甲醇裂解制氢PSA工段
甲醇裂解变压吸附制氢装置操作手册
800Nm3/h甲醇裂解变压吸附制氢装置操作手册编制：审核：批准：xxxxxxxxxxxx有限公司xx年8 月目录第一章甲裂及PSA试车及生产操作基本情况第二章甲裂工段工艺过程及化学反应原理第三章 PSA工段工艺过程及工作原理第四章自控调节系统第五章开车准备第六章开停车操作第七章甲醇制氢系统故障原因及处理附1：甲醇裂解变压吸附制氢装置安全操作手册附2：甲醇制氢装置事故应急处理预案附3：计量泵使用说明书附4：甲醇裂解及变压吸附流程图第一章甲裂及PSA试车及生间操作基本情况一、试车及生产操作人员小组人员配置试车组长或生产主管：（业主配置）技术指导：（业主配置）工艺操作工：2人/班分析操作工：1人/班仪表值班：1人/班电气值班：1人/班机械值班：1人/班公用工程协调（调度）：1人/班应急对外协作：1人/班安全员：1人/班二、试车时间及地点时间:2019年10月。
地点:甲醇裂解制氢生产区三、工艺指标1.甲醇：符合GB338—2004标准优等品要求。
2.脱盐水：Cl -≤ 1ppmSO42-≤ 1ppm90℃以下稳定，对碳钢、不锈钢无腐蚀电导率≤10μs/cm。
3.温度汽化塔进料温度 140～160℃汽化塔底部温度 160～180℃汽化塔顶部温度～180℃进转化器温度 220～250℃出转化器温度 230～250℃导热油温度 250～280℃出换热器转化气温度 120～140℃出冷凝器转化气温度≤40℃4.压力导热油进口压力0.4～0.6MPa进工段冷却水压力≥0.3 MPa进工段仪表空气压力≥0.4～0.6 MPa 5.浓度甲醇～50%(Wt)水～50%(Wt)转化气组成如下:H273～74.5%23～24.5%CO2CO 0～1%≤ 200ppmCH46.产品气H2≥99.99%（v/v）7.分析内容第二章甲裂工段工艺过程及化学反应原理第一节工艺过程甲醇催化裂解、转化工艺过程包括：原料汽化过程、催化裂解转化反应、转化气冷却冷凝、气液分离等。
甲醇制氢操作规程完整
400Nm3/h甲醇制氢操作规程目录目录 (I)操作规程 (1)一岗位管辖及任务 (1)1.1岗位管辖围 (1)1.2岗位任务： (1)二、工艺说明及流程示意图： (1)2.1工艺说明 (1)2.2流程示意图 (4)三岗位工艺指标： (5)3.1温度指标： (5)3.2流量指标： (5)3.3压力指标:MPa (5)3.4液位: (6)3.5分析指标 (6)四：装置启动初次开车及停车后的再启动 (6)4.1管道的试漏、保压 (6)4.2催化剂的装填 (6)4.3设备、仪表的调校 (9)4.6投料启动 (10)4.7停车后再启动 (10)4.8催化剂的卸出 (12)五正常停车步骤和紧急停车： (12)5.1正常停车 (12)5.2紧急停车 (14)5.3临时停车 (14)六常见故障及处理方法： (14)6.1外界供给条件失常 (14)6.2操作失调 (15)6.3 PLC故障 (16)5.4操作注意事项 (17)七巡回检查制度： (17)八岗位责任制： (17)九设备维护保养制度： (18)十设备润滑管理制度： (19)十一安全注意事项： (19)操作规程一岗位管辖及任务1.1岗位管辖围界区所有管道、设备、阀门、电气及仪表等均属于岗位管辖围。
1.2岗位任务：利用甲醇和水的重整反应制氢，重整气组成为氢气约75%，二氧化碳约25%，还有微量的甲烷，二乙醚的等杂质，之后在通过变压吸附分离提氢，改变变压吸附（PSA）操作条件可生产不同纯度的氢气，氢气纯度最好可达99.999%以上。
二、工艺说明及流程示意图：2.1工艺说明2.1.1重整工段甲醇进入界区后直接进入混配罐中，通过液位控制甲醇进料量，无离子水进入界区后直接进入混配罐中，通过控制液位控制无离子水进料量，两台混配罐一台陪料，一台使用。
混配罐甲醇、水混合液体能维持一个班八小时的工作用量。
混配罐中的混合液经计量泵输送到换热器中。
本工艺现场配备三台计量泵，其中一台输送混合液体，一台给水洗塔输送无离子水，另一台备用，三台泵型号、结构完全相同，开二备一。
甲醇重整联合PSA制氢技术
甲醇重整联合PSA制氢技术氢气广泛用于钢铁、冶金、化工、医药、轻工、建材、电子等多种工业部门。
在没有富氢原料气的场合下，甲醇裂解制氢是最佳的技术选择，它具有投资低、无污染、成本低的优点。
本公司开发的甲醇重整联合PSA制氢技术先进，质量稳定可靠，生产成本低，氢气纯度:≥99.9%～99.999%，可提供5～30000Nm3/h间不同规模的甲醇制氢装置的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包。
一、甲醇重整联合PSA制氢技术工艺流程甲醇重整联合PSA制氢是甲醇水蒸汽在SCST-401系列催化剂床层转化成主要含二氧化碳和氢气的转化气，转化气再经变压吸附技术提纯得到纯度为99～99.999%的产品氢气的工艺技术。
甲醇水蒸汽重整反应式如下：CH3OH → CO+2H2－90.7 KJ/mol (1)CO+H2O → CO2+H2＋41.2 KJ/mol (2)总反应式为：CH3OH+ H2O → CO2+3H2－49.5 KJ/mol （3）工艺流程图如下:甲醇重整制氢设备流程示意图甲醇重整联合PSA制氢工艺流程图二、工艺技术特点该生产工艺是由本公司的多名研究人员经多年研究实现工业化，经多年的生产实践和改进，工艺技术已得到完善，本工艺技术有如下特点：1.甲醇水蒸汽在专用催化剂直接转化生成CO2和H2；利用转化反应自身加压特点直接送入变压吸附分离装置，节约因压缩而消耗的电能；2.专用催化剂与市场上的其他催化剂相比，具有活性高、选择性好、寿命长等特点；3.反应温度低，能量损失小；工艺过程充分考虑系统能量的回收利用，整体运转能耗费用低；4.产品H2纯度高，可根据用户需要调整产品H2（99.0～99.999%）纯度。
5.专用吸附剂性能优良，在强度、寿命、动态吸附量、分离效率等各方面性能达到国内先进水平；6．采用独有的SCST-401系列催化剂是一种以铜为主的复合氧化物组成的新型催化剂，催化剂活性高，甲醇单程转化率在＞98%，催化剂选择性好，转化气中一氧化碳含量低，催化剂性能稳定，催化剂使用寿命二年以上。
