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用处理后的煤气逆着吸附方向将预处理塔加压至吸附压力，至此预处理塔就又可以进行下一次吸附了。 (3)
变压吸附工序
本装置变压吸附（PSA）工序采用5-1-3 PSA工艺，即装置由五个吸附塔组成，其中一个吸附塔始终处于进料吸附状态，其工艺过程由吸附、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压和产品最终升压等步骤组成，具体工艺过程如下：
经过预处理后的焦炉煤气自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的粗氢气，从塔顶排出送净化工序。
当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。
吸附剂的再生过程依次如下： a. 均压降压过程
这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，这一过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间氢气的过程，本流程共包括了三次连续的均压降压过程，以保证氢气的充分回收。 b. 顺放过程
在均压回收氢气过程结束后，继续顺着吸附方向进行减压，顺放出来的氢气放入顺放气缓冲罐中混合并储存起来，用作吸附塔冲洗的再生气源。 c. 逆放过程
在顺放结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。 d. 冲洗过程
逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用顺放气缓冲罐中储存的氢气逆着吸附方向冲洗吸附床层，进一步降低杂质组分的分压，并将杂质冲洗出来。冲洗再生气也送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。 e. 均压升压过程
在冲洗再生过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进
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行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死空间氢气的过程，本流程共包括了连续三次均压升压过程。 f. 产品气升压过程
在三次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力。
经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了准备。
五个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有一个吸附塔处于吸附状态)即可实现气体的连续分离与提纯。
(4) 净化工序
从变压吸附（PSA）工序来的氢气是含有少量氧气的粗氢气，纯度尚达不到要求，需要净化。粗氢气首先进入常温脱氧塔，在其中装填的新型常温Pd催化剂的催化下，氧和氢反应生成水，然后经冷却器冷却至常温，再进入由两个干燥塔、一个预干燥塔、一台分液罐、两台换热器等组成的等压TSA干燥系统。经干燥后的产品氢即可达到纯度99.999%、氧含量小于1ppm、露点低于-65℃的要求。
等压TSA干燥系统的工艺过程如下：
脱氧后的氢气首先经流量调节回路分成两路。其中一路直接去干燥塔，其中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。
干燥塔的再生过程包括加热再生和吹冷两个步骤。在加热再生过程中，另一路再生氢气首先经预干燥塔进行干燥，然后经加热器升温至140～160℃后冲洗需要再生的干燥塔，使吸附剂升温、其中的水分得以解吸出来，解吸气经冷却和分液后再与另一路氢气回合，然后去处于干燥状态的干燥塔进行干燥。在吹冷过程中，再生氢气直接去处于再生状态的干燥塔，将干燥塔温度降至常温，然后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干燥，然后经冷却和分液后再与另一路氢气回合，最后去处于干燥状态的干燥塔进行干燥。
为提高装置的可靠性和在线处理事故的能力，预处理系统设计旁路跨线，可以切除检修。
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工艺流程简图见附图
4) 装置的主要技术特点
★ 本装置可靠的TSA预处理可有效脱除原料气中的重组分杂质，保证了PSA吸附
剂的长期使用，提高了装置的适应能力，并且不会形成对环境的污染。 ★ 本装置预处理采用一段TSA净化，并且安排在压缩三段之后，因此投资省且不会
有萘堵塞问题。再生过程也不产生二次污染。
★ PSA工序采用5-1-3 流程，与经典的5-1-2流程相比增加一次均压次数，可以最
少的吸附床实现了三次均压，提高了氢气回收率，降低了装置运行成本。 ★ 本装置的顺放气缓冲技术，可避免传统冲洗再生流程中的二次污染问题，使吸附
剂再生效果更好。
★ 净化工序采用先进的常温脱氧新工艺，可降低装置投资和运行费用。
★ 本装置先进的PSA专用软件在某个吸附塔出现故障时，可自动将故障塔切除，转
入四塔操作，并且不影响处理能力，只是收率有少量下降。这一功能大大地提高了装置运行的可靠性。
5) 装置切塔后的运行参数
5-1-3PSA工艺操作灵活，可以组合多种运行方式，在计算机程序控制下， 可五塔运行，需要时（如出现故障）也可自动切换至实现四塔、三塔运行，这样就大大地提高了装置运行的可靠性。切塔后的相关运行参数见下表。
运行方式及相关运行参数表 吸 附 塔总 数 五塔 五塔 四塔
6) 公用工程消耗 序号 项 目 规格要求 220V 50HZ 单 位 KWh/h 消耗指标 使用情况 备 注 10 连续 照明、仪表用 流 程 5-1-3 5-1-2 4-1-2 在线吸附床数 1 1 1 均压次数 3 2 2 处理气量氢气回产氢量Nm3/h 3Nm/h 收率 % 2700 83 1344.6 2700 2700 81 75 1312.2 1215.0 8
1 2 3 4 5 6 电 循环水 生活用水 380V 50HZ 10KV 50HZ ≤35℃ 0.4～0.5MPa.G KWh/h KWh/h t/h t/h t/h Nm3/h Nm3/次 3.0 ～450 40 1 0.5 50 500 连续 连续 连续 间断 间断 连续 间断 压缩机用 压缩机用 加热器用 仪表及程控阀用 开车置换用 饱和蒸气 0.8～1.0Mpa 仪表氮 压力>0.4MPa 氮 气 压力>0.4MPa 7) 装置的控制功能 7.1 基本控制功能 7.1.1 顺序控制
本装置的顺序控制功能要求对全部程控开关阀进行可靠的开关控制，保证各程控开关阀按照工艺给定的条件和顺序开关，实现PSA装置的正常切换工作。所有程控开关阀均由进口防爆电磁阀驱动，所有程控阀均带阀位传感器。
计算机可随时监控、显示所有程控阀的动作情况，并可对程控阀故障进行自动报警和联锁处理。顺序控制功能还可实现多种切塔和恢复的控制，运行多套程序。
7.1.2 均压速度调节
PSA装置在运行过程中，吸附塔除在吸附状态外，都处在某种降压和升压过程中，这些过程中都要求气流均衡、稳定，特别是均压过程如果太快将严重影响吸附剂的使用寿命，因而本装置的程控阀门都具有开启速度调节功能，可控制均压的速度，保证吸附剂的长期使用。 7.1.3回路调节
本装置控制系统的回路调节功能可实现可靠的PID调节、串级调节、分程调节等多种控制功能，保证PSA系统的稳定可靠运行，所有控制回路均由计算机进行监控，参数修改方便。并可自动对各参数的异常进行报警和联锁处理。
7.1.4 自适应随动控制
对于影响吸附效果的关键调节回路：产品气升压回路和冲洗控制回路采用自适应随动控制，可使产品气升压过程和冲洗过程能随着其它吸附参数自动调整，始终符合工艺的理想调节曲线。 7.1.5优化控制
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控制系统的优化控制功能是可依据PSA进料量的大小，和产品氢气的纯度自动地调整影响吸附的最主要参数：吸附循环时间参数，在保证装置产品的纯度的同时保证装置的产量最大，使装置自动处于最佳运行状况。
7.1.6 联锁控制
控制系统的联锁控制可实现：压缩机故障时的自动保护，吸附塔故障时的自动联锁切除，压缩机或系统超压时自动联锁放空与保护，系统超温或燃气泄漏时的安全联锁，产品质量不合格时的联锁放空控制等。 7.1.7压缩机控制
本装置压缩机的参数监控与调节由控制系统PLC控制，监控参数包括：各级压力、温度监控、润滑油压力、温度监控联锁，压缩机出口压力调节，联锁放空调节等。 7.1.8 管理功能
本装置控制系统应实现如下的管理功能：可以进行完善直观的工艺流程监控与动态显示，显示画面为汉化显示，控制系统应具有故障自诊断功能，历史趋势记录功能，事故记录功能、各种操作记录功能、自动报表打印功能，本装置还应提供两级网络和三级管理功能，可与工厂管理系统进行联网。
显示与操作画面： 总貌图
工艺流程详图（多幅） 报警画面 调节回路棒图 参数设定 参数优化 阀门状态 阀门操作 动力设备监控
历史趋势（压力、流量、温度、液位、纯度等） 实时趋势（压力、流量、温度、液位、纯度等） 打印： 班报表 日报表
