制氢装置开工运行分析及优化

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1、20000Nm3/h制氢装置开工运行分析及优化某厂20000Nm3/h制氢装置作为70万吨/年柴油加氢精制装置配套工程，于2014年10月10日建成中交。在装置中交之前，车间配合完成了制氢装置的“三查四定”、转化炉烘炉、各反应器催化剂的装填等工作。一、开厂过程1.1、转化炉烘炉，锅炉煮炉。9月17日0:00点F-101火嘴，开始烘炉，11:40导通烘炉流程（冷氮循环流程），流程如下。8月19日12:10汽包开始上水，汽包建立液位。20日9:00，辐射室出口升至150℃开始恒温，同时在弹簧吊架做好标记。20:10系统氮气置换完

2、毕，氮气循环，系统压力0.8MPa。21日7:00发现V-109人孔泄露，装置降温至120℃，更换V-109人孔垫子。16:40，系统开始升温，21:30转化炉辐射室出口升至150℃，恒温2小时后以7℃/h升温。23日4:00转化炉辐射室出口升至230℃恒温，锅炉系统1.0MPa恒压。在转化炉升温过程中，间歇向锅炉系统注磷酸三钠和氨水，并定期打开定排排污。24日4:00，转化炉320℃恒温结束，开始以7.5℃/h升温。15:00，V-109以0.1MPa/h升压。25日1:00，V-109升至2.0MPa，汽包开始恒压。4:

3、00，转化炉辐射室出口升至500℃，转化炉开始恒温。26日4:00，转化炉500℃恒温结束，以20~25℃/h升温至转化炉出口达到720℃。恒温2小时候继续以20~25℃/h升温，炉膛升至950℃，开始恒温。27日19:50，汽包以0.07MPa/h升压，28日1:00升至2.5MPa恒压。恒压2小时候继续以0.07MPa/h升压3.0MPa，10:00汽包开始3.0MPa恒压。28日8:20转化炉炉膛温度以15~20℃/h升至1050℃，16:30转化炉炉膛温度最高点升至1050℃开始恒温，20:30，转化炉1050℃恒温

4、结束。熄灭部分火嘴，以15~20℃降温，转化炉辐射室出口降至600℃后恒温4小时。29日22:00，熄灭部分火嘴，转化炉辐射室出口以30℃/h降温，同时汽包以0.2MPa/h降压。30日11:40，转化炉降温至200℃，装置试验大联锁。熄灭全部剩余火嘴，转化炉闷炉。烘炉结束。图1计划烘炉曲线图2实际烘炉曲线在烘炉过程中，解决V-109人孔气密不合格，空气预热器热烟入口过滤网堵塞导致压降增大等问题。1.2、催化剂装填烘炉结束后，10月2日至10日装置严格按照设计数据进行了各反应器及转化炉内催化剂的装填工作。具体装填数据如下：表

5、1催化剂装填数据汇总表装填位置型号堆密度kg/L装填量/kg装填高度/m半径/m装填体积/m3装填密度kg/LR-100JT-40.6~0.7559006575/9.050.65R-101JT-1G0.6~0.76486048301.47.440.65R-102AT4080.7~0.9168011001.62.210.76T3051.0~1.31145057001.611.461.00R-102BT4080.7~0.9168011001.62.210.76T3051.0~1.31145054701.611.001.04R-1

6、03FB-1231.35~1.553540060202.222.881.55在催化剂装填期间，装置完成了新增瓦斯系统暗放空、V-106、V-107至低压等设计变更的施工，并对转化炉内部衬里、炉管、耐火砖、对流室管束进行了详细的检查，并对蒸汽过热段堵塞弯头进行了更换。1.3、装置气密10月11日至13日装置按照开工试车方案先对制氢装置开工还原流程进行了氮气置换。对冷氮循环流程做了1.0MPa、2.0MPa、2.6MPa三个压力等级的气密，并对相应的漏点进行了整改。1.4、催化剂干燥1.4.1干燥流程N2→V-102→K-101

7、→V-101→E-101(管)→E－102(壳)→R-100→R-101→R-102A→R-102B→F-101原料预热段→F-101转化炉管→B-101→R-103→E-102(管)→E-103(管)→V-104→E-104（管）→V-105→A-101→E-105→V-106→转化开工线→焦化干气线→V-102→K-1011.4.2催化剂干燥计划升温程序：原料净化部分催化剂用氮气升温，系统压力控制在0.6~0.8MPa，升温速率为20~30℃/小时，120℃恒温4小时，恒温后继续以20~30℃/小时的速度升至250℃，2

8、50℃恒温2小时后以20~30℃/小时的速度降温至180℃，按预硫化条件进行。1.5、变温、加氢催化剂硫化硫化流程氮气→V-102→K-101→V-101→E-101管→E-102跨线→R-100→R-101→E-111壳→开工硫化线→V-102。10月13日19:20，转化炉点火开始升温