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因企制宜:高壓煤制氫變壓吸附工藝選擇

大規(guī)模煤氣化制氫技術(shù)由高壓連續(xù)煤氣化單元、變換單元、脫硫脫碳單元和變壓吸附(PSA)氫提純單元組成。對(duì)于PSA提氫工藝目前存在三種不同的技術(shù)路線。上海華西化工科技有限公司副總經(jīng)理吳芳在山東臨沂召開的2014全國(guó)煤制氫技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)上對(duì)不同工藝的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。

對(duì)于大規(guī)模制氫來說，特別是產(chǎn)氫規(guī)模在50000～300000Nm3/h的制氫項(xiàng)目，更宜采用煤氣化制氫技術(shù)。進(jìn)入PSA單元的脫碳凈化氣氫含量通常在93～98%，需要經(jīng)過PSA氫提純裝置才能達(dá)到99.9%以上的氫純度。據(jù)吳芳介紹，由于不同PSA專利商各自開發(fā)的工藝流程存在較大差異，對(duì)設(shè)備尺寸、生產(chǎn)運(yùn)行成本等就會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

目前，PSA主要有傳統(tǒng)的一段提氫工藝和兩種二段氫氣提純的流程。不同工藝流程決定了它們各自配置不同，主要體現(xiàn)在氫氣總收率、能耗、裝置總投資、程控閥、吸附劑用量和是否設(shè)置壓縮機(jī)。

吳芳在會(huì)上透露，“一段法PSA”提氫裝置收率至佳情況下只能達(dá)到95%，總投資為3000~3400萬元;二段法PSA氫氣的至佳收率達(dá)到99.28%，總投資約為5200~5700萬元。

經(jīng)綜合考慮，吳芳認(rèn)為，在大型高壓煤氣化裝置中，使用將一段PSA解吸氣加壓進(jìn)行二次提取氫氣的“兩段法變壓吸附”工藝至為合適。如果用戶要求的氫氣回收率不高，則采用一段法PSA更為合理。

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