这些气体中除含氢外，还有CO2、H2O、N2、CO、CH4及少量烃类，这些杂质体可采用变压吸附法一次除尽达到纯化和回收氢气的目的。
一般而言，含氢气30%以上的混合气可作为PSA提纯氢气的气源。
5.工艺流程本装置由十个吸附塔组成，其中2个吸附塔始终处于进料吸附的状态，其工艺过程由吸附、四次均压降压、顺放、逆放、冲洗、四次均压升压和产品最终升压等步骤组成。
来自前工段压力为2.6MPa左右的混合气，首先进入原料气冷却器降温到≤40℃再到原料气分液罐分离掉其中的机械液滴，然后直接从塔底部进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔(始终有2台吸附塔处于吸附状态)内，在多种吸附剂组成的复合吸附床的依次选择吸附下，气体中的CO2、CO、CH4及N2等组份被塔内吸附剂吸附，纯净的氢气从吸附塔顶部连续排出去后工段，逆放气和冲洗解吸气混合后经尾气压缩机加压送燃气管网。
2.2主要设备方案选择表2.3.1主要设备表注：换热器设计按富氢尾气52350Nm3/h考虑换热面积，进气量按77940 Nm3/h计算，达到PSA进气温度在20～35℃内波动。
变压吸附煤气制氢工艺改造
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｏｄ ｒｔ ｅ ｏｖ ｈ ｅ ｕ ｎ ｑ ｐｍｅ ｔｔｏ ｂ ｅ ｎ ｏ ａ ａｌｂｉｔ ｆｈ ｄｏ ｅ ｋｎ ｒｍ ａ ｅ ｅｕｔｄ ｉ ｓｒｃ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｒ ｓｌｅ ｔｅ ｆ ｑ ｅ ｔｅ ｕｉ ｒ ｎ ｒｕ ｌｓ ａ ｄ ｌｗ ｖ ｉ ｌｙ ｏ ｙ ｒｇ ｎ ｍａ ｉｇ ｆｏ ｇ ｓ ｓｔｒｓ ｌ ｎ ａ ｉ ｅ ｄ ｆｃｅ ｔｄ ｓ ｌｈ ｒｚ ｔ ｎ ａ ｄ ｎ ｐ ｔａｅ ｅ ｒｍｏ ａ，Ｊｎ ｎ Ｓｅ ｌ ｏｄ ｒｌｉｇ Ｐａ ｔｔｏ ｏ ａｕ ｅ ｕ ｈ ａ ｐｉ ｚｎ ｈ ｅｉｉｎ ｅ ｕｐ ｕｉａｉ ｎ ａ ｈ ｈ ｌｎ ｅ ｖ ｌ ｉａ ｔｅ Ｃ ｌ— ｏｌｎ ｌｎ ｏ ｋ ｓ ｍｅ ｍｅ ｓ ｒｓ ｓ ｃ ｓ ｏ ｔｍｉｉｇ ｔｅ ｏ
第３卷 第５ ２ 期 ２ １ １ 月 ００年 Ｏ
山 东 冶 金
Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍ ｅａｌｒ ｙ ｈｎ ｏｇ ｔｌ ｇ ｕ
Ｖ０ ＿ ２ ｌ ＮＯ５ ３ ．
０ｃ ｏ ｅ Ｏ Ｏ ｔｂ ｒ ２ １
变压 吸附煤气 制氢工艺改造
邵 传收 ， 董 凯， 薛垂 义 ， 王雪 晗
５ ～ ０ ０． ０ ８ ３ ５ ５ ８ １５ ３ ２ ２ ４ ～ ０ ～１ ０ ～ Ｏ ５ ６ ４～ ． ～ ～ ． ～３ ２ ～ ８ ～ ２ ５ ５
焦炉煤气 中Ｃ Ｈ 以后 的组 分是 沸 点 较 高 的组 分， 与吸 附剂结合 吸 附性较 强 。采用 变温解 析 先除
污染 。为此 ， 对制 氢机组进行 了针对性 的改造 。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢（PSA）是一种用于制备高纯度氢气的方法，它基于吸附剂对氢气和其他气体的选择性吸附特性而设计。
在PSA过程中，气体混合物通过逐步压缩和脱压的吸附/解吸过程，从而分离出高纯度的氢气。
本文将介绍PSA制氢的原理、工作流程、设备和应用，并对其优缺点进行分析。
1.原理PSA制氢基于吸附剂对氢气和其他气体的不同吸附性能。
通常情况下，PSA包含两个或多个吸附塔，并在不同阶段进行吸附和解吸。
PSA 制氢的原理可以分为以下几个步骤：1）压缩：原始气体混合物含有大量氢气以及其他杂质气体，如甲烷、氮气、氧气等。
首先，气体混合物被压缩到一定压力下，以便于之后的吸附过程。
2）吸附：压缩后的气体混合物经过吸附塔，其中填充有选择性吸附剂。
由于吸附剂对不同气体的亲和力不同，它们会根据吸附剂的特性被吸附在吸附塔中，而氢气则被分离出来。
3）解吸：当吸附塔中吸附剂吸附饱和时，需要进行解吸来释放吸附的气体。
通常采用降压的方式来解吸，从而将吸附在吸附剂上的气体释放出来。
这样，可以得到高纯度的氢气。
4）再生：当一个吸附塔工作周期结束后，需要对吸附塔进行再生，以恢复其吸附性能。
再生通常采用换热和脱附的方式来进行。
通过这些步骤，PSA可以实现高纯度氢气的制备，适用于各种领域的氢气需求，如化工、电力、新能源等。
2.工作流程PSA制氢的工作流程通常包括多个步骤，如压缩、吸附、解吸和再生。
其典型工作流程如下：1）原始气体混合物通过压缩机被压缩到一定压力下，同时经过预处理以去除杂质气体和水分。
2）压缩后的气体混合物进入至少两个吸附塔中，其中填充了选择性吸附剂。
在吸附过程中，吸附剂吸附对杂质气体具有选择性，而氢气则通过吸附塔后被分离出来。
3）当一个吸附塔达到吸附饱和后，需要进行解吸来释放氢气。
通常采用降压的方式来进行解吸。
4）解吸后，吸附塔需要进行再生来恢复其吸附性能，这通常包括换热和脱附。
5）同时，另一个吸附塔开始工作，实现连续生产高纯度氢气的目的。
变压吸附制氢工艺技术说明(21页)
将工艺流程设定为如下流程
分别简述其流程如下 z
(1)
压缩工序
压缩工厅 由 2 台 CI 开 l 备 ) 三级往复式压缩机组成。由于本装置的原料气中的 ，
