加氫制氫工藝研究

王培全

（中國石油公司玉門油田公司煉油化工總廠，甘肅玉門 735000）

加氫制氫工藝研究

王培全

（中國石油公司玉門油田公司煉油化工總廠，甘肅玉門 735000）

加氫制氫工藝技術措施的應用，設計一定生產能力的工業氫，滿足石油化工生產的需求。由于制氫的原料一般采用干氣，對油田天然氣進行深加工處理，得到工業氫的生產工藝技術，有必要研究新工藝、新技術，滿足石油化工生產的需求。

加氫；制氫；工藝技術

1 加氫制氫工藝概述

制氫工藝技術措施中，以干氣作為生產原料，備用原料為液態烴、液態丙烷，采用 PSA 變壓吸附凈化工藝，造氣的單元選擇的是先進的輕烴水蒸汽轉化工藝路線，并對生產尾氣進行處理，達到環保的指標。

加氫制氫的生產工藝過程是將原料氣進行加壓升溫處理后，進行加氫脫硫精制，再經過轉化反應和中溫變化反應過程后，進行熱能的回收和產汽，最后進過 PSA 凈化處理，得到工業氫，得到合格的產品，保證達到質量標準，提高石油化工企業的經濟效益。

加氫制氫的工藝技術措施，應用干氣作為原材料，提高了制氫率，降低原料和燃料的消耗，節約了生產加工的成本。優化生產裝置的設計，合理選擇生產參數，利用較高的出口溫度，一般控制在850℃，提高熱能的轉化效率。生產過程中，選擇較低的水碳比，可以減少轉化爐燃料的消耗量。氧化鋅脫硫反應器的使用，充分發揮氧化鋅的作用，可以在不停產的情況下，更換氧化鋅，使生產工藝更加便捷有效。在對原料氣進行預熱過程中，采用原料氣預熱爐和開工加熱爐合一處理，增加了中壓蒸汽的產量。為了提高裝置運行的可靠性，催化劑體系采用比較成熟的系列，避免產生強烈的腐蝕，而縮短生產設備的使用壽命。

2 加氫制氫工藝技術措施

加氫制氫工藝技術措施的應用，以提高工業氫產量為出發點，采用三合一的產汽流程，使煙氣、轉化氣及中變氣的產汽系統共用一個分離器，簡化了預熱回收的工藝流程，避免預熱的浪費，優化設計換熱流程，提高預熱的利用率。有效地回收冷凝水，減少廢水的排放量，減少加氫制氫工藝的廢物排放量，降低化工生產對環境的影響。

2.1 加氫制氫工藝設備的改造

所有的反應器均采用熱壁結構，轉換器蒸汽發生器采用臥式的結構，內部襯上耐高溫的襯里，應用設計煙道式的結構，安裝維護方便。采用高效離心式的分水器，分離效果好，降低生產成本。熱回收部分采用U型管的結構，提高了熱能的利用率。

利用自動控制和管理措施，提高加氫制氫工藝設備的利用率，以節能降耗為基礎，節約生產投資，提高加氫制氫工藝的經濟效益。

2.2 加氫制氫工藝流程優化

在加氫制氫工藝過程中，原料氣進行壓縮，經過氣體壓縮機增加壓力，輸送到原料預熱爐，然后將其輸送到脫硫部分，進行脫硫處理，保證加氫制氫工藝的順利進行。脫硫過程中，將原料氣輸入到加氫反應器，在催化劑的作用下，將烯烴轉換為烷烴，并進行氫解反應，使有機硫轉化為無機硫，有機氯轉化為氯化氫，達到原料氣的無害化處理的目的。

精制后的原料氣在進入轉化爐之前，按照一定的水碳比和水進行混合，然后經過轉化爐預熱，進入到轉化爐后，經過催化劑的作用，原料氣和水蒸氣發生轉化反應，經過轉化爐出口排出的高溫轉化氣，降溫后進入中溫的變換部分。在中溫變換部分，去除其中的一氧化碳成分，回收預熱，最后是制冷，經過分水后，進入到PSA部分。屬于加氫制氫工藝流程的最后部分，主要的任務就是尾氣的回收和處理，避免造成環境污染。

PSA 部分有吸收塔和緩沖罐，對加氫制氫工藝流程中的廢物進行處理回收，經過吸收塔的運行，提高制氫的純度，滿足產品的質量要求。吸附雜質過多后，關閉吸附塔的進出口閥門，可以使吸附床進行轉化再生，之后恢復正常的吸附作用。通過均壓和降壓的過程，保證產品氫的收率，避免造成浪費，提高制氫的效率。最后將產品氣進行升壓處理，將工藝冷凝水進行回收，避免更多的工業廢水外排，造成環境污染。生產過程中，將預熱進行回收處理，設計合理的排污系統，將污水降溫后進行排放，達到環保的要求，避免對環境產生不良的影響。對加氫制氫工藝生產過程中的廢棄物進行處理，將污水輸送污水處理系統，處理合格后，進行排放。

2.3 加氫制氫工藝的安全措施

為了保證加氫制氫生產工藝過程的安全，采取各種安全生產管理措施。在生產裝置區域設置危險氣體報警器及火災報警系統，避免發生火災及爆炸事故的發生。生產工藝中，所有的裝置均設置連鎖機構，保證設備的安全運行，避免發生安全事故。

通過對崗位員工進行安全生產知識的培訓，提高員工的安全意識，并使其掌握安全操作規程，避免由于人為的因素而引發安全事故。合理控制加氫制氫工藝的生產參數，保證溫度和壓力等生產指標的安全、平穩，對于壓力設備等的操作，嚴格執行安全操作規程，避免各種事故的發生。在進行加氫制氫生產過程中，進行有效的安全風險識別，杜絕安全隱患的存在，及時排查安全隱患，并得到合理的解決。制定事故應急預案，保證了加氫制氫工藝的安全。

3 結論

通過對加氫制氫工藝技術的研究，優化加氫制氫的工藝過程，保證石油化工生產的順利進行。加氫制氫的工藝技術比較復雜，生產設備繁多，工藝條件控制需要合理進行設計，才能達到生產技術的要求，得到高純度的工業氫，并對生產廢物進行處理，達到環保的要求，適應石油化工企業生產的需求。

[1] 張雷，王永鋒，劉冰.含氨脫硫干氣制氫工藝技術探討[J].煉油與化工，2015，（3）：23-25.

Study on Hydrogen Production From hydrogenation

Wang Pei-quan

The application of hydrogenation and hydrogen production technology measures to design a certain production capacity of industrial hydrogen to meet the needs of petrochemical production.As the raw materials of hydrogen production generally use dry gas，deep processing of natural gas in the oil field，industrial hydrogen production technology，it is necessary to study new technology，new technology to meet the needs of petrochemical production.

hydrogenation；hydrogen production；process technology

TQ116.2；TQ113.2

B

1003-6490（2017）06-0078-01

2017-05-08

王培全（1990—），男，甘肅酒泉人，技術員，主要從事柴油改制，航煤加氫，汽油醚化技術管理工作。