[发明专利]一种基于排放火炬废气回收提氢方法

说明书

本发明涉及一种基于排放火炬废气回收提氢的方法，包括1)变换：用耐硫钴鉧变换催化剂对废气进行变换处理，将蒸汽与废气在混合罐中混合后，进入变换床进行变换反应,通过变换反应将CO转化为氢气；2)脱碳：进入吸附床脱碳，脱除变换后气体中绝大部分无效组分，高压吸附、低压解析；3)分离提纯：对脱碳后废气进行分离，采用单床吸附程序，吸附床内装填吸附剂活性氧化铝、活性炭和分子筛。本方法无原材料成本，根据废气组成使用新型催化剂及吸附剂，提取出纯度≥99.8％的氢气。降低生产线运行成本的同时，降低了C排放含量及生产线综合能耗。经济社会效益显著。

技术领域

本发明属于废气回收技术领域，具体涉及一种基于排放火炬废气回收提氢的方法。

背景技术

目前国内PSA分离提纯产出的废气处理方式大多为火炬燃烧排放，只有极少数企业对废气进行了回收，但回收效果并不理想，回收率达不到50％。PSA废气的燃烧排放，不仅造成了废气中有效组分的浪费，同时燃烧排放的CO2对增加了大气C排放含量，对大气环境造成了恶劣影响。

目前，申请人聚银公司PSA产出的废气处理方式为蒸汽锅炉回收和火炬燃烧排放两个途径，因蒸汽锅炉回收废气能力受限，70％废气还是通过火炬燃烧的方式进行了排放，危害员工及周围居民身心健康，制约企业高质量可持续发展。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于排放火炬废气回收提氢的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于排放火炬废气回收提氢的方法，其特征在于：具体步骤如下：

1)变换：用耐硫钴鉧变换催化剂对废气进行变换处理，回收废气中CO含量按30％计算，蒸汽汽和废气比例控制在0.30-0.40，将蒸汽与废气在混合罐中混合后，进入变换床进行变换反应,变换床入口温度控制在180-220℃，床层反应温度控制在200-450℃，通过变换反应将CO转化为氢气；

2)脱碳：将变换后废气进入吸附床进行脱碳，脱除变换后气体中绝大部分无效组分CO₂及N₂，高压吸附、低压解析；吸附床采用单床吸附工艺，吸附剂采用活性氧化铝和硅胶；

3)分离提纯：对脱碳后废气中的H₂和CO₂、CO、CH₄、N₂进行分离，采用单床吸附程序，吸附床内装填吸附剂活性氧化铝、活性炭和分子筛。

步骤2)所述吸附床中吸附剂填装按质量比例为：下层活性氧化铝4-6％、上层硅胶94-96％。

步骤3)所述所述吸附床中吸附吸附剂填装按质量比例为：最下层活性氧化铝4-5％、中间层活性炭12-15％、上层分子筛80-84％。

步骤2)所述单床吸附工艺为：6－1－3/V流程：系统由6塔组成、1塔进料、3次均压、抽空再生工艺；每台吸附塔依次经历：吸附(A)、第1级压力均衡降(E1D)、第2级压力均衡降(E2D)、第3级压力均衡降(E3D)、逆向放压(D)、抽空(V)、第3级压力均衡升(E3R)、第2级压力均衡升(E2R)、第1级压力均衡升(E1R)、最终升压(FR)步骤；各个吸附塔按照设定的时间顺序循环轮动操作，吸附穿透气从吸附塔顶部连续输出；逆放和抽空步骤的解吸气由塔底排出，约0.02MPa(G)压力下送出界区，吸附温度控制在15-40℃，吸附压力控制在0.5-0.7MPa。