茶含量非常低(仅为 5mg/Nm勺 ， 所以 ， 即使到 了 压缩三段也不会在三级冷却器中出现
茶结晶堵塞管道的问题。因此 ， 来自界区外的焦炉煤气首先经压缩机的 级加压至~
在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中，活性氧 化铝类属于对水杳强亲和
力的固体 ，
干燥。
般采用三水合侣或三水铝矿的热脱水或热活化法制备 ，主要用于气体的
硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅 ， 它是胶态 二氧化硅球形控子的刚
性连续网络 ， 一般是 由 硅酸饷溶液和无机殴混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲
附剂选择吸附的条件下一次性除去氢以外的绝大部分杂质 ， 获得纯度大于 99.9% 的
粗氢气 ， 从塔顶排出送净化工序。 当被吸附杂质的传质区 前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某
停止吸附 ， 转入再生过程。
位置时 ，
吸附剂的再生过程依次如下
a 均压阵压过程 这是在吸附过程结束后 ， 顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完
品氢
il\
O .02 MPa 解 吸气
4
3)
装置 工艺流程描述
本装置中焦炉煤气组成复杂且产品氢纯度要求高 ， 因而本装置工艺流程由压缩工
序、预处理工序 、 变压吸附工 序和净化工序组成。由 于 原料气中的硫\茶及焦油含量很 低 ， 所以在考虑工 艺流程设计时 ， 为节省用户的投资额同时又能保证装置的正常运行 ，
0.22MPa(G) ， 然后进入压缩机第二和第 三级压缩至~ 1.7讯。a(G)后进入后续预处理系
简述变压吸附制氢工艺
关键设备与材料
关键设备与材料
关键设备
变压吸附制氢工艺的关键设备包括
原料气预处理设备：用于去除原料气 中的杂质
吸附塔：装填有吸附剂的吸附塔是实 现氮气和氢气分离的核心设备
压力调节器：用于控制原料气和产品 气的压力
解吸器：使被吸附的氮气解吸
产品气输出设备：用于输出产品气
吸附剂再生设备：在较低压力下使吸 附在吸附剂上的氮气完全解吸
吸附剂再生：完成上述步骤后， 需要对吸附剂进行再生处理，以 便进行下一轮的吸附过程。再生 通常是在较低压力下进行的，以 使吸附在吸附剂上的氮气完全解
吸
1
2
3
4
5
加压吸附：将预处理后的原料气 在加压条件下通过装填有吸附剂 的吸附塔，此时氮气被吸附剂选 择性吸附，而氢气则通过吸附塔
继续前行
产品气处理：解吸后的氮气作为 产品气输出，而氢气则可能需要 进一步处理，如进行纯化或液化
变压吸附制氢工艺的流程 通常包括以下几个步骤
原料气准备：首先，需要将原料 气进行预处理，以去除其中的杂 质，如二氧化碳、水分等，避免 这些杂质对后续的吸附过程产生
影响
工艺流程
减压解吸：经过加压吸附后的吸 附塔，通过减压手段使被吸附的 氮气解吸，同时使氢气继续留在 吸附剂中。这一步实现了氮气和
氢气的分离
简述变压吸附制 氢工艺
指导老师：xxx
-
1 工艺流程 2 关键设备与材料
简述变压吸附制氢工艺
变压吸附(PSA)制氢工艺是一种常用的制备氢 气的方法，其通过吸附剂在加压和减压之间变
化，实现对氮气和氢气的选择性吸附和解吸
这种工艺具有高效、环保、操作简便等优点， 广泛应用于工业和实验室领域
氢能源项目商业计划书
氢能源项目商业计划书背景介绍：氢能源作为一个新兴的清洁能源形式，在全球范围内受到了广泛的关注。
它不仅可以作为一种可再生能源来替代传统石油、煤炭等化石燃料，还具备高效能转换、无排放、可储存等优势。
本商业计划书旨在探讨并提出一项氢能源项目的具体方案，以期在未来的能源转型进程中发挥重要作用。
项目简介：本项目旨在建立一个整合氢能源生产、储存和利用的完整产业链，通过建设氢能源相关设施和提供解决方案，为市场供应可持续发展的能源解决方案。
以下是本项目的主要内容和步骤。
1. 市场分析：首先，我们将对氢能源市场进行深入的细分和分析，了解潜在客户的需求、市场容量和增长趋势。
同时，分析竞争对手的存在和影响，以便制定有效的市场推广策略。
2. 氢能源生产：在本项目中，我们计划建立一个可持续、高效的氢能源生产基地。
选择适宜的技术和设备，以最大限度地利用可再生能源来源，如太阳能、风能等来实现氢的生产。
此外，我们还将研究改进氢能源生产的技术，以降低成本和提高生产效率。
3. 氢能源储存与分配：为了确保氢能源的供应和可靠性，我们将建设一套先进的储存和分配系统。
通过利用高压氢气储存技术和氢气管道网络，将氢能源分发到不同的用途和地理位置，满足多样化的客户需求。
4. 氢能源利用：本项目将重点关注氢能源在交通、工业和家庭等领域的应用。
我们将研究和开发氢燃料汽车、氢燃料电池等相关产品，同时提供氢能源供应解决方案。
通过与合作伙伴合作，建立氢能源加油站和氢能源发电站等基础设施，推动氢能源的广泛应用。
5. 可持续发展：本项目的核心理念是可持续发展。
我们将致力于减少对环境的影响，通过推广绿色能源使用，提高能源效率和资源利用效率，为可持续能源未来的发展做出贡献。
我们将注重与当地政府和社区的沟通，制定可持续的发展计划，并积极参与环境保护和社会责任活动。
经济效益分析：本项目的商业目标是实现可持续的盈利，并为投资者创造长期价值。
