焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对

焦化汽油加氢精制过程中存在的问题与对策广州分公司加氢精制装置在处理焦化汽油的过程中，一直被两方面的问题所困扰：一是催化剂的活性下降快，装置在处理其他原料油的工况下装置催化剂使用周期都可以达到6a 甚至更长，但是在处理焦化汽油后，催化剂的使用周期只有1—2a。

频繁的更换催化剂严重的影响了装置的经济效益；二是装置反应器床层压降升高得很快，在处理焦化汽油3-6 个月后装置就由于反应器压降达到指标上限而被迫停工。

通过对同类装置的调研发现，在焦化汽油加氢精制过程中都不同程度的存在反应器压力降升高过快的现象。

那么焦化汽油加氢精制到底存在哪些特殊性，又是那些特殊性造成了反应器压力降的快速升高就成为本研究探讨的主要内容。

1 生产中出现的问题1.1 广州分公司的问题广州分公司加氢精制装置处理焦化汽油作为乙烯原料，反应床层压力降快速升高，在2003-2005年期间由于压力降问题停工六次，对装置的平稳生产影响很大。

另外在压力降升高的过程中伴随着催化剂活性的下降，往往在压力降达到指标上限时伴随着产品质量下降。

其中在2003年12 月的撇头过程中发现，由于停工前的压力降较高，导致反应器内支撑梁弯曲变形，有两根出现裂纹，所以按照设备部门的意见将反映其床层压力降的指标修改为不超过0.3Mpa。

表1为处理焦化汽油后的催化剂分析情况。

表 1 待生剂 RN-10 催化剂分析结果 项目 上部剂 中部剂 下部剂指标压碎强度 /N -1 mm -1 2426 28 < 18.0w （硫） ，% 7.37.7 7.5 w （硫） ，% 5.55.1 3.8 w ( WO 3) % 21.421.5 21.4 < 26.0 w (NiO) ，% 2.12.1 2.1 w (SiO 2) ，% 6.56.97.9 w (As 2O 3) ，% 0.280.24 0.19 比表面积 /m 2 -1 2.g-1 101 103 104< 100孔容/ml.g -1 0.18 0.18 0.20< 0.25 带碳催化剂的含量，去掉杂质后催化剂金属含量为；w （W 3O 27.0 %, w （NiO ） 2.7 %从分析数据看出该催化剂的金属组分损失较大， 这就说明催化剂上的 活性组分减少， 同时孔容变小了许多， 导致反应物与催化剂接触面积 下降，这都直接反映在催化剂的活性下降上。

制氢开工过程中难点分析及对策制氢装置为气体进料装置，所用的原料及产品气均为易燃易爆气体，且生产过程中工况比较苛刻，属高温中压型装置，开工过程中，存在以下控制难点，下面就分别阐述如下并给出相应对策以供参考：一、联动试车过程1、烘炉煮炉过程中蒸汽的配入制氢烘炉煮炉过程中，由于自产中压蒸汽不合格，不能配入系统，故须引管网3.5MPa 中压蒸汽配入转化炉进行升温，配入过程中，可能出现以下几种情况：①暖管不够造成中压蒸汽水击②暖管不够造成中压蒸汽冷凝水进入转化炉下集气管浸泡耐火浇注料层③由于系统已经建立氮气循环，如果操作不当，配入过猛过快容易造成蒸汽顶氮气的现象发生，造成压缩机出口憋压，破坏系统循环，严重影响以后工序的进行。

对策：对于第一、二种情况，比较简单，在配入蒸汽之前，一定要逐段暖管，暖管合格后方可将中压蒸汽向后引，同时放净管内存水，防止蒸汽冷凝水进入转化炉，即可避免，对于第三种情况则需派专人监督，操作过程种开关阀门一定要缓慢进行，同时将压缩机二返一阀门打自动，并设定合适的压力值，以防止出口憋压。

一旦发生上述的三种情况，应迅速关小中压蒸汽入装置阀门，待问题排除后方可再次引入中压蒸汽。

2、中压锅炉煮炉过程的控制中压锅炉煮炉过程中，由于自产蒸汽不合格，必须进行放空，同时要通过放空开度的大小来控制汽包的升压速度。

在不同的升压阶段可能会产生以下问题：①0～0.4MPa升压的过程中，汽包液位控制在最高可见液位，如果控制不当，将会造成高碱度的锅炉水冲入过热段中，造成过热段由于碱结晶堵塞过热段，严重影响锅炉的正常操作。

②各恒压阶段由于需要通过手阀手动控制汽包压力，存在控制准确度不足的问题，容易造成汽包压力的骤升骤降，造成汽包液位波动，破坏锅炉的正常操作。

③降压补水阶段，由于此时要大量排污，连排定排同时开启，容易造成汽包液位过低。

对策：对于第一、二种情况，要求操作过程中，升温、升压过程必须缓慢进行，由于过热蒸汽的压力和温度是对应的，控制汽包的升压速度就可以控制汽包的升温速度，所以，开关阀门的幅度一定要小，待压力稳定后再进行下一次开关阀门操作。

煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议煤气化制氢技术是一种将煤炭等碳质资源转化为氢气的高效能途径，对于实现清洁能源转型和减少温室气体排放具有重要意义。

