轻油干气制氢装置操作规程

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1、第一章装置概况第一节装置简介一、设计原则1、4000m3n／h制氢以催化干气为原料(备用原料为轻石脑油)，生产规模为．4000m3n／h工业氢，年开工8400小时。2、本装置采用PSA净化工艺流程，其中造气单元采用先进的轻烃蒸汽转化工艺路线；变压吸附(PSA)单元采用成都华西化工研究所的专有技术。3、认真贯彻国家关于环境保护和劳动保护的法规和要求。认真贯彻安全第一预防为主的指导思想。对生产中易燃易爆有毒有害物质设置必要的防范措施。三废排放要符合国家现行有关标准和法规。4、装置工艺过程控制采用集散型控制系统(DCS)，以提高装置

2、的运转可靠性。5、为节约外汇，主要设备和材料均立足于国内供货。二、单元概况l、单元概况4000m3n／h制氢与加氢精制组成加氢精制单元，该单元与催化裂化(含产品精制)等组成联合装置，共用中心控制室、变配电所及公用工程系统。2、单元组成原料气净化→转化→中温变换→PSA→工业氢。3、生产规模装置公称规模为4000m3n／h工业氢。年开工时数为8400小时。第二节制氢装置特点本设计借鉴国内外制氢装置及大型合成氨装置的设计和生产经验，采用我公司设计制氢装置30多年的经验和成果，选用国内研制成功的新型催化剂和先进的工艺流程及设备，显著

3、地降低生产成本和能耗，提高了装置运转的可靠性。1、造气部分1．1、采用催化干气作为装置原料，提高了原料产氢率，降低了装置生产成本。备用原料为直馏组份的轻石脑油。1．2、优化装置设计，合理选择工艺参数，采用较高的转化入口温度(500℃)和出口温度(840℃)，增加转化深度，提高单位原料的产氢率，从而降145低原料和燃料消耗；选用较低的水碳比(3．5)，进一步降低转化炉的燃料消耗。1．3、为解决原料气中烯烃含量过高的问题，制氢部分增加变温反应器(烯烃饱和)及导热油管外循环取热的工艺流程，不仅保证后面工序正常操作，而且采用导热油作为

4、取热介质，增加了原料温度调节的灵活性。１.6、氧化锌脱硫反应器设置两台，即可串联又可并联，可使氧化锌的利用率达到100％，并可实现不停工更换脱硫剂。1．5、在原料气的预热方面，采用开工加热炉和原料预热炉二合一的方案。不仅增加了原料预热温度调节的灵活性，又增加了中压蒸汽的产量。1．6、为了提高装置的可靠性，确保装置长周期安全运行，制氢装置的催化剂选用国内成熟可靠的催化剂。其中转化催化剂选用齐鲁化工研究院研制生产的新型转化催化剂Z417／Z418，其比表面积较大且可较大降低转化炉的压降。1．7、一氧化碳变换部分采用中温变换流程，不

5、采用低温变换流程；以降低装置投资，简化制氢流程，缩短开工时间。1．8、采用三合一的产汽流程(即烟道气、转化气、中变气的产汽系统共用一台汽水分离器)，简化了余热吸收流程，降低了装置投资。1．9、优化换热流程，合理利用余热温位，提高有效能效率。①利用转化炉烟道气高温位余热预热原料气，利用烟道气和转化气的高温位余热发生3．5MPa中压蒸汽。所产蒸汽一部分作为工艺用汽，多余部分外输至全厂蒸汽管网。②利用中变气高温位余热预热锅炉给水，以增加中压蒸汽产量。③提高燃烧空气预热温度(320℃)，降低转化炉的燃料用量。④在维持合理传热温差的前提

6、下，降低排烟温度，提高转化炉、原料预热炉的热效率，以降低燃料消耗。1．10、回收工艺冷凝水，减少脱盐水量。在中变气冷却过程中，产生大量的冷凝水。水中除含有微量C02、有机物外，金属离子含量很低(0．05～0．06ppm)。这部分酸性水如直接排放，将会污染环境或增加污水处理场负担。国内外对该部分酸性水的综合治理均十分重视。近年来投产的制氢装置，都将这部分酸性水汽提脱除C02等杂质后，再经除氧作为锅炉给水的补充水。本设计采用了这一先进成熟的回收技术，工艺冷凝水经汽提后直接送至热工系统的除氧器，除氧后作为锅炉给水。这样，既保护了环境

7、，又减少了脱盐水用量。1451．1l、采用PSA净化工艺技术，简化了制氢装置流程，提高了氢气质量，降低了装置能耗。1．12改进转化炉结构设计(1)转化炉采用顶部烧嘴供热，对流段横卧于地面的顶烧炉结构。其特点如下：①热效率高。在对流段尾部设置空气预热器，使燃烧空气与烟道气换热后进入烧嘴助燃。这样，一方面将烟道气的低温位热能转化为高温位热能，提高了火焰温度，降低了燃料消耗；另一方面降低了排烟温度，减少了排烟热损火，提高了热效率。②采用顶部烧嘴。由于采用顶部烧嘴，火焰向下与物流并流，更适合于转化管内反应的要求。③对流段设置于地面，便

8、于安装和检修，同时又降低了汽包安装高度。④顶烧炉因火嘴集中、能量大、数量少，更适合于燃烧低热值的PSA脱附气。(2)转化炉管采用下部支撑、上部弹簧吊挂的支撑方式。下部支撑是以上尾管吸收热胀量，降低了设备造价；上部弹簧吊挂可改善炉管受力状况，减轻炉管受热不均而产生的弯曲，提高转