S0SG1團 體 標 準C4氯堿副產(chǎn)氫純化技術(shù)規(guī)范n5發(fā)布 5實施中國氯堿工業(yè)協(xié)會 發(fā)布中國標準出版社 出版C4中國氯堿工業(yè)協(xié)會于1年成立是我國成立最早的全國性工業(yè)協(xié)會之一。中國氯堿工業(yè)協(xié)會團體標準按中國氯堿工業(yè)協(xié)會團體標準管理辦法進行制定和管理。中國境內(nèi)的團體和個人均可提出制修訂中國氯堿工業(yè)協(xié)會團體標準的建議并參與有關(guān)工作。本文件實施過程中如發(fā)現(xiàn)需要修改或補充之處請將意見和有關(guān)資料寄送中國氯堿工業(yè)協(xié)會以便修訂時參考。地址天津市南開區(qū)白堤路6號天津電子科技中心5室郵編電話。在互聯(lián)網(wǎng)及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等在互聯(lián)網(wǎng)及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等?？赏獠坏靡匀魏涡问交蛉魏问侄螐?fù)制再版或使用本標準及其章節(jié)包括電子版影印件或發(fā)布本標準版權(quán)為中國氯堿工業(yè)協(xié)會所有除了用于國家法律或事先得到中國氯堿工業(yè)協(xié)會的許C4C4目 次前言 Ⅲ范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1通用要求技術(shù)要求技術(shù)指標

…………………2…………………3…………………5附錄A資料性)氯堿副產(chǎn)氫純化典型工藝流程框圖 6附錄B資料性)吸附劑水分吸附容量和部分氣體的沸點 8參考文獻 9Ⅰ前 言本文件按照標準化工作導(dǎo)則 第1部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國氯堿工業(yè)協(xié)會標準化工作委員會提出并歸口。本文件主要起草單位山東大地鹽化集團有限公司。本文件參與起草單位陜西北元化工集團股份有限公司福建環(huán)洋新材料有限公司廣東永恒化學(xué)制劑有限公司山東昊邦化學(xué)有限公司佳安氫源重慶新能源科技股份有限公司。本文件主要起草人孫文勇徐生智郁翔高謙李迎堂江風(fēng)董俊杰張軍鋒陳天劉超亮孫文杰、吳紅曉袁曉波王奮中單海龍宋增榮張隆剛宋濤張國奇。本文件由中國氯堿工業(yè)協(xié)會負責(zé)管理和解釋。ⅢC4C4PAGEPAGE3PAGEPAGE2氯堿副產(chǎn)氫純化技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了氯堿副產(chǎn)氫氣純化的通用要求技術(shù)要求和指標要求等內(nèi)容。本文件適用于氯堿副產(chǎn)氫氣的純化其他氫氣純化亦可參考。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中注日期的引用文件僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件。1氫氣第1部分工業(yè)氫2氫氣 第2部分純氫高純氫和超純氫7鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范4質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫0工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范8爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范7氫氣站設(shè)計規(guī)范5工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范4工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范6工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范3石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計標準術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)m采用變壓吸附冷凍分離膜分離和化學(xué)吸收技術(shù)中的一種或技術(shù)組合從氯堿副產(chǎn)氫中提純氫氣的制氫系統(tǒng)。變壓吸附技術(shù)y基于多孔性固體物質(zhì)吸附劑內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附作用通過周期性壓力變換實現(xiàn)氣體分離和提純的技術(shù)。冷凍分離技術(shù)y基于物質(zhì)在不同溫度下呈現(xiàn)不同物理性質(zhì)的原理通過降低混合物中各組分的凝固點來實現(xiàn)分離的技術(shù)。