通过市场需求的不断增长，以及氢能源技术的进一步创新和成熟，本项目有望在未来几年内取得显著的经济效益。
变压吸附制氢工艺流程
变压吸附制氢工艺流程嘿，咱来讲讲变压吸附制氢的工艺流程哈。
我有一次去参观一个制氢工厂，那里面的变压吸附制氢设备可真神奇。
首先呢，原料气得准备好，就像做饭得把食材准备齐全。
原料气就像一群准备被加工的小客人。
这些原料气主要包含一些含氢的气体，它们被送进一个大罐子一样的设备里。
我看着那些气体“呼呼”地被吸进去，就像被吸进一个神秘的洞穴。
然后就开始变压吸附啦。
这个过程就像是给气体们玩一场“压力游戏”。
在一个吸附塔里面，有一些特殊的吸附剂，这些吸附剂就像一个个有魔法的小海绵。
当压力高的时候，那些杂质气体就被吸附剂吸附住了，而氢气呢，就像一个机灵的小家伙，不太容易被吸附，就从吸附塔里跑出来啦。
我在旁边看着，感觉就像在看一场气体的“大逃脱”。
我记得有一次，设备的压力在调节的时候，那些气体的流动好像有点变化。
操作人员就像经验丰富的老司机，马上调整参数，让一切恢复正常。
接着呢，吸附剂吸附了杂质气体后，就需要把这些杂质气体给释放出来。
这就像把小海绵里的脏东西挤出来一样。
通过降低压力，吸附剂就把杂质气体放出来了，然后它又可以准备下一轮的吸附工作啦。
从吸附塔里出来的氢气，还得经过一些后续的处理。
就像把刚采摘的水果再清洗、包装一下。
让氢气变得更纯净，更符合使用的要求。
我在那个制氢工厂里，从原料气进入到最后氢气出来，感觉就像见证了氢气从一堆混合气体中被提炼出来的神奇过程。
所以说，变压吸附制氢的工艺流程就是准备原料气，然后通过变压吸附把杂质气体去掉，再对氢气进行后续处理。
就像我在工厂里看到的那样，每一个环节都很关键呢。
氢能源项目商业计划书
氢能源项目商业计划书一、项目概述随着可持续能源发展的重要性日益凸显，氢能源作为一种清洁、高效的能源形式，在能源转型中扮演着重要角色。
本商业计划书将详细介绍一个氢能源项目的概念、目标和商业运作方式，以期吸引投资者的关注并获取必要的资金支持。
二、项目背景1.1 问题陈述当前，全球能源消耗快速增长，传统能源的供应已经难以满足能源需求，并带来了环境污染和气候变化等问题。
因此，需要寻找一种清洁且可再生的能源形式，以实现可持续的能源发展。
1.2 解决方案氢能源作为一种全球性、可再生的能源替代品，具有很高的能量密度和零排放的特点。
通过将可再生能源（如太阳能和风能）用于氢气的制造，再利用氢气来为交通、工业和居民供能，可以实现能源的高效利用和环境的净化。
三、市场分析2.1 市场规模及趋势氢能源市场正在迅速扩大，并逐渐成为全球能源市场的重要一环。
根据市场研究机构的预测，到2030年，全球氢能源市场价值将超过5000亿美元，并呈现出持续增长的趋势。
2.2 市场竞争情况目前，全球范围内的氢能源市场尚处于初级阶段，并存在着一些技术难题和市场壁垒。
但随着技术进步和政府支持的增加，越来越多的企业开始涉足氢能源领域，市场竞争将逐渐激烈起来。
四、商业模式3.1 项目运营方式本项目将采用垂直整合的商业模式，即从氢气的生产、储存到销售和应用，实现全产业链的控制。
通过与太阳能和风能等可再生能源企业合作，我们将建立氢气生产基地，并与交通和工业部门等潜在用户进行合作。
3.2 收益模式本项目的收益模式主要包括氢气的销售收入和技术咨询服务的收入。
通过与用户签订长期供应合同，确保稳定的销售收入。
此外，我们还将提供与氢能源相关的技术咨询和解决方案，为用户提供增值服务，提升盈利能力。
五、风险分析4.1 技术风险氢能源领域存在一些技术挑战，包括氢气的生产、储存和运输等方面。
项目团队将加大研发投入，不断探索创新解决方案，降低技术风险。
4.2 市场风险氢能源市场竞争激烈，需要面对其他替代能源形式和市场进入壁垒等问题。
氢能源项目商业计划书
氢能源项目商业计划书1. 商业计划书简介本商业计划书旨在介绍和分析一个氢能源项目的商业机会和可行性。
该项目旨在利用氢能源技术来满足能源需求，减少对传统燃料的依赖，实现能源转型和可持续发展。
2. 项目概述该氢能源项目将建立一个氢能源生产和供应系统，包括氢气生产、储存和分配设施。
项目将使用可再生能源（如太阳能和风能）作为主要能源源，并采用水电解技术将水转化成氢气。
生产的氢气将被储存，并通过管道或卡车等方式供应给用户，满足其能源需求。
3. 市场分析根据市场研究，氢能源市场正快速发展，并吸引了大量投资。
为减少温室气体排放、实现能源转型和满足可持续发展目标，许多国家和地区纷纷采取行动，推动氢能源的使用。
由于其高能量密度和零排放特性，氢能源被视为未来能源的重要替代品，具有广阔的市场前景。
4. 竞争分析尽管氢能源市场潜力巨大，但竞争对手也日益增多。
在该项目的商业计划书中，将对竞争对手进行分析，并评估其优势和劣势。
采用不同的氢能源生产技术、供应链模式和市场定位，竞争对手在市场份额和利润方面可能存在差异。
5. 商业模式和策略商业计划书将详细描述项目的商业模式和策略。
其中包括项目的市场定位、销售和营销策略、产品定价和利润模型等。
商业模式和策略应考虑到市场需求、竞争状况和可行性分析结果，以确保项目的商业成功。
6. 资金需求和收益预测商业计划书将列出项目的资金需求和预计收益。
资金需求包括项目建设和设备采购成本、运营成本以及市场推广费用等。
收益预测将基于预计的销售量、产品定价和利润率进行计算，以估计项目的盈利能力和回报率。
