焦炉煤气制氢
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤气制氢工艺流程焦炉煤气制氢工艺是一种用焦炉煤气为原料生产氢气的过程。
焦炉煤气是指焦炭燃烧产生的气体，主要成分是一氧化碳和氢气，含有少量的二氧化碳、氮气和其他杂质。
利用焦炉煤气制氢是一种高效、低成本的方法，可以用于工业生产、能源储存和环保等领域。
主要包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离等步骤。
下面将详细介绍焦炉煤气制氢工艺的流程及各个步骤的原理和操作方法。
1. 气体净化焦炉煤气中含有杂质如硫化氢、苯、硫醛等，这些杂质会影响后续反应的进行，因此需要进行气体净化处理。
气体净化可以采用吸附剂或洗涤液来去除杂质，使焦炉煤气达到符合要求的纯度。
2. 变换反应气体净化后的焦炉煤气进入变换反应器，通过变换催化剂催化反应，将一氧化碳和水蒸气转化为氢气和二氧化碳。
变换反应是焦炉煤气制氢过程中的关键步骤，需要控制反应条件如温度、压力和催化剂性质等，以提高氢气产率和减少副产物。
3. 水煮变换反应产生的气体混合物经过冷凝和去除二氧化碳后，进入水煮塔。
在水煮塔中，气体混合物与热水接触，使氢气与水反应生成氢气和热能。
水煮塔的目的是通过水煮反应增加氢气的纯度和产量。
4. 气体分离水煮后得到的气体混合物含有水蒸气和氢气，需要进行气体分离。
气体分离可以采用冷凝、压缩、吸附和膜分离等方法，将氢气从水蒸气和其他气体分离出来，得到高纯度的氢气。
总结起来，焦炉煤气制氢工艺流程包括气体净化、变换反应、水煮和气体分离四个步骤。
通过这些步骤的组合应用，可以高效地生产出高纯度的氢气，满足不同领域的需求。
焦炉煤气制氢是一种成熟的工艺，具有较高的经济效益和环保性，是未来氢能源发展的重要途径之一。
工业副产制氢的方法
工业副产制氢的方法
工业里头有不少副产制氢的路子呢。
就说焦炉煤气制氢吧，焦炉在炼焦的时候啊，会产生焦炉煤气，这里面就有不少氢气呢。
这就像是焦炉在干活儿的时候，顺手就制造出了氢气这个小宝贝。
这个焦炉煤气经过一系列的净化啊、分离啥的操作，就能把氢气给提取出来啦。
还有氯碱工业副产氢哦。
在氯碱工业里，用电解食盐水的办法来生产烧碱、氯气这些东西的时候呢，就会有氢气作为副产物出现。
这就好比是买一送一的感觉，本来是要生产烧碱和氯气的，氢气就跟着冒出来啦。
不过要得到比较纯的氢气，也得经过一些处理，把里面夹杂的其他气体给去掉才行。
石化工业里也能副产氢气呢。
比如说在石油炼制的过程中，像催化重整这个环节，就会产生含氢的气体。
这就像是在给石油做“变身手术”的时候，氢气就偷偷跑出来啦。
还有一些石油化工装置在进行轻烃裂解的时候，也会有氢气产生。
这些氢气经过收集、提纯，就能被我们利用起来啦。
工业副产制氢有不少好处呢。
一方面啊，这是对工业生产中原本可能被浪费的资源的一种回收利用，就像把角落里的宝贝捡起来一样。
另一方面呢，它的成本有时候会比专门制氢的方法低一些。
不过呢，这也有一些小麻烦。
比如说副产氢的产量可能会受到主产品生产规模的限制，如果主产品的产量有波动，氢气的产量也可能跟着变。
而且不同来源的副产氢，质量和纯度可能不太一样，提纯的时候也得费点心思。
宝子，你看这工业副产制氢是不是很有趣呀？就像是工业生产中的小惊喜，在生产其他东西的时候，还能把氢气这个清洁能源给捣鼓出来呢。
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焦炉煤气制氢操作规程
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 装臵概况1.1.1 装臵简介本装臵建成于2012年2月，焦炉煤气处理量≥4208.41Nm3/h( 干基)。
产品氢气流量2100Nm3/h。
本装臵主要采用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：焦炉煤气1.2 工艺指标： 1.2.1 原料气指标 原料气组成（干基） 组成H 2N 2CO 2CH 4 CO O 2 CnHm ΣV% 56.7 3.2 2.7 26.3 7.7 0.9 2.5 100 原料气中杂质含量（mg/Nm3） 组成 萘焦油 H 2S NH 3 mg/Nm 3冬≤50 夏≤100≤10≤20≤501.2.2 成品指标 组成H 2COO 2N 2CO 2CH 4 合计V% 99.992 0.0005 0.0005 0.006 0.0001 0.001 100 1.2.3 公用工程指标 项目 压力及规格 温度 流量及容量 蒸汽0.5MPa饱和温度夏天350kg/h 冬天430kg/h仪表空气 0.4-0.6MPa 常温 100Nm3/h 循环水给水0.4MPa回水0.25MPa 给水28℃回水40℃47t/h 电220V 50HZ 380V 50HZ安装容量：455KW 最大单台设备容预净化工序变压吸附单元 氢气加压单元脱氧、干燥单元产品装车单元量：132KW需要容量：382.86KW 低压氮气≧0.4MPa 常温开车初期一次1000Nm3/h 1.2.4 主要操作条件1. 预处理（100#）工序操作条件吸附压力（MPa）0.6-0.8吸附温度（℃）≦40再生压力（MPa）0.02-0.04再生温度（℃）：进口150再生温度（℃）：出口冷吹后温度达到110℃为标准切换周期（h/T）12其中：加热时间（h） 6冷吹时间（h） 6蒸汽压力（MPa）≧0.52. 