本发明涉及氢气提纯技术领域，具体为一种提高脱碳氢气纯度的方法。
背景技术：
在常温常压下氢气是一种极易燃烧、无色透明、无臭无味的气体，氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899g/L，所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充)，但氢气在制备过程中，会掺杂很多杂质，而现有提纯技术复杂，且提纯过程中会有副产物生成，不利于企业自身的利益，为此，我们提出一种提高脱碳氢气纯度的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种提高脱碳氢气纯度的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高脱碳氢气纯度的方法，其方法包括以下步骤：
A、压缩；
B、除蒸除油；
C、膜分离；
D、催化反应脱氧；
E、真空变压吸附；
F、通过包含还原剂溶液的第一净化单元除去氯和氯胺；
G、通过包含酸溶液的第二净化单元除去氨；
H、通过包含水的第三净化单元除去酸。
优选的，所述除蒸除油包括过滤板，且过滤板由聚丙烯纤维、黄麻纤维、罗布麻纤维、茶纤维、芦荟纤维、吸油树脂、十二烷基二甲基苄基氯化铵、椰子油、硼酸和复合改性剂组成，其配料百分比为：聚丙烯纤维20％～30％；黄麻纤维13％～25％；罗布麻纤维3％～7％；茶纤维5％～12％；芦荟纤维2％～8％；吸油树脂10％～20％；十二烷基二甲基苄基氯化铵0.5％～1.5％；椰子油3％～5％；硼酸0.1％～0.35％；复合改性剂15％～25％。
优选的，所述复合改性剂由壳聚糖、柠檬酸、纳米二氧化钛和水组成，其配料百分比为：壳聚糖3％～5％；柠檬酸10％～15％；纳米二氧化钛20％～30％；水40％～60％，其制备方法为：先将柠檬酸溶解于水中，然后在50～75℃条件下加入壳聚糖搅拌直至完全溶解，冷却后加入纳米二氧化钛超声分散8～12min。
优选的，所述滤板制备方法包括以下步骤：①、将聚丙烯纤维、黄麻纤维、罗布麻纤维、茶纤维和芦荟纤维分别开松后混合均匀，并经过梳理、铺网、整烫工序，得到纤维基料；②、将十二烷基二甲基苄基氯化铵与椰子油混合均匀，然后与吸油树脂混合，制得吸油树脂混合物，并将①中的纤维基料与吸油树脂混合物混合，最后在200～240℃、3～7MPa条件下热压成型，得到过滤基料；③、将复合改性剂和硼酸混合均匀后喷涂在②中的过滤基料表面，然后于80～100℃条件干燥完全。
优选的，所述膜分离包括以下步骤：①、用富含二氧化碳的组合物从气体混合物中吸收重质烃化合物，从而得到基本上不含重质烃化合物的中间气体混合物；②、用选择性气体渗透膜分离中间气体混合物，以形成富含甲烷的产品混合物以及富含二氧化碳的组合物；③、将富含二氧化碳的组合物用于从粗气体混合物中吸收重质烃化合物。
优选的，所述真空变压吸附包括以下步骤：①、压缩：将气体通过压缩机加压，使原料气的压力达到0.58Mpa；②、冷冻分离：将①压缩后的原料气送入冰机，使原料气温度降至0～5℃，脱除原料气中的重组分杂质；③、除焦油：将②冷冻分离后的原料气送入除油塔，脱除原料气中的焦油；④、净化：将③处理后的原料气依次送入第一级TSA装置的除油塔和第二级TSA装置的预处理塔，进行两次净化，精脱除③处理后的原料气中的焦油、苯、萘以及其他重组分杂质及部分硫化氢，其中控制第一级TSA装置的出口原料气露点温度为-45～-35℃、第二TSA装置的出口原料气露点温度为-60～-50℃，同时控制第二TSA装置的出口原料气中水份在25ppm以下；⑤、抽真空脱硫脱碳：将④处理后的原料气通入PSA-S/R装置，同时采用真空泵对PSA-S/R装置的吸附塔抽真空，使PSA-S/R装置的吸附塔内的压力在30S内达到-0.085Mpa，并且至少保持120S，脱除原料气中的HCN、C2、CO2、H2S、NH3、NO、有机硫以及大部分CH4、CO、N2，得到半成品气；⑥、压缩精脱硫：将⑤得到的半成品气压缩，压力达到1.30Mpa进入干法精脱硫装置，使微量的硫化氢气体完全脱除，并且进一步脱除半成品气中的CH4、CO和N2。
优选的，所述还原剂由基料、90号溶剂油和羧基丁苯胶乳组成，且其重量份数的组分为：基料30～40份；90号溶剂油50～60份；羧基丁苯胶乳5～20份。
优选的，所述基料由硅藻土、水性环氧树脂和水性聚氨酯组成，且其重量份数的组分为：硅藻土15～35份；水性环氧树脂40～55份；水性聚氨酯10～30份。
