制氢培训讲义.docx

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1、制氢装置设计及改造情况1、大连西太平洋石油化工有限公司制氢装置规模为6X104Nm/h。两套加氢、脱硫、转化炉、中变采用国内技术；净化系统为变压吸附法，技术为德国林德（Linde）公司专利，引进控制计算机、成套阀门、管线、仪表和吸附剂，吸附罐为国内制作，林德公司制造技术。设计单位为中国石化北京设计院。本装置由下列五部分组成：（1）原料油干法加氢、脱硫部分（2）转化及相应对流段热回收部分（3）中温变换及变换气换热冷却部分（4）PSA中变气净化部分（5）开工及循环氢压缩机及酸性水汽提部分装置的加氢、脱硫、转化、中变过程采用两个系列

2、。PSA部分则为一个系列。原料设计时以轻质油（重整拔头油或轻石脑油）为主，同时应用少量液化气和ARDS装置弛放干气。98年7月至今，由于重整装置停工未开，制氢原料改为重整精制油。产品纯度为H2>99.9%。产品主要供常渣油加氢脱硫（ARDS装置、蜡油加氢精制装置及煤柴油加氢精制装置、聚丙烯用施工图设计于1992年12月末完成，1995年末基本建成，1997年7月正式投产。1998年2月经标定达到设计规模，生产稳定，质量良好。2.生产装置工艺原理本制氢工艺采用以轻质油（重整拔头油或轻石脑油）为原料．经干法加氢、脱硫后与水蒸汽混合

3、，经催化剂转化产生H2、CO及CO。转化气再经中温变换将CO与转化气中水蒸汽反应成CO同时再产生部分H2。中变气经换热、八、、、冷却分液后进往PSA吸附部分脱除中变气的CH、CO和CO,生产纯度为999％（v）的氢。RS+HRR+HSHS+ZORZnS+H2OR+H2ORCH4+CO+C2OCH4+H2OR3H2+CO-QCO+H2ORH2+CO2+Q3.生产装置工艺流程详述本装置设计原料主要是重整拔头油,工艺流程大致可分为五部分：（设计条件）（1）原料脱硫部分（分AB两系列，以A系列为例，下同）40C的重整拔头油自装置外进原

4、料缓冲罐D-101，经原料泵P-101/1升压至4.0MPa。升压后的原料油与从配氢压缩机K-101/1来的3.9MPa的氢气（或ARDS装置干气、富氢）混合进入中变气-原料油蒸发器E-104（管程），换热至360C后进加氢反应器R-101（入口压力约3.35MPa。在加氢反应器内将原料中的有机硫转变成无机硫，同时将原料中的少量烯烃饱和。R-101出来的约3.25MPa360C的加氢后的气体进入两台串联的氧化锌脱硫反应器R-102/1.2（设计流程中考虑了两台反应器可串、可并的操作）。经氧化锌脱硫后的气体中含硫量由约100PP

5、m（V降至0.3PPm以下，出口气体压力为3.15MPa。（2）转化及变换部分：经脱硫合格的气体（烯烃含量1%（V以下，含硫量0.3PPm以下），与3.50MPa蒸汽混合后进入转化炉F-101原料预热段，正常操作水/碳比控制在3.7~4：1（mol/mol），进入原料预热段前温度为415C，经预热段后温度为500C，压力为3.05MPa,进入转化炉F-101辐射段（转化段），转化管内上下分别装有Z-402/Z-405G催化剂，各装一半。转化炉出口温度725-800C,压力2.70MPa（绝），碳空速约为890时-1，残余甲烷含

6、量3-7%（V）。自转化炉管出来的转化气，经转化气废热锅炉ER-101回收热量，转化气温度由800C降至350~370C，进入中温变换反应器R-103,选用B-113催化剂，开工初期催化剂活较好，温度控制在低限约340C,末期可提高到380C,出口温度〉420C,CO含量1-3%（干）。自R-103出来的中变气经E-104（中变气-原料油蒸发器），E-103（I.OMPa蒸汽过热器），ER-102（I.OMPa蒸汽发生器），E-102/1.2（中变气-除氧水换热器）换热至164C进入D-111（中变气第一分液罐），将冷凝液分离

7、后进入E-101（中变气-除盐水换热器），出口温度146C进D-112（中变气第二分液罐），分出冷凝液后，经EC-101/1~6（中变气空冷器）及D-113（中变气第三分液罐）分液后进入E-105（中变气水冷器）冷却至40C经D-114（中变气第四分液罐）分液后进入PSA系统。（3）转化及变换部分所用锅炉水及蒸汽系统：锅炉用除盐水自外部送来经E-101温度升至104C进入脱氧槽D-108,用泵P-102/1（锅炉给水泵）抽出进入E-102/1.2，出口温度180C，分成两部分，一部分进入低压汽包D-107及ER-102,发生I

8、.OMPa蒸汽。蒸汽再经E-103过热至250C进入1.0MPa蒸汽管网。另一部分直接进入中压汽包D-103及转化炉废热锅炉ER-101。转化气废热锅炉和烟道气废热锅炉均为自然循环式；产3.50Mpa、243C的饱和蒸汽自汽包引出进入转化炉F-101的蒸汽过热段，过热至435