焦炉煤气制氢气.pdfVIP

50万吨/年焦油加氢装置与100万吨/年焦化装置工艺联产

虽然以甲醇为原料采用蒸汽转化法、用液氨为原料采用氨

裂解也可以生产氢气，但生产运行成本较高，不适宜于大型制

氢装置；由于电解水法制氢耗电大、生产成本高，只是在氢气

用量较小、纯度要求高，生产高附加值产品的企业（如稀有金

属制造）使用，因此对于需要大量耗氢的化工行业是不适合的；

以煤或焦炭为原料的煤气化法目前大多用于化工原料（甲醇、

合成氨）的生产过程中，近几年来也有直接用于制氢的实例，

但因煤气化制氢的投资（加压气化如GE、shell等）较大，且

流程长，“三废”处理复杂，因此一般不采用以煤或焦炭为原料

的水煤气化法制取氢气。焦化厂可以充分利用其工艺优势，采

用焦炉煤气为原料，经净化、转化后，再最大限度的提取氢气，

是较经济合理、切实可行的。

煤焦油加氢轻质化市场广阔，是煤化工产业链的发展趋势，

适合于在煤化工企业推广，实现煤炭资源综合利用和精细加工，

产出高附加值的产品，（主要产品：1#轻质煤焦油（C～180℃）

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硫、氮、烯烃含量及其它杂质均很低；2#轻质煤焦油（180℃）

安定性好、硫含量低，可作为优质化工产品，也可作为环保型

燃料使用；煤沥青作为沥青调和组分出厂或调和重质燃料油）。

焦油加氢装置需要氢气量大（50万吨/a煤焦油加氢装置需

要氢气量40000Nm3/h），

传统焦炉煤气制氢工艺以100万吨/a焦化装置为例：煤气

发生量为50000Nm3/h，其中约25000Nm3/h作为回路燃料，

可以富余焦炉煤气25000Nm3/h，经变压吸附生产氢气量约

15000Nm3/h，且有大量的废气放空，污染环境。针对以上情况，

将100万吨/年焦化装置副产的焦炉气经PSA提氢、甲烷蒸汽转

化、变换等成熟的工艺科学合理的组合在一起，可从50000

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Nm/h的焦炉煤气中产出40110NM/h纯度为99.9%的氢气，同

时副产出热值为4276～4636kcal/Nm3的混合解吸气22508

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Nm/h返回焦化装置，满足焦炉燃料使用需求，氢气产量增加

一倍。

一、优化方案简图：

脱焦油、脱萘原料气气柜压缩精脱萘

除油

原料气

净化气

PSA-1PSA-2脱氧PSA-3

脱碳解吸气

净化、压缩转化、变换

旁路气燃料气

调节氮气

混和解吸气去焦化

二、工艺流程叙述

本制氢装置共分为六个主要工艺过程：预净化工序，精脱

萘工序，PSA-1(PSA-CO/R)工序、PSA-2(PSA-CH)工序、净化

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