[发明专利]高炉煤气制氢的生产工艺

权利要求书

1.一种高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将高炉煤气原料气经压缩机压缩，再水洗/碱洗，得到预处理高炉煤气；

(2)将预处理高炉煤气再次压缩，再经过脱毒处理，得到净化后高炉煤气；

(3)将净化后的高炉煤气和水蒸汽混合，送入绝热变换炉，将部分CO和水蒸气进行变化反应生产CO₂和H₂，反应结束后进行热回收处理，再经过冷却器和分液器分液，去除大部分水蒸气；

(4)将分液和洗涤处理后的高炉煤气通入吸收塔，并用二氧化碳吸收剂分离CO₂，经冷却器和分液器处理，得到相对干燥的二氧化碳气体，最后通入脱硫装置进行脱硫处理后，捕集CO₂；

(5)将剩下的气体导入变压吸附装置，提取出部分氢气并增压，作为高纯氢气储存在高纯氢气收集罐，将余下的气体作为无硫燃料气输出。

2.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中所述高炉煤气原料气的组成为：15-30％的CO₂、15-30％的CO、0.1-5％的H₂、30.39-60％的N₂、0-1.5％的O₂、0.002-0.012％的H₂S、0.002-0.016％的COS、、余量为水蒸气。

3.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中所述水洗装置中装填有洗涤剂，所述洗涤剂为水、碱液中的一种。

4.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中所述脱毒装置中含有脱硫剂/脱氯剂，所述脱硫剂/脱氯剂为氧化铁、氧化铝、碳酸钠、偏钒酸钠、栲胶、水中的一种或几种混合物。

5.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中所述高炉煤气与水蒸气的体积比为1：(0.2-1.5)，体积空速为1000-20000m³/(m³·h)。

6.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中所述第一级绝热变换反应炉、第二级绝热变换反应炉中装填有催化剂，第一级绝热变换炉的反应条件：入口温度为200-380℃、压力为0.3-5.0MPa；第二级绝热变换炉的反应条件：反应温度为200-320℃、压力为0.3-5.0MPa。

7.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中所述二氧化碳吸收剂为氢氧化钠水溶液、碳酸氢钙水溶液、水中的一种。

8.如权利要求1所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1按质量份计，在室温下，将钨酸盐和六羰基钼添加到硝酸水溶液中，向其中加入贵金属阳离子盐反应，离心分离出沉淀、洗涤、干燥，得到淡黄色固体粉末；

S2将步骤S1中得到的固体粉末加热处理，降至室温，得到贵金属负载的WMoO_x催化剂；

S3将贵金属负载的WMoO_x催化剂和聚乙二醇混合，用湿球磨法制成乳状浆液，并将上述乳状浆液喷涂到堇青石蜂窝陶瓷载体上，形成贵金属负载的WMoO_x催化剂过渡层；

S4对步骤S3喷涂乳状浆液后的堇青石蜂窝陶瓷载体进行室温通道吹扫、干燥，高温焙烧，得到所述催化剂。

9.如权利要求7所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸铵中的一种。

10.如权利要求7所述高炉煤气制氢的生产工艺，其特征在于，所述贵金属阳离子盐为硝酸铂、硝酸镍、硝酸银中的一种。