2.5万吨制氢操作规程讲解.doc

1.工艺流程简述 1.1 原料气压缩部分 来自装置外的焦化干气和催化干气进入原料气缓冲罐（V1001），缓冲后经原料气压缩机（C1001A/B）升压后进入原料气第一预热器（E1008）、原料气第二预热器（E1009）进行预热至 220～250℃左右，进入加氢脱硫部分。 来自装置外的轻石脑油或拔头油进入原料油缓冲罐（V1015），经原料油泵（P1001A/B）升压后与循环氢混合进入原料预热器（E1008、E1009），预热至 380℃进入脱硫部分。 来自界区外的高压丙烷与循环氢混合进入原料预热器（E1008、E1009），预热至380℃进入脱硫部分。 催化干气、焦化干气、丙烷、拔头油和轻石脑油既可单独使用，也可混合使用。原料第二预热器出口温度根据原料气中的烯烃含量来调整预热器出口温度，控制脱硫反应器进口温度在 380℃即可，同时绝热加氢反应器不能超温（单独使用焦化干气时原料预热炉出口温度控制在 220℃左右，单独使用催化干气时原料预热炉出口温度控制在 250℃左右，单独使用饱和轻石脑油或拔头油或丙烷时原料第二预热器出口温度控制在 380℃左右）。 1.2 烯烃饱和以及脱硫部分 如果进入脱硫部分的原料气是催化干气，则首先进入等温加氢反应器（R1004）,在加氢催化剂的作用下发生反应，使烯烃饱和、有机硫转化为无机硫，使原料气中的大部分不饱和的烯烃加氢饱和，控制出口温度约 270℃，然后 R1004 出口气体和 R1004部分旁路原料气一起进入绝热加氢反应器（R1001），继续使烯烃饱和和将有机硫转化为无机硫，然后再进入氧化锌脱硫反应器（R1002A/B）脱氯段脱除原料中的氯，最后进入氧化锌脱硫段，在此氧化锌与硫化氢发生脱硫反应。精制后的气体中硫含量小于 0.2ppm，烯烃小于 1%（v）、氯小于 0.2ppm 进入转化部分。 如果进入脱硫部分的原料气是焦化干气或轻石脑油，先进入绝热加氢反应器（R1001），先在加氢催化剂的作用下发生反应，使烯烃饱和、有机硫转化为无机硫，然后再进入氧化锌脱硫反应器（R1002A/B）脱氯段脱除原料中的氯，最后进入氧化锌脱硫段，在此氧化锌与硫化氢发生脱硫反应。精制后的气体中硫含量小于 0.2ppm，烯烃小于 1%（v）、氯小于 0.2ppm 进入转化部分。具体反应为： 烯烃饱和 C2H4＋H2→C2H6 C3H6＋H2→C3H8 C4H8＋H2→C4H10 硫醇: RSH+H2→RH+H2S 硫醚: R1SR2+2H2→R1H+R2H+H2S 二硫醚: R1SSR2+3H2→R1H+R2H+2H2S 噻吩: C4H4S+4H2→C4H10+H2S 氧硫化碳: COS+H2→CO+H2S 二硫化碳: CS2+4H2→CH4+2H2S ZnO(固)+H2S=ZnS(固)+H2O △Ho 298 =-76.62kJ/mol 1.3 转化部分 精制后的原料气在进入转化炉（F1001）之前，按水碳比 3.5 与 3.5MPa 水蒸汽混合，再经转化炉对流段（原料预热段）预热至 500℃，由上集合管进入转化炉辐射段。转化炉管内装有转化催化剂，在催化剂的作用下，原料气与水蒸气发生复杂的转化反应。整个反应过程表现为强吸热反应，反应所需的热量由设在转化炉顶部的气体燃料烧嘴提供。出转化炉的高温转化气(出口温度为 840℃)经转化气蒸汽发生器（E1001）发生中压蒸气后，温度降至 350℃，进入中温变换部分。具体反应为： CnHm+nH2O =nCO+(n+m/2)H2 ① CO+3H2=CH4+H2O △Ho298 =-206kJ/mol ② CO+H2O=CO2+H2 △Ho298 =-41kJ/mol ③ CO+H2O=CO2+H2 △Ho298 =-41.4KJ/mol 1.4 中温变换部分 由转化气蒸汽发生器（E1001）来的 350℃转化气进入中温变换反应器（R1003），在催化剂的作用下发生变换反应，将变换气中 CO 含量降至 3%（干基）左右。中变气经锅炉给水第三预热器（E1002A/B）预热锅炉给水、锅炉给水第二预热器（E1002B）预热锅炉给水、锅炉给水第一预热器（E1002C）预热锅炉给水、除氧器蒸汽发生器（E1007）和除盐水预热器（E1003）预热除盐水回收大部分的余热后，再经中变气空冷器（A1001）、中变气水冷却器（E1004）降温至40℃，并经分水后进