临涣焦化公司煤气制氢技术附件(2)(4)

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1) 吸附过程

焦炉气直接自吸附塔底进入正处于吸附状态的预处理塔内。在多种吸附剂的依次选择吸附下，其中的各种杂质被依次吸附下来，未被吸附的气体从塔顶流出，经过脱硫后、二、三级压缩后送往变压吸附提氢。

当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。吸附床开始转入再生过程。

2) 逆放过程

吸附过程结束后，逆着吸附方向将塔内较高压力的气体，排到煤气管网。

3) 加热再生过程

变压吸附的脱附气经过加热到120℃，从预处理塔的顶部进入，至上而下吹扫吸附层，使萘、焦油、苯、NH3、H2S、HCN和有机硫化合物在加温下得以完全脱附，并随再生气带出预处理塔，再生后的脱附气送回焦炉煤气管网。

4) 冷却过程

脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温脱附气至上而下吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度。吹冷后的解吸气也送回焦炉煤气管网。

5) 升压过程

用预处理后的焦炉煤气将预处理塔加压至吸附压力，至此预处理塔已再生完成，准备进行下一次处理过程。

4.3.1.3“夹心饼”脱硫

脱硫单元采用“夹心饼”流程，由4台脱硫塔、1台水解槽、1台加热器、1台冷却器、1台分离器组成，来自预处理单元的粗品气直接进入处于使用状态的一段脱硫塔，气体中的无机硫组分与脱硫剂反应成单质硫从而达到脱硫的目的，由于气体中还含有部分有机硫，在一段脱硫塔后，气体经过与压缩机出口的气体换热，进入水解槽，在触媒作用下将有机硫转化为无机硫，再经过冷却分离后进入二段脱硫塔，此处二段脱硫塔与一段脱硫塔在原理上是一样的，完全脱硫后的气体直接回到压缩机，经二、三级压缩后进入变压吸附提氢单元。

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4.3.1.4脱氧和干燥脱水

从变压吸附（PSA）工序来的氢气是含有少量氧气的粗氢气，纯度尚达不到要求，需要净化。粗氢气首先进入常温脱氧塔，在其中装填的新型常温脱氧催化剂的催化下，氧和氢反应生成水，然后经冷却器冷却至常温，再经水分后进入由两个干燥塔、 一个预干燥塔、一台分液罐、两台换热器等组成的等压TSA干燥系统。经干燥后的产品氢即可达到纯度99.9%、氧含量小于100ppm、水含量小于60ppm的要求。 等压变温吸附（TSA）干燥脱水系统的工艺过程如下：

脱氧后的氢气首先经流量调节回路分成两路。其中一路直接去干燥塔，其中装填的干燥剂将氢气中的水分吸附下来，使氢气得以干燥。在一台干燥塔处于干燥的状态下，另一台干燥塔处于再生过程。

干燥塔的再生过程包括加热再生和吹冷两个步骤。在加热再生过程中，另一路再生氢气首先经预干燥塔进行干燥，然后经加热器升温至150℃后冲洗需要再生的干燥塔，使吸附剂升温、其中的水分得以解吸出来，解吸气经冷却和分液后再与另一路氢气回合，然后去处于干燥状态的干燥塔进行干燥。在吹冷过程中，再生氢气直接去处于再生状态的干燥塔，将干燥塔温度降至常温，然后再经加热器加热后去预干燥塔，对预干燥塔中的干燥剂进行加温干燥，然后经冷却和分液后再与另一路氢气回合，最后去处于干燥状态的干燥塔进行干燥。2个干燥塔轮流进行上述的步骤，保证连续处理原料气，同时连续生产干燥氢气的目的。