扩展和深入分析阶段：7. 技术实施方案商业计划书将详细介绍项目所采用的氢能源生产技术和供应链方案。
其中包括水电解技术的原理和实施步骤，以及储存和分配设施的设计和建设。
8. 持续发展和环境影响商业计划书将对项目的可持续发展和环境影响进行分析。
采用可再生能源和零排放的氢能源技术，该项目将有助于减少温室气体排放，促进清洁能源的使用。
浅谈PSA变压吸附制氢工艺及优化
102研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.07 （下）近年来，我国的化工行业进步明显，各个化工企业为适应行业现代化的发展步伐，都越发关注工艺革新，希望通过现代化工艺克服传统工艺的不足，提升生产效率与质量。
PSA 变压吸附制氢工艺的流程多、要素多，其工艺应用效果与许多因素有关，化工企业内应用PSA变压吸附制氢工艺时应立足实际情况，创造良好的工艺条件，强化工艺中的流程把控。
一些化工企业的PSA 变压吸附制氢工艺中存在诸多技术不足，未来这些企业需加强工艺优化与技术改进。
1 影响变压吸附的主要因素1.1 PSA 变压吸附制氢影响吸附能力的主要因素PSA 变压吸附制氢工艺中，吸附能力为衡量该工艺应用效果的关键指标，就实际的生产过程来看，吸附能力与诸多因素都有关，主要因素为：（1）原料气温度，这一因素与吸附能力有着紧密的联系，二者呈反比曲线，温度越大对应着越小的吸附剂容量，也就导致吸附、解吸、再生循环的效率大大提升，时间缩短，吸附塔的处理能力偏低。
（2）原料气组分，企业中采用PSA 变压吸附制氢工艺时使用的原料有一定差异，其差异主要体现在物质组分方面，如原料中的杂质含量超标，吸附塔的吸附能力显著下降，在工艺中为达到最佳的吸附效果，应选用低杂质原料。
（3）操作压力，PSA 变压吸附制氢工艺中压力与吸附量为正向变化的关系，压力越大吸附量越大，此时吸附塔有较强的处理能力，但解吸气的压力值越小，意味着吸附剂具有更强的再生能力，因此，吸附剂的动态吸附容量越大，吸附塔具有更强的处理能力。
（4）氢气纯度，在PSA 制氢工艺的吸附剂再生阶段，氢气损失较大，此时的吸附塔处理能力越强，对应的再生周期较长，而单位时间内的再生次数相对较少，在此关系下，如在工艺中减小氢气损失量，可提升整体效率。
1.2 PSA 变压吸附制氢影响氢气收率的因素在PSA 变压吸附制氢工艺中，氢气收率也是需重点关注的部分，但氢气收率同样与很多因素有关。
氢能源项目商业计划书
氢能源项目商业计划书一、项目概述氢能源作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的市场潜力和环境保护价值。
本商业计划书旨在探讨氢能源项目的可行性，并提出商业化运营的详细方案。
二、市场分析1. 氢能源市场趋势随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升，氢能源逐渐成为替代传统能源的重要选择。
氢能源市场具有广阔的发展前景和巨大的商机。
2. 目标市场分析本项目以交通运输行业为主要目标市场，重点关注汽车、船舶和飞机等交通工具的氢能源替代方案。
三、项目方案1. 技术路线本项目将采用先进的水电解技术，将电能用于水分解，产生氢气并储存起来。
通过建立氢气供应站，并与相关交通运输企业合作，推广氢能源车辆的使用。
2. 运营模式本项目将建立氢气供应站网络，满足氢能源车辆的加氢需求。
与交通运输企业签订长期合作协议，提供稳定可靠的氢气供应服务，实现双方共赢。
3. 项目优势本项目以创新的技术优势和开放的合作态度，具有以下优点：- 氢能源的清洁性和高能量密度，使其成为可持续发展的重要能源选择。
- 氢能源车辆具有零排放、噪音低等特点，符合环保要求，并能提供良好的驾驶体验。
- 本项目将与交通运输企业紧密合作，构建行业生态圈，实现资源共享和互利共赢。
四、商业模式1. 收入来源本项目的主要收入来源为氢气供应服务的销售收入和与交通运输企业签订的长期合作协议所获得的收入。
2. 成本控制本项目将通过节约制氢成本、降低运营成本等方式控制成本，提高盈利能力。
五、市场前景1. 市场规模预测根据市场调研和行业分析，预计未来几年内氢能源市场将保持高速增长，市场规模有望达到1000亿元。
2. 竞争分析目前氢能源市场竞争较为激烈，主要竞争对手包括传统石油能源企业以及其他氢能源供应商。
本项目通过技术创新和高效运营，力争在市场竞争中占据一席之地。
3. 发展前景本项目将通过持续创新和市场拓展，不断提升技术水平和服务质量，积极推动氢能源在交通运输领域的广泛应用，实现可持续发展。
变压吸附法制氢操作规程
变压吸附法制氢操作规程
一、大体概述
1.1氢的加工是一种重要的工业技术，可用于制备高品质氢气，是氢能源发展及应用的龙头。
目前，主要有热分解、催化裂解、变压吸附（PSA）三种技术可用于提纯氢气。
变压吸附（PSA），是利用提纯氢气高吸附性，利用对压力很敏感，由低压改变到高压、或由高压改变到低压时的吸附原理，以获得高纯度的氢气。
1.2变压吸附（PSA）技术主要包括双级变压吸附（DPSA）和三级变压吸附（TSA）。
变压吸附（PSA）技术，有着高经济效益的特点，应用广泛，是近年来发展起来的一种有效的技术。
二、变压吸附（PSA）技术原理
2.1氢气变压吸附（PSA）技术是一种压力变化下的吸附分离原理，以获得高纯提纯氢气。
