一、工藝流程簡述

按照一定比例配制的甲醇與水混合過熱蒸汽在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑作用，同時發(fā)生催化裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，生成氫氣、二氧化碳的混合氣。轉(zhuǎn)化氣送變壓吸附裝置分離提純，得到高純度的產(chǎn)品氫氣，解析氣作為導(dǎo)熱油爐燃料氣進入導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)。

PSA部分（解析）尾氣進入尾氣緩沖罐通過尾氣調(diào)節(jié)裝置調(diào)壓計量后進入導(dǎo)熱油爐系統(tǒng)，導(dǎo)熱油爐使用的燃燒器，同時進料尾氣和天然氣進行燃燒加熱導(dǎo)熱油，達(dá)到尾氣全部回收利用。

主要反應(yīng)如下：

CH₃OH→CO+2H₂               -90.7 kJ/mol

CO+H₂O→CO₂+H₂              +41.2kJ/mol

總反應(yīng)為：

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂       -49.5 kJ/mol

工藝流程圖如下：

二、技術(shù)特點

生產(chǎn)技術(shù)成熟、運行安全可靠；

反應(yīng)溫度低，能量損失小，整體運轉(zhuǎn)能耗費用低；

燃料為尾氣+天然氣，節(jié)省了部分燃料；

操作控制穩(wěn)妥實用，自動化程度高；

尾氣成分主要為水蒸氣與二氧化碳，達(dá)標(biāo)排放；

操作簡單，符合調(diào)節(jié)范圍寬。

三、主要性能指標(biāo)

裝置規(guī)模：根據(jù)用戶需要一般配置50~5000Nm³/h

產(chǎn)品純度：99~99.999%(v/v)

產(chǎn)品壓力：1.5~3.0MPa

溫度：常溫

四、工藝過程

甲醇轉(zhuǎn)化：甲醇與水分別經(jīng)計量、混合、通過原料液計量泵加壓后送入汽化塔汽化過熱達(dá)到反應(yīng)所需溫度后送入轉(zhuǎn)化器，在固定床催化反應(yīng)器內(nèi)同時進行甲醇裂解、一氧化碳變換等反應(yīng)，主要生成H₂及CO₂的混合氣。

反應(yīng)后混合氣體經(jīng)過換熱器與原料進行熱交換，以減少熱量損失，再經(jīng)冷凝器冷凝和氣液分離器分離及冷凍干燥，以分離未反應(yīng)的甲醇和水，使裂解氣中甲醇含量達(dá)到造氣規(guī)定質(zhì)量要求，完成造氣。

冷凝分離液為甲醇和水的混合物，全部送回原料液罐回收利用。

變壓吸附：甲醇裂解氣進變壓吸附壓力：1.60～1.65MPa-g；

本方案變壓吸附工藝采用5-1-2/P（5個吸附塔，1個塔同時吸附，2次均壓）的常壓解吸工作方式，每個吸附塔在一次循環(huán)中均需經(jīng)歷吸附（A）、一均降（E1D）、二均降（E2D）、順放（PP）、逆放（D）、沖洗（P）、二均升（E2R）、一均升（E1R）以及終充（FR）等九個步驟。

具體過程簡述如下：

a. 吸附過程

甲醇裂解氣自塔底進入吸附塔后，在其中裝填的多種吸附劑的依次選擇吸附作用下，以二氧化碳為主的雜質(zhì)等組分均被一次性吸附下來，得到產(chǎn)品氫氣經(jīng)調(diào)壓閥穩(wěn)壓后送出界區(qū)。

當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿(稱為吸附前沿)到達(dá)床層出口預(yù)留段某一位置時，關(guān)掉該吸附塔的原料氣進料閥和產(chǎn)品氣出口閥，停止吸附。吸附床開始轉(zhuǎn)入再生過程。

b. 均壓降壓過程

這是在吸附過程結(jié)束后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)的較高壓力的氫氣放入其它已完成再生的較低壓力吸附塔的過程，該過程不僅是降壓過程，更是回收床層死空間氫氣的過程，本流程共包括了二次的均壓降壓過程，因而可保證氫氣的充分回收。

c. 順放過程

順放過程是在一次均壓降壓過程結(jié)束后，將吸附塔中剩余的氫氣順著吸附方向，對另外一個吸附塔進行沖洗。該氫氣將用作吸附劑的再生氣源。

d. 逆放過程

在順放過程結(jié)束后，吸附前沿已達(dá)到床層出口。這時，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵两咏?，此時被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中大量解吸出來，解吸氣經(jīng)過阻火消音器直接放空。

e.沖洗過程

逆放結(jié)束后，為使吸附劑得到*的再生，用順放的氫氣逆著吸附方向沖洗對吸附床層，進一步降低雜質(zhì)組分的分壓，使被吸附的雜質(zhì)*解吸，吸附劑得以*再生。解吸氣經(jīng)過阻火消音器直接放空。

f. 均壓升壓過程

在沖洗再生過程完成后，用來自其它吸附塔的較高壓力氫氣依次對該吸附塔進行升壓，這一過程與均壓降壓過程相對應(yīng)，不僅是升壓過程，而且更是回收其它塔的床層死空間氫氣的過程，本流程共包括了連續(xù)二次均壓升壓過程。

g. 產(chǎn)品氣升壓過程

在二次均壓升壓過程完成后，為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保證產(chǎn)品純度在這一過程中不發(fā)生波動，需要通過升壓調(diào)節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)地用產(chǎn)品氫氣將吸附塔壓力升至吸附壓力。

經(jīng)這一過程后吸附塔便完成了一個完整的“吸附-再生”循環(huán)，又為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。五個吸附塔在執(zhí)行程序的安排上相互錯開，構(gòu)成一個閉路循環(huán)，以保證原料氣連續(xù)輸入和產(chǎn)品氫氣不斷輸出。產(chǎn)品氫氣通過緩沖罐后送至下游用氫工段。