CN112316713A - 一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备三氟化氮的尾气提氢技术领域，尤其涉及一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统；采用将制备三氟化氮所产生的阴极尾气依次经过缓冲罐Ⅰ、碱洗塔Ⅰ、罗茨风机、缓冲罐Ⅱ、裂解塔、还原塔、碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ、水洗塔、缓冲罐Ⅲ预处理工段；压缩机、脱氧塔、冷却器、缓冲罐Ⅳ、变压吸附单元或膜分离单元、膜压机提氢工段。本发明制备三氟化氮的尾气提氢技术能够回收三氟化氮生产中阴极产生的大量氢气，不仅可以减少尾气排放对环境的影响，同时也可以将废弃资源再利用，保护环境同时带来很好的经济效益、社会效益。

Description

一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统及方法
技术领域
本发明涉及制备三氟化氮的阴极尾气技术领域，尤其涉及一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统及方法。
背景技术
三氟化氮在常温下是一种无色、无臭、性质稳定的气体，广泛应用在微电子、半导体、光电子等行业中，常采用电解氟化氢铵与氟化氢的熔融盐制取。电解生产中阳极产生三氟化氮，经纯化、低温精馏等过程获得高纯气体，氢气是阴极气体的主要组份，电解过程中基于安全考虑，阴极区充入一定量的氮气。采用电解方法制取三氟化氮的企业常常将含有氢气、氮气，微量氟化氢、笑气、三氟化氮、多氟化氮的阴极气体经熟石灰水喷淋处理后排入大气，直接排空，造成大量氢气资源浪费。阴极尾气中的氢气采取不回收的原因是其含有的氟化氢、笑气、三氟化氮、多氟化氮难以脱除掉。
氢气广泛应用于化工、冶金、电子、宇航、火箭等工业部门，在电子工业中广泛使用高纯氢、超高纯氢，主要用于电子材料、半导体材料和器件、集成电路以及电真空器件的生产，高纯氢、超高纯氢有广泛的市场，应用前景巨大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统,其能够回收三氟化氮生产中阴极产生的大量氢气，不仅可以减少尾气排放对环境的影响，同时也可以将废弃资源再利用，保护环境同时带来很好的经济效益、社会效益。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，包括依次相连的缓冲罐Ⅰ、碱洗塔Ⅰ、罗茨风机、缓冲罐Ⅱ、裂解塔、还原塔、碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ、水洗塔、缓冲罐Ⅲ、压缩机、脱氧塔、冷却器、缓冲罐Ⅳ、分离器、膜压机；
所述缓冲罐Ⅰ底部进气口与富氢尾气管道相连，所述碱洗塔Ⅰ顶部进口通过管道、阀门与缓冲罐Ⅰ顶部出口相连、所述缓冲罐Ⅰ底部出口借助管道与罗茨风机进口相连，所述罗茨风机出口借助管道与缓冲罐Ⅱ底部进口相连；
所述裂解塔底部进口借助管道、阀门与缓冲罐Ⅱ顶部出口相连、所述裂解塔顶部出口借助管道、阀门与还原塔底部进口相连；
所述还原塔顶部出口借助依次管道与碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ相连；
所述水洗塔底部进口借助管道、阀门与碱洗塔Ⅲ顶部出口相连、所述水洗塔顶部出口借助管道、阀门与缓冲罐Ⅲ顶部进口相连；
所述压缩机通过管道、阀门分别与缓冲罐Ⅲ底部出口、脱氧塔底部进口相连，所述脱氧塔顶部出口借助管道与冷却器底部进口相连；
所述冷却器顶部出口借助管道与缓冲罐Ⅳ底部进口相连；所述缓冲罐Ⅳ顶部出口借助管道与分离器顶部进口相连，所述分离器底部借助管道与膜压机相连，所述膜压机出口与高纯氢储瓶相连。
优选的，所述分离器为变压吸附单元或膜分离单元。
优选的，所述碱洗塔Ⅰ采用降膜吸附塔结构，碱液、工艺气体同向而行，下降过程中碱液与氟化氢反应。
优选的，所述裂解塔装有催化分解一氧化二氮的催化剂。
优选的，所述还原塔采用填料吸收塔，吸收液为硫代硫酸钠或亚硫酸钠，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。