2.2氢气变压吸附（PSA）主要原理是利用吸附剂的吸附选择原理，不同成分气体或气体混合物在固定的条件下，存在不同的吸附速率，从而达到分离气体的目的。
2.3氢气变压吸附（PSA）技术分为双级变压吸附（DPSA）和三级变压吸附（TSA）。
变压吸附制氢工艺
工艺技术说明1、吸附制氢装置工艺技术说明1）工艺原理吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。
利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。
吸附剂：工业PSA-H2 装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类吸附剂；另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO 专用吸附剂和碳分子筛等。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
变压吸附制氢工艺
压缩工序由2台（1开1备）三级往复式压缩机组成。由于本装置的原料气中的萘含量非常低（仅为5mg/Nm3），所以，即使到了压缩三段也不会在三级冷却器中出现萘结晶堵塞管道的问题。因此，来自界区外的焦炉煤气首先经压缩机的一级加压至～0.22MPa(G)，然后进入压缩机第二和第三级压缩至～1.7MPa(G)后进入后续预处理系统。
变压吸附过程正是利用吸附剂在A-B段的特性来实现吸附与解吸的。吸附剂在常温高压(即A点)下大量吸附原料气中除的某些杂质组分，然后降低杂质的分压(到B点Fra bibliotek使杂质得以解吸。
吸附剂的这一特性也可以用Langmuir吸附等温方程来描述：
（Ai：吸附质i的平衡吸附量，K1、K2：吸附常数，P：吸附压力，Xi：吸附质i的摩尔组成）。
碳分子筛是一种以碳为原料，经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的专用吸附剂，使其孔径分布非常集中，只比氧分子直径略大，因此非常有利于对空气中氮氧的分离。
对于组成复杂的气源，在实际应用中常常需要多种吸附剂，按吸附性能依次分层装填组成复合吸附床，才能达到分离所需产品组分的目的。
吸附平衡：
在压力高时，由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多，因而压力越高动态平衡吸附容量也就越大；在温度高时，由于气体分子的动能大，能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少，因而温度越高平衡吸附容量也就越小。
我们用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系，吸附等温线就是在一定的温度下，测定出各气体组份在吸附剂上的平衡吸附量，将不同压力下得到的平衡吸附量用曲线连接而成的曲线。
经过预处理后的焦炉煤气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去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的粗氢气，从塔顶排出送净化工序。
变压吸附(PSA)法制氢操作规程
变压吸附(PSA)法制氢操作规程变压吸附（PSA）法变换气制氢操作手册（工艺部分）XXXX化工有限公司2009年9月第一章前言第二章工艺说明第一节装置概述第二节一段系统工作原理和过程实施第三节二段系统工作过程第四节工艺流程第三章变压吸附装置的开停车第一节系统的置换第二节系统仪器仪表及自控系统开车前的准备工作第三节系统试车第四节系统运行调节第五节系统停车第六节系统停车后的再启动第四章安全技术第一节概述第二节本装置有害物质对人体的危害及预防措施第三节装置的安全设施第四节氢气系统运行安全要点第五节消防第一章前言本装置是采用两段法变压吸附（Pressure Swing Adsorption简称PSA）工艺分离原料气，获得合格的二氧化碳及产品氢气。
其中一段将原料气中二氧化碳分离提浓（≥98.5%）后送往下工段，脱除部分二氧化碳后的中间气再经二段完全脱除CO2及其他杂质气体，使产品氢气中H2含量≥99.9%。
装置设计参数如下：原料气组成（V）：H2 N2 CO2 CO CH441～43% 0.5～2% 55～60% 0.5～2% ～1.0%处理能力：4500Nm3/h中间气CO2含量：10%（V）产品氢气中H2含量：≥99.9%产品气CO2浓度：≥98.5%吸附压力：一段0.72～0.977MPa （G）二段0.7～0.957 MPa （G）吸附温度：≤40 ℃本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺，就本工艺特点而言，氢气中杂质含量越低，氢气等气体回收率就越低。
所以操作中不应单纯追求氢气的纯度，而应视实际需要，控制适当纯度，以获较高的经济效益。
在启动和运转这套装置前，要求操作人员透彻地阅读这份操作手册，因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂损坏。
本手册中所涉及压力均为表压，组成浓度均为体积百分数，以下不再专门标注。
第二章 工艺说明第一节 装置概述本装置由两个系统组成，即一段和二段。