甲醇制氢
汽化过热 转化反应 变压吸附 （PSA-H2）-
产品氢气
脱盐水
循环液 冷却、吸收
解吸气
系统操作参数
• 氢气气量： 500--1000NM3/H（温度：常温， 纯度：99.99％，杂质CO≤10PPm、 CO2≤10PPm） • 操作压力：1.0 MPa • 操作温度：230～300℃
0.2%）系统保压0.4MPa。
紧急停车
• 当装置突然停电、停水、停气或装置突然 出现故障时，则需要紧急停车，步骤如下： 1、关闭产品出口阀，关闭裂解气至PSA切断 阀。PSA停止运行。 2、迅速将转化器切至副线，（只关闭转化器 入口阀以免转化器憋压）。 3、导热油开始降温。此时降温的幅度可加大 至20-30℃/h
催化剂保护
1、在任何情况下，催化剂层温度禁止超过300℃。
2、还原后的催化剂绝对禁止与氧气或空气接触。 3、催化剂使用中应尽量避免中途停车。每停一 次车，尽管采取了钝化或氮气保护操作，还是会影
响催化剂使用寿命。
催化剂保护
• 4、 催化剂的升温和降温都必须缓 慢进行，禁止急速升温和降温。 • 5、 在满足生产能力、产率的前提 下，催化剂应在低温下操作，有利 于延长催化剂使用寿命。
换热器
• 利用废热将原料加热。
• 使裂解气降温。
汽化过热器
• 汽化过热器用于将经过换热后的原料液汽 化并过热至接近于反应温度。 • 加热介质是导热油。
冷凝器
• 用循环冷却水将裂解气进一步降温。
• 冷却后的重整气温度小于40℃。
原料罐和脱盐水罐
• 用于储存原料，其材料选用1Cr18Ni9Ti。 （304不锈钢）。
4、停混合液原料泵。
5、联系各部门查明原因及恢复时间，若短时 间能够恢复不做处理，待正常后系统恢复生 产。若长时间不能恢复，则按系统停车处理。
甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分
甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分甲醇、脱盐水混合后经加热汽化、过热后进入转化炉，甲醇、水蒸气在催化剂的作用下，在转化炉中完成甲醇裂解、一氧化碳变换二氧化碳二步化学反应，反应产物经换热、冷却、冷凝和水洗分离，得到含氢73％、含二氧化碳25％的转化气，甲醇单程转化率90％以上，未反应部分循环使用，转化气进入变压吸附，过程为吸附、逐级降压解吸、逐级升压、吸附，循环进行。
吸附塔数越多，氢气回收率越高。
本系统还需要一个导热油加热系统，可根据厂家不同采用不同的加热办法。
本系统为自动控制系统，在操作室内就可操作。
系统所用原料、消耗及动力、消耗情况：（以1000立方米氢气计）甲醇（0.56t）、脱盐水（0.32t）、柴油（加热导热油）（0.125t）、循环水（40t）、仪表空气（100立方米）、电（90kwh）、蒸汽（0.02t）、专用催化剂（0.2kg）、开车用氮气、开车用氢气。
主要设备有：汽化塔、过热器、转化炉、换热器、冷却器、水洗塔、循环液贮罐、甲醇中间罐、脱盐水中间罐、转化气缓冲罐、过滤器、吸附器、氢气缓冲罐、鼓风机、真空泵、进料泵、缓冲气囊、导热油加热炉。
一、氢气的物化性质••1.氢的存在••••氢是自然界分布最广的一种元素。
它在地球上主要以化合态存在于化合物中，如：水、石油、煤、天然气以及各种生物的组成中。
自然界中，水含有11%重量的氢，泥土中约含1.5%，100公里高空主要成分也是氢。
在地球表面大气中很低，约1PPM。
••2.氢气的物化性质••••1）物理参数：••••分子量：2.02；密度：0.08988克/升（0℃，1大气压）；熔点：-259.19℃；沸点：-252.71℃；比热容=14.30焦/度•克；溶解度（毫升/100毫升水）=2.15（0℃），1.95（10℃），1.85（20℃），1.75（25℃），1.70（30℃），1.64（40℃），1.61（50℃），1.60（60℃）；溶于乙醇：6.925毫升/100毫升。
氢气装置安全操作规程
编号：Linkye页码 :1/32 1500Nm3/h甲醇裂解制氢装置操作规程编号：Linkye页码 :2/32第一章工艺简介本装置以甲醇、脱盐水为原料，经预热、汽化、催化转化和冷冻干燥净化，所得转化气，再送入变压吸附装置精制，最后得到纯度≥99.999％的氢气送至用户。
系统操作压力为1.0～1.5MPa，属中低压操作装置，转化裂解反应温度在240～290℃范围，由导热油循环供热。
装置组成本装置包括甲醇罐区、脱盐水工段、导热油工段、甲醇转化工段、变压吸附工段五个主体及装置配电室、控制室、分析检测。
装置的工艺流程如下：编号：Linkye页码 :3/32由于本装置原料及产品均属易燃、易爆危险品，操作过程中必须予以高度重视。
同时本装置操作的稳定性、原料消耗指标、催化剂使用寿命、产品纯度的高低、设备、人员安全等在很大程度上取决于操作水平的高低，因此有关操作、管理和维修人员在装置启动运行之前，必须熟知本操作规程，并经考核合格后才能上岗。
在后面的章节，将分工段介绍。
编号：Linkye页码 :4/32第二章导热油炉房的操作规程一、该部份设备的操作需在物料、气源满足的前提下方可调节，因此该部份在燃烧系统作了联锁之后进行调节；自力式调节阀的调节参数如下：PV501 甲醇阀后压力： 0.4MPaPV502 天然气阀后压力： 0.12MPaPV503 液化气阀后压力： 0.05MPaV559 雾化空气阀后压力： 0.1MPa远传压力开关的调节参数如下：PLS501 新风空气压力低报设定值：3.0KPa，正常值6.0KPaPLS502 PSA解析气压力低报设定值：10.0KPa，正常值30.0KPaPHS502 PSA解析气压力高报设定值：40.0KPa，正常值40.0KPaPLS503 天然气压力低报设定值：50.0KPa，正常值100.0KPaPHS503 天然气压力低报设定值：150.0KPa，正常值100.0KPaPLS504 液化气压力低报设定值：5.0KPa，正常值20.0KPaPLS505 雾化空气压力低报设定值：70.0KPa，正常值370.0KPaPHS505 雾化空气压力高报设定值：520.0KPa，正常值370.0KPa二、操作前先熟悉上位机信号联锁在微机上进行系统内各单体设备的运行控制信号联锁；该燃烧系统共有三组运行控制信号联锁，联锁单体设备如下：压力信号联锁一：PIAS504新风空气压力正常值2~5 KPa，报警值L：2.0KPa、LL：1.5.0KPa，联锁关闭SNV501a/b、SNV502a/b、SNV503a/b。
