焦炉煤气变压吸附制氢原理

1. 1661年英国波义耳发现甲醇；1923年德国巴登苯胺纯碱（BASF)公司建成以一氧化碳和氢为原料的采用锌铬催化剂的高压（30-35MPA)法制甲醇；1966年英国ICI公司用铜基催化剂开发低压（5MPA左右）合成甲醇工艺。

2.甲醇沸点64.5—64.7度 空气中爆炸极限（体积分数）6.0—36.5%

3.目前，世界甲醇合成技术科归纳为气相发合成工艺的改进，液相法合成工艺的研究开发和新的原料路线的开发研究等几个方面。 4.甲醇液相合成方法是Sherwin 和 Blum与1975年首先提出。

5中压“联醇”工艺是20世纪60年代末我国自主开发创新的甲醇生产工艺。

6.炼焦煤在隔绝空气的条件下，加热分解成焦炉煤气，焦油，苯，焦炭的过程称煤的干馏。

煤的干馏分低温干馏：500—600度 中温干馏：700—900度 高温干馏：900—1100度 甲醇原料气的制备是以煤高温干馏制取的焦炉煤气为原料。

7.影响炼焦化学产品产率和组成的因素：（1）配煤性质和组成的影响 （2）焦炉操作条件的影响。炼焦温度，操作压力，挥发物在炉顶空间停留时间等，温度主要影响炭化室顶部空间温度。

8.初冷原因：a.防止荒煤气中的化学产品发生裂解；b.在

焦炉煤气制甲醇工艺手册

4.1概述

4.1.1装置设计规模 甲醇年产量：21万吨 公称能力：20万吨

4.1.2装置组成及各工序名称

焦炉气制甲醇装置工艺装置包括以下各工序：

主项名称

（1） 焦炉气湿法脱硫 （2） 焦炉气净化及粗脱硫 （3） 焦炉气精脱硫 （4） 转化及热回收 （5） 甲醇合成 （6） 甲醇精馏 （7） 空分 （8） 焦炉气压缩 （9） 合成气压缩 （10） 焦炉气气柜 （11） 锅炉给水及除氧槽 （12） 中间罐区 （13） 成品罐区及装卸站 （14） 火炬 （15） 公用系统

4.1.3生产方法

本装置以焦炉气为原料，采用全低压、空气透平膨胀、内压缩（液氧）加氮压机流程的空分工艺；20000m3气柜；焦炉气压缩采用电机驱动无油螺杆式压缩机；

代号 00A 00B 01 02 03 04 05 06A 06B 07 08 09 10 11 12

简化代号

0A 0B 1 2 3 4 5 6A 6B 7 8 9 10 11 12

ADA+PDS湿法脱硫，氧化铁干法粗脱硫加变温吸附（TSA）脱除焦油、萘；二段加氢转化及干法脱硫；纯氧部分催化氧化，转化废热锅炉副产3.8MPa（g）中压蒸汽；合成气压缩采用蒸汽透平驱动带循环段离

焦炉煤气制甲醇工艺手册

4.1概述

4.1.1装置设计规模 甲醇年产量：21万吨 公称能力：20万吨

4.1.2装置组成及各工序名称

焦炉气制甲醇装置工艺装置包括以下各工序：

主项名称

（1） 焦炉气湿法脱硫 （2） 焦炉气净化及粗脱硫 （3） 焦炉气精脱硫 （4） 转化及热回收 （5） 甲醇合成 （6） 甲醇精馏 （7） 空分 （8） 焦炉气压缩 （9） 合成气压缩 （10） 焦炉气气柜 （11） 锅炉给水及除氧槽 （12） 中间罐区 （13） 成品罐区及装卸站 （14） 火炬 （15） 公用系统

4.1.3生产方法

本装置以焦炉气为原料，采用全低压、空气透平膨胀、内压缩（液氧）加氮压机流程的空分工艺；20000m3气柜；焦炉气压缩采用电机驱动无油螺杆式压缩机；

代号 00A 00B 01 02 03 04 05 06A 06B 07 08 09 10 11 12

简化代号

0A 0B 1 2 3 4 5 6A 6B 7 8 9 10 11 12

ADA+PDS湿法脱硫，氧化铁干法粗脱硫加变温吸附（TSA）脱除焦油、萘；二段加氢转化及干法脱硫；纯氧部分催化氧化，转化废热锅炉副产3.8MPa（g）中压蒸汽；合成气压缩采用蒸汽透平驱动带循环段离

维普资讯

2 0 0 2年第 3期

酒

钢科

技

7

利用变压吸附技术以焦炉煤气为原料提供不锈钢冷轧薄板退火用氢气宏远咨询公司傅兵

量 1 1 . 6万吨，需要全氢保护气体；此外，还

1 概

述

建有光亮退火机组一条，用于光亮板的光亮退火，年处理量为 5 . 4 2万吨，需要纯氢气氛保护。氢气耗量平均 3 0 0 m V h.最大耗量为 5 0 0 m3/ h .工作压力 O . 3~O . 7 MP a。武

《调整酒钢产品结构增加不锈钢品种

项目》已经列为酒钢十五发展计划，各项准备工作已经全面展开。根据武汉钢铁设计研究院提出的项目建议书，最终合格不锈钢薄板 5 3万吨/年 .其中冷轧不锈钢板卷 3 5万吨，年，热轧不锈钢退火酸洗板卷

