《工业副产气制氢工艺与装备》系统介绍了我国主要含氢工业副产气制氢技术发展与工程应用现状。主要涉及工业副产气从气体净化处理、转化变换制氢、各类富氢气源提氢、氢气精制等制氢工艺与装备，覆盖工业副产气制氢所需的净化、催化转化、分离、提纯工艺全过程及主要设备配置，并对各类副产气制氢的成本及二氧化碳排放强度进行了计算和分析比较。全面阐述了工业副产气制氢全流程过程所涉及的净化与吸附材料、主要设备、控制与检测系统及工程技术的最新研究与应用进展。 本书可供高等院校与科研院所能源、化工等相关专业的教师、学者、学生参考，也可供化工、冶金、能源、环境保护等相关领域的科研人员、工程技术人员、项目规划与生产管理人员参考。

第1章 绪论001 1.1 制氢用工业副产气利用现状003 1.1.1 燃料利用004 1.1.2 工业氢等化工利用005 1.1.3 氢能利用013 1.2 工业副产气制氢技术 014 1.2.1 含CO副产气变换制氢技术014 1.2.2 含烃副产气转化制氢技术015 1.2.3 工业副产气提氢技术016 1.2.4 氢气精制技术017 1.3 工业副产气制氢工艺发展018 1.3.1 副产气净化工艺019 1.3.2 副产气直接提氢工艺021 1.3.3 转化变换提氢工艺023 1.3.4 变压吸附耦合提氢工艺025 1.3.5 高品质氢气精制工艺028 1.4 氢能发展与碳减排030 1.4.1 氢能推广应用030 1.4.2 工业副产气制氢与碳减排031 参考文献032 第2章 净化与分离材料034 2.1 概述035 2.2 净化材料036 2.2.1 脱硫剂036 2.2.2 脱氯剂043 2.2.3 脱砷剂044 2.2.4 脱羰基铁净化剂045 2.2.5 脱HCN净化剂045 2.2.6　二氧化碳吸收剂046 2.2.7　其他净化剂052 2.3　吸附材料053 2.3.1　沸石分子筛053 2.3.2　活性炭057 2.3.3　硅胶059 2.3.4　活性氧化铝060 2.3.5　载铜吸附剂061 2.3.6　碳分子筛063 2.4　精制材料064 2.4.1　脱氧催化剂064 2.4.2　干燥剂066 2.4.3　精制吸附剂068 2.4.4　膜净化材料071 2.5　新型吸附材料开发075 2.5.1　金属有机框架材料075 2.5.2　共价有机框架材料077 2.5.3　多孔聚合物材料079 2.5.4　钛硅多孔材料081 2.6　吸附剂的工业评价083 2.6.1　性能检测083 2.6.2　材料使用与维护091 2.7　展望094 参考文献095 第3章　工业副产气净化工艺100 3.1　概述101 3.2　除尘101 3.2.1　除尘技术101 3.2.2　除尘工艺106 3.3　脱有机物杂质109 3.3.1　脱焦油109 3.3.2　脱萘111 3.3.3　脱苯114 3.3.4　脱有机硫115 3.3.5　脱含氧有机物120 3.3.6　脱其他有机物杂质122 3.4　脱无机物杂质124 3.4.1　脱无机硫124 3.4.2　脱磷136 3.4.3　脱砷139 3.4.4　脱卤化物142 3.4.5　脱氮氧化物144 3.4.6　脱氧146 3.4.7　脱氨149 3.5　脱碳150 3.5.1　脱碳技术150 3.5.2　脱碳工艺156 3.6　展望159 参考文献160 第4章　工业副产气转化制氢工艺164 4.1　概述165 4.2　催化剂165 4.2.1　转化催化剂166 4.2.2　变换催化剂174 4.3　一段炉蒸汽转化制氢工艺178 4.3.1　蒸汽转化制氢反应179 4.3.2　工艺流程与主要设备180 4.3.3　工艺操作与控制183 4.4　二段炉纯氧转化制氢工艺 187 4.4.1　纯氧转化制氢反应187 4.4.2　工艺流程与主要设备189 4.4.3　工艺操作与控制194 4.5　CO变换制氢工艺198 4.5.1　CO变换反应与工艺199 4.5.2　工艺流程与主要设备200 4.5.3　工艺指标与控制、操作要点204 4.6　展望206 参考文献207 第5章　工业副产气提氢工艺208 5.1　概述209 5.2　变压吸附提氢技术210 5.2.1　技术特点210 5.2.2　提氢工艺步骤210 5.2.3　提氢再生工艺流程213 5.3　冲洗再生提氢工艺215 5.3.1　冲洗再生工艺流程215 5.3.2　冲洗再生工艺的应用220 5.4　抽空再生提氢工艺226 5.4.1　抽空再生工艺流程227 5.4.2　抽空再生工艺的应用234 5.5　复合吸附分离提氢工艺235 5.5.1　PSA复合提氢工艺236 5.5.2　TSA与PSA复合提氢工艺242 5.6　膜分离与吸附分离耦合提氢工艺243 5.6.1　膜材料与膜分离244 5.6.2　膜分离与变压吸附耦合工艺247 5.7　展望249 参考文献251 第6章　氢气精制工艺252 6.1　概述 253 6.1.1　应用场景253 6.1.2　氢气精制253 6.2　变压吸附氢气精制工艺256 6.2.1　技术特点256 6.2.2　工艺流程256 6.3　脱氧干燥氢气精制工艺259 6.3.1　技术特点259 6.3.2　工艺流程260 6.4　低温氢气精制工艺264 6.4.1　技术特点264 6.4.2　工艺流程264 6.5　钯膜氢气精制工艺266 6.5.1　技术特点266 6.5.2　工艺流程268 6.6　金属氢化物氢气精制工艺269 6.6.1　技术特点269 6.6.2　工艺流程270 6.7　展望271 参考文献273 第7章　主要设备275 7.1　概述276 7.2　净化设备277 7.2.1　脱硫吸收塔277 7.2.2　吸附器279 7.3　转化变换制氢设备283 7.3.1　转化炉283 7.3.2　变换反应器286 7.4　变压吸附提氢设备289 7.4.1　吸附器289 7.4.2　缓冲罐293 7.5　精制纯化设备295 7.5.1　低温吸附器295 7.5.2　钯膜分离器296 7.5.3　金属储放氢反应器297 7.6　动设备300 7.6.1　压缩机300 7.6.2　真空泵305 7.7　主要设备维护310 7.7.1　设备使用311 7.7.2　设备维护311 7.8　展望314 参考文献315 第8章　程控阀317 8.1　概述318 8.2　程控阀种类与应用318 8.2.1　截止阀318 8.2.2　蝶阀322 8.2.3　球阀325 8.2.4　旋转阀326 8.3　程控阀设计与控制328 8.3.1　程控阀设计328 8.3.2　程控阀控制332 8.4　程控阀使用与维护337 8.4.1　程控阀的使用337 8.4.2　故障排除与设备维护339 8.5　展望340 参考文献341 第9章　控制及分析检测系统342 9.1　概述 343 9.2　控制系统类型 343 9.2.1　基本过程控制系统343 9.2.2　安全仪表系统349 9.2.3　气体检测系统351 9.2.4　火灾报警系统354 9.2.5　视频监控系统 357 9.3　控制系统主要功能359 9.3.1　顺序逻辑控制359 9.3.2　自适应控制367 9.3.3　专家控制370 9.3.4　自动开停车371 9.3.5　远程支持373 9.4　现场仪表375 9.4.1　温度仪表376 9.4.2　压力仪表377 9.4.3　流量仪表380 9.4.4　程控阀配套仪表382 9.4.5　控制阀383 9.5　过程分析检测384 9.5.1　在线热导分析仪385 9.5.2　在线红外分析仪385 9.5.3　在线氧分析仪386 9.5.4　在线微量水分析仪387 9.5.5　在线气体色谱分析仪388 9.5.6　在线硫色谱分析仪 389 9.5.7　在线分析仪系统集成390 9.5.8　高纯氢、燃料电池氢分析方法391 9.6　制氢装置检测及控制系统399 9.6.1　控制要点400 9.6.2　工程应用400 9.7　展望403 参考文献404 第10章　典型制氢工程405 10.1　概述406 10.2　焦炉煤气提氢407 10.2.1　工程背景407 10.2.2　装置设计基础408 10.2.3　装置流程及物料平衡409 10.2.4　主要设备410 10.2.5　氢气成本与碳排放411 10.3　炼厂气提氢413 10.3.1　工程背景413 10.3.2　装置设计基础414 10.3.3　装置流程及物料平衡415 10.3.4　主要设备416 10.3.5　氢气成本与碳排放416 10.4　甲醇弛放气提氢418 10.4.1　工程背景418 10.4.2　装置设计基础419 10.4.3　装置流程及物料平衡420 10.4.4　主要设备421 10.4.5　氢气成本与碳排放421 10.5　氯碱尾气提氢423 10.5.1　工程背景423 10.5.2　装置设计基础424 10.5.3　装置流程及物料平衡425 10.5.4　主要设备426 10.5.5　氢气成本与碳排放427 10.6　焦炉煤气变换制氢429 10.6.1　工程背景429 10.6.2　装置设计基础430 10.6.3　装置流程及物料平衡430 10.6.4　主要设备433 10.6.5　氢气成本与碳排放435 10.7　含烃工业副产气转化制氢436 10.7.1　工程背景436 10.7.2　装置设计基础437 10.7.3　装置流程及物料平衡438 10.7.4　主要设备440 10.7.5　氢气成本与碳排放441 10.8　燃料电池用氢气制备442 10.8.1　工程背景442 10.8.2　装置设计基础443 10.8.3　装置流程及物料平衡444 10.8.4　主要设备445 10.8.5　氢气成本与碳排放445 10.9　电子级氢气制备447 10.9.1　工程背景447 10.9.2　装置设计基础448 10.9.3　装置流程及物料平衡449 10.9.4　主要设备450 10.9.5　氢气成本与碳排放450 10.10　展望451 参考文献454