甲醇裂解制纯氢及CO技术
甲醇裂解制纯氢及CO技术3甲醇转化制取400Nm/h 纯氢及CO合成气装臵时间：项目名称：甲醇转化制取400Nm3/h 纯氢及CO合成气装臵业主：建设地点：一产品规格及规模纯度（V/V） ?99.9% 氢压力 MPa(G) 1.0气温度 ? ?40.0产量 Nm3/h 210纯度（V/V） ?50% 不含氧、HO 2CO压力 MPa(G) ?0.02 合成温度 ? ?40.0 气产量 Nm3/h 190 二装臵能力 1 公称能力 Nm3/h 400 2 年生产时数小时 ?8200 3 装臵运行方式连续运行 4 操作弹性 40--110% 三装臵消耗 1 甲醇 kg/h ～243.43 符合GB338-92，工业一级氯离子?0.1mg/l，电导2 脱盐水 Kg/h ～2.46 率?10μS/cm 3 循环水 m3/h ～50.0 循环量包括机泵、真空泵用电及4 电 KWh/h ～40.0 车间照明 5 仪表空气 Nm3/h ～30.0 四三废排放量1 废水 t/h 无本装臵基本无废水排放本装臵解析气即为产品2 废气 Nm3/h 无 CO合成气催化剂 490.8 年平均更新的催化剂、吸3 废渣 kg/年吸附剂 744.2 附剂（可回收） 4 废液 t/年未反应甲醇及副产物回烧处理2五装臵占地面积 m ～200 根据现场情况具体确定六装臵定员人 8 按四班三运转考虑组分合计名称单位一氧化二氧化甲醇脱盐水氢气甲烷二甲醚碳碳mol% 99.00% 1.00% 100.00% 1 原料Kg/h 243.43 2.46 245.88V% 4.75% 0.43% 61.64% 27.50% 2.37% 0.57% 2.75% 100.00% 裂解2 Nm3/h 20.45 1.84 265.31 118.37 10.20 2.45 11.84 430.45 气Kg/h 29.21 1.48 23.69 147.96 20.04 1.75 21.76 245.88V% 60.45% 2.34% 37.21% 净化3 分离 Kg/h 28.18 1.09 17.35 46.62V% 99.99% 0.01% 100.00% 产品4 Nm3/h 209.98 0.02 210.00 氢气Kg/h 18.75 0.01 18.76V% 0.38% 0.25% 29.13% 62.32% 5.37% 1.29% 1.26% 100.00% 解析5 Nm3/h 0.72 0.48 55.33 118.37 10.20 2.45 2.40 189.95 气Kg/h 1.03 0.39 4.94 147.96 20.04 1.75 4.41 180.521.1.1 工艺指标, 压力 ?1.0MPa(表压G), 温度 ?40?3, 流量210Nm/h, 纯度 ?99.9%（V/V） 1.1.2 生产规模3, 210Nm/h氢气，弹性范围40～110%。
甲醇裂解制氢装置的操作规程
甲醇裂解制氢装置的操作规程1.1装置的开车在所有设备、仪表、微机都已准备完毕并经过了严格检查，系统也已完成置换，催化剂还原完成后，即可进入装置的首次投料、开车过程。
1.2甲醇裂解部分的开车开车时序一般为：水冼塔开车、分解变换反应器开车、系统闭压。
还原结束后，关闭还原系统阀，开启分解变换反应器后直到V3103后放空管线间所有阀门，准备系统开车。
1.2.1、准备1)检查工具和防护用品是否齐备完好。
2)检查动力设备是否正常，对润滑点按规定加油，并盘车数圈。
3)检查各测量、控制仪表是否失灵，准确完好，并打开仪表电源、气源开关。
4)通知甲醇库和脱盐水站向本装置送原料。
使原料缓冲罐V3101液位达～30％和脱盐水缓冲罐V3102的液位达～90％，停止送料。
5)催化剂还原系统所有阀门、仪表维持原开车状态不变。
6)通知导热油炉工序，做好开车准备。
7)确定开车投料量，明确投料量与各参数间关系。
1.2.2、水冼塔开车1)开脱盐水罐出料阀、P3102进口阀、旁路阀，启动泵P3102，使泵运转正常。
2)开泵P3102出口阀，关P3102旁路阀，开液位调节阀LV3202，当水洗塔T3101塔釜出现液位后，开塔底排污手阀，与调节阀LV3202一起控制T3101液位LICA3202在30～40％。
4)开泵P3103进口阀、旁路阀，启动泵P3103，使泵运转正常。
5)开泵P3103出口阀，关P3103旁路阀，开流量调节阀FV3205，与调节阀LV3202及塔底手阀一起控制T3101液位在30～40％。
1.2.3、分解变换反应器开车1)开原料缓冲罐出料阀、P3101进口阀、旁路阀，启动P3101泵，使泵运转正常。
2)开泵P3101出口阀，关P3101旁路阀，开流量调节阀FV3108，开流量调节阀FV3105向换热器送料。
3)使导热油炉温度稳定至230℃，检查装置设备、管线、阀门、仪表等运转是否正常，并观察各工艺参数间关系，若无异常现象便可进行系统闭压。
PSA控制说明资料
甲醇裂解制氢装置控制操作1.甲醇进料流量体控制方式如下：通过液位变送器LT2101监测原料缓冲罐V2101液位，通过液位调节阀LV2101控制酸性水进料，此时引起酸性水流量计FT2102变化，FT2102跟FT2101联锁来控制甲醇的流量，此时靠FT2101来控制调节阀FV2101。
以此来控制甲醇和酸性水的进料配比。
2.原料气进分解变换器的温度由TT2105和TV2105a跟TV2105b联合控制。