汉院的项目建议书提出建设 4 0 0 m V h P S A 制氢装置 1套，原料是焦炉煤气。 据说也有采用水电解制氢或用硫铵分解制氢方案，笔者认为还是采用项目建

(白卷 ) 1 8万吨/年。系统将于 2 0 0 6年 6月建成投产。 在冷轧薄板车间建有罩式退火炉一

议书提出的 P S A制氢方案。P S A制氢就是变压吸附制氢 . P S A是英文 P r e s s u r e S w i n g

A d s o r p t i o

10万吨甲醇操作法全套

第一篇 合成岗位操作规程 第一章 工艺原理 一、合成工艺原理

甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中，尚有如下副反应： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O

此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。 以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

河南中鸿集团煤化有限公司 甲醇厂合成工段操作规程

编 制：耿红旗审 核：李志刚批 准：（试用版）

朱 斌

二零一一年八月

1

第一章 规章制度

一、操作规程使用规定

1、本规程只适用于生产人员使用。

2、操作规程每人一本，签名登记后领取，在离开本岗位时，需要交回分厂保存，以便新员工使用。对损坏或丢失者要追究责任。

3、本规程未经允许任何人不可提供给无关人员或向外单位泄露其内容。 4、本规程是开车前的试用版本，操作人员应严格按规程进行操作，并在操作的过程中不断修改、完善，使其更具有可操作性，确保装置和人身安全。

二、安全生产责任制

1、牢固树立“安全生产第一”的思想，定期召开安全活动会，学上级有关安全生产的文件精神，对事故做到原因没有查清不放过，事故责任者和群众没有受到教育不放过，没有防范措施不放过。

2、严格执行动火制，动火前必须办理动火证，岗位严禁穿拖鞋、高跟鞋，上岗前佩带好劳保用品，长发要戴工作帽，并把头发束于帽中，严禁带小孩上岗。

3、严格执行三级安全教育,上岗携带安全作业证。

4、本岗位所属设备交出检修时，要置换合格放完压力确保检修人员的安全。 5、消防器材要定位放置，保持清洁，并会使用。

6、工作时间不得随意离岗，外

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利用变压吸附技术以焦炉煤气为原料提供不锈钢冷轧薄板退火用氢气宏远咨询公司傅兵

量 1 1 . 6万吨，需要全氢保护气体；此外，还

1 概

述

建有光亮退火机组一条，用于光亮板的光亮退火，年处理量为 5 . 4 2万吨，需要纯氢气氛保护。氢气耗量平均 3 0 0 m V h.最大耗量为 5 0 0 m3/ h .工作压力 O . 3~O . 7 MP a。武

《调整酒钢产品结构增加不锈钢品种

项目》已经列为酒钢十五发展计划，各项准备工作已经全面展开。根据武汉钢铁设计研究院提出的项目建议书，最终合格不锈钢薄板 5 3万吨/年 .其中冷轧不锈钢板卷 3 5万吨，年，热轧不锈钢退火酸洗板卷

汉院的项目建议书提出建设 4 0 0 m V h P S A 制氢装置 1套，原料是焦炉煤气。 据说也有采用水电解制氢或用硫铵分解制氢方案，笔者认为还是采用项目建

(白卷 ) 1 8万吨/年。系统将于 2 0 0 6年 6月建成投产。 在冷轧薄板车间建有罩式退火炉一

议书提出的 P S A制氢方案。P S A制氢就是变压吸附制氢 . P S A是英文 P r e s s u r e S w i n g

A d s o r p t i o

10万吨甲醇操作法全套

第一篇 合成岗位操作规程 第一章 工艺原理 一、合成工艺原理

甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q

在甲醇合成过程中，尚有如下副反应： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O

此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。 以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。

铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。

在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。

河南中鸿集团煤化有限公司 甲醇厂合成工段操作规程

编 制：耿红旗审 核：李志刚批 准：（试用版）

朱 斌

二零一一年八月

1

第一章 规章制度

一、操作规程使用规定

1、本规程只适用于生产人员使用。

2、操作规程每人一本，签名登记后领取，在离开本岗位时，需要交回分厂保存，以便新员工使用。对损坏或丢失者要追究责任。

3、本规程未经允许任何人不可提供给无关人员或向外单位泄露其内容。 4、本规程是开车前的试用版本，操作人员应严格按规程进行操作，并在操作的过程中不断修改、完善，使其更具有可操作性，确保装置和人身安全。

二、安全生产责任制

1、牢固树立“安全生产第一”的思想，定期召开安全活动会，学上级有关安全生产的文件精神，对事故做到原因没有查清不放过，事故责任者和群众没有受到教育不放过，没有防范措施不放过。

2、严格执行动火制，动火前必须办理动火证，岗位严禁穿拖鞋、高跟鞋，上岗前佩带好劳保用品，长发要戴工作帽，并把头发束于帽中，严禁带小孩上岗。

3、严格执行三级安全教育,上岗携带安全作业证。

4、本岗位所属设备交出检修时，要置换合格放完压力确保检修人员的安全。 5、消防器材要定位放置，保持清洁，并会使用。

6、工作时间不得随意离岗，外

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工艺技术说明

1、吸附制氢装置工艺技术说明

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