甲醇制氢部分工艺流程简述

1、甲醇转化：

甲醇催化转化制气工艺过程包括：原料汽化过程、催化转化反应、转化气冷却冷凝以及洗涤净化等。

a、原料汽化过程

原料汽化是指在加压条件下，将甲醇和脱盐水按规定比例混合，用泵加压送入系统进行预热、汽化、过热至转化温度的过程。完成此过程需：甲醇罐、原料液罐、原料液泵、换热器、汽化、过热器等设备及其配套仪表和阀门。

该工序目的是为催化裂解、转化反应提供规定的原料配比、转化温度等条件。

b、催化转化反应

在规定温度和压力下，原料混合气在转化器中进行气相催化反应，同时完成催化裂解和转化两个反应。完成此反应过程仅需一台转化器及其配套仪表和阀门。

该工序的目的是完成化学反应，得到主要含有氢气和二氧化碳的转化气。

c、转化气冷却冷凝

将转化器下部出来的高温转化气经冷却、冷凝降到常温。完成该过程的设备有：换热器、冷凝器及其配套仪表和阀门。

该工序目的是降低转化气温度,冷凝并回收转化气中的甲醇、水等物质。

d、转化气洗涤净化

含有氢气、二氧化碳和少量甲醇、水的低温转化气，进入净化塔用脱盐水喷淋洗涤，进一步回收未反应甲醇、水。完成该过程的设备有：净化塔、气液分离器及其配套仪表和阀门。该工序目的是将转化气中未转化完的甲醇和水收集后循环使用，制得转化气送PSA工段。

2、变压吸附：

甲醇转化气进变压吸附压力：～2.1Mpa-g；

本装置变压吸附（PSA）工序采用10-3-5/VPSA工艺，即装置由十个吸附塔组成，其中五个吸附塔始终处于进料吸附状态，其工艺过程由吸附、五次均压降压、顺放、逆放、抽真空、五次均压升压和产品升压等步骤组成，具体工艺过程如下：

来自甲醇转化工段的转化气自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂

选择吸附的条件下一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的产品氢气，从塔顶排出用户。

当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。

吸附剂的再生过程依次如下：

a. 均压降压过程

这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，这一过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间氢气的过程，本流程共包括了四次连续的均压降压过程，以保证氢气的充分回收。

b. 顺放过程

五均完成后，通过顺放，将塔内死空间气体顺放出来，再经再生气压缩机加压至吸附压力，返回PSA进口，从而有效提高氢气收率。

c. 逆放过程

在顺放结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。

d. 抽真空过程

逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵将吸附塔内气压抽至-0.08MPa，在负压状态下，吸附剂得到很好的再生。

e. 均压升压过程

在抽真空再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死空间氢气的过程，本流程共包括了连续五次均压升压过程。

f. 产品气升压过程

在五次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力。

经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了准备。

十个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有三个吸附塔处于吸附状态)即可实现气体的连续分离与提纯。