优选的，所述碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ采用填料吸收塔，吸收液为氢氧化钾或氢氧化钠稀溶液，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。
优选的，所述水洗塔采用填料吸收塔，吸收液为去离子水，吸收方式为喷淋吸收，填料采用规整金属波纹板填料，填料材质为不锈钢或镍材质。
优选的，所述脱氧塔装有钯触媒催化剂，且加热方式为包覆电加热瓦加热。
优选的，所述变压吸附单元采用5塔或6塔吸附塔工艺；所述膜分离单元采用中空纤维膜。
三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢方法，包括以下步骤：
S1、碱洗加压处理：将来自三氟化氮制备过程所产生的阴极尾气含有氢气、氮气、多氟化氮、笑气、氟化氢等组分，通过缓冲罐Ⅰ缓冲，碱洗塔Ⅰ初步去除氟化氢，然后经罗茨风机加压到30-50Kpa；
S2、裂解处理：将步骤S1经过加压处理，气体通过缓冲罐Ⅱ缓冲后进入裂解塔，裂解塔温度控制范围为500-800℃，工艺气体中的笑气、三氟化氮、多氟化氮催化分解为氧气、氮气、氟气；
S3、还原处理：将步骤S2裂解处理的工艺气体通入还原塔，氟气等氧化性气体与喷淋的亚硫酸钠或硫代硫酸钠吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S4、深度碱洗：将步骤S3经过还原处理后的工艺气体，进入碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ中，氟化氢与喷淋的氢氧化钾或氢氧化钠浓吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S5、水洗处理：将步骤S4经过深度碱洗处理的工艺气体经管道由塔底通入到水洗塔中，与喷淋的去离子水在填料表面接触，吸收工艺气体中的氢氧化钾或氢氧化钠的组分,通过缓冲罐Ⅲ缓冲；
S6、升压脱氧：将步骤S5工艺气体经压缩机升压到1.2MPa，进入到脱氧塔中，控制温度为100-120℃，氧气与氢气发生催化反应；
S7、冷却脱水：将步骤S6经脱氧后的工艺气体沿着管道进入到冷却器中进行冷却处理，冷却器出口温度控制范围为-20～-30℃，从而有效去除工艺气体中的水组分,通过缓冲罐Ⅳ缓冲；
S8、提氢：将步骤S7经深冷除水后的工艺气体进入变压吸附单元，加压吸附状态下吸附塔中的5A分子筛吸附氮气，高纯的氢气从吸附塔出口获得，减压过程中5A分子筛吸附的氮气解吸再生；
或，经深冷除水后的工艺气体进入膜分离单元，1.2MPa工艺气体中氢气透过膜组件获得5N级高纯氢，氮气被膜组件截留通过管道输出到氮储存单元；
S9、膜压充瓶：将步骤S8获得的高纯氢气经膜压机加压到15Mpa充瓶。
本发明具有以下有益效果：
1、能够将阴极尾气含有的微量氟化氢、笑气、三氟化氮、多氟化氮去除，有效保障了变压吸附提氢吸附塔中的分子筛吸附剂工作稳定性；
2、首次将电解生产三氟化氮工艺中阴极尾气中的氢气回收，具有显著的经济、社会效益。
附图说明
图1为三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统变压吸附单元原理图；
图2为三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统膜分离单元原理图。
图中：V0101、缓冲罐Ⅰ；P0101、罗茨风机；V0102、缓冲罐Ⅱ；R0101、裂解塔；T0102、还原塔；T0101B、碱洗塔Ⅱ；T0101C、碱洗塔Ⅲ；T0103、水洗塔；V0201、缓冲罐Ⅲ；C0201、压缩机；R0201、脱氧塔；E0201、冷却器；V0202、缓冲罐Ⅳ；PSA、变压吸附单元；M0201、膜压机、MS、膜分离单元。
具体实施方式
为使本发明上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，包括依次相连的缓冲罐ⅠV0101、碱洗塔ⅠT0101A、罗茨风机P0101、缓冲罐ⅡV0102、裂解塔R0101、还原塔T0102、碱洗塔ⅡT0101B、碱洗塔ⅢT0101C、水洗塔T0103、缓冲罐ⅢV0201、压缩机C0201、脱氧塔R0201、冷却器E0201、缓冲罐ⅣV0202、分离器、膜压机M0201；
所述缓冲罐ⅠV0101底部进气口与富氢尾气管道相连，所述碱洗塔ⅠT0101A顶部进口通过管道、阀门与缓冲罐ⅠV0101顶部出口相连、所述碱洗塔ⅠT0101A底部出口借助管道与罗茨风机P0101进口相连，所述罗茨风机P0101出口借助管道与缓冲罐ⅡV0102底部进口相连；
