CN106698343A - 一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 - Google Patents
一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106698343A CN106698343A CN201611182358.6A CN201611182358A CN106698343A CN 106698343 A CN106698343 A CN 106698343A CN 201611182358 A CN201611182358 A CN 201611182358A CN 106698343 A CN106698343 A CN 106698343A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- gas
- oxygen
- oven gas
- carbon dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/508—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by selective and reversible uptake by an appropriate medium, i.e. the uptake being based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0045—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0046—Nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/005—Carbon monoxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0051—Carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0068—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0068—Organic compounds
- C01B2210/007—Hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
本发明涉及一种焦炉气制氢工艺,原料气含氢气45~55%,0.05~0.3MPa下,使用第一级变压吸附脱除大部分二氧化碳、C2+、甲烷,得到富氢气浓度93~96%,氢气收率>97%,富氢气压缩到0.8MPa~2.8MPa,压缩出口气体不冷却(级间需要冷却),80~110℃下,进入脱氧塔催化氧气与一氧化碳生成二氧化碳或催化氧气与氢气生成水,把氧气脱除到1ppm以下,脱氧气冷却到40℃以下,进入第二级变压吸附脱除非氢气体,按照需要把氢气提纯到99%~99.99999%。
Description
技术领域
本发明涉及化工与环保领域,是一种有效降低生产能耗与降低原料消耗的方法。
背景技术
1、焦炉气氢气含量45%~55%,提纯氢气,通常的做法是把焦炉气预净化重烃与硫化氢,然后压缩到所需要氢气的压力,采用组合吸附剂,变压吸附一次性把氢气提浓到所需要的99%~99.99999%浓度。
2、1.8MPa下,获得99.99%浓度氢气,氢气收率80%都是难以达到的,获得99.9%浓度氢气,氢气收率90%都是难以达到的。
3、尤其是纯氢中氧气含量要求低到<1ppm时,单纯用一级变压吸附提取氢气的回收率更加低。但是在焦炉气脱焦脱硫化氢后直接用催化剂脱氧,焦炉气中的有机硫会严重损坏催化剂。若在变压吸附装置后脱除氧气,必须在脱氧后建设新的深度脱水装置。脱水热再生能耗高,再生气需要再压缩后反复脱水,设备复杂,维修费用高。而且焦炉气中非氢气组分为55~45%,把这些组分全部压缩到氢气的压力,浪费能源严重。
发明内容
为了减少变压吸附氢气损失,降低压缩功电耗,同时深度脱除氧气与水,通过合理地利用焦炉气有机硫与甲烷、C2+吸附特性接近的特点,本发明人发明了一种焦炉气深度脱氧脱水的变压吸附制氢工艺。
焦炉气含氢气45~55%,脱除重烃与硫化氢后,在0.05~0.3MPa下,使用第一级变压吸附脱除大部分二氧化碳、C2+、甲烷,得到浓度93~96%富氢气,氢气收率>97%,根据氢气压力的需要。把富氢气压缩到0.8MPa ~2.8MPa,压缩出口气体不冷却(级间需要冷却),在80~110℃下,进入脱氧塔催化氧气与一氧化碳生成二氧化碳与催化氧气与氢气生成水,把氧气脱除到1ppm以下,脱氧气冷却到40℃以下,进入第二级变压吸附脱除非氢气体,按照需要把氢气提纯到99% ~99.99999%,氢气中的水与氧气含量可以达到1ppm以下。这个方式节省了大部分非氢气体压缩功。
具体实施方式
实施例1:某300NM3/H焦炉气提取18MPa高纯氢99.99%浓度装置,焦炉气脱除硫化氢与重烃后,在0.05MPa压力进入一级变压吸附装置,脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫,获得93%浓度的富氢气,氢气的收率98%,富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到1.8MPa,压缩机出口气体温度95℃,直接进入催化脱氧反应塔,反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃,进入第二级变压吸附装置,出口纯氢浓度为99.99%,氢气中氧气含量<0.12ppm,水含量为露点温度-70℃。氢气总收率93%。氢气从1.8MPa再压缩到18MPa送后工段使用。
实施例2:某22000NM3/H焦炉气提取0.8MPa高纯氢99.99%浓度装置,焦炉气脱除硫化氢与重烃后,在0.15MPa压力进入一级变压吸附装置,脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫,获得95%浓度的富氢气,氢气的收率97.6%,富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到0.83MPa,压缩机出口气体温度105℃,直接进入催化脱氧反应塔,反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃,进入第二级变压吸附装置,出口纯氢浓度为99.99%,氢气中氧气含量<0.12ppm,水含量为露点温度-60℃。氢气总收率95%。纯氢压力0.81MPa,送后工段使用。
实施例3:某2000NM3/H焦炉气提取1.8MPa高纯氢99.999%浓度装置,焦炉气脱除硫化氢与重烃后,在0.3MPa压力进入一级变压吸附装置,脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫,获得96%浓度的富氢气,氢气的收率97.2%,富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到1.83MPa,压缩机出口气体温度115℃,直接进入催化脱氧反应塔,反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃,进入第二级变压吸附装置,出口纯氢浓度为99.999%,氢气中氧气含量<0.12ppm,水含量为露点温度-70℃。氢气总收率90%。氢气压力1.81MPa送后工段使用。
对于焦炉气需要深度脱氧脱水的氢气提纯要求,使用本发明,设备投资比一段法少20%,氢气收率提高10%以上,能耗节省30%以上。
Claims (1)
1.一种焦炉气制氢工艺,其特征在于,原料气含氢气45~55%,0.05~0.3MPa下,使用第一级变压吸附脱除大部分二氧化碳、C2+、甲烷,得到富氢气浓度93~96%,氢气收率>97%,富氢气压缩到0.8MPa ~2.8MPa,压缩出口气体不冷却(级间需要冷却),80~110℃下,进入脱氧塔催化氧气与一氧化碳生成二氧化碳或催化氧气与氢气生成水,把氧气脱除到1ppm以下,脱氧气冷却到40℃以下,进入第二级变压吸附脱除非氢气体,按照需要把氢气提纯到99% ~99.99999%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611182358.6A CN106698343B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611182358.6A CN106698343B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106698343A true CN106698343A (zh) | 2017-05-24 |
CN106698343B CN106698343B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=58939328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611182358.6A Active CN106698343B (zh) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106698343B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107934914A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 太原理工大学 | 一种煤层气脱氧制氢装置及工艺 |
CN108609583A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-02 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种led-mocvd制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法 |