然而，该技术在发展过程中面临着一些问题。

本文将重点探讨这些问题，并提出相关对策建议。

问题一：碳排放由于煤气化过程中碳的氧化生成了二氧化碳，该技术存在一定的碳排放问题。

如何有效减少碳排放，降低对环境的不良影响是当前亟待解决的问题。

对策建议一：碳捕获与储存技术引入碳捕获与储存技术可以有效地降低煤气化制氢过程中的碳排放量。

通过捕获二氧化碳并将其安全储存或利用，可以实现碳的闭环循环利用，减少对大气的排放。

对策建议二：开发新型煤气化反应剂研发新型煤气化反应剂，选择具有高效反应速率和选择性的催化剂，可以在一定程度上提高产氢效率并减少副产物的生成，从而减少碳排放。

问题二：能源消耗煤气化制氢过程需要大量的热能供应，这增加了能源的消耗，对可持续发展带来了一定的挑战。

如何降低能源消耗，提高制氢过程的能源利用效率是当前亟待解决的问题。

对策建议一：能源配置优化通过对能源配置的优化，合理选择能源供应方式和热能利用技术，可以降低能源消耗并提高能源利用效率。

例如，利用余热发电、充分利用内燃机烟气中的热量等方式，实现能源的高效利用。

对策建议二：技术改进与创新开展煤气化制氢技术的改进与创新，设计节能的反应器结构、优化工艺流程，并结合先进的控制技术，实现对制氢过程的精细调控，降低能源消耗。

问题三：产物处理煤气化制氢过程中产生的副产物，如一氧化碳、硫化物等会对环境和设备造成一定程度的污染和腐蚀，给后续的产物处理带来了一定的困难。

如何处理和利用这些副产物是当前亟待解决的问题。

对策建议一：副产物资源化利用优化煤气化制氢过程中的工艺参数以及产品分离纯化技术，实现对副产物的高效分离和回收利用。

例如，利用一氧化碳进行合成气的催化转化，将硫化物转化为有用的化学品等。

对策建议二：改善产物处理技术开发和改进高效、环保的产物处理技术，如将含硫废气进行脱硫处理，减少对设备的腐蚀和对环境的污染。

焦炉工艺难题解决方案及措施随着工业化进程的加快，焦炉作为冶金、化工等行业中不可或缺的设备，其工艺难题也逐渐凸显出来。

焦炉在生产过程中，会面临着诸多问题，比如热能利用率低、环境污染严重、设备故障频发等。

如何解决这些难题，提高焦炉的生产效率和环保水平，成为了当前焦炉行业亟待解决的问题。

本文将就焦炉工艺难题的解决方案及措施进行探讨。

一、热能利用率低的解决方案及措施。

热能利用率低是目前焦炉行业中普遍存在的问题。

在焦炉生产过程中，大量的热能会被浪费掉，导致能源资源的浪费和环境污染。

为了解决这一难题，可以采取以下措施：1. 优化燃烧系统，通过对焦炉燃烧系统进行优化设计，提高燃烧效率，减少能源的浪费。

2. 使用余热回收技术，将焦炉产生的余热进行回收利用，用于加热水或发电，提高热能的利用率。

3. 推广高效节能设备，引进高效的节能设备，如高效燃烧器、换热器等，减少能源消耗，提高热能利用率。

二、环境污染严重的解决方案及措施。

焦炉生产过程中会排放大量的废气、废水和固体废弃物，严重污染周围环境。

为了解决焦炉环境污染严重的问题，可以采取以下措施：1. 完善废气处理系统，对焦炉排放的废气进行有效处理，采用脱硫、脱硝、除尘等技术，减少大气污染物的排放。

2. 强化废水处理工艺，加强对焦炉废水的处理，采用生物处理、化学处理等技术，减少水体污染。

3. 加强固体废弃物处理，对焦炉产生的固体废弃物进行分类处理，采用资源化利用或安全填埋等方式，减少固体废弃物对环境的影响。

三、设备故障频发的解决方案及措施。

焦炉作为重要的生产设备，其设备故障频发会严重影响生产效率和安全生产。

为了解决焦炉设备故障频发的问题，可以采取以下措施：1. 加强设备维护管理，建立健全的设备维护管理制度，定期对焦炉设备进行检修和保养，提高设备的可靠性和稳定性。

2. 引进先进设备技术，更新焦炉设备，引进先进的设备技术，提高设备的性能和品质，减少故障发生的可能性。

3. 增加设备监测手段，加强对焦炉设备运行状态的监测，及时发现设备异常，采取相应的措施，避免设备故障的发生。

焦炉煤气净化过程中的问题与治理摘要:从系统、工艺以及设备等角度论述了焦炉煤气净化过程中容易出现的问题,并针对性的提出了解决措施。

关键词:焦炉煤气净化煤气作为燃料在使用前必须进行净化,其净化系统一般由冷凝鼓风、除油脱萘、脱硫、脱氰、脱氨和脱苯等工序组成,不同的净化工艺主要区别于脱硫和脱氨工艺上,无论选用何种工艺都必须保证所确定的煤气净化指标的要求,并尽可能保证最终产品质量好、价值高且投资省以及运行和管理费用低等,但目前大多工艺在运行中经常会出现系列问题导致其预期目标受到影响,对运行中经常出现的问题进行研究并针对性的解决具有非常现实的意义。

1 系统存在问题1.1 系统阻力增加在系统运行过程中若煤气流量超出设计能力则将会造成系统阻力骤然增加,压力达到一定值后则会引起鼓风机吸力不足,继而导致煤气输送困难,最终影响到焦炉煤气管内压力的稳定性和向外输送的效果等现象。

1.2 硫铵工段饱和器运行不正常目前焦炉煤气净化工艺中硫铵工段一般采用喷淋式饱和器回收氨工艺,但在运行过程中会出现煤气流量超出设计能力的现象,该现象将会导致饱和器内各项生产运行技术指标出现恶化,致使最终硫酸铵产品的外观颜色频繁变深的结果。

1.3 硫铵饱和器等设备发生腐蚀、泄漏随着系统运行时间的增长,硫铵饱和器等设备会发生腐蚀泄漏的现象,系统内容易发生腐蚀泄漏的部位主要有小母液泵和结晶泵进出口管道焊缝部位出现刀线腐蚀,管壁变薄;喷淋式饱和器本体出现内壁多出呈凹坑状腐蚀,焊口周围呈密集的海绵状孔隙;满流槽焊缝部位出现刀线腐蚀,木材出现蜂窝状腐蚀;母液储槽的木材和焊缝宜出现点蚀和泄漏;饱和器连接管道焊缝及焊趾周围木材宜腐蚀,焊口周围呈密集的海绵状孔隙等。

1.4 冷凝单元效果差大部分来自焦炉的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道进入气液分离器进行气液分离,分离以后荒煤气从上部排放后进入初冷器进行冷却,初冷器分为上下两段,冷却后的荒煤气由横管初冷器下部排放的煤气进入并联操作的电捕焦油器来将煤气中夹带的焦油除掉,除油后的煤气经鼓风机加压送入硫铵工段。

浅谈焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭在高温、缓慢干馏过程中产生的一种可燃性气体。

我国是焦炭产量最大的国家，2023年我国焦炭产量43142.6万t，依此计算，我国焦炉煤气产量是非常高的。

全国焦炭产能约有1/3在钢铁联合企业，2/3在独立焦化企业。

独立焦化企业富余的焦炉气曾因无法直接用于生产而被大量放散，放散量最高峰时曾达30km³/a。

焦炉煤气自2023年1月1日起实施的《焦化行业准入条件》修订版规定，焦化生产企业生产的焦炉煤气应全部回收利用，不得放散。

这给焦炉煤气的综合利用提供了有利的政策支持，也进一步推动了焦炉煤气制氢、甲醇等工业技术的发展。

炼焦过程中释放的焦炉煤气中富含氢气(55%左右)，焦炉煤气制氢是目前可实现的大规模低成本高效率获得工业氢气的重要途径。

而我国晋、冀、豫几省是资源大省和焦化大省，氢源非常丰富，如何高效、合理地利用是关系环保、资源综合利用和节能减排的重大课题。

1、焦炉煤气制氢原理焦炉煤气制氢工序主要有：脱硫脱萘、压缩预处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。

其中焦炉煤气预处理系统为变温吸附（TSA），制氢系统为变压吸附（PSA），而氢气精制系统也为变温吸附（TSA），可用焦炉煤气制取99.999%的氢气。

吸附剂在常温高压下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分，然后降解杂质的分压使各种杂质得以解吸。

在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择组合工艺。

变温吸附的循环周期长、投资较大，但再生彻底，通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化；变压吸附的循环周期短，吸附剂利用率高，用量相对较少，不需要外加换热设备，广泛用于大气量、多组分气体的分离和提纯。

由于焦炉煤气提纯氢气的特点是：原料压力低，原料组分复杂并含有焦油、萘、硫、重烃等难以解吸的重组分，产品纯度要求高。

因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA干燥”流程。

2、主要生产过程焦炉煤气是炼焦的副产品，产率和组成因炼焦煤质量和焦化过程不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉煤气300~350m³（标准状态）。

以煤气化为龙头的多联产技术思路。

煤企不一定直接制氢，也可通过煤气化生成甲醇，再将其作为氢源进行输送。

“甲醇实际是很好的载氢体，可作为能源直接消费，也可进一步生成氢气。

除了减少碳排放，甲醇运输比直接送氢更便捷，能协助解决氢能储运难题，作为氢能经济的基础。

”一、煤制氢工艺路线气化技术的选择一般考虑以下几个因素：煤种煤质、煤气化最终产品、规模以及环境影响。

目前，广泛应用的煤气化技术有固定床气化、流化床气化及气流床气化。

1.固定床气化。

固定床气化技术是以蒸汽、氧气为气化剂，将固体燃料转化成煤气的过程。

代表性气化炉主要是碎煤加压气化炉。

碎煤加压气化炉是国内操作最稳定、技术最成熟的煤气化技术之一，具有煤种适应性广泛、合成气中富含CH4、副产品多、氧耗低、单炉生产能力低、占地面积大及废水处理费用高的特点。

2.流化床气化。

流化床气化最重要的特点是气化剂和固体燃料进入一个高温的颗粒流化床。

气体和燃料强烈混合，炉内各点温度非常均匀，故操作简单，只需控制好气化剂和燃料的比例即可。

代表性气化炉为UGAS气化炉，具有气化强度高、气化剂与燃料之间的传热传质效率高及产品气体热值高的特点。

3.气流床气化。

气流床气化使用极细的粉煤为原料，在气化炉内细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中，并随之并行流动，这种状态称为气流床。

气流床气化进料方式分为干法进料（干煤粉）及湿法进料（水煤浆）两种。

干煤粉气化代表性气化炉为Shell、WHG、SE-东方炉；水煤浆气化代表性气化炉为GE气化炉、四喷嘴炉。

气流床气化炉与其他气化炉相比，具有有效气成分高、单炉气化能力高、气化反应速度极快、废水量少、处理简单、环境友好的特点。

三种不同的气化技术成熟可靠，各有其优缺点。

在煤制氢工艺选择中，应综合考虑各方面因素，选择最佳的工艺。

二、煤制氢工艺的应用1.煤制氢技术的制氢方法。

煤气化过程是煤制氢生产的重要环节。

煤气化的过程是利用高温氧化煤、煤焦和气化器，由空气或氧气形成，然后将煤或煤焦转化为气体。

浅谈焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案摘要：随着现代社会市场经济快速发展，各领域中的竞争愈发激烈，要想有效提升化工企业经济效益，促使其在激烈的市场中稳占一席之地，就要加强对企业化工生产工艺的研究，积极研究工艺技术，及时发现工艺运行问题，提出切实可行的解决措施，进一步提升生产效率，获取更多的经济效益，为企业的健康、可持续发展提供有力保障。

本文以煤化工企业的焦炉煤气制氢工艺为研究对象，简要分析了焦炉煤气制氢工艺存在的问题，提出针对问题的焦炉煤气制氢工艺应对方法。

关键词：焦炉煤气制氢工艺；问题；应对方法焦炉煤气制氢工艺是煤炭化工企业的主要容易技术之一，在现代社会市场经济发展的过程中企业制氢工艺技术要求不断提升，如何在最大程度上提升工艺产量，获取更多的经济效益，是进一步推进企业发展的主要话题。

在实际过程中，为了更好发挥工艺效用，工作人员深入分析目前的焦炉煤气制氢工艺运行情况，及时发现其中存在的问题，比如：氧气设计问题、除油系统问题等。

之后，工作人员针对这些问题对焦炉煤气制氢工艺进行优化调整，分别从焦炉工作、油分离系统等角度进行控制，从而实现提质增产目标[1]。

一、焦炉煤气制氢工艺问题（一）焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气制氢就是在焦炉制氢装置中，使用PSA技术提纯氢物质，其原理为：借助固体吸附剂选择气体，随着气压的下降促使气体的吸附特性降低，将气体混合物进行完全分离与恢复，从而在真空、非氢过程中完成对纯氢的提取，保证氢还原速率。

在实际过程中，主要工艺环节包括：（1）去除所供应气体的杂质，增加气体压力，去除杂质与高碳含量的纯净碳氢化合物；（2）通过气体供应去除吸收成分；（3）完成脱硫工艺；（4）借助PSA技术完成清洁任务，达成交付目标。

在焦炉煤气制氢工艺过程中，工作人员需要遵循技术参数为：（H2）≥99.9%，压力≥1.6MPa，温度≤50℃，且保证产出氢气产品质量符合规范要求（如表1）。

杂质O2COCO2H2OS/10-6≤30≤0.1≤10≤50≤0.1杂质C1————————M g/m³≤0.1————————表1 氢气产品的杂质要求1.工艺问题根据目前的焦炉煤气制氢运行实际情况，可以发现已经存在的工艺问题如下：（1）进料气体中的氧气设计条件不符合实际数据要求；在工艺装置预设计环节，工作人员需要根据实际数据设计进料气体中的O2参数，控制器参数为0.43%；但是在实际制氢工艺流程中，一些工作人员没有对该气体进行处理，且没有及时管控氧气含量高于3.6%的气体进行处理，从而产生潜在安全隐患。

焦炉煤气变压吸附制氢工艺探讨煤焦油加氢技术中，提氢工艺是一种相当成熟的一种工艺，可以提取99.99%纯度的氢气。

焦炉煤气PSA制取16000Nm³/h氢气是由四川省化工设计院设计建设。

本装置以焦炉煤气为原料，通过粗脱、压缩、预处理以及两段变压吸附的工艺来进行产品氢气的提纯，该装置与焦油加氢装置配套，达到节能降耗、提高综合经济效益的目的。

本装置界区内按照功能可以分为三区，一是煤气净化区，二是压缩机厂房区，三是PSA设备区。

压缩机厂房有螺杆压缩机两台，煤气净化区有脱焦油，脱硫工序、粗脱工序、预处理工序组成，PSA设备区分别独立。

在PSA设备区，两排吸附塔及解吸气缓冲罐、顺放气罐、氢气缓冲罐等基本沿“一”字形排列在界区。

本装置的整个生产过程（吸附与再生）工艺切换过程均通过程控阀门按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现的。

（一）、粗脱工序，粗脱工序主要由3台粗脱塔组成，2台运行，1台备用，其主要作用是将原料煤气中的萘含量从380mg/Nm³降至10mg/Nm³，必要时可采用3台同时运行的程序。

粗脱塔内装填有高效吸附剂。

粗脱的步序为：吸附过程、加热再生过程、吹冷过程。

两台粗脱塔交替进行吸附和再生，达到连续工作的目的。

（二）、预处理工序，预处理工序主要由2台除油塔、3台预处理塔和1台再生气加热器组成。

除油塔的作用是除去压缩机带出的油，避免油进入预处理塔，污染吸附剂，2台除油塔，1用1备。

预处理塔的主要作用是利用吸附剂的选择性，脱除煤气中的苯、萘、焦油、NH3、H2S等杂质。

预处理塔采用2台吸附、1台再生的步骤进行操作。

具体步骤为：吸附过程、降压过程、加热过程、冷却过程、升压过程。

（三）、PSA工序，变压吸附工序第一段PSA-I采用8-2-3分组抽真空流程，即装置的8个吸附塔中有2个吸附塔始终处于进料吸附的状态。

其吸附和再生工艺过程由吸附、连续3次均压降压、顺放、逆放、抽真空、预升压、连续3次均压升压和产品最终升压等步骤组成。

焦炉煤气氮氢混合气供气不足防范措施一、背景介绍焦炉煤气氮氢混合气是钢铁行业的重要能源，具有高效、环保等特点。

然而，在供气过程中存在着供气不足的风险，这可能会导致工艺异常、设备故障等问题，严重影响生产效率和安全性。

因此，为了保障生产正常进行，必须采取有效的防范措施。

二、供气不足的原因分析1. 焦炉煤气产量不足：如果焦炉煤气产量低于预期值，则无法满足生产过程中对混合气的需求。

2. 氮氢混合比例失调：如果混合比例失调，则可能导致供气不足或者过剩。

3. 管道堵塞或泄漏：管道堵塞或泄漏会影响混合气的流量和质量，从而导致供气不足。

三、防范措施1. 定期检查设备：定期检查焦炉和相关设备是否正常运行，确保焦炉煤气产量符合要求。

2. 监测混合比例：对氮氢混合比例进行实时监测，及时调整，确保供气质量稳定。

3. 清洗管道：定期清洗管道，防止管道堵塞或泄漏。

4. 建立预警机制：建立供气不足的预警机制，及时发现问题并采取相应措施。

5. 增加备用设备：增加备用设备，以备不时之需。

四、具体实施方案1. 设立专门的检查小组：由专门的检查小组对焦炉和相关设备进行定期检查，并记录检查结果。

2. 安装监测仪器：在混合气供气系统中安装监测仪器，对混合比例和流量进行实时监测，并将数据反馈给操作人员。

3. 定期清洗管道：每隔一段时间对管道进行清洗，防止管道堵塞或泄漏。

4. 建立预警机制：根据历史数据和生产情况建立供气不足的预警机制，并在出现异常情况时及时发出警报。

5. 增加备用设备：增加备用设备，确保在发生突发事件时能够快速响应。

五、总结钢铁行业是我国的重要基础产业，焦炉煤气氮氢混合气是其重要能源。

为了保障生产正常进行，必须采取有效的防范措施，如定期检查设备、监测混合比例、清洗管道、建立预警机制和增加备用设备等。

只有这样才能保证生产过程中供气质量稳定，确保生产效率和安全性。

焦炉煤气制甲醇工艺中氢资源浪费和碳排放问题的解决摘要：焦炉煤气为煤炭焦化生产过程中的副产物，充分对焦炉煤气的再次利用不仅会降低环境污染，而且还会减少能源浪费。

其中，焦炉煤气制备甲醇为其主要利用途径之一。

焦炉煤气制备甲醇的实际生产过程中存在转化率低的问题，从而导致压缩机能耗过大的同时限制甲醇产量。

在当前焦炉煤气制备甲醇工艺所排放的驰放气中70%以上为氢气和二氧化碳。

驰放气的肆意排放不仅造成氢资源的浪费，而且二氧化碳的排放还会加剧温室效应。

因此，为解决焦炉煤气制备甲醇的氢资源浪费和碳的排放问题，本文将对焦炉煤气制甲醇的工艺进行优化。

关键词：焦炉煤气；甲醇；氢循环率；碳排放；能量成本引言焦炭为煤炭再次加工的产品，随着我国钢铁行业对焦炭的需求量越大，促使焦炭的产量大幅增加。

焦炉煤气作为煤炭炼制焦炭过程中的产物，在最初期采用点天灯的方式对其进行处理，该种处理方式不仅造成资源的浪费，同时导致环境的污染。

目前，焦炉煤气在全新技术的指导下可知制备成甲醇、合成氨等产品。

但是，针对焦炉煤气制备甲醇工艺而言，生产能力不稳定、能耗较大均是其所主要存在的问题。

为此，急需对焦炉煤气制备甲醇工厂进行技术，在提高企业工作效率的同时，减少资源的浪费。

1传统煤制甲醇工艺原煤在研磨机中磨碎，粉煤通过载气CO2通入气化炉中，在气化炉中生成粗合成气。

粗合成气的热量回收来产生高压蒸汽或采用蒸汽透平发电。

为了获得理想的甲醇合成氢碳比，需要增加水煤气变换反应将CO和H2O转化成H2和CO2，得到H2/CO比为约2的合成气。

传统煤制甲醇过程主要包括空分、煤气化、水煤气变换、酸气脱除、甲醇合成以及甲醇精馏等单元。

煤气化炉采用粉煤气化技术，煤在气化炉中的反应包括热解和气化过程，热解过程采用RYield反应器，气化过程采用RGibbs反应器，碳的转化率>99%。

甲醇合成采用RPlug动力学反应器，催化剂为Cu/Zn/Al2O3。

甲醇反应单元生成的粗甲醇经过预热后进入甲醇精馏单元，甲醇精馏单元采用Lurgi提出的由预精馏塔、高压塔和常压塔构成的三塔精馏工艺，高压塔和常压塔的进行双效热集成。

煤气化制氢商业化运营面临问题与对策煤气化制氢作为一种可再生能源转换技术，在争取可持续发展及减少碳排放方面具有巨大潜力。

然而，商业化运营中仍面临一系列挑战。

本文将分析煤气化制氢商业化运营面临的问题，并探讨相应的对策。

一、技术问题煤气化制氢涉及复杂的化学反应和工程过程，其技术难度较大。

商业化运营中，技术问题主要表现为生产效率低、氢气纯度不高以及设备运行不稳定等。

为解决这些问题，首先需要加强研发与技术创新，提高煤气化制氢技术的效率和稳定性。

同时，建立更为完善的设备维护及优化系统，确保设备长期、稳定地运行。

此外，还需引进先进的控制技术和监测手段，实现对生产过程的精确控制和及时调整。

二、成本问题商业化运营中，煤气化制氢的成本是一个关键的问题。

目前，煤气化制氢的成本主要集中在煤气化过程以及后续氢气纯化和储存过程中。

为应对成本问题，一方面需要降低原料成本，如通过改善煤气化工艺、提高产氢效率等方式减少能源消耗。

另一方面，也需要优化产业链，降低后续氢气纯化和储存过程中的能耗和费用。

三、市场问题煤气化制氢商业化运营还面临市场问题。

由于氢气市场的不成熟，需求不足，以及成熟技术竞争对手的存在，商业化运营面临较大的市场风险。

然而，随着全球对清洁能源和碳减排的关注度提升，煤气化制氢具备替代传统能源的潜力。

为应对市场问题，需要加强市场调研与开拓，寻找切合实际的合作模式和市场定位。

同时，可积极参与国家和地方政府的清洁能源发展规划，争取政策支持。

四、安全问题煤气化制氢涉及爆炸、火灾等安全风险。

商业化运营中需要重视安全问题，确保生产过程的安全可靠。

为应对安全问题，一方面需要建立完善的安全管理体系，制定详细的安全操作规程，加强员工培训和意识教育。

另一方面，应配备先进的安全监测设备，及时发现和处理潜在的安全隐患。

总结煤气化制氢商业化运营面临的问题主要包括技术问题、成本问题、市场问题和安全问题。

要解决这些问题，需要加强技术创新与研发，降低成本，开拓市场，加强安全管理。

煤气化制氢设备的工艺改进与提升1. 引言煤气化制氢是一种重要的工业过程，可以将煤炭等碳质资源转化为清洁能源。

然而，传统的煤气化制氢工艺存在效率低下、能源消耗高等问题。

为了提高工艺效率和经济性，人们积极研发改进方法，本文将探讨煤气化制氢设备工艺的改进与提升。

2. 提升煤气化制氢设备效率的关键技术2.1 温度控制技术提高反应温度是提升煤气化制氢设备效率的关键。

传统煤气化反应温度高，导致设备寿命短，能源消耗大。

以中高温煤气化为例，采用湿法煤气化技术，通过水蒸气与煤炭反应生成氢气。

该技术能有效降低反应温度，减少设备损耗，提高氢气产率。

2.2 催化剂改良技术合理选择和研发高效催化剂是提升煤气化制氢设备效率的关键。

催化剂能加速反应速率，减小反应温度，降低能源消耗。

同时，催化剂选材要求稳定性高，具备良好的抗毒性，能够适应高温、高压等恶劣工况。

2.3 产物分离与净化技术产物中混入的其它气体和有毒物质会影响煤气化制氢设备的稳定性和产氢效率。

因此，完善的分离与净化技术是提升工艺效率的关键。

常见的分离和净化技术包括吸附、压缩和膜分离等。

通过合理选择及改进这些技术，可以降低能源消耗，提高分离效率。

3. 工艺改进案例分析3.1 使用新型高效催化剂某煤气化制氢项目中，传统催化剂效率较低，选择了一种新型高效催化剂替代。

经试验表明，新催化剂不仅能降低反应温度，还具备更好的抗毒性和稳定性，大幅度提高了氢气产率。

3.2 引入先进的分离技术某煤气化制氢设备中，原有分离技术效果欠佳，导致氢气纯度不高。

为此，引入了先进的膜分离技术。

通过精确的膜孔径控制和分离膜材料的优化选择，成功提高了产氢设备的分离效率，使氢气纯度得到明显提升。

4. 工艺提升的影响与展望通过工艺改进与提升，煤气化制氢设备可以显著提高产氢效率，降低能源消耗，减少环境污染。

此外，还可以延长设备使用寿命，提高生产效益。

然而，目前仍需进一步研究改进煤气化反应的催化剂和分离纯化技术，以满足更高效、更经济的制氢需求。

煤气化制氢过程中的安全管理与事故应急响应机制煤气化制氢是一种重要的氢气生产技术，它可以利用合成气中的一氧化碳和二氧化碳，通过反应制取高纯度氢气。

然而，由于煤气化制氢涉及到高温高压、易燃易爆的气体，安全管理与事故应急响应成为了关键的环节。

本文将探讨煤气化制氢过程中的安全管理以及事故应急响应机制。

一、煤气化制氢过程中的安全管理1. 设备安全管理煤气化制氢过程中的设备安全管理是确保生产过程稳定安全的关键。

首先，应进行设备的全面检查和定期维护，及时排除潜在的安全隐患。

其次，要对设备进行严格的运行监测，确保设备在正常工作范围内，避免过载、温度过高等问题。

此外，设备周围应设置明显的警示标志，并配备消防设备，以便在紧急情况下能够迅速采取措施。

2. 操作人员培训与安全管理合格的操作人员是保证煤气化制氢过程安全的基础。

为了降低操作风险，必须确保操作人员具备必要的技术知识和操作技能，并且接受定期的培训和考核。

此外，操作人员应遵守操作规程，严格执行操作流程，确保各项操作按照标准进行。

3. 安全监测与报警系统安全监测与报警系统是煤气化制氢过程中安全管理的关键部分。

通过安装各类传感器和监测装置，可以对关键参数进行实时监测，一旦出现异常情况，及时启动报警系统，预警操作人员并采取相应的应急措施。

这样可以在事故发生前及时发现问题，减少事故的发生。

二、煤气化制氢过程中的事故应急响应机制1. 应急预案的建立与修订煤气化制氢过程中，应建立健全的应急预案。

应急预案是应对事故的指导方针，其中包含了应急组织机构、人员职责、应急设备、事故处置流程和信息报告流程等内容。

应急预案应定期修订，确保其与实际情况相适应。

2. 建立事故报告和信息共享机制在煤气化制氢过程中，发生了事故必须及时报告，并建立健全的信息共享机制。

各级管理人员和操作人员都应明确事故报告的程序和责任，确保信息的及时传递和共享。

这样可以在事故发生后能够迅速采取措施，并及时向相关部门和企业进行报告。

机遇、挑战及对策建议｜冯相昭 黄晓丹 李欢 张秉毅 李建OPPORTUNITIES, CHALLENGES AND COUNTERMEASURES FOR THE DEVELOPMENT OF HYDROGEN METALLURGYIN THE CONTEXT OF CARBON PEAK AND CARBON NEUTRALITY钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是我国推进新型工业化和建设现代化强国的重要支撑，是实现绿色低碳发展的重要领域。

近年来，光伏、风电等绿色电力的规模化应用与电解水制氢技术成本的快速下降，激活了氢产业发展新动能，为我国推进氢冶金1发展带来难得的历史性机遇。

在氢冶金技术发展和钢铁企业低碳绿色转型进程中，建立一定规模的生产示范线是大规模工业应用的基础，目前国内龙头企业已提前布局和探索。

在现有氢冶金生产示范线探索实践中，还面临着各种问题和诸多挑战，需要国家层面创新体制机制，多部门形成政策合力，促进氢冶金技术应用，推动钢铁行业绿色低碳高质量发展。

一、氢冶金有望开启钢铁行业绿色低碳技术革命的新征程（一）我国钢铁碳排放量占比高，绿电制氢技术进步驱动氢冶金应用钢铁是典型的高载能、高碳排行业，我国钢铁工业碳排放量约占全国碳排放总量的15%，占世界钢铁工业碳排放总量的51%，面临严峻的碳减排压力。

同时，钢铁的碳足迹向下游产业传导，将影响我国汽车、家电等众多重点产加快建设氢冶金技术创新试验平台，打造绿氢供应体系，推动制氢成本下降，出台支持氢冶金发展政策。

氢冶金技术是用氢取代碳作为还原剂和能量源炼铁。

氢冶金按气体来源通常分为富氢气体还原（天然气、焦炉煤气和煤制气）与纯氢还原，按反应场景通常分为高炉富氢冶炼技术与气基直接还原技术。

现阶段，氢冶金已具备理论支撑和实践应用条件。

相关研究表明，氢冶金技术项目具有显著的绿色低碳绩效，以天然气、焦炉煤气的氢基竖炉直接还原-电炉冶炼工艺为例，每生产1t 钢产生的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物较长流程高炉-转炉流程分别下降26.3%、41.1%、43.2%。

冶金动力METALLURGICAL POWER2020年第10期总第248期引言鞍钢股份能源管控中心2009年投产的制氢站原设计产氢能力2000m³/h ，实际生产运行产氢能力仅1300m³/h 。

产品氢气主要用户为鞍钢冷轧、硅钢等。

制氢装置因配套设备设施老化，同时受工艺设计缺陷的影响，制氢装置氢气产能与设计偏差较大、产品氢气质量指标波动大，存在因产能不足造成用户制限或因产品氢气质量影响用户生产的风险，需进行优化改造，提升合格氢气产量及质量。

1改造前工艺流程原装置工艺流程由压缩工序（含除萘工序）、预处理工序、变压吸附工序和净化工序组成。

见图1。

制氢装置工艺异常分析及优化改进矫继东，李山虎，孙成龙（鞍钢股份能源管控中心，辽宁鞍山114000）【摘要】鞍钢股份能源管控中心2000m 3/h 制氢装置产能受工艺设计、压缩机送量等因素影响，氢气产能与设计偏差较大、产品氢气质量指标波动大，通过扩径压缩机出口管路、增加除油塔、调整变压吸附工艺等改造措施，实现制氢装置满负荷运行，提升制氢产能、保证产品氢气质量。

【关键词】焦炉煤气；制氢；压缩机；吸附Analysis and Optimization of Abnormal Hydrogen Production ProcessJIAO Jidong,LI Shanhu,SUN Chenglong(The Energy Management and Control Center of Ansteel,Anshan,Liaoning 114000,China)【Abstract 】The capacity of the 2,000m 3/h hydrogen production unit in the energy man⁃agement and control center of AnSteel was affected by process design,compressor delivery and other factors,resulting in big deviation between hydrogen production capacity and thedesign and great fluctuation in the hydrogen quality index.Through expanding the outlet pipeline of compressor,adding oil removal tower and adjusting pressure swing adsorption pro⁃cess,the full load operation of hydrogen production unit was realized,the hydrogen produc⁃tion capacity improved and the hydrogen quality of products ensured.【Keywords 】coke oven gas;hydrogen production;compressor;adsorption【中图分类号】TQ546.4【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2020)10-0021-03【开放科学（资源服务）标识码（OSID ）】图12000m 3/h 制氢装置改造前工艺流程2工艺异常原因分析本装置在运行考察期间，满负荷生产时曾经达到产氢量2600m 3/h ，说明装置完全能满足设计需要。

焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案浅析摘要：我国的现代化社会建设中，氢气制作受到了人们广泛关注，针对制氢工艺要以制取精度、制取纯度较高的方法为主要的研究方向，焦炉煤气制氢工艺的应用逐渐实现了这一目标。

本文对焦炉煤气制氢的特点进行了探讨，分析了焦炉煤气制氢工艺存在的问题及应对方案。

关键词：焦炉；煤气；制氢；工艺；问题前言：制取氢气的方法中，焦炉煤气制氢工艺具有较强的应用性和可行性，在规定的时间内达到生产目标，提高氢气制作的质量。

合理运用焦炉煤气制氢工艺，将工艺制氢的优势充分发挥出来，是焦炉煤气制氢工艺研究中的重点课题。

一、焦炉煤气制氢的特点焦炉煤制氢有着自动化程度高、制氢纯度高、能耗低的特点，焦炉煤气制氢工艺中应用到的装置最初是由热吸附净化空气装置升级和发展而来的，该装置利用变压吸附方式以及变温吸附的方式，能够在相同的吸附时间内提高空气净化度，保证高纯度的氢气制作，有着自动化的优势特点。

焦炉煤气制氢装置的介质气体燃点低，通过计算机应用控制阀门，对各项参数进行合理地设置和调节，以免发生爆炸问题。

该装置有低能耗的优势，制作氢气之后解析气体，实现了重复利用，体现了绿色环保的优势特点。

若是发现了装置中存在气体泄漏的问题，其中安装的警报装置能够立即发出警报，由中控计算机对系统状态进行细致、全面的检测，加强对产品质量的控制，合理调整参数的数值，避免发生故障问题。

焦炉煤气制氢工艺是由制氢系统、变温系统以及氢气精制系统三个部分构成，在具体的制氢过程中，由于焦煤质量不同，因此焦化的过程与最终效果也存在差异性，要尽可能选择优质质量的焦煤，保证氢气的制作纯度。

通过吸附工艺中的变压吸附，将定量杂质吸附后进行降压作业，结合顺向、逆向降压，回收塔内氢气。

将吸附杂质冲洗干净，做好冲压准备，利用预处理器在变温吸附工艺应用过程中，对塔进行吸附，逆向放压，增加温度，温度冷却后压力增加，脱氧干燥工艺应用，是利用催化反应将适量的催化剂加入吸附杂质[1]。

焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对【摘要】：氢能是实现绿色可持续发展的重要载体，是世界能源变革发展的重要方向。

氢能的制取、储运应用是保障氢能产业发展的重要推手，其中，氢气的制取更是重中之重。

本文首先对焦炉煤气利用现状进行分析，然后介绍焦炉煤气制氢基本原理及过程，最后结合实际，对焦炉煤气制氢中存在的问题及解决对策展开探讨。

【关键词】：焦炉煤气；制氢工艺；问题和应对引言20世纪初期，我国的煤炭产业进入了高速发展的“黄金期”。

煤炭约占能源消费中70%，占据我国能源消费的主体位置。

2020年《世界能源统计综述》显示2019年，世界煤炭总消耗157.86亿吨，仅我国的煤炭消耗量就高达81.67亿吨，占据世界总产量的51.7%。

据统计，2020年我国的一次能源消费中煤炭占比约58%，这一数字意味着在未来的一段时间内，煤炭仍然是我国一次能源消费的主体。

迫于全球气候压力，全球主要国家已就全球温室气体控制目标达成共识，也均结介自身情况提出了碳中和发展的时间表，并出台了相应的政策支持氢能发展。

在2021年全国两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告。

在这一背景下，氢能正逐步登上能源舞台的中央，并在全球能源新格局中扮演重要角色。

氢气的“制、储、运、用”将是氢能产业发展的重要方向。

氢气的廉价获取更是重中之重，是氢能产业发展的根本，制氢的技术与成本在相当长一段时间内仍然是亟待解决的问题。

1.焦炉煤气利用现状焦炉煤气是钢铁工业或其他工厂煤炭碳化过程中重要的副产物，由H2（55~60vol%）、CH4（23~27vol%),CO（5~8vol%）,CO2(小于2vol%)和微量杂质(如H2S)等组成。

作为一种富含氢气的气体，近年来焦炉煤气的利用一直是人忙研究的热点，这对炼钢行业的节能减排起着重要的作用。

一般情况下，焦炉煤气可作为加热炉或钢厂的发电厂的燃料，在一些情况下，富余的焦炉煤气会被燃烧掉，甚至会直接被排放到空气中，造成了巨大的能源浪费和严重的环墟污染。

煤制氢工艺的应用及改进措施黄志刚陈晓云摘要：煤制氢是炼厂氢气来源的新兴选择。

近年来我国各地炼厂建设了一系列大规模煤制氢装置。

在氢气需求量大、天然气价格较高的情况下，煤制氢经济性更好。

在油价和天然气价格高企，而煤炭价格相对平稳的现状下，大规模煤气化制氢不仅具备成本优势，而且可以优化炼厂的物料平衡，已经成为中国炼厂制氢的重要发展方向。

本文主要分析了煤制氢工艺的应用，并针对其中存在的问题提出了些改进措施，希望能推进我国煤化工领域的清洁化发展进程。

关键词：煤制氢；应用；改进措施随着科学技术的迅速发展，炼厂对氢气工业的稳定性要求越来越严格，炼厂建设煤制氢装置时，首先应确保装置的稳定性，确保原料性质和数量的稳定供应，同时选择成熟可靠的气化技术。

目前，制氢技术包括炼厂废氢回收；烃类蒸汽转化制氢；以及非催化部分氧化制氢。

其中，烃类蒸汽转化制氢工艺的优点是技术成熟，原料清洁环保，设备可靠，投资不高，装置可实现长周期运行。

而相对的缺点是炼油厂烃类气体量受限制，天然气价格昂贵，氢气成本高。

因此，煤制取氢气其最大的优点就是技术日臻成熟，原料成本低，装置规模大。

但是由于现代技术的局限性，煤制氢还有以下缺点：其设备结构复杂、运转周期相对短、投资高、配套装置多。

因此，随着技术的进步煤制氢工艺也在不断更新，只有不断完善制作工艺，煤化工的发展才能朝着经济、高效环保的道路发展。

一、煤制氢工艺的应用（一）煤制氢技术的制氢方法煤制氢的关键环节是煤气化的过程，该过程主要是通过高温将煤、煤焦与空气或氧气形成的气化剂进行氧化反应，从而将煤或者是煤焦转化成煤气。

其主要的作用机理是使原料制备系统制备的煤粉或煤浆在气化剂或者相应蒸汽的作用下进行混合，而后经过雾化使其在高温气化炉中生成一氧化碳与氢气，利用低温甲醇将生成的物质中的酸性气体进行清洗与脱除，最终进行提纯氢气的工序。

通过有顺序的处理及加工工艺，在气化的煤中可以成功的提取出较高纯度的氢气。

但在煤制氢工艺加工过程中一定要强化煤气化技术的管理，因煤气化需要较大规模的装置，所以制取过程中逐渐形成了气流床气化制取形式，但气流床对煤炭的综合质量的要求较高，煤炭的含水量与水分的蒸发要较低，且煤炭的灰熔点与热点均要控制在适当的范围内，以促使煤制氢技术的制氢工艺的顺利开展。