焦炉煤气提氢技术方案

一、总则

1、概述

有限公司为满足生产的需要，拟上一套5000Nm3/h焦炉煤气变压吸附制取氢气装置。本章所载内容必须满足买方的要求。卖方提供的合同设备（焦炉煤气氢气制取装置）应满足技术先进、安全可靠、运行稳定、维修方便的要求。卖方应对焦炉煤气氢气制取装置的整体技术性能向买方负责。焦炉煤气氢气制取装置应能够在安全、可靠、长周期条件下运行，高产低耗，满足改变工况及负荷调整的要求。

2、装置名称及规模

装置名称：焦炉煤气提氢变压吸附制氢装置。

装置规模：装置的氢气产量为5000Nm3/h。

4、分包范围（详见）

上一套5000Nm3/h焦炉煤气变压吸附制取氢气装置。此装置采用界区内部分承包形式包给卖方，卖方承包范围包含工程设计、设备购置（仅吸附剂、程控阀）、人员培训（外出培训费用买方自己承担）、设备制造（卖方提供设计参数图纸，买方采购）、工程安装指导、生产调试指导、装置开车指导，最后通过性能考核交给买方。

5、装置的工艺路线界定

本装置以焦炉煤气为原料，通过变压吸附分离提纯，生产纯度为≥99.9%的产品氢气。

6、卖方技术人员的派遣

为了使合同设备顺利而有序的进行安装和调试，卖方负责派遣合格的技术人员到施工现场进行技术服务。卖方技术人员的实际参加人数、专业、预计到达和离开项目现场的日期，根据现场施工的实际进度，由买卖双方商定。卖方应根据其经验在供货文件中做出技术服务的详细安排，其费用包括在报价中。

7、卖方技术人员的服务范围及职责

卖方技术人员将代表卖方提供技术服务，在合同设备安装、试车、投料试生产、性能考核及验收、运行操作、维修等方面完成合同规定的卖方应履行的任务和职责。卖方技术人员将详细进行技术交底，详细讲解图纸、工艺流程、操作规程、设备性能及有关注意事项等，解答合同范围内买方提出的技术问题。

二、装置指标

1、技术指标

1.2副产解吸气

压力：～0.01MpaG

流量：～6900Nm3/h

热值：～4800Kcal/Nm3

2、装置寿命指标

2.1硬件设备类

1）吸附塔等静止设备设计寿命15年；

2）PSA提氢程控阀门正常使用寿命15年（密封件寿命大于2年）；

2.2 三剂填料类寿命指标

1）除焦油吸附剂正常使用寿命一年：一年更换一次

2）压缩机后除油塔内除油剂设计使用年限为：1年更换一次；

3) TSA预处理吸附剂正常使用寿命≥3年；

4) 脱苯工段吸附剂设计正常使用寿命1年；

5) PSA提氢工段吸附剂设计正常使用寿命15年；

6) 脱氧工段催化剂设计正常使用寿命≥3年；

3. 物料平衡参考：(氢气收率：> 80%)

说明：以上物料以实际运行为准。

4. 公用工程消耗：

4.1 煤气净化系统(脱焦、脱萘、脱硫、脱氨、脱苯)

4.3 压缩系统

4.4 变压吸附系统

5、装置占地参考：

装置总占地约：100×70 m(不含气柜)

气柜及煤气输送约：

二、工艺设计基础

2.1 制氢装置

原料气需求量：～12000Nm3/h

原料压力：～8Kpa-g (未最终确定)

原料温度：常温

2.2原料气条件

焦炉煤气组成

三、执行标准和要求

执行标准（按最新标准执行）

略

四、工艺流程简图

工艺流程简图如下：

1. 装置界区及流程框图

流程框图说明：

1）界区界定：上图中虚线包围的部分就是本装置界区，所有能源节点至界区处1米；2）从上面框图可以看出，本装置主要包括三大系统：煤气净化、压缩、变压吸附提氢；3）煤气净化包括：除焦、脱胺、脱苯、脱硫、TSA净化、

压缩系统包括：一级压缩、二级压缩；

变压吸附提氢系统包括：PSA提氢、脱氧干燥；

五、工艺流程描述

1脱硫、脱氨工序

经过脱焦脱萘工序来的不高于30℃焦炉煤气从塔底进入脱硫塔，与塔顶喷淋的脱硫液逆流接触脱硫。脱硫液经液封槽流入溶液循环槽，在此补充催化剂和氨水后，用溶液循环泵打入再生塔与工艺空气并流接触再生后，自流入脱硫塔循环使用。再生脱硫液产生的硫泡沫经再生塔扩大部分流入硫泡沫槽，用硫泡沫泵打入熔硫釜，产品粗硫磺外销。

从脱硫塔出来的煤气进入洗氨塔，经循环氨水及蒸氨废水洗涤脱除氨后送出作为制氢的原料气。洗氨后的富氨水送入蒸氨塔，蒸出的氨汽部分回流，部分经冷凝冷却器进一步冷却后送入脱硫液循环槽作为补充碱源，蒸氨塔底贫液送洗氨塔循环洗涤使用。

2 脱焦脱萘工序

经吸附塔，将焦油和萘进行脱除。脱焦脱萘工序由两个吸附塔组成，吸附剂使用设计年限为一年。

3一级压缩工序

脱胺后的原料气进入原料气压缩机，原料气压缩机为螺杆式压缩机。压缩后的原料气压力约为0.5MPa-G，直接进入下一工序。

4脱苯工序

脱苯工艺采用变温吸附脱苯方案，共由4台脱苯塔、一台加热器、一台电加热器组成。两台为一组，其中脱苯塔一组吸附，一组再生。

经压缩后的净化煤气，自塔底进入一组脱苯塔，其中一组处于吸附脱苯状态，一台处于再生状态。当脱苯塔吸附苯等饱和后即转入再生过程。

5 TSA预处理工序

为保证后续PSA提氢工段的长期连续稳定运行，焦炉煤气中残留的有害杂质（硫化氢、萘等有害杂质）在进入变压吸附工段以前必须予以脱除净化，避免这些有害物质（强吸附质）在变压吸附工段累积在吸附剂上造成吸附剂中毒而吸附效果降低。在压缩机出口进入预处理工序，除去残留的硫化氢、萘等有害杂质。

TSA净化装置采用变温吸附的原理除去杂质。变温吸附系统采用2台吸附塔，其中任意时刻总有1台处于吸附步骤，保证连续的脱除杂质，另1台处于再生步骤，实现吸附塔的再生。每个预处理塔在一次循环中均需经历吸附（A）、逆向降压（D）、升温（H）、冷却（L）、升压（R）等五个步骤。