优选的，所述还原剂的制备方法包括以下步骤：①、制备还原剂基料：取水性环氧树脂加入硅藻土和水性聚氨酯，拌合均匀后得到还原剂基料溶液；②、将①中得到的还原剂基料溶液倒入高速剪切仪的漏斗内，打开高速剪切仪的开关，同时向其中均匀倒入90号溶剂油，剪切时间为30～60S，然后打开漏斗的出水阀门，收集得到半成品；③、将②中收集得到的半成品加热到120℃后，加入羧基丁苯胶乳持续混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过本方法，可有效提高脱碳氢气的纯度，且整个工艺流程无副产物生成，使氢气提纯工艺更加高效和环保节能，不仅满足了企业自身的利益，同时也符合国家节能减排需求。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种提高脱碳氢气纯度的方法，其方法包括以下步骤：
A、压缩；
B、除蒸除油；
C、膜分离；
D、催化反应脱氧；
E、真空变压吸附；
F、通过包含还原剂溶液的第一净化单元除去氯和氯胺；
G、通过包含酸溶液的第二净化单元除去氨；
H、通过包含水的第三净化单元除去酸。
除蒸除油包括过滤板，且过滤板由聚丙烯纤维、黄麻纤维、罗布麻纤维、茶纤维、芦荟纤维、吸油树脂、十二烷基二甲基苄基氯化铵、椰子油、硼酸和复合改性剂组成，其配料百分比为：聚丙烯纤维20％～30％；黄麻纤维13％～25％；罗布麻纤维3％～7％；茶纤维5％～12％；芦荟纤维2％～8％；吸油树脂10％～20％；十二烷基二甲基苄基氯化铵0.5％～1.5％；椰子油3％～5％；硼酸0.1％～0.35％；复合改性剂15％～25％。
复合改性剂由壳聚糖、柠檬酸、纳米二氧化钛和水组成，其配料百分比为：壳聚糖3％～5％；柠檬酸10％～15％；纳米二氧化钛20％～30％；水40％～60％，其制备方法为：先将柠檬酸溶解于水中，然后在50～75℃条件下加入壳聚糖搅拌直至完全溶解，冷却后加入纳米二氧化钛超声分散8～12min。
滤板制备方法包括以下步骤：①、将聚丙烯纤维、黄麻纤维、罗布麻纤维、茶纤维和芦荟纤维分别开松后混合均匀，并经过梳理、铺网、整烫工序，得到纤维基料；②、将十二烷基二甲基苄基氯化铵与椰子油混合均匀，然后与吸油树脂混合，制得吸油树脂混合物，并将①中的纤维基料与吸油树脂混合物混合，最后在200～240℃、3～7MPa条件下热压成型，得到过滤基料；③、将复合改性剂和硼酸混合均匀后喷涂在②中的过滤基料表面，然后于80～100℃条件干燥完全。
膜分离包括以下步骤：①、用富含二氧化碳的组合物从气体混合物中吸收重质烃化合物，从而得到基本上不含重质烃化合物的中间气体混合物；②、用选择性气体渗透膜分离中间气体混合物，以形成富含甲烷的产品混合物以及富含二氧化碳的组合物；③、将富含二氧化碳的组合物用于从粗气体混合物中吸收重质烃化合物。
真空变压吸附包括以下步骤：①、压缩：将气体通过压缩机加压，使原料气的压力达到0.58Mpa；②、冷冻分离：将①压缩后的原料气送入冰机，使原料气温度降至0～5℃，脱除原料气中的重组分杂质；③、除焦油：将②冷冻分离后的原料气送入除油塔，脱除原料气中的焦油；④、净化：将③处理后的原料气依次送入第一级TSA装置的除油塔和第二级TSA装置的预处理塔，进行两次净化，精脱除③处理后的原料气中的焦油、苯、萘以及其他重组分杂质及部分硫化氢，其中控制第一级TSA装置的出口原料气露点温度为-45～-35℃、第二TSA装置的出口原料气露点温度为-60～-50℃，同时控制第二TSA装置的出口原料气中水份在25ppm以下；⑤、抽真空脱硫脱碳：将④处理后的原料气通入PSA-S/R装置，同时采用真空泵对PSA-S/R装置的吸附塔抽真空，使PSA-S/R装置的吸附塔内的压力在30S内达到-0.085Mpa，并且至少保持120S，脱除原料气中的HCN、C2、CO2、H2S、NH3、NO、有机硫以及大部分CH4、CO、N2，得到半成品气；⑥、压缩精脱硫：将⑤得到的半成品气压缩，压力达到1.30Mpa进入干法精脱硫装置，使微量的硫化氢气体完全脱除，并且进一步脱除半成品气中的CH4、CO和N2。
还原剂由基料、90号溶剂油和羧基丁苯胶乳组成，且其重量份数的组分为：基料30～40份；90号溶剂油50～60份；羧基丁苯胶乳5～20份。
基料由硅藻土、水性环氧树脂和水性聚氨酯组成，且其重量份数的组分为：硅藻土15～35份；水性环氧树脂40～55份；水性聚氨酯10～30份。
还原剂的制备方法包括以下步骤：①、制备还原剂基料：取水性环氧树脂加入硅藻土和水性聚氨酯，拌合均匀后得到还原剂基料溶液；②、将①中得到的还原剂基料溶液倒入高速剪切仪的漏斗内，打开高速剪切仪的开关，同时向其中均匀倒入90号溶剂油，剪切时间为30～60S，然后打开漏斗的出水阀门，收集得到半成品；③、将②中收集得到的半成品加热到120℃后，加入羧基丁苯胶乳持续混合。
使用时，通过本方法，可有效提高脱碳氢气的纯度，且整个工艺流程无副产物生成，使氢气提纯工艺更加高效和环保节能，不仅满足了企业自身的利益，同时也符合国家节能减排需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。