变压吸附（200#）工序操作条件项目名称指标流量（Nm3/h）原料气4208.41(设计) 产品气2100（设计）浓度（%）原料气中氢56.7 产品气中氢99.9步骤设计压力（MPa）时间（S）A 吸附0.8 180E1D 一均降0.8→0.51 30E2D 二均降0.51→0.22 30D 逆放0.22→0.02 30V 抽空0.02→-0.08 120E2R 二均升-0.08→0.22 30E1R 一均升0.22→0.51 30FR 终升0.51→0.76 90循环周期540（设计）3. 脱氧干燥（300#）工序操作条件脱氧部分催化剂反应温度（℃）80-100 空塔速度（h-1）操作压力（MPa）0.8产品气中氧含量（ppm）≤5干燥塔部分操作压力（MPa）0.7-0.8温度（℃）40再生压力（MPa）0.8再生温度（℃）：进口150出口≥环境温度+30切换时间（h）干燥4h，加热4h，冷吹4h蒸汽压力（MPa）0.6产品氢露点（℃）≤-60第二章工艺装臵操作指南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。
焦炉煤气制氢
目录前言 (3)第一节吸附工艺原理 (5)1.1 吸附的概念 (5)1.2 吸附的分类 (6)1.3 吸附力 (7)1.4 吸附热 (9)1.5 吸附剂 (9)1.6 吸附平衡 (12)1.7 PSA-H2工艺的特点 (14)第二节PSA-H2流程选择分析 (16)2.1 TSA与PSA流程的选择 (16)2.2 真空再生流程与冲洗再生流程的选择 (17)2.3 均压次数的确定 (17)第三节PSA-H2流程描述 (18)3.1 工艺流程简图 (18)3.2工艺流程简述...................................................................................... 错误!未定义书签。
2．3．1工艺方案的选择 (18)2．3．2本装置工艺技术特点 (18)2．4工艺流程简述 (20)2．4．1预净化工序100#（参见图P0860-32-101） (20)2．4．2压缩及预处理工序200#（参见图P0860-32-201、P0860-32-202） (20)2．4．3变压吸附提氢工序300#（参见图P0860-32-301） (21)2．4．4脱氧干燥工序400#（参见图P0860-32-401） (22)2．5装置布置（参见图P0860-33-01） (22)2．6主要工艺控制指标 (23)第四节PSA-H2操作参数的调整 (24)4.1 相关参数对吸附的影响 (24)4.2 吸附压力曲线及其控制方式 (24)4.3 关键吸附参数的设定原则及自动调节方式 (25)4.4 提高PSA-H2装置可靠性的控制手段 (26)第五节PSA-H2装置注意事项 (27)5.1 吸附剂装填注意事项 (27)5.2 生产注意事项 (27)前言吸附分离是一门古老的学科。
早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色。
浅谈焦炉煤气制氢工艺
浅谈焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭在高温、缓慢干馏过程中产生的一种可燃性气体。
我国是焦炭产量最大的国家，2023年我国焦炭产量43142.6万t，依此计算，我国焦炉煤气产量是非常高的。
全国焦炭产能约有1/3在钢铁联合企业，2/3在独立焦化企业。
独立焦化企业富余的焦炉气曾因无法直接用于生产而被大量放散，放散量最高峰时曾达30km³/a。
焦炉煤气自2023年1月1日起实施的《焦化行业准入条件》修订版规定，焦化生产企业生产的焦炉煤气应全部回收利用，不得放散。
这给焦炉煤气的综合利用提供了有利的政策支持，也进一步推动了焦炉煤气制氢、甲醇等工业技术的发展。
炼焦过程中释放的焦炉煤气中富含氢气(55%左右)，焦炉煤气制氢是目前可实现的大规模低成本高效率获得工业氢气的重要途径。
而我国晋、冀、豫几省是资源大省和焦化大省，氢源非常丰富，如何高效、合理地利用是关系环保、资源综合利用和节能减排的重大课题。
1、焦炉煤气制氢原理焦炉煤气制氢工序主要有：脱硫脱萘、压缩预处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。
其中焦炉煤气预处理系统为变温吸附（TSA），制氢系统为变压吸附（PSA），而氢气精制系统也为变温吸附（TSA），可用焦炉煤气制取99.999%的氢气。
吸附剂在常温高压下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分，然后降解杂质的分压使各种杂质得以解吸。
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组合工艺。
变温吸附的循环周期长、投资较大，但再生彻底，通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化；变压吸附的循环周期短，吸附剂利用率高，用量相对较少，不需要外加换热设备，广泛用于大气量、多组分气体的分离和提纯。
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、硫、重烃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。
2、主要生产过程焦炉煤气是炼焦的副产品，产率和组成因炼焦煤质量和焦化过程不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉煤气300~350m³（标准状态）。
焦炉制氢原理及应用实验
焦炉制氢原理及应用实验焦炉制氢是利用焦炉煤气进行制氢的一种工艺。
焦炉煤气是焦炉生产焦炭过程中的副产物，主要由一氧化碳、氢气和少量的甲烷组成。
利用焦炉煤气制氢能够将资源化利用和能源的高效利用进行有机结合，具有重要的经济和环境效益。