所述裂解塔R0101底部进口借助管道、阀门与缓冲罐ⅡV0102顶部出口相连、所述裂解塔R0101顶部出口借助管道、阀门与还原塔T0102底部进口相连；
所述还原塔T0102顶部出口借助依次管道与碱洗塔ⅡT0101B、碱洗塔ⅢT0101C相连；
所述水洗塔T0103底部进口借助管道、阀门与碱洗塔ⅢT0101C顶部出口相连、所述水洗塔T0103顶部出口借助管道、阀门与缓冲罐ⅣV0202顶部进口相连；
所述压缩机C0201通过管道、阀门分别与缓冲罐ⅢV0201底部出口、脱氧塔R0201底部进口相连，所述脱氧塔R0201顶部出口借助管道与冷却器E0201底部进口相连；
所述冷却器E0201顶部出口借助管道与缓冲罐ⅣV0202底部进口相连；所述缓冲罐ⅣV0202顶部出口借助管道与分离器顶部进口相连，所述分离器底部借助管道与膜压机M0201相连，所述膜压机M0201出口与高纯氢储瓶相连。
所述分离器为变压吸附单元PSA或膜分离单元MS。
所述碱洗塔ⅠT0101A采用降膜吸附塔结构，碱液、工艺气体同向而行，下降过程中碱液与氟化氢反应。所述裂解塔R0101装有催化分解一氧化二氮的催化剂。所述还原塔T0102采用填料吸收塔，吸收液为硫代硫酸钠或亚硫酸钠，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。所述碱洗塔ⅡT0101B、碱洗塔ⅢT0101C采用填料吸收塔，吸收液为氢氧化钾或氢氧化钠稀溶液，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。所述水洗塔T0103采用填料吸收塔，吸收液为去离子水，吸收方式为喷淋吸收，填料采用规整金属波纹板填料，填料材质为不锈钢或镍材质。所述脱氧塔R0201装有钯触媒催化剂，且加热方式为包覆电加热瓦加热。所述变压吸附单元PSA采用5塔或6塔吸附塔工艺；所述膜分离单元MS用中空纤维膜。
实施例1
参照图1，三氟化氮生产过程中的阴极尾气通过裂解塔、碱洗塔、水洗塔、脱氧塔工艺过程将含有的微量的氟化氢、笑气、三氟化氮、多氟化组分除去，经变压吸附单元除氮提氢制取5N级高纯气体，包括以下步骤：
S1、碱洗加压处理：将来自三氟化氮制备过程所产生的阴极尾气含有氢气、氮气、多氟化氮、笑气、氟化氢等组分，通过缓冲罐ⅠV0101缓冲，碱洗塔ⅠT0101A初步去除氟化氢，然后经罗茨风机P0101加压到30-50Kpa；
S2、裂解处理：将步骤S1经过加压处理工艺气体通过缓冲罐ⅡV0102缓冲后进入裂解塔R0101，裂解塔温度控制范围为500-800℃，工艺气体中的笑气、三氟化氮、多氟化氮催化分解为氧气、氮气、氟气；
S3、还原处理：将步骤S2裂解处理的工艺气体通入还原塔T0102，氟气等氧化性气体与喷淋的亚硫酸钠或硫代硫酸钠吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S4、深度碱洗：将步骤S3经过还原处理后的工艺气体，进入碱洗塔ⅡT0101B、碱洗塔ⅢT0101C中，氟化氢与喷淋的氢氧化钾或氢氧化钠浓吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S5、水洗处理：将步骤S4经过深度碱洗处理的工艺气体经管道由塔底通入到水洗塔T0103中，与喷淋的去离子水在填料表面接触，吸收工艺气体中的氢氧化钾或氢氧化钠的组分,通过缓冲罐ⅢV0201缓冲；
S6、升压脱氧：将步骤S5工艺气体经压缩机C0201升压到1.2MPa，进入到脱氧塔R0201中，控制温度为100-120℃，氧气与氢气发生催化反应；
S7、冷却脱水：将步骤S6经脱氧后的工艺气体沿着管道进入到冷却器E0201中进行冷却处理，冷却器出口温度控制范围为-20--30℃，从而有效去除工艺气体中的水组分,通过缓冲罐ⅢV0202缓冲；
S8、提氢：将步骤S7经深冷除水后的工艺气体进入变压吸附单元PSA，加压吸附状态下吸附塔中的5A分子筛吸附氮气，高纯的氢气从吸附塔出口获得，减压过程中5A分子筛吸附的氮气解吸再生；
S9、膜压充瓶：将步骤S8获得的高纯氢气经膜压机M0201加压到15Mpa充瓶。
实施例2
参照图2，三氟化氮生产过程中的阴极尾气通过裂解塔、碱洗塔、水洗塔、脱氧塔工艺过程将含有的微量的氟化氢、笑气、三氟化氮、多氟化组分除去，经膜分离单元除氮提氢制取5N级高纯气体，包括以下步骤：
