制氢工艺说明书

制氢工艺说明书内容摘要：

力基本相等。 10）三均升压过程。 四均升压过程结束后， A 塔通过程控阀与刚完成二均降压步骤的 D 塔相连进行均压升压，这时 D 塔死空间内的高压氢气就流入 A 塔被回收，同时 A 塔压力得以继续上升，直到两塔压力基本相等。 11）二均升压过程。 三均升压过程结束后， A 塔通过程控阀与刚完成一均降压步骤的 E 塔相连进行均压升压，回收 E 塔死空间内的高压氢气，同时 A 塔压力得以继续上升，直到两塔压力基本相等。 12）一均升压过程。 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 11 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 二均升压过程结束后， A 塔通过程控阀与刚完成吸附步骤的 F 塔相连进行均压升压回收 H 塔死空间内的高压氢气，同时 A 塔压力得以继续上升，直到两塔压力基本相等。 13 产品 气升压过程 经连续四次均压升压过程后， A 塔压力已升至 左右 ,这时用产品氢对吸附塔进行最后的升压，直到使其达到吸附压力。 经过以上步骤后， A 塔的吸附剂得到了完全再生，同时又重新达到了吸附压力，因而已可无扰动地转入下一次吸附。 各吸附塔的工作过程与 A 塔均完全相同，只是在时间上互相错开吸附时间的一半， 8个塔交替吸附即可实现连续分离提纯氢气的目的。 6）工艺冷凝水回收系统 在转化炉前配入的工艺蒸汽，一部分参与转化、变换反应生成了 H CO、 CO2 ,另外一部分则在热交换过程中被冷凝，并在中变气分水罐 中被分离出来。 中变气第一分水罐（ D5004）、中变气第二 分水罐（ D5005）、中变气第三 分水罐（ D5006）和中变气第四 分水罐（ D5007） 分离的酸性水，混合后进入酸性水汽提塔（ C5001）。 汽提后净化水经过酸性水汽提塔底泵（ ） 加压后进入除氧器（ D5008），除氧后作为锅炉给水回收利用。 也可以送出装置作为它用。 7）热回收及产汽系统 ①除盐水除氧系统 自装置外来的除盐水经调节阀调节后经除盐水预热器 (E5003)预热至 80℃左右，与酸性水汽提塔（ C5001） 来的净化水混合后一并进入除氧器及水箱 (D5008)。 除氧用蒸汽自装置外来。 除氧器正常运行时，通过调节除氧用蒸汽的流量来控制除氧器的压力。 除氧水经过中压锅炉给水泵 ()升压后送至中压产汽系统。 ②中压产汽系统 来自中压锅炉给水泵（ ）的除氧水经过锅炉给水第一预热器 (E5002C)、锅炉给水第二预热器 (E5002A、 B)预热至饱和温度后进入中压汽水分离器 (D5003)中。 饱和水通过自然循环方式经转化炉对流段的蒸发段及转化气蒸汽发生器（ E5001）发生 (G)饱和蒸汽，再经过转化炉的对流段过热至 450℃。 该蒸汽 一部分供造气装置自用，其余出装置。 ③加药系统及排污系统 固体的磷酸三钠加入溶解器 (D5012)中，用除氧水溶解。 然后用中压加药泵（ P5004） 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 12 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 把药液送至汽水分离器内。 为了减少系统的热损失和保护环境，系统还设置了连续排污扩容器 (D5009)、定期排污扩容器 (D5010)。 排污水送入连续排污扩容器 (D5009)，扩容蒸汽进入除氧器 (D5008)，污水进入定期排污扩容器，并加入循环水冷却至 50℃以下排放。 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 13 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 主要工艺过程操作条件 加氢反应器（ R5001） 入口温度℃ 250 出口温度℃ 380 入口压力 MPa(abs) 出口压力 MPa(abs) 加氢催化剂装量 m3 . 2 氧化锌脱硫反应器（ R5002A/B） 入口温度℃ 380 出口温度℃ 360 入口压力 MPa(abs) 出口压力 MPa(abs) 脱氯剂装量 m3 2 氧化锌脱硫剂装量 m3 2 转化炉辐射段（ F5002） 入口温度℃ 500 出口温度℃ 840 入 口压力 MPa(a) 出口压力 MPa(a) 碳空速 h－ 1 764 水碳比 mol/mol 催化剂装量 m3 中温变换反应器（ R5003） 入口温度℃ 350 出口温度℃ 412 入口压力 MPa(a) 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 14 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 出口压力 MPa(a) 空速 (干 ) h－ 1 1800 催化剂装量 m3 PSA氢气提纯部分 序号 步骤 压力 (MPa) (G) 时间 （ S） (秒 ) 1 吸附 (A) 180 2 一均降压 (E1D) 2. 