焦炉制氢的原理是将焦炉煤气经过一系列处理装置进行净化、升温和转化等处理，然后进入蒸汽重整反应器，通过与水蒸气的反应生成一氧化碳和氢气。
反应产物经过冷却、分离、净化等步骤后得到高纯度的氢气。
焦炉制氢应用实验是通过设计和搭建实验装置，进行制氢过程的模拟和研究。
实验流程主要包括焦炉煤气净化、升温和转化、催化重整反应等步骤。
实验装置通常由焦炉煤气净化单元、升温和转化单元、蒸汽重整反应单元和气体处理单元组成。
焦炉煤气净化单元主要用于去除焦炉煤气中的含硫化合物、颗粒物和水分等杂质，以保证后续反应装置的正常运行。
净化过程中可以采用物理吸附、化学吸附、脱硫和脱水等方法。
升温和转化单元是将净化后的焦炉煤气升温至适宜的反应温度，并将一部分甲烷转化为一氧化碳。
升温过程通常采用高温燃烧技术，利用煤气本身的燃烧产生的高温将煤气温度提升。
蒸汽重整反应单元是焦炉煤气与水蒸气发生重整反应的主要装置。
重整反应器通常采用镍基催化剂，通过控制反应温度和压力，将焦炉煤气中的一氧化碳和水蒸气发生重整反应，生成一氧化碳和氢气。
重整反应过程是一个放热反应，反应温度通常在800-1000摄氏度之间。
气体处理单元主要用于对重整反应产生的气体进行冷却、分离和净化等处理。
冷却过程通常采用换热器和冷凝器，将高温的反应产物冷却至适宜的温度。
分离过程通过分子筛、吸附剂和液体吸附剂等技术，将混合气体中的杂质和不纯物质进行分离。
净化过程主要采用吸附剂和催化剂等材料，进一步提纯氢气。
焦炉制氢的应用实验可以用于研究焦炉煤气制氢的可行性和优化工艺条件，也可以用于评估实际工业生产中的制氢效果。
实验结果对于制氢工艺的改进和煤气资源的高效利用具有重要的指导意义。
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤气制氢工艺流程英文回答：The process of hydrogen production from coke oven gas involves several steps. First, the coke oven gas ispurified to remove impurities such as sulfur compounds, ammonia, and tar. This is usually done through a series of scrubbing and adsorption processes. The purified gas is then sent to a steam reformer, where it reacts with steam in the presence of a catalyst to produce a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. This is known as the steam reforming reaction.The next step is to shift the carbon monoxide in the reformate gas to produce more hydrogen. This is done through the water-gas shift reaction, which involves reacting carbon monoxide with steam to produce carbon dioxide and hydrogen. The shift reaction is usually carried out in two stages: the high-temperature shift and the low-temperature shift. In the high-temperature shift, acatalyst is used to promote the reaction at temperatures around 400-500°C. In the low-temperature shift, adifferent catalyst is used to further convert the remaining carbon monoxide at temperatures around 200-250°C.After the shift reaction, the gas is cooled and passed through a series of purification steps to remove any remaining impurities. This may include processes such as pressure swing adsorption or membrane separation. The final product is high-purity hydrogen gas, which can be used for various applications such as fuel cells or ammonia production.中文回答：焦炉煤气制氢的工艺流程包括几个步骤。
焦炉煤气变压吸附制氢工艺流程
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焦炉煤气制氢系统氢气产量优化分析
焦炉煤气制氢系统氢气产量优化分析焦炉煤气制氢系统是一种常见的工业气体制备技术，可以通过催化转化焦炉煤气中的可燃气体产生高纯度的氢气。
在现代工业中，氢气被广泛应用于合成氨、石油加氢、金属加工和电力等领域。
为了提高焦炉煤气制氢系统的氢气产量，需要进行系统的优化分析，以确保系统性能的最大化。
首先，进行焦炉煤气的成分分析是优化分析的第一步。
焦炉煤气主要由一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）和其他杂质组成。
分析焦炉煤气的成分可以确定煤气中各种气体的含量，为后续的优化分析提供基础数据。
其次，根据焦炉煤气的成分分析结果，进行催化转化反应器的优化设计。
催化转化反应器是焦炉煤气制氢系统的核心设备，通过催化剂的作用，将焦炉煤气中的可燃气体转化为氢气。
催化剂的选择、反应温度和压力等变量都会对系统的氢气产量产生影响。
通过优化催化转化反应器的设计，可以提高系统的氢气产量和效率。
接下来，考虑废热回收和再利用。
焦炉煤气制氢系统在反应过程中会产生大量的废热，如果不进行回收和再利用，将会导致能源的浪费。
通过设计合理的废热回收系统，可以将废热用于蒸汽发生器或制冷系统等其他能源需求设备中，提高系统的能源利用效率。
此外，考虑气体分离和净化技术的应用。
焦炉煤气中除了含有有价值的氢气外，还包含了其他的不纯物质，如硫化氢（H2S）和苯（C6H6）等有害气体。
通过适当的分离和净化技术，可以将这些有害气体去除，提高氢气的纯度和质量。
同时，对于高纯度氢气的应用场景，如半导体制造等，可以采用进一步的分离和净化技术，提高氢气的纯度。
最后，考虑系统的运行与维护。
对于优化的焦炉煤气制氢系统，运行与维护也是非常重要的环节。
系统运行过程中，需要对催化剂进行定期更新和维护，并检查反应器和其他关键设备的运行状态。
此外，建立有效的安全措施和监测系统，确保系统的安全稳定运行。
综上所述，焦炉煤气制氢系统的氢气产量优化分析需要从焦炉煤气的成分分析开始，通过催化转化反应器的优化设计、废热回收和再利用、气体分离和净化技术的应用以及系统的运行与维护等方面进行综合考虑。
焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额及计算方法
焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额及计算方法一、引言随着我国工业化进程的加快，对能源的需求也日益增加。
为了减少资源消耗和环境污染，国家对工业能源消耗提出了严格的要求。
焦炉煤气制高纯气作为煤气化生产的一种重要方式，在能源消耗方面也受到了关注。
因此，针对焦炉煤气制高纯气的能耗限额及计算方法显得尤为重要。
二、焦炉煤气制高纯气的能源消耗情况焦炉煤气制高纯气是利用焦炉煤气作为原料，通过一系列的物理和化学方法，将其中的杂质和有害成分去除，生产出高纯度的气体产品。
在整个生产过程中，能源消耗是一个重要的成本因素。
主要包括电力消耗、燃料消耗和化工原料消耗等。
在如何合理利用能源，降低能耗方面，需要有一套明确的规定和措施。
三、单位产品能耗限额的意义单位产品能耗限额是指在生产一定数量的产品时，所允许的能源消耗的上限。
设定单位产品能耗限额的目的是鼓励企业节约能源，提高能源利用率，降低生产成本，减少环境污染。
对焦炉煤气制高纯气企业来说，如能合理控制能耗，将会带来显著的经济效益和环保效益。
四、单位产品能耗限额的计算方法单位产品能耗限额的计算方法包括固定限额法和动态调整法。
1.固定限额法固定限额法是指根据生产工艺流程和国家标准，结合企业实际情况，确定一个固定的能耗限额，作为企业的能源消耗标准。
在确定固定限额时，需要考虑生产设备的性能、原料的质量、工艺的合理性等因素。
固定限额法的优点是简单易行，具有一定指导性。
但缺点是不能对企业的实际情况作出全面的考量。
2.动态调整法动态调整法是指根据企业的实际能源消耗情况，随时调整单位产品能耗限额。
通过对不同生产批次的能耗数据进行分析，结合国家相关政策，动态调整单位产品能耗限额，以确保企业的生产能耗始终处于合理水平。
动态调整法的优点是更加灵活和具有针对性，能够更好地反映企业的实际情况。
但缺点是需要大量的数据支持和政策指导。
五、结论针对焦炉煤气制高纯气的能耗限额及计算方法，可以采取固定限额法和动态调整法相结合的方式。
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤⽓制氢⼯艺流程⼀、引⾔随着全球能源结构的调整和环保要求的不断提⾼，氢⽓作为⼀种清洁、⾼效的能源，正⽇益受到⼈们的关注。
焦炉煤⽓作为钢铁⾏业的主要副产品，其⾼效利⽤和转化已成为⾏业研究的重点。
焦炉煤⽓制氢技术，不仅能有效回收利⽤煤⽓中的有效成分，还能为社会提供清洁的氢⽓能源，具有显著的环保和经济效益。
⼆、焦炉煤⽓成分与特性焦炉煤⽓主要由氢⽓、甲烷、⼀氧化碳等组成，其中氢⽓含量约为55%-60%，具有较⾼的热值。
通过焦炉煤⽓制氢，可以将煤⽓中的氢⽓提取出来，并转化为⾼纯度的氢⽓，满⾜⼯业和⽣活⽤氢的需求。
三、焦炉煤⽓制氢⼯艺流程焦炉煤⽓制氢⼯艺流程主要包括煤⽓净化、氢⽓提取和氢⽓纯化三个步骤。
1.煤⽓净化：由于焦炉煤⽓中含有⼤量的焦油、萘、硫等杂质，需要先进⾏净化处理。
净化过程主要包括除尘、脱硫、脱苯等步骤，以保证后续氢⽓提取和纯化的顺利进⾏。
2.氢⽓提取：净化后的焦炉煤⽓进⼊氢⽓提取阶段。
⽬前常⽤的氢⽓提取⽅法有蒸汽转化法、部分氧化法和⾃热转化法等。
这些⽅法都能有效地将煤⽓中的氢⽓提取出来，形成富含氢⽓的混合⽓体。
3.氢⽓纯化：提取出的富含氢⽓的混合⽓体需要进⼀步纯化，以满⾜不同⽤途对氢⽓纯度的要求。
氢⽓纯化⽅法主要有压⼒吸附法、低温液化法和膜分离法等。
这些⽅法能有效去除混合⽓体中的杂质，得到⾼纯度的氢⽓。
四、技术经济分析焦炉煤⽓制氢技术具有显著的经济效益和环保效益。
⼀⽅⾯，通过该技术可以有效回收利⽤焦炉煤⽓中的有效成分，减少资源浪费；另⼀⽅⾯，制得的氢⽓作为⼀种清洁能源，可⼴泛应⽤于化⼯、冶⾦、电⼒等领域，具有⼴阔的市场前景。
此外，焦炉煤⽓制氢过程中产⽣的副产物也可以进⼀步回收利⽤，形成循环经济。
五、发展趋势与挑战随着环保要求的不断提⾼和清洁能源的快速发展，焦炉煤⽓制氢技术正⾯临着巨⼤的发展机遇。
未来，该技术将朝着更⾼效、更环保的⽅向发展。
同时，也需要解决⼀些技术难题，如提⾼氢⽓提取和纯化的效率、降低能耗和排放等。
焦炉煤气制氢工艺流程
焦炉煤气制氢工艺流程随着社会对清洁能源的需求不断增加，氢能作为一种清洁能源备受瞩目。
而焦炉煤气制氢技术作为一种有效的氢能生产方式，受到了广泛关注。
焦炉煤气制氢工艺是指利用焦炉废气对焦化煤气进行蒸汽重整，产生高纯度氢气的一种生产方式。
下面将详细介绍焦炉煤气制氢的工艺流程。
一、焦炉煤气制氢的原理焦炉是将煤炭加热至高温进行干馏，产生焦炭、焦炉气和焦油等产品的设备。
焦炉废气中含有大量的一氧化碳和氢气，可以作为原料用于制氢。
该工艺流程利用了蒸汽重整法来转化含碳气体（一氧化碳和甲烷）成氢气和二氧化碳。
整个过程是一个热力学平衡的过程，同时需要一定的催化剂来提高反应效率。
利用高温蒸汽与一氧化碳发生水煤气反应生成氢气和二氧化碳，同时需要隔绝甲烷的反应，以保证氢气的纯度。
由此，得到高纯度的氢气，是能源的重要来源。
二、焦炉煤气制氢的工艺流程1. 原料准备焦炉煤气制氢的原料主要包括焦炉煤气和蒸汽。
焦炉煤气是焦化过程中产生的含有一氧化碳、氢气、一氧化碳、氮气等成分的气体，含氢量较高。
蒸汽则是从水中蒸发得到的水蒸气，以一定的流量、压力进入反应器。
2. 预处理在反应前，需要对焦炉煤气进行预处理，其中包括净化、除尘、除湿等阶段。
这是为了保证反应器内的气体纯度和稳定性。
3. 蒸汽重整蒸汽重整是焦炉煤气制氢工艺的核心步骤。
反应器内的蒸汽和焦炉煤气在一定的温度和压力下，通过催化剂的作用，发生水煤气反应，产生氢气和二氧化碳。
反应的主要化学方程式如下：CH4 + H2O → CO + 3H2CO + H2O → CO2 + H2这一步骤需要控制好反应温度和压力，以及催化剂的选择和使用，来保证反应的效率和产物的纯度。
4. 分离和回收在经过蒸汽重整后，需要将产生的氢气和二氧化碳进行分离和回收。
通常采用物理吸附或化学吸附的方法来实现氢气和二氧化碳的分离，以获得高纯度的氢气。
5. 氢气储存最后，得到的高纯度氢气需要进行储存。
通常采用压缩氢气或者液化氢气的方式进行储存。
焦炉煤气变压吸附提氢典型工艺及选择
不同行业对氢气纯度和产量的要求不同， 工艺选择需考虑产品纯度和产量的要求。
设备投资和运行维护
不同工艺的能耗和成本不同，工艺选择需 考虑经济性因素。
设备投资和运行维护也是工艺选择需要考 虑的因素。
不同工艺的比较和选择
变压吸附法
变压吸附法是一种常用的提氢工艺，具有产品纯 度高、能耗低等优点，适用于从焦炉煤气中提取 高纯度氢气。
THANK YOU
03
典型焦炉煤气变压吸 附提氢工艺流程
工艺流程一：预处理+变压吸附提氢
预处理
对焦炉煤气进行预处理，除去其中的杂质，如水分、硫化物 、氮化物等。
变压吸附提氢
利用变压吸附技术，从预处理后的焦炉煤气中提取氢气。
工艺流程二：变压吸附提氢+深冷分离
变压吸附提氢
从焦炉煤气中提取氢气。
深冷分离
将变压吸附提氢后的气体进行深冷分离，得到高纯度的氢气。
前景
随着环保要求的提高和能源结构的调整，焦 炉煤气变压吸附提氢技术将具有更加广阔的 应用前景，未来将不断改进和完善工艺技术 ，实现更加高效、环保的能源利用。
06
结论与展望
研究结论
经过对各种焦炉煤气变压吸附 提氢典型工艺的比较和分析， 可以得出以下结论
采用预处理+变压吸附提氢工艺 可以获得较高的氢气纯度和回 收率，同时工艺流程简单，易 于操作和维护。
适应性强
焦炉煤气成分复杂，含有多种 气体成分，变压吸附技术可实 现对其中氢气的有效分离和纯 化，适用于多种不同来源的焦
炉煤气。
环保性好
变压吸附提氢技术不产生废水、废 渣等污染物，可实现清洁生产。
经济性高
变压吸附提氢技术具有较高的能源 利用率和较低的运行成本，可实现 氢气的低成本生产。
焦炉煤气制氢工艺技术选择
焦炉煤气制氢工艺技术选择
焦炉煤气制氢是一种常见的工艺技术，可以将焦炉煤气转化为高质量的氢气。
在这种工艺中，焦炉煤气首先经过预处理后，再进行蒸汽重整反应，生成氢气。
选择适合的焦炉煤气制氢工艺技术对于提高氢气的产率和质量至关重要。
首先，我们需要选择焦炉煤气的预处理工艺。
焦炉煤气中含有一定的硫化氢和苯等有害物质，需要进行脱硫和脱苯处理。
常见的脱硫和脱苯方法包括洗涤法、吸附法和催化氧化法等。
选择合适的预处理工艺可以有效地提高氢气的纯度和质量。
接下来，我们需要选择蒸汽重整反应工艺。
蒸汽重整反应是将焦炉煤气中的一氧化碳和水蒸汽在催化剂的作用下反应生成氢气的过程。
常见的蒸汽重整反应工艺包括常压重整法和低压重整法。
常压重整法适用于高负荷和高纯度要求的工艺，而低压重整法适用于低负荷和低纯度要求的工艺。
选择合适的蒸汽重整反应工艺可以提高氢气的产率和纯度。
此外，还需要考虑废热回收和电力利用等方面。
焦炉煤气制氢过程中会产生大量的废热，如果能够有效地回收和利用这些废热，可以提高能源利用效率。
同时，将废热用于汽轮机发电，可以实现电力利用，减少外部能源消耗。
综上所述，选择适合的焦炉煤气制氢工艺技术可以提高氢气的产率和质量，同时实现能源的高效利用。
在选择工艺技术时，需要考虑预处理工艺、蒸汽重整反应工艺以及废热回收和电力利用等方面，以满足不同工艺条件和要求。
通过合理选择和优
化工艺技术，可以推动焦炉煤气制氢工艺的高效发展，并为氢能产业的发展做出贡献。
焦炉煤气制氢
焦炉煤气中含有氢气体积分数为５０％～６０％，１ｔ原煤可得焦炉煤气３００ｍ３～３５０ｍ３，即可以得到１６５ｍ３～２１０ｍ３的氢气。
变压吸附技术是利用所采用的吸附剂对不同组分的吸附量随压力的不同而呈现差异的特性，使氢气和其他杂质实现分离。
