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· 6· 2001 年第 2 期
保护气体站焦煤制氢工艺及控制
攀钢冷轧厂罗开野陈银隆邓雨录
【摘要】详细地介绍了攀钢冷轧保护气体站焦炉煤气制 H 2 的工艺原理及生产方法, 特别
是变温吸附及变压吸附的原理, 工序步骤, 对整个装置的计算机系统构成和主要控制系统作了简
要分析说明, 并对系统已作的技改内容和以后将采取的技改措施进行了说明。
【关键词】焦炉煤气制氢变温吸附变压吸附工艺控制系统
保护气体站担负着为冷轧镀锌、罩式炉由上表可看出, 焦煤中杂质多, 组成十分
两条生产线提供高纯氢气的生产任务。从节复杂, 除了有大量的CH 4 和一定量的N 2、O 2、
约投资及能介资源的综合运用考虑, 采取了 CO、CO 2、C 2~ C4 饱和及不饱和烃类外, 还有
从焦炉煤气中制取氢气的生产工艺, 自 1996 少量的 C 5、C 6 饱和烃类及萘、无机硫、焦油
年投产以来, 经生产方和设备方不断地改进, 等, 后者都是高沸点的组份, 在吸附剂上具有
有力地保证了冷轧生产的需要, 现将该站焦很强的吸附性, 很难在常温下脱附, 因此本装
煤制氢工艺及主要控制系统作一总结分析。置采用了两种不同的吸附工艺: 一是变温吸
附工艺, 二是变压吸附工艺。焦炉煤气进站后
1 工艺原理和生产方法
首先通过煤压机压缩进入变温吸附装置, 除
焦炉煤气组成如表 1 所示: 去 C 5 以上烃类和其它微量高沸点杂质组份,
达到对焦炉煤气预净化的目的。然后再经过
表 1 焦炉煤气成分
主要变压吸附装置除去。除O 2 以外的所有杂质,
H 2 CH 4 CO CO 2 N 2 O Hm H 2O
成分最后通过催化反应除去O 2, 并经干燥制得H 2
V % 59. 34 18. 81 7. 77 2. 06 3. 47 0. 28 1. 87 6. 40
≥99 999% (V ) , O 2 ≤2ppm , 露点≤- 60℃
微量杂
H 2S 焦油萘 NH 3
质成分 HCN 的产品 H 2。整个焦炉煤气制氢工艺可划分为
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夏四个工序: 压缩及预净化工序(100 )、预处
m g m 3 22 20 冬 50 180 50
100 理工序(200# )、变压吸附工序(300# )、氢气
精制工序(400# ) , 各工序的作用如图 1。
图 1 气保站焦炉煤气制氢系统工艺简图
100# : 将近于常压的焦炉煤气压缩到变网的解吸气的质量要求。
压吸附分离提纯所需的压力, 在压缩机出口 200# : 进一步除去焦炉煤气中能使变化
经冷却后进入预净化器, 除去萘、焦油和部分吸附工序中吸附剂中毒的有害组份, 如焦油、
H 2S、N H 3、HCN 及压缩后气体中携带的机苯、萘、硫化物、高级烃类。
油, 从而保证工艺本身的需要和返回燃气管 300# : 除去焦炉煤气中绝大部分杂质组
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