本文關(guān)鍵詞：天然氣制氫裝置優(yōu)化改造

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【摘要】：以天然氣為原料,用水蒸氣轉(zhuǎn)化制取富氫混合氣,該工藝包含兩個(gè)步驟;天然氣脫硫和烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化。整個(gè)工藝流程是由原料氣處理、蒸氣轉(zhuǎn)化、CO變換和氫氣提純4大單元組成。脫硫是在一定的壓力和溫度下,將原料天然氣通過氧化錳及氧化鋅脫硫劑,將其中的有機(jī)硫和無機(jī)硫脫至轉(zhuǎn)化催化劑所允許的水平。烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化是以水蒸氣為原料,在鎳催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng),生成富氫的混合氣體。CO變換反應(yīng)是CO進(jìn)一步與水蒸氣反應(yīng),大部分CO轉(zhuǎn)化為CO2和H2。其工藝一般按照變換溫度可分為高溫變換和中溫變換。變換后的氣體經(jīng)冷卻后,分離工藝?yán)淠汉?氣體送氫氣提純工藝。氫氣提純的方法包括冷凝-低溫吸附法,低溫吸收-吸附法,變壓吸附法(PSA),鈀膜擴(kuò)散法等。目前氫氣提純普遍使用的方法是變壓吸附法,PSA技術(shù)具有能耗低,產(chǎn)品純度高,工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。吸附塔內(nèi)的吸附劑吸附除氫氣以外的其它雜質(zhì)而使氫氣得以凈化,凈化后的氫氣純度可達(dá)到99.9%~99.99%。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,原有的1.5萬Nm3/h制氫裝置已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求,需要進(jìn)一步提高本裝置處理能力和產(chǎn)氫能力,對(duì)1.5萬Nm3/h裝置進(jìn)行優(yōu)化改造。通過對(duì)原料、催化劑、設(shè)備改造的計(jì)算,確定優(yōu)化改造的方向。本文對(duì)改造前的現(xiàn)狀進(jìn)行標(biāo)定分析,提出優(yōu)化改造方案,對(duì)轉(zhuǎn)化爐、余熱鍋爐等關(guān)鍵部位提出改造意見,預(yù)估改造的效果,并與改造后實(shí)際效果進(jìn)行對(duì)比,另外對(duì)改造后的工藝參數(shù)和能耗進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)定,與改造前數(shù)據(jù)對(duì)比分析,并進(jìn)一步優(yōu)化措施。通過優(yōu)化改造,裝置產(chǎn)氫量最大可以達(dá)到2萬Nm3/h,轉(zhuǎn)化爐熱效率有一定提高,轉(zhuǎn)化爐運(yùn)行狀態(tài)良好,達(dá)到了改造的目的。
【關(guān)鍵詞】：天然氣 優(yōu)化 改造 PSA
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ116.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 前言8-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-12
• 1.1 國(guó)內(nèi)外制氫工藝狀況及發(fā)展趨勢(shì)9-12
• 1.1.1 制氫工藝的類型9-10
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.1.3 制氫工藝其他其他回收探討10-12
• 第二章 改造前裝置狀態(tài)分析12-23
• 2.1 裝置工藝流程說明12-15
• 2.2 優(yōu)化改造前標(biāo)定15-20
• 2.2.1 標(biāo)定工作安排15
• 2.2.2 標(biāo)定數(shù)據(jù)采集15-17
• 2.2.3 裝置物料平衡17-18
• 2.2.4 裝置能耗計(jì)算18
• 2.2.5 工藝過程能量計(jì)算18-20
• 2.3 裝置運(yùn)行狀態(tài)分析20-23
• 2.3.1 能量分析及評(píng)價(jià)20-21
• 2.3.2 變壓吸附系統(tǒng)回收率標(biāo)定分析及評(píng)價(jià)21
• 2.3.3 目前裝置存在的問題21-22
• 2.3.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 裝置優(yōu)化改造23-33
• 3.1 存在問題23-26
• 3.1.1 工藝設(shè)備問題23
• 3.1.2 催化劑鉀流失23-26
• 3.2 實(shí)施內(nèi)容26-28
• 3.2.1 變壓吸附系統(tǒng)改造26
• 3.2.2 轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段改造26-28
• 3.3 改造后裝置標(biāo)定28-33
• 3.3.1 標(biāo)定工作安排及數(shù)據(jù)采集28
• 3.3.2 關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集28-31
• 3.3.3 標(biāo)定結(jié)果及評(píng)價(jià)31
• 3.3.4 能耗計(jì)算31-33
• 第四章 優(yōu)化改造對(duì)比分析33-35
• 4.1 轉(zhuǎn)化爐狀態(tài)分析33
• 4.1.1 轉(zhuǎn)化爐排煙溫度及熱效率對(duì)比33
• 4.1.2 預(yù)熱段溫度對(duì)比33
• 4.1.3 自產(chǎn)蒸汽產(chǎn)量變化33
• 4.2 空冷器改造效果分析33-34
• 4.3 催化劑運(yùn)行狀態(tài)34
• 4.4 變壓吸附系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)定34-35
• 結(jié)論35-36
• 參考文獻(xiàn)36-39
• 作者簡(jiǎn)介、發(fā)表文章及研究成果目錄39-40
• 致謝40-41

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