專利名稱：一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電石尾氣處理領(lǐng)域，更具體地是提供一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝。
背景技術(shù)：
電石尾氣含有大量的一氧化碳，對環(huán)境污染嚴(yán)重，一氧化碳是各類碳化學(xué)用品的主要原料氣之一，目前，對電石尾氣的利用多集中在燒鍋爐或者石灰，雖然有增加了效益，但是也增加了污染物的排放，不利于和諧社會的宗旨
發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝，具有廢物利用、減少環(huán)境污染的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝，包括如下步驟步驟一,天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化將原料天然氣經(jīng)穩(wěn)壓至I. SMP(G)后，進入蒸汽轉(zhuǎn)化爐對流段的原料氣預(yù)熱盤管，預(yù)熱至360°C，進入氧化鋅脫硫槽，使原料天然氣中的硫脫至0. 2ppm以下，脫硫后的原料天然氣與工藝蒸汽按照H20/C比3. 0 3. 2混合后進入混合氣預(yù)熱盤管，進一步預(yù)熱到580°C，進入轉(zhuǎn)化爐輻射段，在催化劑層中甲烷與水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO，甲烷轉(zhuǎn)化所需熱量由燒咀燃燒燃料混合氣提供，轉(zhuǎn)化氣出轉(zhuǎn)化爐溫度為820°C，殘余甲烷含量5. 0%，進入廢熱鍋爐的管程，廢熱鍋爐產(chǎn)生2. 5Mpa (G)飽和蒸汽，出廢熱鍋爐的轉(zhuǎn)化氣溫度降至360°C后進入變換爐，轉(zhuǎn)化氣中的CO在中變催化劑的作用下，與水蒸汽反應(yīng)生成H2和C02，并放出大量的反應(yīng)熱，使氣體出口溫度達到400 430度，出變換爐的氣體中CO含量為2%，該變換氣進入中變廢鍋回收熱量后，260°C進入鍋爐給水預(yù)熱器降至160°C，經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器后，再由水冷器冷卻到40°C，經(jīng)分離器分離出工藝?yán)淠汉螅椭磷儔何窖b置，工藝?yán)淠航?jīng)氣提塔，除去酸性氣體，回裝置中的除氧器，進行循環(huán)使用；步驟二，變壓吸附制取純氫將原料電石尾氣由吸附塔入口端進入，在出口端獲得需要純度的氫氣，變壓吸附基本工作步驟分為吸附和再生兩步驟，吸附劑的再生又是通過以下三個基本步驟來完成的I)吸附塔壓力降至低壓首先是經(jīng)過均壓和順著吸附的方向進行降壓，順放時，有一部分吸附劑仍處于吸附狀態(tài)，以保證流出的氫氣純度，然后逆著吸附的方向進行降壓，逆放時，吸附劑得到初步再生；2)沖洗用純凈的產(chǎn)品氫氣體沖洗待再生的吸附塔，使吸附劑解析同時清除尚殘留于吸附劑中的雜質(zhì)；3)升壓吸附塔升至吸附壓力，以準(zhǔn)備再次分離原料氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝操作靈活，有效處理了電石尾氣，既將其合理利用，又不至于對環(huán)境造成大的污染。同時本發(fā)明可以組合多種運行方式，在計算機控制系統(tǒng)程序控制下，吸附塔可6塔運行，需要時(如出現(xiàn)閥門及控制設(shè)備故障時)也可自動切換至5塔運行，從而實現(xiàn)裝置的在線檢修功能。這樣大大地提高了裝置運行的可靠性。
具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝，包括如下步驟步驟一,天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化將原料天然氣經(jīng)穩(wěn)壓至I. SMP(G)后，進入蒸汽轉(zhuǎn)化爐對流段的原料氣預(yù)熱盤管，預(yù)熱至360°C，進入氧化鋅脫硫槽，使原料天然氣中的硫脫至0. 2ppm以下，脫硫后的原料天然氣與工藝蒸汽按照H20/C比3. 0 3. 2混合后進入混合氣預(yù)熱盤管，進一步預(yù)熱到580°C，進入轉(zhuǎn)化爐輻射段，在催化劑層中甲烷與水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO，甲烷轉(zhuǎn)化所需熱量由燒咀燃燒燃料混合氣提供，轉(zhuǎn)化氣出轉(zhuǎn)化爐溫度為820°C，殘余甲烷含量5. 0%，進入廢熱鍋爐的管程，廢熱鍋爐產(chǎn)生2. 