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制氢工艺应注意什么?

  
评论: 更新日期:2011年06月17日

  1.工艺简述

    以石脑油(或抽余油、液化气、干气)为原料,与氢气混合加热至330—3700C,进入氧化锰脱硫反应器脱除无机硫。然后在钴钼加氢脱硫催化床层将有机硫转化为无机硫,在氧化锌催化床层无机硫再被氧化锌吸收脱除,使原料中硫含量达到 0.2ppm以下。脱硫后的原料与中压蒸汽混合进入转化炉加热至480—5000C后进入装有转化催化剂的转化管中,烃类——蒸汽转化反应生成物为氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷。转化气在中、低温变换反应器中将一氧化碳含量降至0.3%以下。气液分离后再进入二氧化碳吸收塔,用碳酸钾贫液、半贫液将二氧化碳基本吸收,使粗氢气中一氧化碳和二氧化碳在2000ppm以下。粗氢气经甲烷化反应器,除掉微量一氧化碳、二氧化碳,生产出含一氧化碳和二氧化碳少于50ppm的工业氢。

    2.危险部位

    2.1转化炉

    是装置的关键设备,其作用是使烃类与水蒸汽在一定条件下转化而获得70%以上氢含量的转化气。转化管中装有价格昂贵的催化剂, 同时管内充满着高温易燃、易爆转化气。转化炉操作条件苛刻,炉管内反应温度高达7600C,管外炉膛温度高达9700C,如温度控制不好,炉温超高会使催化剂结焦、缩短炉管寿命,超温严重时,炉管及催化剂会被损坏,甚至发生炉管爆炸事故。炉温过低则转化反应不完全,转化气中甲烷含量达不到工艺要求。如果燃烧不均匀,容易造成局部加热。另外,单独进原料油或进含有甲烷的氢气、水碳比太小等都极易使催化剂结炭而失去活性,单独进水蒸汽或在一定温度下有氧气存在时,催化剂会被氧化而失去活性;硫化物、砷、卤素等会使催化剂失效;蒸汽带水会使催化剂水解而粉碎。

    2.2反应器

    是装置的重要设备,包括脱硫、中低变、甲烷化反应器,由于反应器中的反应都是放热反应,当反应器入口温度、反应物浓度超高时,会导致催化剂床层温度超高而烧坏催化剂,严重时会损坏反应器。特别是甲烷化反应,当1%的一氧化碳或二氧化碳转化甲烷时,气体绝热温升达740C或600C;脱硫效果不佳,硫含量超过工艺指标,会使催化剂中毒而失效;甲烷化、转化催化剂含镍,在较低的温度和高的一氧化碳分压下,能生成具有毒性的羰基镍。

    2.3废热锅炉

    是主要的压力容器。其作用是回收转化气部分显热而产生2.5MPa饱和蒸汽,供转化反应配汽用。汽包液位,蒸汽压力易受转化工艺气温度的影响而大幅度波动,且滞后时间长,不易调节。液位过低时,易造成干锅,有发生爆炸的危险;液位过高时,进炉蒸汽带水而使催化剂水解;压力波动时,会影响进转化炉的蒸汽量和原料量。

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