一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113200518A(43)申请公布日2021.08.03(21)申请号202110654230.X(22)申请日2021.06.11(71)申请人西南化工研究设计院有限公司地址610000四川省成都市高新区高朋大道5号(72)发明人陈健李旭王键张宏宇张杰张剑锋杨云管英富蒲江涛(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人吕玲(51)Int.Cl.C01B3/56(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图2页(54)发明名称一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法(57)摘要本发明公开了一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，兰炭尾气经净化、第一次压缩、脱硫等工序后，在较低压力下进入两段变压吸附提纯氢气装置，第一段变压吸附装置使用冲洗的方法+再生，将兰炭尾气中的绝大部分CO2、C2脱除，同时还脱除部分N2、CO、CH4等杂质气体，获得以H2和N2为主的净化气，净化气经第二次压缩升压,在较高压力下进入第二段变压吸附装置，获得H2纯度≥99％的产品氢气。本发明通过两段变压吸附装置回收提纯兰炭尾气中的氢气，第一段变压吸附装置在无真空泵且压力较低的情况下脱除了大部分杂质气体，然后再压缩升压进入第二段变压吸附装置，具有氢气收率高，能耗低，经济效益特别显著的特点。CN113200518ACN113200518A权利要求书1/1页1.一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于包括以下步骤：兰炭尾气经净化、第一次压缩、脱硫工序后，在0.3～1.0MPa的较低压力下进入两段变压吸附提纯氢气装置，第一段变压吸附装置使用冲洗的方法再生，冲洗气为第二段变压吸附装置的部分解吸+气，第一段变压吸附装置将兰炭尾气中的绝大部分CO2、C2脱除，同时还脱除部分N2、CO、CH4等杂质气体，获得以H2和N2为主的净化气；净化气经第二次压缩升压,在1.0～2.5MPa的较高压力下进入第二段变压吸附装置，将净化气中剩余的杂质气体脱除，获得H2纯度大于等于99％的产品氢气，且产品氢气中CO和CO2的体积含量之和≤20ppm。2.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：净化气中的CO2体积含量低于0.1％，C2+体积含量低于0.01％。3.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：第一段变压吸附装置中吸附塔内装填的吸附剂为活性氧化铝、硅胶、活性炭、载铜吸附剂和13X分子筛，以体积百分含量计，活性氧化铝的含量为0％～10％，硅胶的含量为0％～15％，活性炭的含量为50％～95％，载铜吸附剂的含量为0％～30％，13X分子筛的含量为5％～40％，各成分百分比之和为100％；所述载铜吸附剂为负载一价铜离子的吸附剂，载体为分子筛或活性炭。4.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：第二段变压吸附装置中吸附塔装填的吸附剂为13X分子筛、载铜吸附剂和5A分子筛，以体积百分含量计，5A分子筛的含量为60％～100％，载铜吸附剂的含量为0％～10％，13X分子筛的含量为0％～40％，各成分百分比之和为100％；所述载铜吸附剂为负载一价铜离子的吸附剂，载体为分子筛或活性炭。5.根据权利要求1‑3中任一权利要求所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：第一段变压吸附装置装填的活性炭吸附剂的比表面积大于800m2/g。6.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：兰炭尾气经净化、第一次压缩、脱硫工序后，在0.5～0.8MPa的较低压力下进入两段变压吸附提纯氢气装置。7.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：净化气经第二次压缩升压,在1.5～2.0MPa的压力下进入第二段变压吸附装置。8.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：在第一次压缩工序之后，还包括变换工序。9.根据权利要求1所述从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法，其特征在于：产品氢气中CO和CO2的体积含量之和≤10ppm。2CN113200518A说明书1/10页一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法技术领域[0001]本发明属于煤化工领域，特别是兰炭尾气清洁、综合利用领域，具体为一种从兰炭尾气中回收提纯氢气的方法。背景技术[0002]兰炭尾气是在兰炭生产过程中产生的副产物，我国每年产生的兰炭尾气量超过200亿Nm3。其主要组成如表1所示：[0003]表1兰炭尾气的主要组成[0004][0005]由于兰炭尾气中含有大量焦油、苯、萘、酚、粉尘、硫化物、氨、重金属等杂质，所以回收利用非常困难，兰炭生产企业明知兰炭尾气中含有大量H2、CO、CH4等有用化工资源，但苦无好的办法回收利用，往往只能将兰炭尾气当做燃料，进