它以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分和高压下吸附量增加（吸附组分）的特性，将原料气在一定吸附压力下通过吸附剂床层，高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组分的分离。
吸附剂在减压下解吸被吸附的杂质组分后得到再生。
制氢装置由４个工序组成：脱硫脱萘工序、压缩及预处理工序、变压吸附提氢工序、脱氧干燥工序。
一、生产方法焦炉煤气中杂质较多，组成十分复杂，除有大量的ＣＨ４和一定量的Ｎ２、ＣＯ、ＣＯ２、Ｏ２外，还有少量的高碳烃类、萘、无机硫和焦油等，后者都是很难在常温下脱附的组分。
对变压吸附采用的吸附剂而言，吸附能力相当强，以至于难以解吸，因此焦炉煤气变压吸附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。
经过加压的焦炉煤气首先通过变温吸附工艺除去Ｃ５以上的烃类和其他高沸点杂质组分，达到预净化焦炉煤气的目的，然后再经过压缩变压吸附工艺除去除氧以外的所有杂质组分，获得９９．６％纯度的产品，最终通过催化反应除去氢气中的氧，并经等压干燥获得９９．９９％纯度的产品。
变压吸附提氢工艺技术为：焦炉煤气先进入预处理系统，经脱萘、干法脱硫、压缩、除油等预处理后，进入ＰＳＡ－Ｈ２系统的吸附器，ＰＳＡ－Ｈ２采用５－２－２／Ｐ工艺，吸附压力１．７Ｍｐａ，吸附器顶部输出的氢气压力约１．７Ｍｐａ，经氢气缓冲罐后，送到后处理工序，经脱氧、脱水、干燥后，产品氢气送到界外。
解吸气作为预处理器和脱萘器的再生气，对预处理器和脱萘器进行再生后，直接输出到界外，作为副产品，解吸气的输出压力为０．０２ＭＰａ。
二、生产工艺流程１、脱萘脱硫工序原料焦炉煤气首先进入脱萘塔脱除焦炉煤气中的萘。
焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额及计算方法
焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额及计算方法焦炉煤气是一种重要的工业能源，其制备的高纯氢气在化工、电力、电子、航空等领域有着广泛的应用。
然而，随着全球能源危机的日益严重，能源消耗和能源效率成为了社会各界关注的焦点问题。
为了合理利用焦炉煤气资源和提高能源效率，制定高纯氢气产品的能耗限额并实施能耗监控成为了当务之急。
本文将重点介绍焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额及计算方法。
一、单位产品能耗限额的制定意义焦炉煤气制备高纯氢气的过程中，存在着能源消耗和排放问题。
单位产品能耗限额的制定是为了控制生产过程中的能源消耗，减少资源浪费，提高生产效率，减少对环境的影响。
通过制定能耗限额，可以引导企业采取节能技术措施，提高设备设施的能效水平，降低生产成本，提高企业竞争力。
二、单位产品能耗限额的计算方法（一）确定能源消耗指标确定焦炉煤气制高纯氢单位产品能耗限额的第一步是确定能源消耗指标。
能源消耗指标包括原料消耗、电力消耗、蒸汽消耗等各项能源的消耗情况。
企业可以根据自身生产工艺和设备情况确定能源消耗指标。
（二）计算单位产品的能耗根据能源消耗指标，可以计算出单位产品的能耗。
单位产品能耗的计算公式为：单位产品能耗=能源消耗总量/产品产量其中，能源消耗总量包括原料消耗、电力消耗、蒸汽消耗等各项能源消耗总量，产品产量为单位时间内生产的产品数量。
（三）制定能耗限额根据单位产品的能耗计算结果，可以制定单位产品能耗限额。
能耗限额应该根据行业标准和政府规定进行制定，以保证能耗限额的合理性和科学性。
三、单位产品能耗限额的实施与监控制定好单位产品能耗限额后，企业需要建立相应的能耗监控系统，对生产过程中的能源消耗进行实时监控。
通过能耗监控系统，可以及时发现能源消耗异常情况，采取相应的措施加以调整，保证生产过程中能源消耗符合规定的能耗限额。
同时，政府部门也需要加强对焦炉煤气制高纯氢生产企业的能耗监管，对能源消耗超标的企业进行严格处罚，推动企业积极采取节能措施，提高同行业的整体能效水平。
焦炉煤气生产lng余气制氢工艺流程
焦炉煤气生产LNG余气制氢工艺流程随着化工工业的发展，氢气已经成为一种重要的能源和化工原料。
而焦炉煤气生产LNG（液化天然气）过程中产生的余气，可以通过合理的工艺流程转化为高纯度的氢气，具有重要的经济和环保意义。
本文将介绍焦炉煤气生产LNG余气制氢的工艺流程及其原理。
一、焦炉煤气生产LNG的余气组成及特点1. 余气组成焦炉煤气生产LNG的余气主要包括CO、CO2、CH4、H2和其他杂质气体，其中CO和CO2含量较高，CH4和H2含量较低，同时还含有少量的硫化氢、氨等有害气体。
2. 特点焦炉煤气生产LNG的余气具有高热值、低温、高烟气含量等特点，同时由于含有大量的CO和CO2，因此需要经过一系列的处理和转化才能得到高纯度的氢气。
二、焦炉煤气生产LNG余气制氢工艺流程1. 粗气处理首先对焦炉煤气生产LNG的余气进行粗气处理，包括除酸、除水、除尘等工艺，以保证后续制氢过程的稳定进行。
2. 变换反应经过粗气处理后的余气进入变换反应器，利用变换催化剂将CO和水蒸气转化为CO2和H2，即进行水煤气变换反应。
3. 吸附分离通过吸附剂对变换反应产物进行分离，得到高纯度的H2气体，并且可以实现CO2的再循环利用，提高氢气的产率。
4. 催化裂解可根据实际情况考虑采用催化裂解技术进一步提高H2产率。
5. 精气制备通过精气制备装置将得到的高纯度H2气体进行精制和纯化，以满足不同工艺和产品的要求。
这是焦炉煤气生产LNG余气制氢的工艺流程及原理，通过合理的工艺设计和操作控制，可以实现对焦炉煤气生产LNG余气的高效利用，提高生产效率，降低能源消耗，并且减少环境污染，具有重要的经济和社会价值。
