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天然气天然气制氢培训制氢培训一、装置概述一、装置概述1.1.概述概述5000m3N/h5000m3N/h焦化干气制氢装置由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司承担设计，由中国化学工程第十一建设公司施工。焦化干气制氢装置由浙江美阳国际石化医药工程设计有限公司承担设计，由中国化学工程第十一建设公司施工。装置由原料气压缩、原料气精制、转化、中变、装置由原料气压缩、原料气精制、转化、中变、PSAPSA、锅炉等部分组成、锅炉等部分组成..装置能力为装置能力为5000-5500Nm3/h,5000-5500Nm3/h,装置设计年运转时间装置设计年运转时间为为80008000小时小时,,年产工业氢年产工业氢3600T3600T。可以满足。可以满足3030万吨万吨//年加氢精制装置需求。装置概算投资年加氢精制装置需求。装置概算投资42004200万元。工程于万元。工程于20042004年破土，年破土，于于20052005年年99月竣工、投产月竣工、投产..工艺原理1.1轻烃蒸汽转化法制氢过程分为原料的净化，烃蒸汽转化，CO中温变换等工艺。1.1.1原料净化时原料气在一定的温度、氢气压力和空速条件下，借助加氢催化剂、脱硫剂、脱氯剂作用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气含硫量降至0.5PPm，含氯量降至0.2PPm，以保护好后续催化剂的正常运行。1.1.2精制原料气在一定压力、温度、空速、水碳比和催化剂作用下，烃和蒸汽进行反应，转化成气体氢和一氧化碳，同时伴生CO2和少量的残余CH4.1.1.3转化气进行中温变换：在一定的温度、压力、空速、水气比和催化剂作用下，将CO与水反应生成氢气和CO2.2.2.制氢的化学反应机理制氢的化学反应机理2.12.1原料烃中的硫化物以多种形态存在，一般分为无机硫化物和有机硫化物原料烃中的硫化物以多种形态存在，一般分为无机硫化物和有机硫化物,,有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直接反应被脱除，必须经有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直接反应被脱除，必须经加氢生成无机硫化物方可被氧化锌脱硫及吸附脱除，有机硫化物在原料中一般由硫醇、硫醚、二硫化物和环状硫化物等，原料气中的硫化加氢生成无机硫化物方可被氧化锌脱硫及吸附脱除，有机硫化物在原料中一般由硫醇、硫醚、二硫化物和环状硫化物等，原料气中的硫化物绝大部分是有机硫化物。物绝大部分是有机硫化物。加氢过程同样是有机氯转变为无机氯，采用高活性的金属氧化物为活性组分，脱氯剂与氯化氢反应，被固定载体上，达到脱出氯化物目加氢过程同样是有机氯转变为无机氯，采用高活性的金属氧化物为活性组分，脱氯剂与氯化氢反应，被固定载体上，达到脱出氯化物目的。的。硫醇加氢硫醇加氢:R-SH+H2=RH+H2S:R-SH+H2=RH+H2S硫醚加氢硫醚加氢:R-S-R:R-S-R’’+H2=RH+R+H2=RH+R’’H+H2SH+H2S噻吩加氢噻吩加氢:C4H4S+4H4=C4H10+H2S:C4H4S+4H4=C4H10+H2S二硫化碳加氢：二硫化碳加氢：CS2+H2=CH4+H2SCS2+H2=CH4+H2S氧化锌脱硫：氧化锌脱硫：H2S+ZnO=ZnS+H20H2S+ZnO=ZnS+H202.22.2烃类的蒸汽转化是将烃类与蒸汽转化为烃类的蒸汽转化是将烃类与蒸汽转化为H2H2和和COCO少量残余少量残余CH4CH4CH4+H20=CO+H2CH4+H20=CO+H2CO+H20=CO2+H2CO+H20=CO2+H22.3CO2.3CO中温变换是将转化气中的中温变换是将转化气中的COCO与水蒸气继续反应生成与水蒸气继续反应生成CO2CO2和氢气和氢气3.3.变压吸附（变压吸附（PSAPSA））变压吸附是对气体混合物进行分离提纯的工艺过程，该工艺是多孔性固体物质内部表面对气体分子的物理吸附。混变压吸附是对气体混合物进行分离提纯的工艺过程，该工艺是多孔性固体物质内部表面对气体分子的物理吸附。混合气体中的杂质组分在高压具有较大的吸附能力，低压下具有较小的吸附能力，就是利用这种原理吸附剂吸附，解合气体中的杂质组分在高压具有较大的吸附能力，低压下具有较小的吸附能力，就是利用这种原理吸附剂吸附，解析达到循环吸附解析过程析达到循环吸附解析过程分子筛对一般气体分子的吸附顺序分子筛对一般气体分子的吸附顺序:H2