[发明专利]含氢气、硫化氢的多组分气体的两步法变压吸附分离方法

权利要求书

1.含氢气、硫化氢的多组分气体的两步法变压吸附分离方法，其特征在于包含以下步骤：

①在第一变压吸附部分(脱硫化氢变压吸附部分)，所述原料气F中硫化氢组分被第一吸附剂床层吸附，得到一个脱除硫化氢的第一净化气G1；在第一吸附剂床层的再生过程得到一个富含硫化氢的第一吸附剂床层再生排放气PG1；

②在第二变压吸附部分(氢气提纯变压吸附部分)，第一净化气G1中非氢组分被第二吸附剂床层吸附，得到一个主要由氢气组成的的第二净化气G2；在第二吸附剂床层的再生过程得到一个硫化氢浓度低的第二吸附剂床层再生排放气PG2。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述原料气F为荒煤气GF一氧化碳变换制氢生成气之冷却分水后气体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

①第一变压吸附部分操作条件为：温度为30～50℃、压力为0.5～2.5MPa(绝压)、第一吸附剂床层使用吸附水的吸附剂1SA和吸附硫化氢的吸附剂1SB；第一净化气G1的硫化氢浓度低于35毫克/标准立方米；第一吸附剂床层再生排放气PG1体积流量与原料气F体积流量之比为1∶200～1∶3；

②第二变压吸附部分操作条件为：温度为30～50℃、压力为0.5～2.5MPa(绝压)、第二吸附剂床层使用多种吸附材料分层组合而成；第二净化气G2的氢气体积浓度高于95％；第二吸附剂床层再生排放气PG2硫化氢浓度低于50毫克/标准立方米，第二吸附剂床层再生排放气PG2的二氧化碳体积浓度高于10％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

①第一变压吸附部分操作条件为：温度为35～45℃、压力为0.8～2.0MPa(绝压)、第一吸附剂床层使用吸附水的吸附剂1SA(活性氧化铝类)和吸附硫化氢的吸附剂(硅胶类)1SB，吸附剂1SB空速为30～300标准立方米原料气/立方米吸附剂；第一净化气G1的硫化氢浓度低于15毫克/标准立方米；第一吸附剂床层再生排放气PG1体积流量与原料气F体积流量之比为1∶100～1∶5；

②第二变压吸附部分操作条件为：温度为35～45℃、压力为0.8～2.0MPa(绝压)；第二净化气G2的氢气体积浓度高于99％；第二吸附剂床层再生排放气PG2硫化氢浓度低于20毫克/标准立方米，第二吸附剂床层再生排放气PG2的二氧化碳体积浓度高于13％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

①第一变压吸附部分操作条件为：压力为1.0～1.5MPa(绝压)，吸附硫化氢的吸附剂(硅胶类)1SB的空速为50～200标准立方米原料气/立方米吸附剂；第一净化气G1的硫化氢浓度低于0.7毫克/标准立方米；第一吸附剂床层再生排放气PG1体积流量与原料气F体积流量之比为1∶50～1∶5；

②第二变压吸附部分操作条件为：压力为1.0～1.5MPa(绝压)；第二净化气G2的氢气体积浓度高于99.9％；第二吸附剂床层再生排放气PG2硫化氢浓度低于1毫克/标准立方米，第二吸附剂床层再生排放气PG2的二氧化碳体积浓度高于15％。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

荒煤气GF一氧化碳变换制氢过程操作条件为：一氧化碳转化率大于85％、氧气全部转化、有机硫转化率大于85％；一氧化碳变换催化剂床层操作条件为：平均反应温度低于350℃、压力为0.5～2.5MPa(绝压)、催化剂为耐硫变换催化剂、催化剂体积空速为300～2500标准立方米原料气/立方米催化剂、水蒸汽/一氧化碳之分子比为1.3～6.0；所述原料气F温度为30～50℃。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

荒煤气GF一氧化碳变换制氢过程操作条件为：一氧化碳转化率大于90％、氧气全部转化、有机硫转化率大于90％；一氧化碳变换催化剂床层操作条件为：平均反应温度低于300℃、压力为0.8～2.0MPa(绝压)、催化剂为耐硫变换催化剂、催化剂体积空速为500～2000标准立方米原料气/立方米催化剂、水蒸汽/一氧化碳分子比为1.5～4.5；所述原料气F温度为35～45℃。