需要指出的是，考虑到生产中的实际情况和技术水平，实际操作中可能会有所不同，需要根据具体情况进行调整和优化。
希望能够对相关工程技术人员和决策者提供一定的参考和借鉴价值。
随着焦炉煤气生产LNG余气制氢技术的不断完善和发展，其在工业生产中的应用也越来越广泛。
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目录前言 (3)第一节吸附工艺原理 (5)1.1 吸附的概念 (5)1.2 吸附的分类 (6)1.3 吸附力 (7)1.4 吸附热 (9)1.5 吸附剂 (10)1.6 吸附平衡 (12)1.7 PSA-H2工艺的特点 (15)第二节PSA-H2流程选择分析 (17)2.1 TSA与PSA流程的选择 (17)2.2 真空再生流程与冲洗再生流程的选择 (18)2.3 均压次数的确定 (18)第三节PSA-H2流程描述 (20)3.1 工艺流程简图 (20)3.2工艺流程简述 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
2．3．1工艺方案的选择 (20)2．3．2本装置工艺技术特点 (21)2．4工艺流程简述 (22)2．4．1预净化工序100#（参见图P0860-32-101） (22)2．4．2压缩及预处理工序200#（参见图P0860-32-201、P0860-32-202） (23)2．4．3变压吸附提氢工序300#（参见图P0860-32-301） (24)2．4．4脱氧干燥工序400#（参见图P0860-32-401） (24)2．5装置布置（参见图P0860-33-01） (25)2．6主要工艺控制指标 (25)第四节PSA-H2操作参数的调整 (27)4.1 相关参数对吸附的影响 (27)4.2 吸附压力曲线及其控制方式 (27)4.3 关键吸附参数的设定原则及自动调节方式 (28)4.4 提高PSA-H2装置可靠性的控制手段 (29)第五节PSA-H2装置注意事项 (30)5.1 吸附剂装填注意事项 (30)5.2 生产注意事项 (30)前言吸附分离是一门古老的学科。
早在数千年前，人门就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色。
但由于这些吸附剂的吸附能力较低、选择性较差，因而难以大规模用于现代工业。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术成为化学工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，是在本世纪六十年代迅速发展起来的。
这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，使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视；另一方面，六十年代以来，吸附剂也有了重大发展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭、活性氧化铝和硅胶吸附剂性能的不断改进，以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明，都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
由于变压吸附(PSA)气体分离技术是依靠压力的变化来实现吸附与再生的，因而再生速度快、能耗低，属节能型气体分离技术。
并且，该工艺过程简单、操作稳定、对于含多种杂质的混合气可将杂质一次脱除得到高纯度产品。
因而近三十年来发展非常迅速，已广泛应用于含氢气体中氢气的提纯，混合气体中一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、氩气和烃类的制取、各种气体的无热干燥等。
而随着我国对油品质量的要求越来越高，企业燃油产品柴汽比的提高、进口原油加工量的增加和对节能、环保的越来越重视，石化行业对氢气的需求在近几年内增长速度极快，变压吸附氢提纯（简称PSA-H2）技术作为一种高效、节能的高纯氢提取技术也得到了越来越广泛的重视。
自一九六二年美国联合碳化物公司(UCC)第一套工业PSA制氢装置投产以来，UCC公司、Haldor Topsoe公司、Linder公司等已先后向各国提供了近千套变压吸附制氢装置。
与国外相比，国内的变压吸附技术起步较晚，特别是在PSA装置大型化技术方面较为落后，以至在七、八十年代，我国的大型变压吸附装置完全依赖进口。
为改变这种状况，我们进行了坚持不懈的努力，终于成功地完成了变压吸附计算机集成操纵技术和高性能三偏心金属密封程控蝶阀的开发工作，并研制成功了比国外制氢分子筛吸附容量更大、强度更高的新型5A制氢分子筛。
从而实现了大型变压吸附装置国产化关键技术的突破，达到了国外同类装置的先进水平。
第一节吸附工艺原理1.1 吸附的概念吸附是指：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。
其实质就是在两相的交界面上，物质的浓度会自动发生变化的现象和过程。
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。
由于分子是在运动的。
因此，作为吸附质的任何一个分子，当它在空间漫游时，既可能相互碰撞，也可能碰撞在固体（吸附剂）的表面上。
这种碰撞分弹性和非弹性碰撞。
前者停留时间极短，且反射角等于入射角。
而非弹性碰撞分子则贴在表面上一些时间，然后离开，但离去的方向与来时的方向无关。
