气制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明

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1、制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明天然气制氢装置于2008年从中石化洞氮合成氨车间原料气头部分搬迁至神华。当年设计、当年施工，当年投产。目前运行良好。工艺流程简要说明如下。界区来的1.5MPa压力等级的天然气或液化干气在0101-LM和116-F脱液和除去杂质，进入原料气压缩机102-J压缩至4.2MPa，通过调节进入转化炉对流段加热至350℃左右，进入加氢反应器101-D加氢（有机硫转化为无机硫），氧化锌脱硫反应器108-DA/DB除去无机硫（H2S），然后与装置内中压蒸汽管网来的3.5MPa等级的蒸汽混合，在转化炉对流段

2、加热至500±10℃，进入一段转化炉101-B，在镍系催化剂和高温的作用下反应，约80%左右的原料气转化生成CO、CO2、H2，工艺介质的温度从810℃降至330℃，其中的热量在废热锅炉101-CA/CB、102-C中得到回收利用，副产10.0MPa压力等级的蒸汽，减压并入装置内3.5MPa蒸汽管网。降温后的工艺介质进入高变反应器104DA将大部分的CO变换成CO2，回收部分氢气，再在低变反应器104DB中反应，将少量的CO变换成CO2和H2，经过热量回收和液体脱除后，工艺介质进入脱碳系统吸收塔1101-E，与上部下来的碳酸钾溶

3、液对流换热、脱除CO2，吸收了热量和CO2的碳酸钾溶液从塔底进入再生塔1101-E再生，脱除CO2后的工艺介质（氢气含量大于93%）从吸收塔顶去PSA工序，经过变压吸附得到纯度为99.5%以上的氢气，经压缩至3.0MPa送至全厂氢气管网，经过变压吸附吸附下来的富甲烷气作为燃料送至装置内转化炉燃烧。流程简图如下：主要设备参数（涵盖结构、性能等主要参数）：该装置动设备共计36台套，静设备78台套102-J：第一废热锅炉(101CA/CB):形式：刺刀式换热器规格：Φ1549×13335×24(44)mm换热管规格：206根（Φ外50

4、/Φ外25）×（3.4/1.65）×5283mm介质：管程锅炉水/壳程转化气重量：44010Kg换热面积：170.9㎡材质：壳程SA516-70/管程SA-214SA-209Tla设计压力：管程11.8/壳程3.4MPa设计温度：管程329/壳程1010℃工作压力：管程7.8/壳程3.1MPa工作温度：管程314/壳程890℃制造厂家：原产美国湘化机维修一段转化炉：形式：箱式炉规格：长36700×宽18600×高21300辐射段管数：378根炉管材质：Hp-Nb炉管规格：φ内89×18.6×9530mm出入口压力：2.3/2.4

5、MPA出入口温度：830/490热负荷：73.5MW燃烧器形式：WYNQ-DQ80180个WYNQ-DQ12510个WYNQ-DQ6010个制造厂家：美国凯洛格变换反应器规格：Φ内2134H=14400mm介质：天然气/氢气重量：69854Kg容积：48.5m³壳体材质：SA-302GRB衬材：SA-240设计/工作压力：4.82/4.07MPa设计/工作温度：454/420℃制造厂家：美国吸收塔：规格：Φ内2591/Φ内3505H=47574δ=37/52mm介质：碳酸钾溶液/工艺气重量：187695Kg容积：400m³塔盘形

6、式：填料层数：4壳体材质：SA-516-70设计/工作压力：3.06/2.8MPa设计/工作温度：140/127℃制造厂家：美国再生塔：规格：Φ内4270H=56720δ=16介质：碳酸钾溶液/CO2重量：116070Kg容积：789m³塔盘形式：填料层数：3壳体材质：SA-285-CSA240-T304设计/工作压力：0.176/0.063MPa设计/工作温度：149/120℃制造厂家：美国PSA：规格：Φ2600L=9200介质：氢气容积：58m³形式：立式壳体材质：16MnR设计/工作压力：2.84/2.48MPa设计/工

7、作温度：50/40℃制造厂家：鹤壁鑫大化工机械有限公司氢气压缩机：尾气压缩机：