120万nm3_dcog变压吸附制氢装置项目申请报告-成达psa提氢(编辑修改稿)

120万nm3_dcog变压吸附制氢装置项目申请报告-成达psa提氢(编辑修改稿)内容摘要：

79。 焦炉煤气主要供给 下游工序及周边企业作 为燃料使用。 由于 焦炉煤 气的 用户 属于企业，很难做到煤气的平衡调节，造成大量煤气过剩。 特别是在使用企业出现事故停产、年 度 检修和由于产品市场变化带来的限产，使焦炉煤气使用量减少，使焦化生产很不稳定，经常达不到设计生产能力，瞬时造成大量的煤气放散， 这不仅使大量的能源、资源浪费 ， 而且造成严重的环境污染。 焦化生产基本处于在 低负荷运行，企业生产成本增高，经济效益下降。 同时，随着山东成达新能源科技有限公司 160 万吨重油催化裂化装置已建成投产 ，以及国内燃油品质要求逐步提高，生产过程所需的氢气量越来越大，而原先采用的干气 +天 然气转化制氢，随着天然气价格的一路走高，成本压力越来越大。 因此，采用焦炉煤气制氢，可以 形成企业内部的平衡调控。 这样既能 使焦炉稳定生产 ，减少和杜绝煤气放散带来的资源浪费和环境污染， 又可以降低下游装置所需氢气成本， 提高企业的经济效益和环境效益。 项目 建设 地点及建设条件 本项目拟建于山东成达新能源科技有限公司现有厂区内，无需新征用地，工程范围内无拆迁民房，有较好的交通运输条件及供水、供电、供汽等建设条件。 区位条件 山东 滨州市博兴县南接淄博，北邻东营，东接潍坊、青岛，地理位置优越。 山东成 达新能源科技有限公司 地处滨 州市博兴县 南部化工产业园区，北靠柳辛路，西临 803 省道（原 205 国道），距 309 国道 30 公里 ，距离博兴火车站 8 公里，公路、铁路交通运输条件较为便利。 社会经济条件 （ 1） 本项目拟建厂址及位于滨州市博兴县化工产业园区内， 符合城市发展规划的要求。 厂址范围内无拆迁工程量。 （ 2）本项目拟建厂址及其周围无文物风景区和自然保护禁区，无名胜古迹，地下无矿区，附近无机场，电台及军事设施。 （ 3） 本项目 所在的地区各种基建材料供应充足，当地建筑公司和安装公司有能力施工本项目建（构）筑物，满足项目建设和施工质量要求，另外也可 借助周围省市的施工力量，施工协作条件较好。 公用工程条件 本项目公用工程依托现有厂区条件 ，水、电、蒸汽等能源条件完备。 综上， 本 项目 选址具备 交通便利、 条件完备 、政策优越 的优势 ，为项目的建设和发展提供了强有力的保证。 土建工程方案 地基处理方案 主要设备 基础均采用天然地基，如遇不良地质现象，根据具体情况再做特别处理。 结构方案  压缩机厂房：主体厂房采用 钢混 结构，钢筋混凝土基础。  装置 排 架：采用钢结构，钢筋混凝土基础。  管架：采用钢结构，钢筋混凝土基础。  大中 型设备基础 ：采用 钢筋混凝土 结构。  小型设备基础：采用 素混凝土结构。 土建工程量 本项目主要建筑物包括：压缩厂房。 本项目主要构筑物包括： PSA 提氢装置框架、管廊。 建筑物、构筑物一览表见下表： 表 11 建（构）筑物一览表 序号 名称 层数 生产类别 占地面积 (m2) 建筑面积 (m2) 结构形式 备注 1 压缩机房 2 层 甲类 1260 2520 钢混结构 2 PSA 提氢装置 1 层 甲类 钢混排架 敞开 产品方案 （ 1） 产品： 氢气： 25500Nm3/h （ 2） 副产品： 提氢尾气 1： 17295Nm3/h（低位热值 ≥6000kcal/Nm3） 提氢尾气 2： 7200Nm3/h（低位热值 ≥6000kcal/Nm3） 主要经济技术指标 表 12 主要经济技术指标表 序号 项目名称 单位 指标 备注 一 生产规模 Nm3/h 50000 二 产品方案 1 产品 （ 1） 氢气 Nm3/h 25500 2 副产品 （ 1） 提氢尾气 1 Nm3/h 17295 （ 2） 提氢尾气 2 Nm3/h 7200 三 年操作 时间 h 8000 四 主要原辅材料、燃料用量 1 原料气（焦炉煤气） Nm3/h 50000 2 吸附剂、催化剂、化学品等 t/a 五 动力消耗量 1 供水（新鲜 水 ） t/h 13 最大用水量 t/h 平均用水量 