甲醇裂解制氢PSA工段PPT课件.ppt

制氢装置组成工艺流程图低温分离法：利用气体组份间沸点的差异，采用低温精馏实现混合气体组份的分离的方法。已有100多年的历史，主要用于大规模空分制O2、N2。
其局限性在于：
(1)工艺中要先除去CO2和H2O等高沸点组份，预处理系统复杂；
(2)需消耗大量的冷量，能耗高；
(3)设备复杂，开停车不方便，开车数小时才能得到合格产品；
(4)产品纯度低，沸点相近的组份要分离得到高纯度产品很困难。变压吸附法：利用不同气体在吸附剂上吸附性能的差异，以及同种气体在吸附剂上的吸附性能随压力的变化而变化的特性来实现混合气体的分离。其特点在于：
(1)产品纯度高；
(2)工艺简单，原料气中的H2O、H2S、CO2等杂质组份可一步除去，不需进行预处理；
(3)操作简便，能耗低。一般在常温和不高的压力下操作，设备简单，整个过程全部实现自动化；
(4)吸附剂寿命长，为半永久性使用，每年只需少量补充，正常操作条件下吸附剂一般使用10年以上。2.膜分离法 低第二部分吸附的基本概念吸附－－固体表面原子的剩余引力对气体分子的吸着现象。当气体分子运动到固体表面时，由于固体表面原子的剩余引力的作用，气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上，形成这些分子在固体表面上的浓度增大，这种现象称为气体分子在固体表面的吸附。

吸附相－－被吸附的气体分子在固体表面上形成的吸附层称为吸附相。其分子密度非常大，可能接近于液体。

脱附－－固体表面上被吸附的分子又重新返回气体相的过程称为脱附或解吸。2、吸附剂、吸附质、吸附热、解吸热表面－－有内表面和外表面之分，吸附主要发生在内表面，外表面与内表面相比相当小，而内表面积大是固体作为吸附剂的先决条件。以下为几种常用吸附剂的表面积的大小：

硅胶SG 500~600m2/g

活性炭Ac 700~1100m2/g

分子筛MS 700~1000m2/g（其外表面积仅
为2.67×10-4m2/g4、吸附的分类5、吸附平衡6、吸附量第三部分
吸附剂介绍1、吸附剂的共性2、变压吸附装置中常用吸附剂种类活性炭：简写为Ac，是木炭、果壳、煤等含炭原料经炭化、活化后制成。PSA工业中主要用于各种类型装置中CO2的脱除、硫化物及其它高沸点组份的脱除等。

碳分子筛：简写为CMS，实际上也是一种活性炭，但其微孔孔径均匀分布在一个狭窄的范围内。目前主要用于空分制富氮装置。

沸石分子筛：简写为MS，是硅酸钠和铝酸钠等与NaOH水溶液反应制得的胶体经干燥后而成，有均匀的孔径，具有分子筛的作用。PSA工业中主要用于制氢、提纯CO、空分制富氧、提纯甲烷、精度脱水和CO2等。第四部分变压吸附工艺1.工艺描述2.PSA工作原理吸附（A）开启阀KV0201a;
由甲醇裂解工段来的原料气通过阀KV0201a自下而上进入A塔，在工作压力下吸附杂质组份，未被吸附的产品组份，通过阀KV0202a流出，其中大部分作为产品从本系统中输出，剩余部分通过阀HV-0202、KV0205b向B塔进行最终升压。
吸附完毕,关闭阀KV0201a，同时阀KV0202a亦无产品气输出，自动关闭。
一均降（E1D）开启阀KV0205a；
A塔停止吸附后，与结束二均升步骤的C塔以出口端相连，即通过阀KV0205a、KV0205c与C塔进行第一级压力平衡，A塔压力降低,均压后A、C塔压力基本相等。
关闭阀KV0205a。
二均降（E2D）开启阀KV0204a；
A塔完成一均降步骤后，与刚结束三均升步骤的D塔以出口端相连，即通过阀KV0204a、KV0204d与D塔进行第二级压力平衡，A塔压力再一步降低,均压后A、D塔压力基本相等。
顺放（PP）继续开启阀KV0204a；
A塔完成二均降步骤后，塔内剩余气体经过阀KV0204a顺着出口方向通过调节阀HV-0201及阀KV0206e冲洗刚完成逆放步骤的E塔。当A塔压力降至规定值后，进行下一步骤。
三均降（E3D）继续开启阀KV0204a；
A塔完成顺放步骤后，A塔内剩余的气体通过阀KV0204a、KV0204e与E塔以出口端相连，进行第三级压力平衡，A塔压力再进一步降低,直至两塔压力基本相等。
关闭阀KV0204a。
逆放（D）开启阀KV0203a；
A塔完成三均降步骤结束后，将塔内剩余的气体从塔的入口端排出塔外，并通过开启阀KV0207放空，直至A塔压力降到接近常压。
冲洗（P）继续开启阀KV0203a；
A塔完成逆放步骤后，尚残留在塔内的杂质是利用B塔顺放气，通过阀KV0204b、HV-0201和KV0206a从A塔出口端进入A塔，自上而下地对A塔床层进行冲洗，继续开启阀KV0207放空使塔内杂质进一步脱附,使吸附剂得到再生。
关闭阀KV0203a；关闭阀KV0207；
三均升（E3R）开启阀K