本发明涉及化工与环保领域，是一种有效降低生产能耗与降低原料消耗的方法。
背景技术：
1、焦炉气氢气含量45%~55%，提纯氢气，通常的做法是把焦炉气预净化重烃与硫化氢，然后压缩到所需要氢气的压力，采用组合吸附剂，变压吸附一次性把氢气提浓到所需要的99%~99.99999%浓度。
2、1.8MPa下，获得99.99%浓度氢气，氢气收率80%都是难以达到的，获得99.9%浓度氢气，氢气收率90%都是难以达到的。
3、尤其是纯氢中氧气含量要求低到＜1ppm时，单纯用一级变压吸附提取氢气的回收率更加低。但是在焦炉气脱焦脱硫化氢后直接用催化剂脱氧，焦炉气中的有机硫会严重损坏催化剂。若在变压吸附装置后脱除氧气，必须在脱氧后建设新的深度脱水装置。脱水热再生能耗高，再生气需要再压缩后反复脱水，设备复杂，维修费用高。而且焦炉气中非氢气组分为55~45%，把这些组分全部压缩到氢气的压力，浪费能源严重。
技术实现要素：
为了减少变压吸附氢气损失，降低压缩功电耗，同时深度脱除氧气与水，通过合理地利用焦炉气有机硫与甲烷、C2+吸附特性接近的特点，本发明人发明了一种焦炉气深度脱氧脱水的变压吸附制氢工艺。
焦炉气含氢气45~55%，脱除重烃与硫化氢后，在0.05~0.3MPa下，使用第一级变压吸附脱除大部分二氧化碳、C2+、甲烷，得到浓度93~96%富氢气，氢气收率＞97%，根据氢气压力的需要。把富氢气压缩到0.8MPa ~2.8MPa，压缩出口气体不冷却（级间需要冷却），在80~110℃下，进入脱氧塔催化氧气与一氧化碳生成二氧化碳与催化氧气与氢气生成水，把氧气脱除到1ppm以下，脱氧气冷却到40℃以下，进入第二级变压吸附脱除非氢气体，按照需要把氢气提纯到99% ~99.99999%，氢气中的水与氧气含量可以达到1ppm以下。这个方式节省了大部分非氢气体压缩功。
具体实施方式
实施例1：某300NM3/H焦炉气提取18MPa高纯氢99.99%浓度装置，焦炉气脱除硫化氢与重烃后，在0.05MPa压力进入一级变压吸附装置，脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫，获得93%浓度的富氢气，氢气的收率98%，富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到1.8MPa，压缩机出口气体温度95℃，直接进入催化脱氧反应塔，反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃，进入第二级变压吸附装置，出口纯氢浓度为99.99%，氢气中氧气含量＜0.12ppm，水含量为露点温度-70℃。氢气总收率93%。氢气从1.8MPa再压缩到18MPa送后工段使用。
实施例2：某22000NM3/H焦炉气提取0.8MPa高纯氢99.99%浓度装置，焦炉气脱除硫化氢与重烃后，在0.15MPa压力进入一级变压吸附装置，脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫，获得95%浓度的富氢气，氢气的收率97.6%，富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到0.83MPa，压缩机出口气体温度105℃，直接进入催化脱氧反应塔，反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃，进入第二级变压吸附装置，出口纯氢浓度为99.99%，氢气中氧气含量＜0.12ppm，水含量为露点温度-60℃。氢气总收率95%。纯氢压力0.81MPa，送后工段使用。
实施例3：某2000NM3/H焦炉气提取1.8MPa高纯氢99.999%浓度装置，焦炉气脱除硫化氢与重烃后，在0.3MPa压力进入一级变压吸附装置，脱除二氧化碳、甲烷、C2+、有机硫，获得96%浓度的富氢气，氢气的收率97.2%，富氢气中含有较多的非氢气体为一氧化碳、氮气、氧气。将富氢气体压缩到1.83MPa，压缩机出口气体温度115℃，直接进入催化脱氧反应塔，反应塔出口氧气含量小于0.1ppm。将脱氧气冷却到35℃，进入第二级变压吸附装置，出口纯氢浓度为99.999%，氢气中氧气含量＜0.12ppm，水含量为露点温度-70℃。氢气总收率90%。氢气压力1.81MPa送后工段使用。
对于焦炉气需要深度脱氧脱水的氢气提纯要求，使用本发明，设备投资比一段法少20%，氢气收率提高10%以上，能耗节省30%以上。