3.原料进料流量由流量计FT2103的流量变化与变频器的配合，组成PID控制计量泵的电机转速，以此来控制流量。
4.V2102的液位由LT2102和LV2102组成PID联合控制。
5.吸附压力指示记录调节：本调节回路由安装于PSA产品出口总管上的压力变送器PT2204和调节阀PV2204A组成正常生产调节回路。
同时设置超压放空调节阀PV2204B用于非正常生产和超压时的放空。
6.顺放罐压力指示调节:本调节回路包括两个工作段，第一个工作段为正在顺放（即PT2203压力上升段）的工作段，在此工作段内，阀门开度为操作工设定的最小开度。
第二个工作段对应于两次顺放段之间的时间段（即PT2203压力下降段），在此时间段内，采用自适应调节方式，控制回路采用PID控制随动控制，其给定值由程序内部给定；该给定值为变量，变量的起点为前一顺放段结束时的顺放罐压力，变量的终止点为0.05Mpa左右，在第二段内变量的变化应该是匀速的。
为达到这一目的，在“调节控制组”画面中设定有两个分阶段的降压目标值。
7.逆放气压力记录指示调节：本调节回路由安装于解吸气缓冲罐进口总管上的调节阀HV2202用于调节吸附塔的逆放速度，减小逆放罐的压力波动和降低逆放过程产生的噪音。
该调节回路的工作状态将影响装置解吸气的稳定和再生效果。
在“调节控制组”画面中确定下限开度和最终降压压力点的原则是：使吸附塔的逆放过程能实现匀速下降，且在逆放结束时，吸附塔的压力恰好降到缓冲罐压力。
制氢站工艺流程
制氢站工艺流程制氢站工艺流程如下：1. 来自罐区的原料甲醇通过卸料泵P211到甲醇缓冲罐V211。
在甲醇缓冲罐中暂存后，与脱盐水站生成器中产生的脱盐水混合一起通过甲醇计量泵P212至板式换热器E212，与来自反化器R211中的裂解气换热后，送至汽化过热器E211。
甲醇、水溶液在汽化过程中与导热油进行第二次热交换完成汽化和过热。
原料蒸汽达到255℃~275℃后进入转化器R211，原料甲醇在催化剂的作用下完全裂解，生成氢气和一氧化碳。
2. 生成的高温转化气在原料换热器中被原料冷却，再经冷凝器E213与循环冷却水进行第二次热交换后，最后到裂解气冷却器E214冷却到15℃进入气液分离缓冲罐V212，气液分离缓冲罐液位通过调节阀LV2-103控制在400mm。
反应气从顶部去PSA提纯工序，被分离出来的甲醇、水送入导热油炉燃烧加热导热油。
3. 来自甲醇裂解工序的转化气进入吸收槽V221，除去微量的水及少量的二氧化碳，然后进入吸咐塔T221A~E，一共需经过吸附、均降、逆放、抽空、均升、终充等步骤。
通过吸附得到的产品氢气，通过产品缓冲罐V222，压力控制在 Mpa送至界区外供用户使用。
吸附塔经过均压后，气体逆放到合成气缓冲罐，逆放完毕后，吸附塔内气体通过真空泵P221进入合成气缓冲罐V222，抽真空的同时，吸附剂得到再生。
4. 导热油通过注油泵P231，经过膨胀槽V232，进入导热油炉以及整个导热油管路系统。
开车时，导热油管路中的导热油通过热油循环泵P232送进加热炉加热后供甲醇裂解部分使用，回油通过油气分离器X231回到热油循环泵循环使用，所缺的导热油通过膨胀槽进行补给。
以上信息仅供参考，如有疑问或需要了解更多信息，建议咨询制氢站相关工作人员。
甲醇制氢工艺说明
工艺流程简述一、总述本装置采用的是甲醇水蒸汽转化制氢技术，通过变压吸附分离（PSA ）的工艺方法生产纯氢，产品氢气的含量可达到99.99%。
流程主要分为甲醇蒸汽裂解转化和变压吸附分离两部分。
二、甲醇水蒸汽转化甲醇水蒸气转化过程分为配料、汽化、反应、脱酸、水冷以及水洗等过程组成，分述如下：1.配料甲醇经流量计输送到配料罐(V01)中层容器中(配料罐由上，中，下层三个不同的容器组成)，去离子水经流量计输送到去离子水罐(V02)中，配料由来自配料罐(V01)上层容器的洗涤液(来自水洗塔)和纯甲醇在配料罐(V01)的中层容器中进行，为保证反应的顺利进行，配料罐中层容器的甲醇质量浓度必须保持在50%左右。
配好的甲醇溶液由配料罐(V01)中层容器自流进入配料罐(V01)的下层容器中(使甲醇与去离子水能混合均匀)。
2.汽化原料液由配料罐(V01)下层容器经隔膜计量泵(P01)加压至约 1.1MPa(g)输送到螺旋板式换热器(E02)用脱酸反应器(R02)出口气体热量对其预热。
预热后的原料进入螺旋板式汽化器(E01)汽化成反应所需的原料气体(质量浓度为50%的甲醇-水蒸汽)。
汽化所需的热量由1.0MPa(g)的饱和蒸汽提供。
3.反应由汽化器(E01)汽化产生的原料气体进入反应器(R01)，反应器中填装有双功能催化剂，甲醇-水蒸汽通过催化剂在约230℃-280℃下一次完成裂解和转化二个反应，生成氢气和二氧化碳。
反应方程式如下：()()2/5.431/8.90222223mol KJ H CO O H CO mol KJ H CO OH CH ++→+-+→ 总的反应式为：mol KJ H CO O H OH CH /3.4732223-+→+整个反应过程是吸热的。
反应器(R01)催化裂解所需的热量由导热油提供。
4.脱酸及水冷从反应器(R01)出来的反应产物进入脱酸罐(R02)。
脱酸罐中的填料可脱除裂解气中的腐蚀性物质(主要为甲酸)。
甲醇裂解制氢PSA工段讲解
一均降（E1D） 开启阀KV0205a；
A塔停止吸附后，与结束二均升步骤的C塔以出口端相连，即通过阀KV0205a、KV0205c
与C塔进行第一级压力平衡，A塔压力降低,均压后A、C塔压力基本相等。
关闭阀KV0205a。
二均降（E2D） 开启阀KV0204a；
A塔完成一均降步骤后，与刚结束三均升步骤的D塔以出口端相连，即通过阀KV0204a、
• 沸石分子筛：简写为MS，是硅酸钠和铝酸钠等与NaOH水溶 液反应制得的胶体经干燥后而成，有均匀的孔径，具有分子 筛的作用。PSA工业中主要用于制氢、提纯CO、空分制富 氧、提纯甲烷、精度脱水和CO2等。
第四部分 变压吸附工艺
1.工 艺 描 述