S1、碱洗加压处理：将来自三氟化氮制备过程所产生的阴极尾气含有氢气、氮气、多氟化氮、笑气、氟化氢等组分，通过缓冲罐ⅠV0101缓冲，碱洗塔ⅠT0101A初步去除氟化氢，然后经罗茨风机P0101加压到30-50Kpa；
S2、裂解处理：将步骤S1经过加压处理工艺气体通过缓冲罐ⅡV0102缓冲后进入裂解塔R0101，裂解塔温度控制范围为500-800℃，工艺气体中的笑气、三氟化氮、多氟化氮催化分解为氧气、氮气、氟气；
S3、还原处理：将步骤S2裂解处理的工艺气体通入还原塔T0102，氟气等氧化性气体与喷淋的亚硫酸钠或硫代硫酸钠吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S4、深度碱洗：将步骤S3经过还原处理后的工艺气体，进入碱洗塔ⅡT0101B、碱洗塔ⅢT0101C中，氟化氢与喷淋的氢氧化钾或氢氧化钠浓吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S5、水洗处理：将步骤S4经过深度碱洗处理的工艺气体经管道由塔底通入到水洗塔T0103中，与喷淋的去离子水在填料表面接触，吸收工艺气体中的氢氧化钾或氢氧化钠的组分,通过缓冲罐ⅢV0201缓冲；
S6、升压脱氧：将步骤S5工艺气体经压缩机C0201升压到1.2MPa，进入到脱氧塔R0201中，控制温度为100-120℃，氧气与氢气发生催化反应；
S7、冷却脱水：将步骤S6经脱氧后的工艺气体沿着管道进入到冷却器E0201中进行冷却处理，冷却器出口温度控制范围为-20--30℃，从而有效去除工艺气体中的水组分,通过缓冲罐ⅢV0202缓冲；
S8、提氢：经深冷除水后的工艺气体进入膜分离单元，1.2MPa工艺气体中氢气透过膜组件获得5N级高纯氢，氮气被膜组件截留通过管道输出到氮储存单元；
S9、膜压充瓶：将步骤S8获得的高纯氢气经膜压机M0201加压到15Mpa充瓶。
本发明通过采用将制备三氟化氮所产生的阴极尾气依次经过缓冲罐Ⅰ、碱洗塔Ⅰ、罗茨风机、缓冲罐Ⅱ、裂解塔、还原塔、碱洗塔Ⅱ、碱洗塔Ⅲ、水洗塔、缓冲罐Ⅲ预处理工段；压缩机、脱氧塔、冷却器、缓冲罐Ⅳ、变压吸附单元或膜分离单元、膜压机提氢工段。
能够回收三氟化氮生产中阴极产生的大量氢气，不仅可以减少尾气排放对环境的影响，同时也可以将废弃资源再利用，保护环境同时带来很好的经济效益、社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，包括依次相连的缓冲罐Ⅰ(V0101)、碱洗塔Ⅰ(T0101A)、罗茨风机(P0101)、缓冲罐Ⅱ(V0102)、裂解塔(R0101)、还原塔(T0102)、碱洗塔Ⅱ(T0101B)、碱洗塔Ⅲ(T0101C)、水洗塔(T0103)、缓冲罐Ⅲ(V0201)、压缩机(C0201)、脱氧塔(R0201)、冷却器(E0201)、缓冲罐Ⅳ(V0202)、分离器、膜压机(M0201)；
所述缓冲罐Ⅰ(V0101)底部进气口与富氢尾气管道相连，所述碱洗塔Ⅰ(T0101A)顶部进口通过管道、阀门与缓冲罐Ⅰ(V0101)顶部出口相连、所述缓冲罐Ⅰ(V0101)底部出口借助管道与罗茨风机(P0101)进口相连，所述罗茨风机(P0101)出口借助管道与缓冲罐Ⅱ(V0102)底部进口相连；
所述裂解塔(R0101)底部进口借助管道、阀门与缓冲罐Ⅱ(V0102)顶部出口相连、所述裂解塔(R0101)顶部出口借助管道、阀门与还原塔(T0102)底部进口相连；
所述还原塔(T0102)顶部出口借助依次管道与碱洗塔Ⅱ(T0101B)、碱洗塔Ⅲ(T0101C)相连；
所述水洗塔(T0103)底部进口借助管道、阀门与碱洗塔Ⅲ(T0101C)顶部出口相连、所述水洗塔(T0103)顶部出口借助管道、阀门与缓冲罐Ⅲ(V0201)顶部进口相连；
所述压缩机(C0201)通过管道、阀门分别与缓冲罐Ⅲ(V0201)底部出口、脱氧塔(R0201)底部进口相连，所述脱氧塔(R0201)顶部出口借助管道与冷却器(E0201)底部进口相连；
所述冷却器(E0201)顶部出口借助管道与缓冲罐Ⅳ(V0202)底部进口相连；所述缓冲罐Ⅳ(V0202)顶部出口借助管道与分离器顶部进口相连，所述分离器底部借助管道与膜压机(M0201)相连，所述膜压机(M0201)出口与高纯氢储瓶相连。
