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   从富含氢气的混合气中回收和精制氢(PSA-H2)
   发布日期:2010.06.23   点击次数:3260
  

     从富含氢气的混合气中回收和精制氢(PSA-H2)

 

      变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)的基本原理是利用气体组份在固体材料上吸附特性的差

异,通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯的。它能把混合气中的氢提纯出来,也可进一步净

化。变压吸附操作压力一般控制在0.4~2.5MPa范围,通常是将压力降低后再加压。我公司通过技术革新,专

门研制了高压特殊结构吸附塔和防高压冲刷吸附剂,操作压力可提高至5.0MPa。已成功运用在天津100万吨/

年乙烯高密度聚乙烯装置中。

一.   炼厂尾气、合成氨及甲醇驰放气等含氢混合气提纯氢气

      工艺流程介绍

      原料气从吸附床下部进入吸附床层中,其中强吸附组份如:二氧化碳、硫化物、氮气、甲烷和少量烯烃等被吸附剂吸附,

停留在吸附剂上,产品气从吸附床上部流出,当产品气中杂质组份吸附前沿到达床内规定位置时,该吸附床吸附步骤结束。

通过与其它床层进行均压,回收能量和死空间中的产品组分,使压力逐级下降,最后通过逆向放压和冲洗(或真空)解吸,

使吸附的杂质完全解吸排出。至此,吸附床再生完毕,开始进行升压步骤,升压过程是利用其它吸附床顺向均压排出的气体

和吸附时输出的净化气逐级升到吸附压力的,结束后进入下一次循环操作过程。

吸附塔的数量及规格及工艺流程是根据原料气条件(流量、压力、组分)和产品气要求而决定。

       工艺流程框图

 

      技术指标:

         原料气处理量:   100~300000Nm3/h

            产品 H2指标:      98.5~99.999%

                 产品收率:         80~99%

     适用压力范围:         

                    0.4~5.0MPa

 

二、裂解气提纯氢气

      工艺流程介绍

     裂解气的原通气常为甲醇裂解气、氨裂解气及石油裂解气。原料气从吸附床下部进入吸附床层中,其中强吸附组份如:

二氧化碳、硫化物、甲烷、氮气等被吸附剂吸附,停留在吸附剂上,产品气从吸附床上部流出,当产品气中杂质组份吸附前

沿到达床内规定位置时,该吸附床吸附步骤结束。通过与其它床层进行均压,回收能量和死空间中的产品组分,使压力逐级

下降,最后通过逆向放压和冲洗(或真空)解吸,使吸附的杂质完全解吸排出。至此,吸附床再生完毕,开始进行升压步

骤,升压过程是利用其它吸附床顺向均压排出的气体和吸附时输出的净化气逐级升到吸附压力的,结束后进入下一次循环操

作过程。

吸附塔的数量及规格及工艺流程是根据原料气条件(流量、压力、组分)和产品气要求而决定。

      工艺流程框图

 

         技术指标

             原料气处理量:             10~30000Nm3/h

                产品H2指标:               98.5~99.999%

                    产品收率:                     80~99%

    适用压力范围

                         0.5~5.0MPa

 三变换气提纯氢气

 

           工艺流程介绍

      原料气从吸附床下部进入吸附床层中,其中杂质吸附组份如:二氧化碳、硫化物、氮气、甲烷、一氧化碳等被吸附剂吸

附,停留在吸附剂上,产品气从吸附床上部流出,当产品气中杂质组份吸附前沿到达床内规定位置时,该吸附床吸附步骤结

束。通过与其它床层进行均压,回收能量和死空间中的产品组分,使压力逐级下降,最后通过逆向放压和冲洗(或真空)解

吸,使吸附的杂质完全解吸排出。至此,吸附床再生完毕,开始进行升压步骤,升压过程是利用其它吸附床顺向均压排出的

气体和吸附时输出的净化气逐级升到吸附压力的,结束后进入下一次循环操作过程。

吸附塔的数量及规格及工艺流程是根据原料气条件(流量、压力、组分)和产品气要求而决定。

 

       工艺流程框图

 

  


          技术指标:

              原料气处理量:            100~300000Nm3/h

               产品H2指标:                    98.5~99.999%

                产品收率:                          80~99%

           适用压力范围:

                                       0.5~5.0MPa

  焦炉煤气提纯氢气

        工艺流程介绍

     焦炉煤气组成复杂,在进入变压吸附的吸附床前需进行相应的预处理。原料气首先经压缩机加压,再进入预处理工序脱除

原料气中的焦油、萘、苯及硫化物等微量组份,然后再进入变压吸附工序进行氢气的净化提纯。

      原料气从吸附床下部进入吸附床层中,其中强吸附组份如:二氧化碳、微量硫化物、氮气、甲烷等被吸附剂吸附,停留在

附剂上,产品氢气从吸附床上部流出,当产品气中杂质组份吸附前沿到达床内规定位置时,该吸附床吸附步骤结束。通过

与其它床层进行均压,回收能量和死空间中的产品组分,使压力逐级下降,最后通过逆向放压和冲洗(或真空)解吸,使吸

附的杂质完全解吸排出。至此,吸附床再生完毕,开始进行升压步骤,升压过程是利用其它吸附床顺向均压排出的气体和吸

附时输出的净化气逐级升到吸附压力的,结束后进入下一次循环操作过程。

 

         工艺流程框图

 

 

 

        技术指标:

                       原料气处理量:           100~30000Nm3/h

                       产品H2指标:                98.5~99.999%

                        产品收率:                      80~95%

       适用压力范围:

                                     0.02~3.0MPa

 

五、变压吸附各种富含氢气的混合气提纯氢气

     变压吸附通常是在常温下,根据吸附剂对氢气中杂质组分在不同压力下的吸附容量不同而进行气体分离的,以达到纯化氢

的目的。它能把混合气中的氢提纯出来。各种驰放气提纯氢气,包括:合成氨驰放气、甲醇驰放气、甲醛驰放气、炼厂驰

气以及各种富含氢气驰放气。

    工艺流程介绍

     原料气从吸附床下部进入吸附床层中,其中强吸附组份如:二氧化碳、氮气、甲烷、一氧化碳等被吸附剂吸附,停留在吸

附剂上,产品氢气从吸附床上部流出,当产品气中杂质组份吸附前沿到达床内规定位置时,该吸附床吸附步骤结束。通过与

其它床层进行均压,回收能量和死空间中的产品组分,使压力逐级下降,最后通过逆向放压和冲洗(或真空)解吸,使吸附

的杂质完全解吸排出。至此,吸附床再生完毕,开始进行升压步骤,升压过程是利用其它吸附床顺向均压排出的气体和吸附

时输出的净化气逐级升到吸附压力的,结束后进入下一次循环操作过程。

    工艺流程框图

 
    技术指标:

                       原料气处理量:            10~300000Nm3/h

                      产品H2指标:                  98.5~99.999%

                      产品收率:                        80~99%

 

  适用压力范围:

                   0.5~5.0MPa