PSA提纯氢气装置是由五台吸附塔（C0201A～E，下简称A、B、C、 D、E塔）、一台气液分离缓冲罐(F0201)、 一台产品氢气缓冲罐 (F0202) 、两台氢气缓冲罐(F0203A、B)和一系列程控阀组成。压力～ 1.2Mpa的甲醇裂解转化气(原料气)进入吸附塔(C0201A、B、C、D、E) 进行吸附，得到的产品气经过产品氢气缓冲罐(F0202)和氢气缓冲罐 (F0203A、B)的缓冲之后，再经过计量和调节到用户去。杂质气体即废 气放空。
3、表面的含义
• 表面－－有内表面和外表面之分，吸附主要发生在内表面，外表面与内表面相 比相当小，而内表面积大是固体作为吸附剂的先决条件。以下为几种常用吸附
剂的表面积的大小：
• 硅胶 SG
500~600 m2/g
• 活性炭 Ac
700~1100 m2/g
• 分子筛 MS
700~1000 m2/g（其外表面积仅 为2.67×10-4 m2/g
冲洗压力
冲洗步骤应当在过程的最低压力下进行，此压力越低，对吸附剂解吸杂质越有利。为此，在
甲醇裂解制氢装置操作规程
甲醇裂解装置操作规程目录1.原料及转化的规格 (1)2. 工艺 (1)2.1.反应原理 (1)2.2.工艺过程及化学反应原理 (1)2.3化学反应原理 (2)2．4.工艺流程叙述 (2)3.主要控制指标 (2)3.1.原料汽化过热 (2)3.2.转化反应 (2)3.3.转化气指标 (3)4．操作程序 (3)4.1 开车前的准备工作 (3)4.2 汽化过热器开车 (3)4.3 .转化器开车的条件： (3)5．开车 (4)5．1初次开车前的准备工作 (4)6．停车和停车后再启动 (5)6．1正常停车 (5)6．2紧急停车 (5)6．3临时停车 (5)6．4长期停车 (5)6．5停车后再启动 (6)7．安全技术 (6)7．1．氢气的性质 (6)7．2．装置的安全设施 (6)7．3．氢气系统运行安全要点 (7)7．4．消防 (7)7.5生产基本注意事项 (7)正文1.原料及转化的规格1.1原料规格甲醇：符合GB338—2004标准一等品要求。
严禁含乙醇、氯离子、硫离子、烃类。
脱盐水：C1﹣≤3ppm，电导率≤20u s／cm，90℃以下稳定，对碳钢、不锈钢无腐蚀。
1.2转化气规格组成：H2 73~74.5％CO2 23~24.5％CO ≤1.0％CH3OH ≤200ppmH2O 饱和压力： 1.4~1.6Mpa－G温度：≤40℃2. 工艺2.1.反应原理甲醇和水按一定配比经加压、汽化过热，其混合蒸汽在催化剂作用下发生催化裂解和转化反应。
CH3OH -----------CO+2H2－90.7 kJ／mo1 CO＋H2O----------CO2＋H2＋41.2 KJ／molCH3OH＋H2O＝CO2＋3H2－49.5KJ／mol2.2.工艺过程及化学反应原理2.2.1工艺过程甲醇催化转化制气工艺过程包括：原料汽化、催化转化反应、转化气冷却冷凝以及洗涤净化等。
2.2.2原料汽化原料汽化是指，将甲醇和脱盐水按规定比例混合，用泵加送入系统进行预热、汽化过热至转化温度的过程。
制氢装置PSA操作法
编号QJ/SL-81-245-2005 1＃、2＃制氢装置PSA单元操作法（补充）中国石化股份公司上海高桥分公司炼油事业部二零零五年四月上海高桥石化公司、高桥分公司事业部级工艺技术文件修改审批表编号：QJ/SL-81-245-2005目录第一章PSA单元的生产原理及工艺流程 (1)第一节PSA单元概况 (1)第二节PSA单元生产原理 (3)第三节PSA单元工艺流程 (10)第二章PSA单元自动控制系统 (15)第三章PSA单元开停工及正常操作 (20)第一节PSA单元的开车 (20)第二节PSA单元的停车 (28)第三节PSA单元的正常操作 (30)第四章PSA单元物料进出温度一览表 (44)第一章PSA单元的生产原理及工艺流程第一节PSA单元概况一．P SA单元概况1. 单元规模单元公称处理中变气能力：94000Nm3/h单元公称产氢能力：60000Nm3/h单元设计操作弹性：20～105%2. 单元组成本单元在改造后由12台吸附塔、1台顺放气罐（改造新增，利用原有原料气分液罐D-113）、2台解吸气缓冲罐构成。
3. 工艺流程见所附工艺原则流程图4. 非标设备及动力设备一览表二．原料产品性质1. 原料气性质本单元设计的原料气为：中变气其性质、组成如下：中变气进PSA压力： 2.20MPa（G）中变气进PSA温度：40℃中变气组成：（设计值）备注：为提高整个装置的产氢能力，在制氢装置造气部分应尽量提高H2的含量，降低CH4和CO的含量。
2. 产品规格本单元的主要产品为氢气，供应加氢裂化，润滑油加氢等用氢装置需要；副产品为解吸气，用作装置转化炉燃料。
在实际生产中，产品氢的纯度可通过改变PSA单元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略有不同。
以下为产品氢气规格（设计值）：产品氢纯度≥99.9%产品氢中CO+CO2含量≤10ppm产品氢温度≤45℃产品氢压力≥2.1MPa（G）第二节PSA单元生产原理一.吸附原理1. 基本原理吸附是指：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。
PSA制氢技术及其在煤制甲醇中的应用
PSA制氢技术及其在煤制甲醇中的应用摘要：PSA制氢技术采用了甲醇裂解制氢工艺装置设计。
该生产装置有导热油加热工段、甲醇裂解工段、变压吸附制氢（PSA）阶段组成。
变压吸附制氢技术采用了对混合气体分离再回收的技术。
整个变压吸附装置采用了两段法变压吸附工艺。
先介绍了PSA制氢技术方案，再分析了PSA制氢工艺技术的应用现状，然后从技术指标、产地面积、工程消耗、经济效益四个方面探讨了PSA制氢技术在煤制甲醇中的应用价值。
关键词：PSA制氢技术；煤制甲醇；两段变压吸附工艺；技术指标；经济效益引言近些年，国家发改委提出持续完善“碳中和”、“碳达峰”政策体系。
在“碳中和”、“碳达峰”大背景下，为低碳、脱碳等绿色生产工艺技术的发展及应用打开了新思路。