2.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述分离器为变压吸附单元(PSA)或膜分离单元(MS)。
3.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述碱洗塔Ⅰ(T0101A)采用降膜吸附塔结构，碱液、工艺气体同向而行，下降过程中碱液与氟化氢反应。
4.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述裂解塔(R0101)装有催化分解一氧化二氮的催化剂。
5.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述还原塔(T0102)采用填料吸收塔，吸收液为硫代硫酸钠或亚硫酸钠，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。
6.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述碱洗塔Ⅱ(T0101B)、碱洗塔Ⅲ(T0101C)采用填料吸收塔，吸收液为氢氧化钾或氢氧化钠稀溶液，装有散堆填料，散堆填料材质为不锈钢或镍材质，填料形式为鲍尔环或矩鞍环填料。
7.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述水洗塔(T0103)采用填料吸收塔，吸收液为去离子水，吸收方式为喷淋吸收，填料采用规整金属波纹板填料，填料材质为不锈钢或镍材质。
8.根据权利要求1所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述脱氧塔(R0201)装有钯触媒催化剂，且加热方式为包覆电加热瓦加热。
9.根据权利要求2所述的三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢系统，其特征在于，所述变压吸附单元(PSA)采用5塔或6塔吸附塔工艺；所述膜分离单元(MS)采用中空纤维膜。
10.三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、碱洗加压处理：将来自三氟化氮制备过程所产生的阴极尾气含有氢气、氮气、多氟化氮、笑气、氟化氢等组分，通过缓冲罐Ⅰ(V0101)缓冲，碱洗塔Ⅰ(T0101A)初步去除氟化氢，然后经罗茨风机(P0101)加压到30-50Kpa；
S2、裂解处理：将步骤S1经过加压处理，气体通过缓冲罐Ⅱ(V0102)缓冲后进入裂解塔(R0101)，裂解塔(R0101)温度控制范围为500-800℃，工艺气体中的笑气、三氟化氮、多氟化氮催化分解为氧气、氮气、氟气；
S3、还原处理：将步骤S2裂解处理的工艺气体通入还原塔(T0102)，氟气等氧化性气体与喷淋的亚硫酸钠或硫代硫酸钠吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S4、深度碱洗：将步骤S3经过还原处理后的工艺气体，进入碱洗塔Ⅱ(T0101B)、碱洗塔Ⅲ(T0101C)中，氟化氢与喷淋的氢氧化钾或氢氧化钠浓吸收液在填料表面接触反应得以除去；
S5、水洗处理：将步骤S4经过深度碱洗处理的工艺气体经管道由塔底通入到水洗塔(T0103)中，与喷淋的去离子水在填料表面接触，吸收工艺气体中的氢氧化钾或氢氧化钠的组分,通过缓冲罐Ⅲ(V0201)缓冲；
S6、升压脱氧：将步骤S5工艺气体经压缩机(C0201)升压到1.2MPa，进入到脱氧塔(R0201)中，控制温度为100-120℃，氧气与氢气发生催化反应；
S7、冷却脱水：将步骤S6经脱氧后的工艺气体沿着管道进入到冷却器(E0201)中进行冷却处理，冷却器出口温度控制范围为-20～-30℃，从而有效去除工艺气体中的水组分,通过缓冲罐Ⅳ(V0202)缓冲；
S8、提氢：将步骤S7经深冷除水后的工艺气体进入变压吸附单元(PSA)，加压吸附状态下吸附塔中的5A分子筛吸附氮气，高纯的氢气从吸附塔出口获得，减压过程中5A分子筛吸附的氮气解吸再生；
或，经深冷除水后的工艺气体进入膜分离单元，1.2MPa工艺气体中氢气透过膜组件获得5N级高纯氢，氮气被膜组件截留通过管道输出到氮储存单元；
S9、膜压充瓶：将步骤S8获得的高纯氢气经膜压机(M0201)加压到15Mpa充瓶。
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