CN109592640A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-09 | 崇义章源钨业股份有限公司 | 氢气净化***和方法 |
CN109850847A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种短流程变压吸附制氢方法 |
CN110171804A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-27 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种制氢提纯一体化装置及使用方法 |
CN113830734A (zh) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 燃料电池用氢气的纯化***及方法 |
US11298648B2 (en) * | 2016-10-18 | 2022-04-12 | Linde Aktiengesellschaft | Method and installation for obtaining hydrogen |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000327307A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 超高純度水素の製造方法およびその製造装置 |
CN1903703A (zh) * | 2006-08-04 | 2007-01-31 | 四川亚联高科技有限责任公司 | 一种富氢气源提纯氢气的工艺方法 |
CN102491269A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-06-13 | 四川同盛科技有限责任公司 | 一种从焦炉煤气中提取氢气的方法 |
CN103552984A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法 |
CN203513271U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-02 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢装置 |
-
2016
- 2016-12-20 CN CN201611182358.6A patent/CN106698343B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000327307A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 超高純度水素の製造方法およびその製造装置 |
CN1903703A (zh) * | 2006-08-04 | 2007-01-31 | 四川亚联高科技有限责任公司 | 一种富氢气源提纯氢气的工艺方法 |
CN102491269A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-06-13 | 四川同盛科技有限责任公司 | 一种从焦炉煤气中提取氢气的方法 |
CN103552984A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢的方法 |
CN203513271U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-02 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种高收率、高纯度炼厂干气重整转化制氢装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王军亮等: ""焦炉煤气制氢工艺及问题讨论"", 《燃料与化工》 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11298648B2 (en) * | 2016-10-18 | 2022-04-12 | Linde Aktiengesellschaft | Method and installation for obtaining hydrogen |
CN107934914A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 太原理工大学 | 一种煤层气脱氧制氢装置及工艺 |
CN108609583A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-02 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种led-mocvd制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法 |
CN108609583B (zh) * | 2018-05-29 | 2019-12-17 | 四川天采科技有限责任公司 | 一种led-mocvd制程高浓度含氨尾气全温程变压吸附制氢再利用方法 |
CN109592640A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-09 | 崇义章源钨业股份有限公司 | 氢气净化***和方法 |
CN109850847A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种短流程变压吸附制氢方法 |
CN110171804A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-27 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种制氢提纯一体化装置及使用方法 |
CN113830734A (zh) * | 2020-06-08 | 2021-12-24 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 燃料电池用氢气的纯化***及方法 |
CN113830734B (zh) * | 2020-06-08 | 2024-05-10 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 燃料电池用氢气的纯化***及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106698343B (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106698343A (zh) | 一种焦炉气深度脱氧脱水制氢工艺 | |
CN107789949B (zh) | 一种负压变压吸附的气体分离方法 | |
CN105948046B (zh) | 一种气化无解吸气循环同时制取纯氢气和纯一氧化碳的方法 | |
JP2015025206A5 (zh) | ||
CN102642810B (zh) | 一种焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺 | |
EA036546B1 (ru) | Способ получения диоксида углерода для синтеза мочевины | |
CN110237650B (zh) | 一种乙烯直接氧化制环氧乙烷中反应循环气的FTrPSA分离方法 | |
CN111629811A (zh) | 用于使用天然气燃料改善综合设施中变压吸附氢气单元的性能的方法 | |
CN113200518A (zh) | 一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法 | |
CN114149837B (zh) | 一种带变换脱碳的焦炉气制液化天然气联产液氨或氢气工艺 | |
CN102491367B (zh) | 一种富氧连续气化生产合成氨的工艺 | |
CN103525466A (zh) | 一种煤间接液化并分离二氧化碳的方法和装置 | |
CN113430024A (zh) | 一种焦炉气变换、变压吸附制sng和氢气的方法 | |
CN202785635U (zh) | 一种吸附法氢气提纯装置 | |
CN208292658U (zh) | 一种制氢装置 | |
CN108557787A (zh) | 一种回收粗氩气再提纯方法 | |
CN203295451U (zh) | 一种富乙烷干气净化精制装置 | |
CN108529648A (zh) | 一种高炉气与焦炉气混合变换气制造氨合成气工艺 | |
CN113735080B (zh) | 一种含氦天然气常温梯级提取超纯氦气的方法及生产装置 | |
CN210934466U (zh) | 一种针对含氧氩尾气的除杂质*** | |
CN103773524A (zh) | 液化天然气的制造方法 | |
CN108545698A (zh) | 一种甲醇尾气制造氨合成气工艺 | |
CN1508064A (zh) | 一种高纯度氮气的制取方法 | |
WO2015057445A1 (en) | Method for providing oxygen free regeneration gas for natural gas dryers | |
CN104312650B (zh) | 一种提高液化天然气回收率的*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |