炼厂副产氢生产燃料电池用氢气应用研究

在分析燃料电池用氢气的标准要求以及深冷分离法、膜分离法和PSA法三种提纯氢气方法的基础上,研究并确定了适合于工业富氢气生产燃料电池用氢的PSA技术,并在中国石化燕山分公司成功应用;建成了一套规模2000 Nm~3/h、采用炼厂副产氢提纯燃料电池用氢的PSA装置。结果表明,产品氢的各项指标均达到燃料电池用氢气的要求。     

变压吸附与化学净化法提浓氢组合工艺

从化学净化法制氢过程的工艺特点出发 ,总结出了氢气纯度与原料产氢率之间的关系 ,在此基础上 ,提出了变压吸附与化学净化法的组合净化工艺 ,并对组合净化工艺的技术经济效果进行了初步探讨 ,指出组合净化工艺是制氢装置降低原料消耗和氢气生产成本的有效途径。经测算 ,改造一套 2 0dam3/h的制氢装置 ,需投资 9.2× 10 6 RMB $,每年可节省操作费用 10× 10 6 RMB $,静态投资回收期 10 .5个月。     

氢燃料电池用氢气中14种痕量杂质分析技术综述

氢燃料电池用氢气纯度、所含杂质的种类及含量对氢燃料电池的放电性能和寿命具有重要影响。详细阐述氢燃料电池用氢气中总硫、氨、总卤化物、甲醛、甲酸、一氧化碳、二氧化碳、总烃、氧、氮、氦、氩、水、颗粒物14种痕量杂质对燃料电池性能影响,以及离线和在线分析技术的现状、研究进展,配备硫化学发光等检测器的气相色谱技术和傅里叶变换红外光谱技术在多项杂质检测方面的应用,最后对分析技术的发展进行了展望。     

一种高效利用焦炉煤气的新工艺

目前我国焦炉煤气的主要用途是作为工业和民用燃料,其中宝贵的氢气资源没能得到合理利用。为此,结合炼焦企业、氢气产品用户与燃气企业各自需求实际,因地制宜地提出了一种高效合理利用焦炉煤气的新工艺：分离提纯焦炉煤气中的氢气组分,以提高其附加值;将剩余的解吸气体等进行调配,生产符合国标要求的代天然气产品供应城市燃气管网,实现低值产品的高值利用。通过对传统焦炉煤气制氢工艺的优化,采取跨行业联合、梯级对口利用模式,使得各种工况条件下,能源价值能够得到最大化利用。该工艺可直接用于工程实际。     

焦炉煤气变压吸附提氢典型工艺及选择

介绍了焦炉煤气变压吸附提氢的主要工艺,包括往复式压缩机提氢、螺杆压缩机提氢、焦炉煤气提氢联产SNG(Substitute natural gas)和蒸汽转化制氢;比较了不同工艺的技术特点、工艺配置和动力设备配置、操作难点和维护难点;计算了各种工艺提氢的运行成本。结果表明,当焦炉煤气价格为0.6 CNY/m³、电价为0.5 CNY/(kW·h)时,上述工艺生产单位氢气的运行成本均在0.7 CNY/m³以下,是比较廉价的氢气来源。其中,往复式压缩机提氢工艺和螺杆压缩机提氢工艺的工艺简单、操作维护难度低,应用更为广泛。     

大型焦炉煤气制氢生产中的问题分析及应对措施

介绍了焦炉煤气变压吸附(PSA)提氢技术原理及简要流程,对二套大规模的焦炉煤气制氢装置的生产运行及出现的问题进行了分析总结,并提出应对技术措施。     

炼钢焦炉煤气提纯氢气与天然气转化制氢经济性对比

利用炼钢焦炉煤气提纯氢气满足炼油厂对氢气的需要,是实现资源优化利用的可行措施。为考察焦炉煤气制氢的经济性,从制氢成本和二氧化碳排放量两个方面,将焦炉煤气提纯氢气同天然气转化制氢两个工艺路线进行对比。焦炉煤气制氢的经济性取决于电价和天然气价格,在电价相对稳定的条件下[0.68 RMB$/(kW·h)],天然气价格高于2.64 RMB$/m3时,焦炉煤气制氢的成本更低,而且随着天然气价格上升,这种优势更加明显。焦炉煤气提纯氢气工艺的碳排放量较天然气制氢高约3%。如进一步考虑回收因钢铁企业需增加作燃料的天然气压力能,可降低焦炉煤气制氢成本632×104RMB$/a。     

国内大型变压吸附提纯氢气技术的新进展

叙述了从富含氢气的混合气中分离提纯氢气的变压吸附技术及其技术特点,介绍了西南化工研究设计院研制的大型变压吸附装置在吸附剂、工艺、控制系统、程控阀等方面的新进展,列举了该技术在石化行业中的应用业绩。     

乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置运行总结

简介变压吸附气体分离与提纯技术的发展和技术特点,以及变压吸附技术在氢气分离提纯、变换气脱碳、CO分离提纯、CO2分离提纯、空分制氧气氮气等多种领域的应用。介绍了20 000 m3/h(标况)乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置的工艺流程及特点,然后分析了工艺条件与装置处理能力的关系、影响氢气回收率和产品氢纯度的因素,并提出了稳定操作运行、提高装置运行效果的措施。     

质子交换膜燃料电池用氢气的质量控制

简要介绍了化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢以及光解水和生物质等新型制氢的方法,叙述了冷凝-低温吸附、低温吸收-吸附、变压吸附、钯膜扩散、金属氢化物分离五种氢气提纯方法,对质子交换膜燃料电池用氢气所依据的相关标准进行了比较分析,指出了氢气中总硫、一氧化碳、甲醛与甲酸、总卤化物、氨气、二氧化碳、水、总烃、氧气、颗粒物、...     

用焦炉气生产液化天然气的制冷循环

经过净化的焦炉气(COG)通过甲烷化反应,使CO和CO2转化成甲烷,COG中原有的组分H2、N2、CO、CO2、CH4、CmHn系统,变成H2、N2、CH4系统。本文提出了用低温分离的方法将CH4与H2、N2分离,得到纯度(体积分数)99.5%以上的甲烷,并再进行液化,得到液体甲烷(LNG)的工艺流程,并评述了采用产品甲烷作为制冷剂的带有预冷的后置式甲烷绝热膨胀制冷循环及带有预冷的高压甲烷二次节流制冷循环。     

焦炉气制甲醇原料气净化工艺浅析

对目前焦炉气制甲醇装置原料气净化广泛采用的有机硫加氢转化脱硫工艺作了简单介绍,在肯定其适用性的同时,指出了工艺上存在的问题与不足;分析了问题产生的原因并提出相应的工艺改进意见。在对国内多家焦炉气制甲醇装置界区内焦炉气中有机硫的种类和数量进行调查了解的基础上,根据耐硫中温水解催化剂的特性,分析了原料气中有机硫采用水解转化的可行性并得出肯定结论;同时构想了一种新的焦炉气水解净化工艺。详述了水解净化工艺在关键催化剂的综合性价比、对原料气中氧的化解利用、投资和运行成本三个方面的比较优势所在。对焦化甲醇装置如何根据自身的特点来选择适宜的有机硫转化工艺提出建议。     

焦炉煤气精脱硫系统的研究与优化

对焦炉煤气制甲醇生产过程中存在的精脱硫系统一级加氢反应器温升高、床层压降大、催化剂使用寿命低、必须停车更换催化剂等问题进行了原因分析。根据焦炉煤气(COG)中二硫化碳(CS2)、硫氧化碳(COS)、乙硫醇(C2H5SH)、噻吩(C4H4S)4种有机硫的转化特点,合理解释了COS不能被完全加氢转化、C2H5SH与C4H4S在一级加氢反应器出口浓度增加现象。通过对上述问题的研究与分析,制定了焦炉煤气精脱硫系统优化方案。该方案实施后有效解决了生产实际问题,实现了不停车更换加氢脱硫催化剂,可以提高整套装置的开工率,为企业带来间接经济效益。     

综合利用焦炉煤气制甲醇尾气生产合成氨

利用焦炉煤气生产甲醇过程中产生的氮气和富氢气生产合成氨,可以提升焦化企业抵御行业风险的能力,并为其向现代煤化工转型提供一条路径。介绍了焦炉煤气制甲醇尾气生产合成氨的工艺技术。与普通合成氨工艺相比,具有投资省,能耗少,成本低的优势。     

焦炉气甲烷化催化剂制备和性能研究

考察了催化剂的制备方法,助剂、载体种类以及镍含量对焦炉气甲烷化反应催化剂性能的影响。实验结果表明,浸渍法制备的催化剂具有良好的低温催化性能,助剂、载体的种类以及镍含量影响催化剂的催化性能,加入一定量的稀土氧化物可明显提高催化剂的催化活性。     

焦炉煤气制天然气工艺技术探讨

介绍和分析了焦炉煤气制天然气的技术,重点为甲烷化技术路线。讨论甲烷化的工艺条件,包括催化剂、反应压力和温度及反应器。指出企业建设项目时,必须结合自身情况慎重选择成熟可靠的先进技术。对于有大量氢气需求的企业,可以选择焦炉煤气同时制氢和天然气技术;而对于有丰富CO2资源的企业,选择补加CO2进行甲烷化制天然气可获得较好的经济和环境效益。     

焦炉煤气低温换热式合成天然气中试试验

介绍了焦炉煤气低温换热式合成天然气中试试验,试验规模为2000Nm~3/h,甲烷化反应连续运行1000h。运行结果表明,采用绝热反应段、冷激室和换热反应段相结合的新工艺,工艺简单、装置运行,出口气中一氧化碳和二氧化碳转化率分别达到99.9%和97.0%。同时Ni基甲烷化催化剂表现出良好的活性和选择性,具有多次开停车后稳定性好的性能。     

我国焦炉气化工利用现状及前景展望

我国炼焦工业副产大量焦炉气,但目前尚未得到充分利用。对比分析了焦炉气在不同领域利用途径的优缺点。阐述了我国焦炉气在化工领域的利用现状和前景。