第32卷第9期 2012年9月
品品品品品品品燃气气源与加工利用
煤气与热力 GAS &HEAT
Vol. 32 No. 9 Sep.2012
焦炉煤气CO2吸收增强法制氢的操作条件分析
王逊.2
（1.中国科学院工程热物理研究所，北京100190；2.中国科学院能源动力研究中心，
江苏连云港222047）
摘要：对焦炉煤气CO，吸收增强法制氢工艺，根据对合成气氢气摩尔分数、CO，摩尔分
数、氢氨气产率及反应器热单衡的要求，确定了制氢反应器制氢温度、制氢压力、水碳比、钙碳比等参数取值范围。在制氢反应器性能模拟基础上，分析了合成气制备、吸收剂再生、合成气分离、热功转化单元的物质能量关联，得到制氢操作条件对焦炉煤气能量转化效率的影响。当制氢压力取2.5 MPa、制氢温度取985K、钙碳比≥0.8、水碳比≥4.1时，焦炉煤气能量转化效率可达78%。
关键词：CO，吸收增强制氢；合成气；焦炉煤气能量转化效率；制氢操作参数
中图分类号：TU996
文献标识码：B
文章编号：1000-4416(2012)090B25-05
AnalysisonOperationConditionsofHydrogenProductionfromCoke
OvenGaswithCO,AdsorptionEnhancedProcess
WANGXun
Abstract:For hydrogen production from coke oven gas with CO, adsorption enhanced process, the parameter range of hydrogen production reactor, such as temperature, pressure, water-to-carbon ratio, calcium-to-carbon ratio and so on are determined according to the requirements for hydrogen molar frac-tion in syngas, CO, molar fraction, hydrogen yield and reactor heat balance. Based on the performance simulation of the hydrogen production reactor, the energy correlation among syngas production unit, ab sorbent regeneration unit, syngas separation unit and heat power conversion unit is analyzed, and the in-fluence of operation conditions for hydrogen production on coke oven gas energy conversion efficiency is investigated. The coke oven gas energy conversion efficiency can reach 78% under pressure of 2. 5 MPa, temperature of 985 K, calcium-to-carbon ratio of equal to or greater than 0.8 and water-to-carbon ratio of equal to or greater than 4. 1.
Key words:hydrogen production with CO, adsorption enhanced process; gas energy conversion efficiency;operation parameter for hydrogen production
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概述
焦炉煤气制氢是工业副产煤气综合利用的重要
方向。变压吸附(PSA)技术和膜分离技术可高效实现氢与甲烷等组分的分离，并已取得良好的技术经
基金项目：国家自然科学基金项目（50876012）
syngas;
coke oven
济效益[1-3]。焦炉煤气中的氢被回收后，剩余的甲烷、CO等组分成为解吸气，以燃烧发电、生产代天然气、深冷液化制LNG等热化学[4-7]方法加以转化利用。为了更多地从焦炉煤气中回收氢气，文献[8-
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