一、氫氣用途      氫氣是主要的工業(yè)原料,也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體,在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細有機合成、航空航天等方面有著廣泛的應用。      電解法制取氫氧化鈉、氯酸鈉等氯堿裝置產(chǎn)生大量氫氣,主要用途有:      1.氫氣與氯氣反應制取鹽酸;      2.煅燒紅寶石;      3.制甲醇產(chǎn)品(須配套CO氣,如黃磷尾氣、電石爐尾氣、含CO煤氣等);      4.加氫項目,如粗苯加氫、苯加氫、不飽和烴加氫項目等;      5.小合成氨;      6.作燃料用;      7.罐裝氫氣產(chǎn)品等。
二、氯酸鈉尾氣凈化技術     1.尾氣來源     氯堿工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,是基礎化工原料的生產(chǎn)供應行業(yè),其堿、氯、酸等產(chǎn)品廣泛地應用于建材、化工、冶金、造紙、紡織、石油等工業(yè),在整個國家工業(yè)體系中占據(jù)著十分重要的基礎性地位。     氯堿工業(yè)所涉及的產(chǎn)品包含:燒堿、聚氯乙烯、鹽酸、液氯、氯化鈣、氯化鋇、三氯化鐵、漂白劑、甲烷氯化物、環(huán)氧化合物、氯溶劑、氯化石蠟、金屬鈉、氯酸鈉、高氯酸鈉、氯酸鉀、高氯酸鉀、直鏈烴、芳烴氯化物等有機、無機化工產(chǎn)品200余種。 氯堿工業(yè)以工業(yè)鹽(氯化鈉)為原料,電解工業(yè)鹽水制成氫氧化鈉、鹽酸、氯氣、氫氣。如電解法制燒堿裝置、氯酸鈉裝置在電解過程中均產(chǎn)生大量含氫尾氣。如氯酸鈉尾氣中氫氣含量高達95%以上,含有氧氣、氯氣、水蒸汽等,詳細組成如下:
尾氣名稱
組成(V%)
備注
H2
O2
Cl2
O2最高可達5%~7%
還含水蒸汽
氯堿鹽尾氣
~96.5%
~3.5%
≤65mg/Nm3
     可以看出,以電解法生產(chǎn)氫氧化鈉、氯酸鈉行業(yè),將產(chǎn)生大量的含氫尾氣。     2.氯酸鈉尾氣凈化工藝簡介     從氯酸鈉尾氣組成可以看出,尾氣中主要雜質組分有氧氣和氯氣。在環(huán)保方面,氯酸鈉尾氣中要求Cl2≤65mg/Nm3即可直接排放。但作為化工原料氣,要求尾氣中Cl2≤1ppm甚至更低。其凈化工藝如下:     從電解(氫氧化鈉、氯酸鈉)裝置出來的含氫尾氣,首先經(jīng)多級堿洗粗脫氯處理,以脫出尾氣中絕大部分氯氣。然后進行精脫氯處理,脫除尾氣中殘余的氯氣。最后進入脫氧處理,將尾氣中氧氣予以脫除,確保凈化后的氫氣輸送及運輸?shù)陌踩=?jīng)脫氧后的氫氣,即可直接作為工業(yè)氫氣利用。
      3.氯酸鈉尾氣凈化工藝流程簡圖
      4.產(chǎn)品規(guī)格     氫氣中含Cl2≤1ppm(可按業(yè)主提出要求進行設計)。      5.承包范圍      成都天成碳一化工有限公司可提供100~20000Nm3/h不同規(guī)模的含氫尾氣凈化裝置的技術轉讓、工程設計、部分硬件或工程總承包。
三、工業(yè)上氫氣來源途徑     氫氣是一種清潔能源,氫氣來源途徑很多,在工業(yè)上主要有以下幾種途徑:     1.電解水制氫     多采用鐵為陰極面,鎳為陽極面的串聯(lián)電解槽(外形似壓濾機)來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣,陰極出氫氣。該方法成本較高,但產(chǎn)品純度大,可直接生產(chǎn)99.7%以上純度的氫氣。 H2O電解=O2↑+2H2↑      2.水煤氣(煤或焦炭造氣)制氫      用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣。      C+H2O→CO+H2+Q      凈化后再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2。      CO+H2O→CO2+H2      可得含氫量在80%以上的氣體,再通過濕法或干法脫去CO2,最后提純獲得氫氣產(chǎn)品,這種方法制氫成本較低、產(chǎn)量很大,設備較多,投資大,對于大規(guī)模用氫項目裝置,如合成氨廠多用此法。      成都天成碳一化工有限公司可提供千方級中小規(guī)模的煤造氣或焦炭造氣制一氧化碳、制氫技術。      3.天然氣制氫      天然氣制取的氫氣產(chǎn)量很大,常用于汽油加氫,石油化工和化肥廠所需的氫氣,這種制氫方法在世界上很多國家都采用,國內大型的化肥廠、石油化工基地等都用這方法制氫氣。      成都天成碳一化工有限公司可提供不同規(guī)模的天然氣制氫技術。       4.焦爐煤氣制氫      焦爐煤氣制氫可采用冷凍法或變壓吸附制氫。將初步提凈的焦爐氣加壓,經(jīng)冷凍處理,使其他氣體液化而剩下氫氣;或經(jīng)變壓吸附即可獲得氫氣。      成都天成碳一化工有限公司可提供不同規(guī)模的焦爐煤氣制氫技術。       5.甲醇裂解制氫      甲醇裂解制氫是利用甲醇和脫鹽水在催化劑作用下,甲醇分解為氫氣和一氧化碳,一氧化碳和水反應生成氫氣和二氧化碳,最后將含有氫氣和二氧化碳的混合氣經(jīng)脫碳處理即可獲取氫氣產(chǎn)品。甲醇裂解制氫適用于中小規(guī)模的用氫項目。      成都天成碳一化工有限公司可提供不同規(guī)模的甲醇裂解制氫技術。      6.電解食鹽水的副產(chǎn)氫      在氯堿工業(yè)中副產(chǎn)多量較純氫氣,除供合成鹽酸外,還可經(jīng)提純生產(chǎn)普氫或純氫。      成都天成碳一化工有限公司可提供不同規(guī)模的電解行業(yè)副產(chǎn)氫氣凈化技術。
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