5Mpa (G)飽和蒸汽，出廢熱鍋爐的轉(zhuǎn)化氣溫度降至360°C后進入變換爐，轉(zhuǎn)化氣中的CO在中變催化劑的作用下，與水蒸汽反應(yīng)生成H2和C02，并放出大量的反應(yīng)熱，使氣體出口溫度達到400 430度，出變換爐的氣體中CO含量為2%，該變換氣進入中變廢鍋回收熱量后，260°C進入鍋爐給水預(yù)熱器降至160°C，經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器后，再由水冷器冷卻到40°C，經(jīng)分離器分離出工藝?yán)淠汉?，送至變壓吸附裝置，工藝?yán)淠航?jīng)氣提塔，除去酸性氣體，回裝置中的除氧器，進行循環(huán)使用；步驟二，變壓吸附制取純氫將原料電石尾氣由吸附塔入口端進入，經(jīng)中變和PSA提氫，在出口端獲得需要純度的氫氣，變壓吸附基本工作步驟分為吸附和再生兩步驟，吸附劑的再生又是通過以下三個基本步驟來完成的I)吸附塔壓力降至低壓首先是經(jīng)過均壓和順著吸附的方向進行降壓，順放時，有一部分吸附劑仍處于吸附狀態(tài)，以保證流出的氫氣純度，然后逆著吸附的方向進行降壓，逆放時，吸附劑得到初步再生；2)沖洗用純凈的產(chǎn)品氫氣體沖洗待再生的吸附塔，使吸附劑解析同時清除尚殘留于吸附劑中的雜質(zhì)；3)升壓吸附塔升至吸附壓力，以準(zhǔn)備再次分離原料氣。
權(quán)利要求
1. 一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝，其特征在于，包括如下步驟 步驟一，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化 將原料天然氣經(jīng)穩(wěn)壓至I. SMP(G)后，進入蒸汽轉(zhuǎn)化爐對流段的原料氣預(yù)熱盤管，預(yù)熱至360 °C,進入氧化鋅脫硫槽，使原料天然氣中的硫脫至0. 2ppm以下,脫硫后的原料天然氣與工藝蒸汽按照H20/C比3. 0 3. 2混合后進入混合氣預(yù)熱盤管，進一步預(yù)熱到580°C，進入轉(zhuǎn)化爐輻射段，在催化劑層中甲烷與水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO，甲烷轉(zhuǎn)化所需熱量由燒咀燃燒燃料混合氣提供，轉(zhuǎn)化氣出轉(zhuǎn)化爐溫度為820°C，殘余甲烷含量5. 0%，進入廢熱鍋爐的管程，廢熱鍋爐產(chǎn)生2. 5Mpa (G)飽和蒸汽，出廢熱鍋爐的轉(zhuǎn)化氣溫度降至360°C后進入變換爐，轉(zhuǎn)化氣中的CO在中變催化劑的作用下，與水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO2,并放出大量的反應(yīng)熱，使氣體出口溫度達到400 430度，出變換爐的氣體中CO含量為2%，該變換氣進入中變廢鍋回收熱量后，260°C進入鍋爐給水預(yù)熱器降至160°C，經(jīng)脫鹽水預(yù)熱器后，再由水冷器冷 卻到40°C，經(jīng)分離器分離出工藝?yán)淠汉?，送至變壓吸附裝置，工藝?yán)淠航?jīng)氣提塔，除去酸性氣體，回裝置中的除氧器，進行循環(huán)使用； 步驟二，變壓吸附制取純氫 將原料電石尾氣由吸附塔入口端進入，在出口端獲得需要純度的氫氣，變壓吸附基本工作步驟分為吸附和再生兩步驟，吸附劑的再生又是通過以下三個基本步驟來完成的 1)吸附塔壓力降至低壓 首先是經(jīng)過均壓和順著吸附的方向進行降壓，順放時，有一部分吸附劑仍處于吸附狀態(tài)，以保證流出的氫氣純度，然后逆著吸附的方向進行降壓，逆放時，吸附劑得到初步再生； 2)沖洗 用純凈的產(chǎn)品氫氣體沖洗待再生的吸附塔，使吸附劑解析同時清除尚殘留于吸附劑中的雜質(zhì)； 3)升壓 吸附塔升至吸附壓力，以準(zhǔn)備再次分離原料氣。
全文摘要
一種利用電石尾氣的天然氣制氫工藝，首先將天然氣經(jīng)過穩(wěn)壓、脫硫與電石尾氣一起進行轉(zhuǎn)化，將原料電石尾氣由吸附塔入口端進入，然后經(jīng)中變和PSA提氫，在出口端獲得需要純度的氫氣，變壓吸附基本工作步驟分為吸附和再生兩步驟，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝操作靈活，有效處理了電石尾氣，既將其合理利用，又不至于對環(huán)境造成大的污染；同時本發(fā)明可以組合多種運行方式，在計算機控制系統(tǒng)程序控制下，吸附塔可6塔運行，需要時(如出現(xiàn)閥門及控制設(shè)備故障時)也可自動切換至5塔運行，從而實現(xiàn)裝置的在線檢修功能。這樣大大地提高了裝置運行的可靠性。
文檔編號C01B3/50GK102745647SQ20121020776
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者丁勇, 周燦, 姜傳福, 張?zhí)旎? 易春雨, 李俊, 李先軍, 程勇, 蔣遠華, 譚培義, 鐘雪飛, 鐘鶴巖 申請人:青海宜化化工有限責(zé)任公司