一段采用12个吸附塔1塔同时吸附8次均压吹扫工艺，二段采用4个吸附塔1塔同时吸附1次均压2次吹扫工艺，其示意图如图1-1所示。
制氢过程变压吸附 吸附剂
制氢过程变压吸附吸附剂制氢过程是一种能够产生绿色环保能源的技术，但传统的制氢方法有着高成本、低效率的问题。
因此，人们一直在寻求新的改进方法，其中变压吸附吸附剂是一种有前途的方案。
首先，我们来了解一下制氢过程变压吸附的基本步骤。
制氢过程变压吸附是利用吸附剂在不同压力下吸附和释放氢气的物理过程。
这个过程可以分解为几个基本步骤。
第一步是压缩气体以将其浓缩，然后将其与吸附剂接触。
在接触后，吸附剂会吸附其中的氢分子，留下其他气体分子，比如氮和甲烷。
第二步是将压力降低，使吸附剂释放其吸附的氢分子。
这些氢分子可以被捕获并用于能量生产。
这种制氢过程的核心在于吸附剂的使用。
有几种吸附剂可以用于制氢过程变压吸附，包括金属有机骨架材料（MOF）和碳材料。
这些吸附剂都可以通过改变其表面化学性质来增强其吸附氢气的能力。
MOF吸附材料是一种晶体化合物，其中金属离子和有机配体相互结合形成孔隙网络。
这些孔隙可以捕捉气体分子，包括氢气和其他气体。
MOF材料的优点在于它们可以设计成具有吸附氢气的高选择性和高容量。
这些材料也可以容易地合成和定制，以满足特定应用的需求。
碳吸附材料也可以用于制氢过程变压吸附。
这些材料具有非常大的表面积，可以通过在表面上引入不同的化学基团来定制其吸附性能。
石墨烯和多孔碳材料是常用的碳吸附材料，但是它们的选择性和容量相对较低，因此需要更多的研究来改进其性能。
总体来说，制氢过程变压吸附是一种具有前途的制氢技术。
吸附剂的选择非常关键，因为其能力直接影响到过程的效率和成本。
MOF和碳材料是当前研究的热点，但是还需要进一步改进和优化，以实现高效、可靠的制氢过程。
变压吸附（PSA）气体分离与提纯技术在氢气提纯的应用
氢气提纯变压吸附分离技术在氢气提纯装置中的应用1 前言变压吸附（PSA）气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，是本世纪60年代迅速发展起来的。
一方面是由于随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，使得吸附分离技术日益受到重视；另一方面，60年代以来，吸附剂也有了重大进展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭吸附剂、活性氧化铝和硅胶性能的不断改进等等，这些都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
根据石化公司原油一次加工能力10.5Mt/a，催化加工能力5.7Mt/a，为了充分利用干气资源，建设了0.1Mt/a催化干气制乙苯/苯乙烯联合装置。
经联合装置排出的烃化尾气和脱氢尾气含有非常可观的氢气，如果将其作为燃料烧掉，每年要烧掉纯氢约3500t，十分可惜。
如果将烃化尾气和脱氢尾气中的氢气提纯出来，用于满足当时在建的加氢精制装置的需要，既能充分利用资源，又可避免采用轻油或炼厂气蒸汽转化法制氢所具有的投资高、能耗大的缺点。
1999年4月大连石化分公司建成了设计处理能力20000Nm3/h烃化尾气PSA 氢提纯装置，它以催化裂化干气或烃化尾气、脱氢尾气和加氢尾气为原料，生产出合格氢气产品，为国内炼油厂资源的综合利用开拓了一条新途径。
2 基本原理变压吸附过程是利用装在立式压力容器内的活性炭、分子筛等固体吸附剂，对混合气体中的各种杂质进行选择性的吸附。
由于混合气体中各组分沸点不同，根据易挥发的不易吸附，不易挥发的易被吸附的性质，将原料气通过吸附剂床层，氢以外的其余组分作为杂质被吸附剂选择性地吸附，而沸点低、挥发度最高的氢气基本上不被吸附，以大于98v%左右的纯度离开吸附床，从而达到与其它杂质分离的目的。
一是由于大连石化分公司烃化尾气制氢装置原料气品种繁多，正常情况下使用乙苯装置来的烃化尾气、苯乙烯装置来的脱氢尾气、加氢装置返回的加氢尾气及部分催化干气，在乙苯装置停车时单独使用催化干气；二是组分特别复杂，除H2外，还含有一定量的N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6及C5+ 等烃类组分；三是吸附压力低，仅有0.50MPa左右。
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0 工艺技术说明1、吸附制氢装置工艺技术说明1）工艺原理吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。
利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。
吸附剂：工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类吸附剂；另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO专用吸附剂和碳分子筛等。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
所谓分离系数是指：在达到吸附平衡时，（弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量）与（强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量）之比。
