氢气干燥技术方案

4000N m3/h氢气干燥装置

技

术

方

案

二Ｏ一一年三月

概要：成都高科达科技有限责任公司简介

成都高科达科技有限责任公司是一家新兴高科技民营企业，主要从事石油化工、化肥、电子、冶金、生物、环保等领域的工业气体制备、分离、提纯：并从事气体分离工程的技术开发、技术咨询、工程技术转让，工程设计，并提供相关成套装置和相关设备的研究、开发、设计、生产及技术服务的高科技企业。

高科达拥有一批西南化工设计院长期从事分离工程研究的资深专家，以设计院PAS工艺、自控仪表、催化剂等主要研究室的教授级工程师组成公司技术团队，他们都负责和参与过几十套不同类型、不同规模的气体分离装置的科研开发、工艺设计、运行调试等工作,其技术和经验及工程开发能力具有雄厚的技术底蕴，可针对不同用户的具体条件和要求，为用户提供最先进最合理最经济的工艺解决方案。目前，本公司可为用户提供从各种气源中分离提纯氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等的气体分离成套技术；提供各种规格的密封寿命可达 100 万次以上的气动、液动阀门；提供各种吸附剂、脱硫剂、催化剂、脱氧剂；提供变压吸附控制系统及工业装置的改造、升级技术服务。依托公司员工雄厚的技术底蕴，对以往的数种分离提纯工艺流程进行了多处改进，使装置在产品质量、分离效率、有效气体回收率等方面得到相应提高和改善，并大大降低了装置投资和能耗。本公司于国内知名研究院合作开发出符合国家环保的新的提氢新工艺（部分已申请专利）降低了氢气的成本。

本公司是以“精湛、卓越、诚信”为宗旨，给企业提供“一流的服务一流的品牌一流的技术”，为企业获得了显著的经济效益是

我们永远追求的目标！

我们代理的制氮、制氧品牌的用户不仅包括林德、普莱克斯、杜邦等著名跨国公司，还包括一汽、中石化、中海油、青岛啤酒、上海造币厂、力诺集团、富士康集团、三角轮胎、江苏双良集团、杭氧集团、徐州矿务集团等许多国内知名企业。

1 基本技术数据

1.2.1原料气条件

（1）原料气成份

氢气：＞99%

含水饱和。

（2）原料气压力：～0.5 MPa。

1.2.2产品氢气要求

露点：<-10℃

装置操作弹性： 30～110％

设计操作时数： 8000小时

2 技术规格及项目范围

2.1 项目范围

本项目包括4000Nm3/hTSA干燥装置成套设备。成都高科达科技有限责任公司负责干燥单元的供货。

2.2 机组设备组成

2.2.1 工艺流程简述

来自界外的氢气经气水分离器分离掉气体中所携带机械水后，进入由两个干燥塔、一个预干燥塔、1台分液罐、一台加热器和一台冷却器等组成的等压再生干燥工序（TSA）。经干燥后的产品氢即可达到露点低于 -10℃的要求。

等压TSA干燥系统的工艺过程如下：

界外来的氢气首先经流量调节回路分成两部分。其中一部分直接去干燥塔，干燥塔装填的干燥剂将氢气中的水分吸附下来，使氢气得以干燥。在一台干燥塔处于

干燥的状态下，另一台干燥塔处于再生过程，两塔交替进行干燥和再生，达到连续生产的目的。

干燥塔的再生过程包括加热再生和干燥床层冷却两个步骤。在加热再生过程中，一部分再生氢气首先经预干燥塔进行干燥，然后经加热器升温至约160℃后冲洗需要再生的干燥塔底部冲洗其吸附床层，使干燥剂温度升高并将其中的水分解吸出来，同时将解吸出来的水分冲洗出干燥塔，自干燥塔出来的再生气经冷却和分液后与氢气进入干燥器入口总管汇合，并一起去干燥塔进行干燥。

在干燥床层冷却过程中，再生氢气直接自处于再生状态的干燥塔顶部进入，将干燥塔温度逐渐降至常温，再经加热器加热后去预干燥塔，对预干燥塔中的干燥剂进行加温脱附其中的水分，使干燥塔得以再生，再生气经冷却和分液后与氢气入干燥器总管汇合。

2.2.2 主要设备见

3.3

2.3 总体要求

2.3.1装置设计原则

装置设计要根据本工程的要求，结合目前国内及国际同行业技术发展的水平，积极采用先进技术，保证其装备水平为国内领先水平。

(1)设计符合国家、行业和地方有关法律、法规、标准和有关规定。

(2)在保证产品质量的前提下，力争节约投资。

(3)采用成熟稳定、实用可靠的工艺和设备，技术装备水平达到国内领先。

(4)控制水平要先进、可靠、实用，确保产品质量。

2.3.2适用标准

《氢气站设计规范》（GB50177）

《建筑设计防火规范》（GB50016）

《钢制压力容器》（GB150）

《管壳式换热器》（GB151）

《钢制塔式容器》(JB4710)

《钢制压力容器-分析设计标准》(JB4732)

《压力容器安全技术监察规程》1999版

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058）

《电力工程电缆设计规范》（GB50217）

《建筑物防雷设计规范》（GB50057）

《爆炸性气体环境用电气设备》（GB3836.14）

除执行以上标准外，还应执行国家其他相关规范除执行以上标准外，还应执行其它现行国家标准和规范。

2.4工艺设施技术说明

2.4.1干燥装置

来自界外的原料气进入TSA干燥单元。该单元由2台干燥塔、1台预干燥塔、2台分液罐、2台换热器、控制阀和阀台以及其它辅助设施组成。

该单元的过程控制由自动化系统自动完成。

单元内所有设备和材料均由卖方成套供应。

2.5电气部分

2.5.1电气负荷计算：本装置需要考虑照明及检修电源。现场按2套250W照明灯

具计算。

2.5.2电气设备

干燥装置区域为防爆II区。

2.6控制系统

并入买方DCS。