4.3.2工艺物料计算

Temperature ℃ Pressure MPa(G) Nm3/hr Mole Frac CH4 H2 CO CO2 O2 N2 CmHn 总硫 原料焦 压缩焦粗氢脱氧后 产品 分离废气 炉气 炉气 气 氢气 氢气 水 40 40 40 40 40 40 40 5KPaG 1.70 1.70 1.60 1.60 1.50 0.03 1280.00 1244.3601.6594.78 581.14 13.64 678.41 4 0 25.56 26.27 5ppm 6ppm 6ppm -- 48.23 56.68 58.25 98.79 97.63 99.93 -- 19.34 6.60 6.78 0.01 0.01 5ppm -- 12.43 2.64 2.72 -- -- -- -- 4.99 0.54 0.55 1.13 1ppm 1ppm -- 0.01 5.29 5.43 0.06 0.06 0.06 -- 9.93 2.48 3ppm 1ppm 1ppm 1ppm -- 4.69 0.03 1ppm 2ppm 2ppm 0.1ppm -- 0.06 第15页 共40页

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萘 苯 氨 H2O HCN

4.4主要工艺设备 4.4.1设计概述

-- 0.16 0.01 -- 0.05mg/Nm3 -- 1ppm -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 2.20 -- -- -- -- -- -- -- 50ppm 100.00 -- -- -- 0.30 0.03 -- -- 本装置中的非标压力容器按照《钢制压力容器》GB150-1998标准规定的设计，采用化工设备技术中心站编制的SW6-98程序进行强度计算。 4.4.2设备一览表（具体数据以详细设计为准）

序号 1 2 3 4 预处理塔 预处理加热器 选用：北京金凯威通用机械有限公司产品 设备名称 焦炉气缓冲罐 焦炉气压缩机 主要规格 DN1200 H=4000 设计压力：0.05MPa(G) 设计温度：80℃ 工作压力：0.005MPa(G) 工作温度：40℃ 腐蚀余量：2mm 进口压力：0.005MPa(G) 出口压力：1.8MPa(G) 排气量：1300Nm3/h 电机：220KW 10KV 无油润滑 防爆电机（南阳/佳木斯） DN1000 H=6400 设计压力：0.5MPa(G) 设计温度：200℃ 工作温度：40～150℃ 腐蚀余量：3mm DN250 L=2000 设计压力：0.1MPa(G) 设计温度：200℃ 第16页 共40页

主要 材料 CS 数量 2 单 重总 重台/套 （吨） （吨） 备注 1开1备 气相 Q245R 1 Q345R 2 工作压力：0.05~0.3MPa(G) Q245R 1 临涣焦化股份有限公司煤气制氢项目 成都赛普瑞兴科技有限公司 技术协议

序号 5 6 7 8 9 设备名称 预处理冷却器 一段脱硫塔 脱硫加热器 水解槽 脱硫冷却器 主要规格 工作压力：0.05MPa(G) 工作温度：40～180℃ 腐蚀余量：2mm DN300 L=2000 设计压力：0.1MPa(G) 设计温度：200℃ 工作压力：0.05MPa(G) 工作温度：40～150℃ 腐蚀余量：3mm DN1400 H=6500 设计压力：0.5MPa(G) 设计温度：80℃ 工作压力：0.23MPa(G) 工作温度：40～60℃ 腐蚀余量：3mm DN400 L=2500 设计压力：2.0MPa(G) 设计温度：200℃ 工作压力：1.8MPa(G) 工作温度：40～150℃ 腐蚀余量：2mm DN800 H=2000 设计压力：0.5MPa(G) 设计温度：120℃ 工作压力：0.23MPa(G) 工作温度：80~100℃ 腐蚀余量：3mm DN400 L=3500 设计压力：0.5MPa(G) 设计温度：120℃ 工作压力：0.23MPa(G) 工作温度：40～100℃ 第17页 共40页 主要 材料 数量 单 重总 重台/套 （吨） （吨） 备注 气相 Q245R 1 Q245R 2 Q245R 1 Q245R 1 Q245R 1 临涣焦化股份有限公司煤气制氢项目 成 …… 此处隐藏：2208字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……