氢气是一种高效、低碳的清洁能源，当下全球市场需求量较大。
传统的以煤、石油、天然气等为原料分离制氢的方式投资成本较高，只适合与大型企业生产。
小型企业则多采用电解水制氢的方式，制氢纯度相对较低，且企业规模化技术改造所受限制较多。
现阶段，随着国际甲醇新建装置大量出现，且产能增长较快，国内甲醇企业面临的竞争力变大。
国内中小规模的甲醇生产企业竞争优势变小，发展空间受到限制，只有少数的大型甲醇企业才具备加强的竞争优势和较大的发展空间。
我国甲醇厂大部分为中小型企业，他们面临着严峻的市场竞争压力。
在这种背景下，中小甲醇厂对制氢技术工艺方案的改进对提升其市场竞争优势有着重要的意义。
一、PSA制氢技术方案我国的大部分煤制甲醇厂采用煤直接液化、煤间接液化两种工艺技术路线生产煤制油，而煤制油尾气中PSA制氢技术是最为常用的气体分离回收技术之一。
PSA制技术利用溶剂提取及高温高压催化的环境，使煤浆中复杂的有机物分析结构转化为液体油品。
该技术是国内煤制氢中应用最广泛的技术之一。
PSA制氢装置由加氢稳定装置、加氢改质装置和制氢装置等组成。
其中煤直接液化工艺先将煤全部气化为气体，并以合成气为原料，在高温、高压及催化剂作用下合成为甲醇，最后将甲醇重整组合为燃料油。
气相色谱法在甲裂,PSA工段的应用
图 １ 柱 Ｉ为 １ Ｘ分 子 筛 ，用 于 分 析 Ｃ 中 ３ Ｏ、Ｃ ， 柱 Ⅱ为 Ｈ的 Ｔ Ｘ ０ ，用于 将 Ｃ Ｄ 一１ Ｏ 组分 分 离开 ，柱切 后 直 接进 Ｔ Ｄ，从 而 保护 Ｃ 了１Ｘ 子筛柱 。 ３分 ２２ 载气 的选 择 ． 由于分 析ｃ ０、Ｃ Ｈ 就可 以选择 Ｈ来做 载气 ，流 量为４ ／ｉ， ， ０ｍｌ ｎ ｍ 柱前 压为 ０ ９ ａ ． 。 ０ Ｍｐ
２４ 色谱工 作站 ．
色谱 工作 站为 Ｎ ０ ０ ３ ０双通 道色 谱 Ｔ作 站 。
２５ 定量 方法 ． 峰 面积 ，外标 法定 量 。
２６ 柱 箱温 度 ．
６ ０℃
２７ 方法 的制作 和标 样 的标定 － ２． ．１双击 桌面Ｎ ００ ７ ３０色谱 Ｔ作站
２． ．２请选 择 打开通道 １ 确定 ７ 按
仪器 ： ２１ 气路 的 选择 ． 气 路 为十通 阀 “ 柱切 ”方 式进 样分 析
将方 法另 存为 “ 甲醇裂 化转 化气 ”
蟊
应用方法论
１ ５ １
３ 变 压 吸 附 产 品 气 的 分 析 由裂解 转 化 单元 出来 以后 再进 入 变 压 吸 附单元 的转 化气 主要 组 分是 Ｈ ，其它 杂 质组分 是 ｃ ０、ｃ ， ，和 有机 物等 ，本 装 置采 ０ 、Ｈ Ｏ 用变压 吸 附技术 （ ｒｓｕｅＳ ｉ ｄｏ ｔｎ Ｐｅｓｒ ｗｎ Ａ ｓｒ ｉ ，简称 Ｐ Ａ） 原料 气 ｇ ｐｏ Ｓ 从 中分离 除掉 杂质 组分 获得 提纯 的产 品氢 气 。 产 品气 组 成 ：由浓 度 大于 ９ ． ％以上 的氢 和微 量 ｃ 及 ｃ ９９ ０ ０ ０等
９） 点击 采用
１ 点 击 数椐 采 集 选 择 ｃ 为 ０ ９ ％ ，甲烷 为 ０５ ％ ，ｃ ０） ０ ． ８ ９ ． ０ ０ 为 ２ ． ％的标准 气 ，重 复进样 ６ ，并做 平 均 。 ３０ ９ 次
甲醇裂解制氢导热油工段
2.合成型导热油
合成型：是通过人工合成方法获得的。以化工或石油化工产品为原料，经过 有机化学反应合成工艺制得的单一物质或组分简单的较纯净的物质。这类物质的 化学结构有合成芳烃、醇、醚、酯、硅油、氯代烃等 。
这类产品使用温度范围在-40～400℃，热稳定性好，使用寿命长，可再生，即 可以在液态下使用，也可以在气态下使用，但价格昂贵。目前占据世界市场的主 要为合成芳烃系列产品，其代表是联苯——联苯醚混合物（俗称“道生油”）氢 化三联苯氯代烃导热油。
6. 初馏 点和 馏程
第 五 部 分 导热油系统的结垢和清洗
1.结垢形成
导热油在传热过程中主要发生三种化学反应：热氧化反应、热裂解和热聚合反应。结焦产 生于热氧化反应和热聚合反应。热聚合反应因导热油在加热系统运行过程受热而发生，该反应 会生成稠环芳烃、胶质和沥青质等大分子高沸物,其逐渐沉积于加热器和管路表面,形成结焦。 热氧化反应主要因开式加热系统膨胀槽内的导热油接触空气或参与循环而发生，该反应会生成 低分子或高分子的醇、醛、酮、酸等酸性组分，并进一步生成胶质、沥青质等粘稠物质，最后 形成结焦；热氧化是非正常情况引起的，一旦发生，会加速热裂解和热聚合反应，使粘度迅速 增大，传热效率降低，造成过热和炉管结焦。产生的酸性物质还会造成设备腐蚀和泄漏。
甲醇裂解制氢站导热油工段
部 门：公用工程部 讲解人：王 小 波 时 间：2013-9-11
制 氢装置组成
生产装置由导热油加热工段
、甲醇裂解工段和变压吸附提氢（PSA）
工段三大工段组成。整套装置生产能力600Nm³ /h
工 艺 流 程 图
导热油换热器
高压蒸汽 精甲醇 脱盐水
汽化过热 转化反应 变压吸附 （PSA-H2）循环液 冷却、吸收
甲醇裂解工段
H2 CO2 CO CH3OH
~1100 Nm3/h ~1.2MPa 73~74.5 % 23~24.5 % ≤1 % ≤ 200ppm
≥0.4 MPa ~ 0.6 MP
其他 1．进工段冷料规格
甲醇：符合GB3382004标准一等品要求。严禁含乙醇、氯离子、硫离子、烃类。
区间（℃）
80~110 110 110~150 150~200* 200 200 200
阶段
升温、纯N2气 升温、纯N2气 升温、加0.5%H2 升温、加0.5%H2 恒温、加0.5%H2 恒温、加1%H2 恒温、加1.5%H2
升温速度（℃/hr）
15 0 10 5 0 0 0
时间（hr）
2 2 4 10 5 8 2
组成 含量％（重 量） CuO ＞60 ZnO 5～15 Al2O3 5～15 Na2O ＜0．1 烧失重 ≤10
2.催化剂的包装、贮存和装卸