5 30 3 二均降压 (E2D)  60 4 三均降压 (E3D)  30 5 四均降压 (E4D)  30 6 顺放 (P)  30 7 逆放 (D)  30 8 冲洗 (PP) 90 9 四均升压 (E4R)  30 10 三均升压 (E3R)  30 11 二均升压 (E2R)  60 12 一均升压 (E1R)  30 13 产品氢升压 (FR)  60 催化剂、瓷球性质及主要技术规格 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 15 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 表 21 催化剂、瓷球性质及主要技术规格 表 催化剂 名称 加氢 催化剂 脱氯 催化剂 氧化锌 脱硫剂 转化 催化剂 中变 催化剂 瓷球 填料 型号 JT1G T408 T305 Z417/Z418 FB123 菠萝球 共轭环 外观 兰灰色 白色球体 灰白或淡黄色条状 灰黑色 /灰绿色四孔圆柱 棕褐色圆柱 白色 规格 mm φ 3 4～ 10 ￠ 3～ 4球 φ 4 4～ 10 φ 16/4 7/ φ 16/4 16 φ 9 6～ 8 φ 15 38 38 堆密度 kg/l ～ ～ ～ ～ ～ 侧压强度 N/cm 》 70 ＞ 40N/cm ≥ 200N/颗 / 400 N/颗 活性组分 Co、 Mo、 Ni ZnO NiO Fe2O Cr2O3 比表面积 m2 /g ＞ 40 ≥ 30 ≥ 40 》 40 使用空速 h1 5001500 1000～ 3000 1000— 3000 500～ 1500 4002500 （干基） 使用温度 ℃ 220～ 400 100～ 380 200～ 400 350～ 480 ～ 600 使用压力 Mpa ～ ～ 常压～ 常压～ ～ 一次装入量t(m3) () （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） () 使用设备 R5001 F5002 R5003 R500R500 C5001/ D5008 主要生产厂家 西北化工 研究院或等同 西北化工 研究院或等同 西北化工 研究院或等同 山东齐鲁科力化工研究院有限公司 西北化工 研究院或等同 萍乡市中兴有限公司 萍乡市中兴有限公司 备注 定货时考虑 5％的富裕量 定货时考虑5％的富裕量 定货时考虑5％的富裕量 定货时考虑 5％的富裕量 定货时考虑5％的富裕量 定货时考虑 5％的富裕量 定货时考虑 5％的富裕量 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 16 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 原料及产品的主要技术规格 原料 装置原料为 焦化干气 ，其规格见表 31；燃料为 催化干气 ；装置备用原料为 轻石脑油。 表 3 1 原料规格 序号 组成 焦化干气 摩尔分率 V% 1 H2O 0 2 H2 3 CH4 4 C2H6 5 C3H8 5 C4H10 7 C5H12 8 C2H4 9 C3H6 10 H2S 《 50mg/m3n 11 N2 12 C4H8 13 O2 温度 , ℃ 40 压力 Mpa(G) 装置备用原料可以采用轻石脑油 ， 对石脑油的要求一般为：烯烃 1%mol，芳烃含量 13%，环烷烃 36％，轻油干点 210℃。 主要产品规格 1）制氢单元产品为工业氢。 工业氢规格： 出装置温度： 40℃ 出装置压力： (表 ) 组成： 组分 V％ H2 ≥ 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 17 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 CH4 CO+CO2 20ppm ∑ 2）制氢单元副产品为解析气 解析气为 PSA 氢气提纯部分的副产品，作为造气部分转化炉的燃料。 其规格见表 32。 表 32 副产品规格 序号 组分名称 解析气， V% 1 水 2 氢气 3 甲烷 4 一氧化碳 5 二氧化碳 6 氮气 7 合计 8 压 力， MPa(表 ) 9 温度，℃ 40 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 18 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S1 详细 设计 四川省化工 设计院 CH202090 物料平衡 该装置的物料平衡见表 41 表 41 装置物料平衡 项 目 kg/h 备注 入 方 水蒸汽 10484 自产 焦化干气 2766 装置外来 合计 13250 出 方 工业氢 899 出装置 脱附气 6313 作为转化炉的燃料 未反应水 6038 合计 13250 装置消耗指标及能耗 消耗指标 水用量（见表 51） 电用量（见表 52） 蒸汽用量 （见表 53） 压缩空气用量（见表 54） 氮气用量（见表 55） 燃料用量（见表 56） 催化剂化学药剂用量（见表 57） 消耗指标汇总（见表 58，表 59） 能耗 装置能耗计算汇总（见表 510） 本文件专有权 四川省化工 设计院 所有 ,未经 四川省化工 设计院 许可不得复制或转让给第三方 . 第 19 页共 34 页 设计阶段 顾客要求 文表 号 项目号 说 明 书 200/S。