在大多数的情况下，碰撞表面的吸附质分子要在表面上停留一些时间，其时间长短取决于多种因素，如分子碰撞在表面上的位置、表面的性质、分子的性质、表面的温度、分子的动能等等。
从一个单位面积的表面来看，我们可以推定在一定条件下，单位时间内碰撞表面的分子数是有一个动态平衡的。
因此，当表面上浓聚（停留）一些分子时，此种现象就被我们称为“吸附”。
在单位表面积上浓聚的分子数B取决于碰撞表面的分子数n及其在表面上停的时间Z：B=nZ I/cm2根据maxwele的统计学说，可以推导出：NPn =2πMRT此外，气体常数R＝8.315×107尔格／0K一克分子阿佛加德罗常数N＝8.025×1023M=气体的分子量P＝气体分子的分压（毫米汞柱）T＝温度0K∴举个例来说，在20℃时，湿度为1% 的空气中，水蒸气的分压是0.17㎜汞柱，这已是相当干燥了。
但根据上式计算，在平衡时，每秒钟还有8.46×1018个水分子碰撞到1㎝2的表面上。
因此，n的巨大数值使吸附现象可以很大的速度进行，即几乎是瞬间地进行。
但是应该说清楚，在存在吸附剂（例如硅胶等干燥剂）时，则仅是接近表面的一层气体才有这样大的速度。
当紧靠表面的空气中的水分子被吸附以后，吸附过程就显著减慢。
这有两方面的原因：1．吸附剂的活性表面少了；2．水分子的进一步供应要从远方的空气中来，这就取决于水分子在空气中的扩散速度。
可以设想，当气体分子落在表面上以后，就与组成表面的原子交换能量，当停留时间足够长时，它们之间还将达到热平衡。
与此同时，被吸附的分子也会从表面的热能涨落中，取得足够的能量（因为组成表面的原子或分子是在不断振动的，这在热能涨落中，有部份的能量会重新转给吸附的气体分子）而重新离开表面，这样就组成了吸附的动态平衡。
1.2 吸附的分类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。
化学吸附是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。
其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。
活性吸附是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。
这种表面络合物的特点是：与被吸附的分子结合物的吸附剂的表面分子，仍留在吸附剂的结晶格子上。
其解吸过程一般也较困难。
毛细管凝缩是指固体吸附剂在吸附蒸汽时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。
一般需加热才能完全再生。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）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平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
物理吸附的吸附热不大（每克分子量吸附质约自十分之一仟卡至几仟卡），其数值范围与汽化热或凝结热相同。
变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。
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。
1.3 吸附力吸附剂表面之所以有吸附能力是由于处在两相边界的分子的特殊状态。
在同一个相的内部，每一个分子所经受的被吸往其他分子的吸力在各个方向上是相等的。
而在两相边界上，分子所经受的引力则不同。
因为吸引它的分子位于不同的相中，而不同的相各自内部的分子引力是不相同的。
作用在边界分子上力量的这种不平衡现象，使得这些分子具有与相内部的分子不同的特质。
如果吸力的合力是向该相的内部，则该相表面的状态便表现为表面层收缩的能力，如通常所说，能够吸附与它相接触的另一相中的分子。
气体的分子能在吸附剂的表面停留一些时间，如前所述，主要是由于吸附力的存在，即分子间的作用力的存在。
这种作用力可以分成三种：1．极性分子与极性分子之间的定向极化作用；2．极性分子与非极性分子之间的变形极化作用；3．非极性分子与非极性分子之间的瞬时偶极矩。
归纳来看，分子间的作用力主要是由于带电粒子之间的静电作用而形成的，一般称为范德华力。
根据理论推算，范德华力是与分子间的距离的七次方成反比的（1／r7），所以，吸附现象可以模拟为这样：当气体分子与表面的距离愈近时（r↓）吸引力就愈来愈大，但当两个分子接近到它们的电子云相互重叠时，就在产生一种相互排斥的力，当分子继续接近时，排斥力的增长比吸引力的增长快得多。
因此，真正的分子引力：f = C1/r m-C2/r n对范德华力来说，m=9~13,n=4~7，右边第一项是引力，第二项是斥力，净吸引力就是二者之差，这两种力的平衡使气体分子在吸附剂表面一段时间放出能量以后又随着固体分子的振动再获得一定能量，以后就离开吸附区，回到气相。
由此可知：1．吸附力与气体（吸附质）分子、吸附剂分子的本身性质有关（例如：极化率、活性表面积等）；2．吸附平衡与气体分子浓度，作用场的温度有关；3．吸附作用与吸附剂的使用情况有关（再生得好不好，活化处理得好不好等）。
除了吸附力以外，有的吸附剂（如分子筛、沸石灰还有晶格“筛分”的特性，气体分子的平均直径必须小于其微孔的直径，才能抵达吸附表面。
利用这种筛分作用，有时可使气体混合物得到更有效的分离。
常用的吸附剂从吸附力来分可以分成四大类，如图1所示：图1．吸附剂分类（按吸附力分）1.4 吸附热在吸附和解吸过程机理中，吸附热是表征物理吸附和活性吸附的重要标志之一。
气体或液体混和物和吸附剂相接触时，吸附质被吸附剂所吸附，伴随着吸附过程发生能量效应，是吸附质进入吸附剂表面和毛细孔的重要特征。