1．催化剂用塑料袋包装后装入铁桶内。贮存在室内，严防受潮、受震和毒物污染。搬运过程 中不要在地上滚动。 不能从高于0.5米的地方落下，或撞击。 2．在正常情况下，催化剂可以贮存一年以上，对催化剂的活性和物理性能不会影响。 3．催化剂装入反应其前，应用3mm筛子过筛，除渠少量粉末。并检查反应器有无堵塞物或遗 留工具等。 4．催化剂装入反应器时，采用专用布袋或胶管。将催化剂装入布袋再导入反应管中填装，直 至管板表面为止。装填时应防止催化剂架桥。要求每根反应管所装催化剂数量相同，高度相 同。 5．操作人员在装填催化剂时，严禁直接在催化剂上行走、踩踏。应在催化剂上垫木板，站在 木板上操作。防止催化剂破碎。 6．催化剂装填完毕后，用空气或氮气将管内和管板上的催化剂粉末清除干净。 7．催化剂使用前要进行还原活化。如需卸出活化后的催化剂，应对催化剂进行钝化。
甲醇裂解制氢技术
2014-10-29IG IGIG_CHINA全球最大气体交流平台，提供最新最综合的新闻和商务资讯，欢迎大家进来交流！新朋友：点击上方蓝字：[中国气体] +关注老朋友：点击右上角“…”按钮将本文分享到朋友圈8＜----------------------------------------为减少化工生产中的能耗和降低成本,以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体, 经过进一步的后处理, 可同时得到氢气和二氧化碳气。
甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂, 在催化剂的作用下, 发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳, 这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。
反应方程如下:CH3OH→CO+2H2 (1)H2O+CO→CO2+H2 (2)CH3OH+H2O→CO2+3H2 (3)重整反应生成的H2和CO2, 再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。
2 制取途径工业上利用甲醇制氢有二种途径：甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。
甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高(由反应式可以看出其产物的氢气组成可接近75%)，能量利用合理，过程控制简单，便于工业操作而更多地被采用。
3 工艺流程甲醇蒸汽重整是吸热反应，可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。
我公司蓝博净化科技的甲醇蒸汽重整制氢工艺，经历了多次技术改进，已相当成熟。
该过程的典型工艺流程见图1。
甲醇蒸汽重整反应通常在250-300℃，1-5MPa，H20与CH30H摩尔比为1.0-5.0的条件下进行，重整产物气经过变压吸附等净化过程，可得不同规格的氢气产品。
甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统，也可以使用绝热反应系统。
等温反应系统采用管式反应器，管壳中充满热载体进行换热，保持恒温反应。
在绝热反应系统中，蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层，床层之间配备换热器1。
甲醇制氢操作规程
400Nm3/h甲醇制氢操作规程目录目录 (I)操作规程 (1)一岗位管辖及任务 (1)1。
1岗位管辖范围 (1)1。
2岗位任务： (1)二、工艺说明及流程示意图： (1)2.1工艺说明 (1)2。
2流程示意图 (4)三岗位工艺指标: (5)3。
1温度指标： (5)3.2流量指标： (5)3。
3压力指标：MPa (5)3。
4液位: (6)3.5分析指标 (6)四：装置启动初次开车及停车后的再启动 (6)4.1管道的试漏、保压 (6)4.2催化剂的装填 (6)4。
3设备、仪表的调校 (9)4.6投料启动 (10)4。
7停车后再启动 (10)4.8催化剂的卸出 (12)五正常停车步骤和紧急停车: (12)5.1正常停车 (12)5.2紧急停车 (13)5。
3临时停车 (14)六常见故障及处理方法： (14)6.1外界供给条件失常 (14)6。
2操作失调 (15)6。
3 PLC故障 (16)5.4操作注意事项 (16)七巡回检查制度： (17)八岗位责任制： (17)九设备维护保养制度： (18)十设备润滑管理制度： (18)十一安全注意事项： (19)操作规程一岗位管辖及任务1.1岗位管辖范围界区内所有管道、设备、阀门、电气及仪表等均属于岗位管辖范围。
1。
2岗位任务：利用甲醇和水的重整反应制氢，重整气组成为氢气约75%，二氧化碳约25%，还有微量的甲烷，二乙醚的等杂质，之后在通过变压吸附分离提氢，改变变压吸附（PSA）操作条件可生产不同纯度的氢气,氢气纯度最好可达99。
999%以上。
二、工艺说明及流程示意图：2.1工艺说明2。
1.1重整工段甲醇进入界区后直接进入混配罐中,通过液位控制甲醇进料量，无离子水进入界区后直接进入混配罐中,通过控制液位控制无离子水进料量，两台混配罐一台陪料，一台使用。
混配罐内甲醇、水混合液体能维持一个班八小时的工作用量。
混配罐中的混合液经计量泵输送到换热器中。
本工艺现场配备三台计量泵,其中一台输送混合液体，一台给水洗塔输送无离子水，另一台备用,三台泵型号、结构完全相同，开二备一。
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5、吸附平衡
吸附平衡：吸附刚开始时，吸附剂存在大量的活性表面，被吸附的吸附质分 子数大大超过离开表面的分子数；随着吸附的进行，吸附剂表面铸件被吸附 质分子遮盖，其再吸附的能力下降，直到吸附速度等于解吸速度时，就表示 吸附达到了平衡。吸附平衡是一种动态平衡。假设吸附速率为v1，解吸速率 为v2，则：
活性氧化铝：简写为Al2O3，是无定形凝胶和氢氧化物晶体构 成的白色颗粒，对水有较强的聚合力。主要用于各种类型装 置中脱水。