t/h 13 2 电 装机容量 kw 10600 计算容量 5390 年耗电量 Kw 107 3 仪表空气 Nm3/h 200 4 氮气 Nm3/h 20xx 间断 5 蒸汽 （ ） t/h 六 三废排放量 1 废气 Nm3/h 2 废水 m3/d ~1 3 废固 t/a ~122 七 运输量 t/a ~244 1 运入量 t/a ~122 2 运出量 t/a ~122 八 定员 人 20 1 生产工人 人 16 2 技术管理人员 人 4 八 总占地面积 m2 4752 原厂区内 1 厂区占地面积 m2 九 总建筑面积 m2 1260 1 生产用建筑面积 m2 1260 十 报批项目总投资（控制投资规模用） 万元 其中：铺底流动资金 万元 十一 达产后年销售收入 万元 十二 成本和费用 1 达产后年总成本和费用 万元 十三 达产后年利润总额 万元 税后 十四 年均应纳所得税 万元 十五 财务分析盈利能力指标 1 总投资收益率 % 2 投资回收期 (含建设期 )，税后 年 含建设期 3 税后项目财务净现值（ ic=%） 万元 4 项目资本金内部收益率 (税后 ) % 十六 清偿能力指标 1 人民币借款偿还期（含建设期 ） 工艺技术方案 工艺流程 本项目采用 PSA 法提取原料焦炉煤气中的氢气，并获得副产品提氢尾气（较清洁燃料气）。 主要工艺流程如下图： 图 11 工艺流程图 装置组成 本装置主要有以下工序组成： 100预处理工序 200PSAI 工序 300脱氧和 PSAII 工序 400氢气压缩工序 500解吸气压缩工序 工艺流程简述 本项目是利用经过净化（脱焦油、脱硫、脱萘）后的焦炉煤气，经过预处理、变压吸附分离、脱氧等工序获得合格的产品氢气。 100预处理工序 预处理工序 由 2 台除油塔、 4 台预处理塔、 1 台加热器组成。 来自管输系统，压力为～ (G)的焦炉煤气进入预处理工序后， 经除油塔脱除油雾后， 自塔底进入预处理塔，其中 2 台处于吸附脱油、 脱苯、 脱萘等状态， 2 台处于再生状态。 当预处理塔吸附焦油和萘、苯饱和后即转入再生过程。 预处理塔的再生过程包括： （ a） 降压过程 预处理塔逆着吸附方向，即朝着入口端卸压，气体排至煤气管网。 （ b） 加热脱附杂质 ③ 解吸气 1 预处理 脱氧 PSAII PSAI 压缩 ①原料气 压缩 压缩 ② 产品氢气 ④ 解吸气 2 PSAII 顺放气回 PSAI作升压气 用 PSA 工序副产的解吸气经加热至～ 140℃ 后逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦油、 NH H2S 及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱 附，再生后的解吸气 压缩后 送 至燃气管网外送。 （ c） 冷却吸附剂 脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温再生气逆着进气方向吹扫吸附床层，使之冷却至吸附温度。 吹冷后的解吸气也送回焦炉煤气管网。 （ d） 升压过程 用处理后的净化煤气逆着吸附方向将预处理塔加压至吸附压力，至此预处理塔就又可以进行下一次吸附了。 预处理工序的主要工艺操作条件如下表 ： 表 13 预处理的主要工艺操作条件 序号 主 要 参 数 操作条件 备注 1 吸附压力（ ） ～ 2 吸附温度（ ℃ ） ≤40℃ （或环境温度） 3 再生压力（ ） ～ 4 再生温度（ ℃ ）进口 140 5 再生温度（ ℃ ）出口 120 6 切换时间（ h） 12 7 蒸汽压力（ ） ～ 200PSAI 工序 变压吸附工序 由两段变压吸附组成。 变压吸附第一段（ PSAI）采用 1025 分组抽真空流程，即装置的 10 个吸附塔中有2 个吸附塔始终处于进料吸附的状态。 其吸附和再生工艺过程由吸附、连续 5 次均压降压、逆放、抽真空、预升压、连续 5 次均压升压和产品最终升压等步骤组成。 具体过程简述如下： （ a） 吸附 过程 来自预处理工序的 焦炉煤气，首先进入除油器（ 1 开 1 备，同时可以串联使用）除去油滴、水污后自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于 90%的中间氢气，从塔顶排出送 脱氧工序。 