制氢工艺简介培训课件.ppt

《制氢工艺简介培训课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司制氢车间培训Hydrogenprocessingtraining讲课者：苏怀强部门：技术部1.制氢原理煤干馏：是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种：900～1100℃为高温干馏，即焦化；700～900℃为中温干馏；500～600℃为低温干馏。我公司的制氢方法90000Nm3/h荒煤气制氢装置空气煤原料焦化炉-干馏炉冷却降温脱氨脱水及预处理氢气压缩及一氧化碳变换压缩及一氧化碳变换变压吸附VPSA煤焦油兰炭（半焦）一、装置的概述陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司制氢装置于

2、2007年建成投产，2009年进行了技术改造，装置采用水洗脱氨、全低温变换、变压吸附（V-PSA）提纯氢气工艺技术路线。该技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。本装置由荒煤气脱氨脱水、荒煤气压缩、全低温变换、变压吸附、抽真空解吸等部分组成。制氢装置的原设计生产规模为26000Nm3/h工业氢气，副产解吸气53593Nm3/h，荒煤气处理量72000Nm3/h（干基）。装置操作弹性为30～110%，年生产时数为8000小时。由于加氢装置扩建至40万吨/年，用氢量随之增加，制氢装置在2009年也进行了改造，装置改造后生产规模为30000Nm3/h工业氢气，副产解吸气65000Nm

3、3/h，荒煤气处理量86500Nm3/h（干基）。来自焦化装置的0.3MPa（G）荒煤气含有一定量的氨，全部进入氨水洗塔（T2001）进行洗氨。由塔顶喷淋下来的水洗涤气体中的氨，从氨水洗塔顶出来的气体进入脱水塔（V2002）除去煤气中的小液滴。从水洗塔底抽出的洗氨水一部分循环进入氨水洗塔中部进行重复吸收，浓缩氨浓度，另一部分洗氨水送至焦化进行污水焚烧。本单元的特点是采用一台全气量通过的水洗脱氨塔，水洗脱氨塔出口氨含量≤20～50mg/Nm3,系统补入水量少。该技术采用了集成膜专利技术中的部分技术：将水洗脱氨塔设计为一套集成分离装置，内件（含浮阀吸收布气单元、航天雾化吸收单元、除沫单

4、元），使工艺气中的氨在低温、低速、多级、高效吸收、高精度条件下得到高效分离。分离精度≤50цm，DOP效率达90.0%以上，且压降≤20Kpa。洗涤水负荷调节：采用设置上、下两层可单独运行的雾化器装置，使运行负荷有较大的调解范围，即可从4.5吨/小时提高至10.50吨/小时。雾化器喷头处雾化水与工艺气的压差保持在0.2～0.35MPa。一、高效集成脱氨脱水脱氨脱水后的荒煤气进入荒煤气分液罐（V2101）进行分液，含油污水排至污水总管出装置。由于煤气中携带一部焦油、萘等杂质进行，吸附分离，分离后的气相进入荒煤气压缩机入口缓冲罐（V2102）进行稳压、分液，罐顶出来的荒煤气进入荒煤气压

5、缩机，荒煤气压缩机共5台，其中三台往复压缩机、两台离心压缩机，并联使用，经荒煤气压缩机加压后，荒煤气压力升至1.35Mpa（G）进入变换部分。二、荒煤气预处理及压缩部分来自压缩部分的荒煤气，首先进入一级过滤器（V2201），除去夹带的水分、油污等杂物后，然后进入饱和塔内自下而上与循环热水逆向接触，利用热水的潜热使部分热水转化为煤气中的饱和蒸汽，出饱和塔的水煤气进入二级过滤器（V2207）除去夹带的水分、油污及杂质后，经水煤气/变换气换热器（E2204）换热，温度升至200℃后进入煤气变换炉（R2201）一段除氧床层（开工时用煤气升温电炉对煤气升温）进行脱氧反应，以除去煤气中的氧。煤

6、气在除氧剂的作用下发生剧烈的氢氧反应：O2+2H2＝2H2O+Q三、变换部分该化学反应是放热反应，使煤气温度升至264℃左右，再进入变换气水冷激器（V2205），由下而上与冷激水逆流接触将水部分汽化，煤气温度降至200℃左右后添加一部分蒸汽进入煤气变换炉二段进行CO变换反应。变换反应后的变换气进入水煤气/变换气换热器（E2204）进行换热，温度降至200℃左右后添加一部分蒸汽再进入煤气变换炉三段继续进行变换反应，将CO变换至1.5%以下。出煤气变换炉三段的变换气温度约248℃，经循环软水/变换气换热器（E2203）换热后，温度降至136℃左右再进入热水塔底部，加热自上而下的热水，出

7、热水塔气体温度降至125℃左右进入变换气水冷器（E2201），变换气最终温度降至40℃，经变换气水分离器分水后，送至变压吸附部分。循环热水在热水塔（T2201下段）内自上而下与变换气逆流接触使循环热水升温，从热水塔底流出进入热水循环泵（P2201AB）加压后，进入FI2201过滤掉其中的催化剂粉等机械杂质，再进入循环软水/变换气换热器（E2203）壳程与出煤气变换炉三段的变换气换热，升温至136℃左右，再进入饱和塔（T2201上段）顶部盘槽式液体分布器，均匀喷洒到波纹