膜分離技術(shù) y在分子水平上利用不同粒徑分子的混合物通過半透膜時實現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)。化學(xué)吸收技術(shù)y利用化學(xué)吸收溶劑對雜質(zhì)氣體進行吸收實現(xiàn)分離的技術(shù)。通用要求純化系統(tǒng)宜根據(jù)氯堿副產(chǎn)氫的氫氣成分及純化設(shè)備的特點確定采用變壓吸附冷凍分離膜分離化學(xué)吸收等一種或多種聯(lián)合工藝。副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的再生氣可根據(jù)需要回收利用或直接排入大氣。當回收利用時應(yīng)根據(jù)要求分別設(shè)置再生氣儲罐壓縮機或羅茨風(fēng)機等。當排入大氣時應(yīng)當符合國家及地區(qū)對環(huán)境保護工業(yè)衛(wèi)生制定的有關(guān)排放標準。環(huán)境溫度根據(jù)建設(shè)地址的氣象條件和具體情況確定副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度。在沒有確定的數(shù)據(jù)時工作環(huán)境溫度宜按小于0℃考慮。副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)所處場所各部分危險區(qū)域的范圍及等級的劃分應(yīng)符合8和7的規(guī)定。氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)是確保氫氣生產(chǎn)過程順利進行生產(chǎn)安全的技術(shù)措施。自控系統(tǒng)應(yīng)滿足工藝要求宜設(shè)置自適應(yīng)優(yōu)化操作系統(tǒng)以保證較高的氫氣回收率和氫氣產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)置故障診斷和程序切換系統(tǒng)以確保系統(tǒng)安全性及不間斷輸出氫氣。自動控制系統(tǒng)應(yīng)能承受可能事故的發(fā)生當故障發(fā)生時能及時報警停車并進行妥善處理。氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的管路附件的材質(zhì)選擇應(yīng)符合5和6的規(guī)定;氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的管道保溫應(yīng)符合B4的規(guī)定氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)的管道防腐應(yīng)符合7的規(guī)定。氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置氫氣濃度檢測報警系統(tǒng)。氫氣濃度檢測報警系統(tǒng)應(yīng)符合3的要求。氯堿副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)出口宜設(shè)置氫氣純度在線檢測儀。純化系統(tǒng)使用的冷卻水水質(zhì)應(yīng)符合0的要求。氫氣壓縮機前宜設(shè)置氫氣緩沖罐。氫氣緩沖罐容積滿足副產(chǎn)氫純化系統(tǒng)生產(chǎn)需求。氫氣壓縮機的選型需根據(jù)氫氣壓縮機進氣排氣壓力氫氣流量氫氣純度的要求進行合理選擇包括但不限于選用活塞式隔膜式離心式等類型壓縮機。真空泵氫氣壓縮機等動力設(shè)備應(yīng)配置防爆型電動機電力裝置設(shè)計應(yīng)符合8的規(guī)定。當氫氣壓縮機等動力設(shè)備布置在廠房內(nèi)時防爆等級不低于8規(guī)定的當氫氣壓縮機等動力設(shè)備布置在室外或敞開式半敞開式廠房時防爆等級不低于8規(guī)定的。氫氣壓縮機應(yīng)設(shè)置安全閥。安全閥應(yīng)裝鉛封排出的氫氣應(yīng)接至室外。氫氣壓縮機的進氣管設(shè)置高低壓超限報警裝置高低壓超限停機聯(lián)鎖排氣管設(shè)置高壓超限報警裝置高壓超限停機聯(lián)鎖。泄放管宜設(shè)計成垂直方向其口徑應(yīng)不小于泄放裝置的出口直徑。技術(shù)要求變壓吸附技術(shù)工藝流程自氯堿裝置來低壓氫氣經(jīng)壓縮機壓縮升壓后輸送至凈化工序在凈化工序氫氣進入脫氯塔脫氧塔冷卻后進入吸附塔將水分氨3一氧化碳二氧化碳2氮2等雜質(zhì)除去。