活性炭：简写为Ac，是木炭、果壳、煤等含炭原料经炭化、活 化后制成。PSA工业中主要用于各种类型装置中CO2的脱除、 硫化物及其它高沸点组份的脱除等。
碳分子筛：简写为CMS，实际上也是一种活性炭，但其微孔孔 径均匀分布在一个狭窄的范围内。目前主要用于空分制富氮 装置。
沸石分子筛：简写为MS，是硅酸钠和铝酸钠等与NaOH水溶液 反应制得的胶体经干燥后而成，有均匀的孔径，具有分子筛 的作用。PSA工业中主要用于制氢、提纯CO、空分制富氧、 提纯甲烷、精度脱水和CO2等。
第四部分 变压吸附工艺
1.工 艺 描 述
PSA提纯氢气装置是由五台吸附塔（C0201A～E，下简称A、B、C、 D、E塔）、一台气液分离缓冲罐(F0201)、 一台产品氢气缓冲罐 (F0202) 、两台氢气缓冲罐(F0203A、B)和一系列程控阀组成。压力～ 1.2Mpa的甲醇裂解转化气(原料气)进入吸附塔(C0201A、B、C、D、E) 进行吸附，得到的产品气经过产品氢气缓冲罐(F0202)和氢气缓冲罐 (F0203A、B)的缓冲之后，再经过计量和调节到用户去。杂质气体即废 气放空。
2.膜分离法
膜分离法：利用气体组份在中空纤维膜上渗透速率的差异实现混合气体的分离。 是一种较新的气体分离方法，目前主要用于制H2。
其局限性在于： (1)处理系统复杂，膜对NH3、硫化物很敏感，要求原料气中NH3和H2O等均小 于1ppm； (2)得到的产品纯度不高，混合气体中的每种组份均可渗透； (3)压力为气体渗透的动力，因此需要较大的压差，并且透过气体没有压力， 能量损失较大。
制氢站PSA工段
部 门：公用工程部 讲解人：王 小 波 时 间：2013-8-2
制 氢装置组成
❖ 生产装置由导热油加热工段 、甲醇裂解工段和变压吸附提氢（PSA） 工段三大工段组成。整套装置生产能力600Nm³/h
工艺流程图
变压吸附提氢 （PSA）
第一部分 常用气体分离方法介绍
1.低温分离法附剂上吸附性能的差异，以及同种气体在吸附剂 上的吸附性能随压力的变化而变化的特性来实现混合气体的分离。其特点在于： (1)产品纯度高； (2)工艺简单，原料气中的H2O、H2S、CO2等杂质组份可一步除去，不需进行 预处理； (3)操作简便，能耗低。一般在常温和不高的压力下操作，设备简单，整个过程 全部实现自动化； (4)吸附剂寿命长，为半永久性使用，每年只需少量补充，正常操作条件下吸附 剂一般使用10年以上。
低温分离法：利用气体组份间沸点的差异，采用低温精馏实现混合气体组份的分 离的方法。已有100多年的历史，主要用于大规模空分制O2、N2。
其局限性在于： (1)工艺中要先除去CO2和H2O等高沸点组份，预处理系统复杂； (2)需消耗大量的冷量，能耗高； (3)设备复杂，开停车不方便，开车数小时才能得到合格产品； (4)产品纯度低，沸点相近的组份要分离得到高纯度产品很困难。
3、表面的含义
表面－－有内表面和外表面之分，吸附主要发生在内表面，外表面与内表面相比
相当小，而内表面积大是固体作为吸附剂的先决条件。以下为几种常用吸附剂 的表面积的大小：
硅胶 SG
500~600 m2/g
活性炭 Ac
700~1100 m2/g
分子筛 MS
700~1000 m2/g（其外表面积仅 为2.67×10-4 m2/g
4、吸附的分类
吸附分为物理吸附和化学吸附
物理吸附－－也称范德华吸附，是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力 产生的吸着现象，是可逆的表面吸附。变压吸附过程属于物理吸附。
化学吸附－－吸附过程中伴有化学反应的吸附，是不可逆的吸附，吸附过程发 生了质变。石灰石吸附氯气，沸石吸附乙烯的过程属于化学吸附。
吸附相－－被吸附的气体分子在固体表面上形成的吸附层称为吸附相。其分子密 度非常大，可能接近于液体。
脱附－－固体表面上被吸附的分子又重新返回气体相的过程称为脱附或解吸。
2、吸附剂、吸附质、吸附热、解吸热
吸附剂－－吸附物质的固体称为吸附剂。 吸附质－－被吸附的物质称为吸附质。 吸附热－－伴随吸附过程所释放的热量称为吸附热。 解吸热－－脱附或解吸过程所需要吸收的热量称为解吸热。
容易 数分钟～数十分钟
中 低
膜分离法(Memb.) 技术开发阶段 ~98 较低
90~92 3.0 ~15.0或更高
容易 数分钟 较小 低
第二部分 吸附的基本概念
1、吸附、吸附相、脱附
吸附－－固体表面原子的剩余引力对气体分子的吸着现象。当气体分子运动到固 体表面时，由于固体表面原子的剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时 停留在固体表面上，形成这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气 体分子在固体表面的吸附。
v1>v2时，为吸附过程 v1<v2时，为解吸过程 v1＝v2时，为吸附平衡状态
6、吸附量
吸附量：吸附达到平衡时单位重量吸附剂所吸附的气体量。也称为平衡吸附量。
测量方法如下：
先抽真空，得到弹簧秤读数W0 引入气体，平衡后得到读数W
吸附量q
W－W0
q=
(毫升/克)
钢瓶
PT
弹簧秤 密闭容器
吸附剂 抽真空
3种氢气分离方法比较
比较项目 技术情况 氢气纯度(％)
能耗
低温精馏法(ASU) 成熟 90~99
高
变压吸附法(PSA) 成熟 98~99.999 低
氢氧气回收率% 操作压力，MPa 生产可调性 装置出产品时间 装置占地面积
装置投资
90 ~95 1.0 ~8.0
较难 数小时～数十小时
较大 高
60~92 0.5 ~3.0
M 吸附剂重量
第三部分
吸附剂介绍
1、吸附剂的共性
有比较大的吸附容量，要求有很大的比表面积、大的孔容，并 且微孔要多。
吸附剂的选择性要好，即组份间的分离系数要大。 要求有较高的机械强度，以免在高强气流冲刷下粉碎。
2、变压吸附装置中常用吸附剂种类
硅胶：简写为SG，是坚硬的多孔结构的玻璃状颗粒。主要用 于提纯CO2、脱碳、干燥和烃类分离等.