分离系数越大，分离越容易。
一般而言，变压吸附气体分离装置中的吸附剂分离系数不宜小于3。
另外，在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾。
一般而言，吸附越容易则解吸越困难。
如对于C5、C6等强吸附质，就应选择吸附能力相对较弱的吸附剂如硅胶等，以使吸附容量适当而解吸较容易；而对于N2、O2、CO等弱吸附质，就应选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛等，以使吸附容量更大、分离系数更高。
此外，在吸附过程中，由于吸附床内压力是周期性变化的，吸附剂要经受气流的频繁冲刷，因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。
在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中，活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体，一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备，主要用于气体的干燥。
硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅，它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络，一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲和力，而且对烃类和CO2等组分也有较强的吸附能力。
活性炭类吸附剂的特点是：其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性，加上活性炭所具有的特别大的内表面积，使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。
沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐，属于强极性吸附剂，有着非常一致的孔径结构和极强的吸附选择性，对CO、CH4、N2、Ar、O2等均具有较高的吸附能力。
碳分子筛是一种以碳为原料，经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的专用吸附剂，使其孔径分布非常集中，只比氧分子直径略大，因此非常有利于对空气中氮氧的分离。
对于组成复杂的气源，在实际应用中常常需要多种吸附剂，按吸附性能依次分层装填组成复合吸附床，才能达到分离所需产品组分的目的。
吸附平衡：吸附平衡是指在一定的温度和压力下，吸附剂与吸附质充分接触，最后吸附质在两相中的分布达到平衡的过程，吸附分离过程实际上都是一个平衡吸附过程。
在实际的吸附过程中，吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子引力束缚在吸附相中；同时吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附剂分子或其它吸附质分子得到能量，从而克服分子引力离开吸附相；当一定时间内进入吸附相的分子数和离开吸附相的分子数相等时，吸附过程就达到了平衡。
在一定的温度和压力下，对于相同的吸附剂和吸附质，该动态平衡吸附量是一个定值。
在压力高时，由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多，因而压力越高动态平衡吸附容量也就越大；在温度高时，由于气体分子的动能大，能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少，因而温度越高平衡吸附容量也就越小。
我们用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系，吸附等温线就是在一定的温度下，测定出各气体组份在吸附剂上的平衡吸附量，将不同压力下得到的平衡吸附量用曲线连接而成的曲线。
不同温度下的吸附等温线示意图：从上图的B→C和A→D可以看出：在压力一定时，随着温度的升高吸附容量逐渐减小。
实际上，变温吸附过程正是利用上图中吸附剂在A-D段的特性来实现吸附与解吸的。
吸附剂在常温(即A点)下大量吸附原料气中的某些杂质组分，然后升高温度(到D 点)使杂质得以解吸。
从上图的B→A可以看出：在温度一定时，随着杂质分压的升高吸附容量逐渐增大；变压吸附过程正是利用吸附剂在A-B段的特性来实现吸附与解吸的。
吸附剂在常温高压(即A点)下大量吸附原料气中除的某些杂质组分，然后降低杂质的分压(到B点)使杂质得以解吸。
吸附剂的这一特性也可以用Langmuir吸附等温方程来描述：（Ai：吸附质i的平衡吸附量，K1、K2：吸附常数，P：吸附压力，Xi：吸附质i的摩尔组成）。
在通常的工业变压吸附过程中，由于吸附--解吸循环的周期短（一般只有数分钟），吸附热来不及散失，恰好可供解吸之用，所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化一般不大，吸附过程可近似看做等温过程，其特性基本符合Langmuir吸附等温方程。