当被吸附杂质的传质区前沿 （ 称为吸附前沿 ） 到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。 （ b） 均压降压过程 这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间产品气的过程，本 流程共包括了 5 次连续的均压降压过程，因而可保证产品气的充分回收。 （ c） 顺放过程（ 5 次均压时无该步骤） 在均压过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入 解吸气 缓冲罐用作预处理系统的再生气源。 （ d） 逆放过程 在均压结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。 （ e） 抽真空过程 逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸附床层进行抽真空，进一步降低杂质组分的分压，并将杂质解吸出来。 解 吸再生气也送至解吸气缓冲罐用作预处理系统的再生气源。 （ f） 初始升压过程 抽真空结束后，用来自 PSAII 的顺放气对吸附塔进行初始升压，同时回收二段 顺放气中的 氢气。 （ g） 均压升压过程 在初始升压过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死空间氢气的过程，本流程共包括了连续 5 次均压升压过程。 （ h） 产品气升压过程 在一次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀 缓慢而平稳地用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力。 经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的 “吸附 再生 ”循环，又为下一次吸附做好了 准备。 10 个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作 (始终有 2 个吸附塔处于吸附状态 )即可实现原料气的连续净化。 （装置可自动切换至 9 塔、 8 塔、 7 塔、 6 塔流程，以便不停车在线检修故障。 这一功能大大地提高了装置的可靠性）。 PSAI 工序的主要工艺操作条件如下表 ： 表 14 PSAI的主要工艺操作条件 序号 步 骤 压力（ ） 温度 备注 1 吸附（ A） 常温 2 一均降（ E1D） → 常温 3 二均降（ E2D） → 常温 4 三均降（ E3D） → 常温 5 四均降（ E4D） → 6 五均降（ E5D） → 7 顺放（ PP） 5 次均压时无该步骤 8 逆放（ D） → 常温 9 抽真空（ V） → 常温 10 初始升压（ R0） → 常温 11 五均升（ E5R） → 12 四 均升（ E4R） → 8 三均升（ E3R） → 常温 9 二均升（ E2R） → 常温 10 一均升（ E1R） → 常温 11 终升（ FR） → 常温 300脱氧及 PSAII 工序 脱氧 工序在 PSAI 与 PSAII 之间，脱氧后的粗氢气经 PSAII 后可以保证氧含量小于2ppm，露点小于： 50℃。 而如果将脱氧工序放在 PSAII 之后，则无法达到露点小于：50℃。 从变压吸附第一段 PSAI 工序来的氢气是含 有少量氧气的粗氢气，纯度尚达不到要求，需要净化。 粗氢气首先进入常温脱氧塔，在其中装填的新型常温 Ba 催化剂的催化下， 氧和氢反应生成水，然后经冷却器冷却至常温，再一台分液罐分离后进入 PSAII 工序。 脱氧 工序的主要工艺操作条件如下表 ： 表 15 脱氧 的主要工艺操作条件 序号 主要参数 操作条件 备注 1 催化剂反应温度（ ℃ ） 40～ 80 2 反应空速（ h1） 5000 变压吸附 第二段 （ PSAII） 采用 1025 分组抽真空流程，即装置的 1。