通過壓縮機進一步壓縮送至充裝工序充裝至管束式集裝箱供客戶使用。工藝流程框圖典型的變壓吸附工藝流程見附錄A中圖。主要設(shè)備氫壓機脫氯塔脫氧塔吸附塔等。吸附劑選擇吸附塔用吸附劑主要有活性炭分子篩活性氧化鋁和硅膠。企業(yè)宜根據(jù)各自工況選擇適宜的吸附劑。不同溫度下吸附劑水分吸附容量見附錄B中表。吸附床結(jié)構(gòu)要求宜采用包含多個吸附層的氫氣純化吸附床結(jié)構(gòu)。在多層吸附床中各個吸附層材料的選擇尺寸的設(shè)計以及排布方式均由上游原料氣組分和下游目標產(chǎn)品純度來確定。適用范圍主要適用于氯堿副產(chǎn)氫等粗氫制備后的純化。冷凍分離技術(shù)工藝流程原料氣經(jīng)過預(yù)處理除去部分雜質(zhì)后進入低溫冷凝裝置根據(jù)雜質(zhì)氣體的沸點實現(xiàn)氣體分離。工藝流程框圖典型的冷凍分離工藝流程見圖。主要設(shè)備壓縮機換熱器節(jié)流閥等。分離溫度要求宜根據(jù)氫原料氣所含雜質(zhì)氣體在低于其自身沸點但高于氫氣沸點的溫度來液化分離溫度。部分氣體的沸點見表。應(yīng)用多級冷凝冷凍分離技術(shù)的純化效果很大程度上由操作壓力與溫度決定操作壓力越高溫度越低氫氣純化程度越高但同時裝置能耗也會相應(yīng)增加。純化分離單元宜采用多級冷凝工藝以確保原料氣的充分冷凝。適用范圍主要適用于氫含量不小于5的原料氣回收氫產(chǎn)氫純度高。膜分離技術(shù)工藝流程原料氣經(jīng)過預(yù)處理除去部分雜質(zhì)后進入膜分離裝置實現(xiàn)高純度的氫氣純化。工藝流程框圖典型的膜分離工藝流程見圖。主要設(shè)備膜分離器分離罐壓縮機冷卻器等。膜種類要求分離膜主要包含高分子聚合物膜無機膜金屬鈀膜等。膜材料要求主要聚合物膜材料包括聚砜聚酰亞胺醋酸纖維聚醚酰亞胺等材料其結(jié)構(gòu)類型主要分為中空纖維型與螺旋纏繞型。無機膜類型主要有陶瓷膜金屬膜碳分子篩膜等。組合工藝要求膜分離工藝宜與其他純化技術(shù)結(jié)合降低投資成本和能耗提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。適用范圍適用于較小規(guī)模且對氫氣純度要求高的純化過程。化學(xué)吸收技術(shù)工藝流程利用化學(xué)吸收溶劑對雜質(zhì)氣體進行吸收達到純化的目的并在特定條件下對吸收雜質(zhì)后的溶劑進行再生實現(xiàn)溶劑的循環(huán)利用。工藝流程框圖典型的化學(xué)吸收工藝流程見圖。C4C4PAGEPAGE7PAGEPAGE6主要設(shè)備吸收塔換熱器壓縮機再生塔等化學(xué)吸收溶劑選取常用的化學(xué)吸收溶劑為醇胺溶液和熱碳酸鉀溶液。雜質(zhì)氣體脫除部分吸收溶液及其氣體脫除見表。表1部分吸收溶液及其氣體脫除序號吸收溶液脫除氣體種類1甲基二乙醇胺溶液選擇性脫除酸氣提濃2熱碳酸鉀酸性氣體脫除3MDEA混合溶液同時脫除H2S和CO2適用范圍適用于氫氣中特定組分的脫除。技術(shù)指標氯堿副產(chǎn)的工業(yè)氫應(yīng)符合1的規(guī)定。氯堿副產(chǎn)的純氫高純氫超純氫應(yīng)符合2的規(guī)定。氯堿副產(chǎn)的質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣應(yīng)符合4的規(guī)定。典型變壓吸附工藝流程框圖

附 錄A資料性)氯堿副產(chǎn)氫純化典型工藝流程框圖典型的變壓吸附工藝流程見圖。抽空再生流程沖洗再生流程圖1典型變壓吸附工藝流程框圖典型冷凍分離工藝流程框圖典型的冷凍分離工藝流程見圖。圖2典型冷凍分離工藝流程框圖典型膜分離工藝流程框圖典型的膜分離工藝流程見圖。圖3典型膜分離工藝流程框圖典型化學(xué)吸收工藝流程框圖典型的化學(xué)吸收工藝流程見圖。圖4典型化學(xué)吸收工藝流程框圖附 錄B資料性)吸附劑水分吸附容量和部分氣體的沸點不同溫度下吸附劑水分吸附容量不同溫度下吸附劑水分吸附容量見表。表1不同溫度下吸附劑水分吸附容量序號℃吸附容量/分子篩活性氧化鋁硅膠152022016235553405<3<1559<1約0部分氣體的沸點部分氣體的沸點見表。表2部分氣體的沸點序號氣體℃1H282N263CO54CO255CH436C2H66參 考 文 獻2氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程7建筑物防雷設(shè)計規(guī)范6加氫站技術(shù)規(guī)范3變壓吸附提純氫系統(tǒng)技術(shù)要求3氣瓶安全技術(shù)規(guī)程危險化學(xué)品安全管理條例中華人民共和國國務(wù)院令第5號)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中華人民共和國國務(wù)院令第9號