在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择PSA、TSA或PSA+TSA工艺。
变温吸附（TSA）法的循环周期长、投资较大，但再生彻底，通常用于微量杂质或难解吸杂质的脱除；变压吸附（PSA）的循环周期短，吸附剂利用率高，吸附剂用量相对较少，不需要外加换热设备，被广泛用于大气量多组分气体的分离与纯化。
在变压吸附（PSA）工艺中，通常吸附剂床层压力即使降至常压，被吸附的组分也不能完全解吸，因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺：一种是用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行“冲洗”，使被吸附组分的分压大大降低，将较难解吸的杂质冲洗出来，其优点是在常压下即可完成，不再增加任何设备，但缺点是会损失产品气体，降低产品气的收率。
另一种是利用抽真空的办法降低被吸附组分的分压，使吸附的组分在负压下解吸出来，这就是通常所说的真空变压吸附(Vacuum Pressure Swing Absorption,缩写为VPSA)。
VPSA工艺的优点是再生效果好，产品收率高，但缺点是需要增加真空泵。
在实际应用过程中，究竟采用以上何种工艺，主要视原料气的组成性质、原料气压力、流量、产品的要求以及工厂的资金和场地等情况而决定。
由于焦炉煤气提纯氢气的特点是：原料压力低，原料组分复杂并含有焦油、萘等难以解吸的重组分，产品纯度要求高。
因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA干燥”流程。
装置流程框图装置工艺流程描述本装置中焦炉煤气组成复杂且产品氢纯度要求高，因而本装置工艺流程由压缩工序、预处理工序、变压吸附工序和净化工序组成。
由于原料气中的硫\萘及焦油含量很低，所以在考虑工艺流程设计时，为节省用户的投资额同时又能保证装置的正常运行，将工艺流程设定为如下流程：分别简述其流程如下：压缩工序压缩工序由2台（1开1备）三级往复式压缩机组成。
由于本装置的原料气中的萘含量非常低（仅为5mg/Nm3），所以，即使到了压缩三段也不会在三级冷却器中出现萘结晶堵塞管道的问题。
因此，来自界区外的焦炉煤气首先经压缩机的一级加压至～0.22MPa(G)，然后进入压缩机第二和第三级压缩至～1.7MPa(G)后进入后续预处理系统。
预处理工序预处理系统主要由2台除油塔、2台预处理塔、1台解吸气加热器、1台解吸气缓冲罐组成。
来自压缩三段，压力为～1.7MPa(G)的焦炉煤气进入预处理工序后，首先经过除油塔分离掉其中夹带的油滴，然后自塔底进入预处理塔，其中一台处于吸附脱油、脱硫萘状态、一台处于再生状态。
当预处理塔吸附焦油、硫和萘饱和后即转入再生过程。
预处理塔的再生过程包括：a( 降压过程预处理塔逆着吸附方向，即朝着入口端卸压，气体排至煤气管网。
b( 加热脱附杂质用PSA工序副产的解吸气经加热至140～160℃后逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦油、NH3、H2S及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱附，再生后的解吸气送回焦炉煤气管网。
c( 冷却吸附剂脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温解吸气逆着进气方向吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度。
吹冷后的解吸气也送回焦炉煤气管网。
d( 升压过程用处理后的煤气逆着吸附方向将预处理塔加压至吸附压力，至此预处理塔就又可以进行下一次吸附了。
变压吸附工序本装置变压吸附（PSA）工序采用5-1-3 PSA工艺，即装置由五个吸附塔组成，其中一个吸附塔始终处于进料吸附状态，其工艺过程由吸附、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压和产品最终升压等步骤组成，具体工艺过程如下：经过预处理后的焦炉煤气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去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的粗氢气，从塔顶排出送净化工序。
当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。
吸附剂的再生过程依次如下：a. 均压降压过程这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，这一过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间氢气的过程，本流程共包括了三次连续的均压降压过程，以保证氢气的充分回收。
顺放过程在均压回收氢气过程结束后，继续顺着吸附方向进行减压，顺放出来的氢气放入顺放气缓冲罐中混合并储存起来，用作吸附塔冲洗的再生气源。
c. 逆放过程在顺放结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。