焦?fàn)t煤氣變壓吸附制氫裝置的設(shè)計(jì)及流程改進(jìn).pdf

1、焦?fàn)t煤氣中含有豐富的氫氣，約占55％(V％)，早期焦?fàn)t煤氣主要用作工業(yè)和民用燃料，寶貴的氫氣資源被浪費(fèi)掉。而軋鋼、化工合成工業(yè)又需要高純度氫氣作為冷軋鋼板保護(hù)氣及合成化工基本原料。制取氫氣的傳統(tǒng)方法為電解水或氨裂解，該法因成本高、投資大，難以推廣應(yīng)用。為解決氫氣來(lái)源并探索其最合理經(jīng)濟(jì)的制取方法，各國(guó)都在不懈研究著。60年代美國(guó)UCC公司建成了世界上第一套焦?fàn)t煤氣制氫的工業(yè)變壓吸附(Pressure Swing Adsorption，縮寫(xiě)

2、為PSA)裝置，至今已取得飛速發(fā)展，產(chǎn)品已遍及世界各地。
　　 PSA是根據(jù)在常溫下，吸附劑對(duì)氫氣中雜質(zhì)組分在兩種壓力下的吸附容量不同而進(jìn)行氣體分離的，以達(dá)到純化氫氣的目的。它能把混合氣中的氫提純出來(lái)，也可以使氫進(jìn)一步凈化。
　　 鞍山鋼鐵集團(tuán)公司原先已經(jīng)建有三套1000Nm3/h PSA制氫裝置，隨著其冷軋板產(chǎn)量的提高，原有PSA制氫裝置已經(jīng)不能夠滿足冷軋板生產(chǎn)的需要，為此委托大連圣邁氣體分離工程有限責(zé)任公司為其設(shè)計(jì)、

3、制造、安裝第四套焦?fàn)t煤氣PSA制氫裝置。
　　 本文通過(guò)對(duì)鞍鋼前三套焦?fàn)t煤氣PSA制氫裝置實(shí)地使用考察，對(duì)第四套焦?fàn)t煤氣PSA制氫裝置的工藝、自控、儀表進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　 在工藝設(shè)計(jì)中，對(duì)以往常用的四塔二次均壓的PSA流程進(jìn)行了改進(jìn)，采用了五塔三次均壓的新流程，五塔中有一臺(tái)吸附塔始終處于吸附狀態(tài)，可以使后面的四臺(tái)吸附塔吸附效率更高，同時(shí)增加一次均壓過(guò)程，以提高氫氣回收率。
　　 吸附劑的性能將直接影響產(chǎn)品的純度和

4、回收率指標(biāo)而且是裝置連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行以及裝置使用壽命的保證。本裝置根據(jù)焦?fàn)t煤氣的組分，選擇了活性炭、活性氧化鋁、5A分子篩和鈀催化劑等針對(duì)性很強(qiáng)的吸附劑，從而達(dá)到最佳的吸附效果。
　　 PSA制氫裝置基本上屬于全自動(dòng)化運(yùn)行，所以在自控設(shè)計(jì)上本裝置采用了目前最先進(jìn)的西門(mén)子S7-400 PLC冗余控制系統(tǒng)，保證了整套裝置的自動(dòng)化控制和運(yùn)行。
　　 另外，本文還對(duì)PSA制氫后所產(chǎn)生的解析氣運(yùn)用膜處理技術(shù)進(jìn)行了嘗試性的設(shè)計(jì)，從而