天然气制氢工艺及设备简介.ppt

压缩机整体 四、关键设备介绍---压缩机 原动机带动曲轴旋转，而曲轴通过连杆与活塞杆相连，连杆将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，活塞在汽缸内对气体进行压缩．工作过程演示 整个工作过程分吸气、压缩和排气三个过程 压缩机的理想工作过程是：①压缩机没有余隙容积，②吸、排气过程没有阻力损失，③吸、排气过程中与外界没有热量交换；④没有泄漏。 由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要，气缸中某些部位留有一定的空间或间隙，将这部分空间或间隙称为余隙容积 往复式压缩机工作过程 返回 结构图 机体 曲轴 连杆 活塞组 阀门 轴封 油泵 能量调节装置 油循环系统 四、关键设备介绍---压缩机 实体图 1－气缸；2－活塞；3－气缸；4－气阀；5-填料；6－活塞杆； 7－十字头；8－连杆；9－曲轴；10－机身；11－滑道； 12－挡油圈；13－中体；14－流量调节器（补助余隙容积）； 15－流量调节器（压、开进气阀）；16－润滑油泵；17－注油器 压缩机实体图 压缩机实体图 气固相催化 反应器分类 固定床反应器 流化床反应器 移动床反应器 固体催化剂颗粒堆积所形成的固定床层静止不动，气体反应物自上而下流过床层，进行反应的装置称作固定床反应器 四、关键设备介绍---反应器 催化剂展示 优点 优点 three two four one 固定床层内的气相流动接近平推流，有利于实现较高的转化率与选择性 反应器的操作方便、操作弹性较大 可用较少量的催化剂和较小的反应器容积获得较大的生产能力 结构简单、催化剂机械磨损小，适合于贵金属催化剂 固定床反应器的优点 缺点 缺点 three two four one 催化剂颗粒较大，有效系数较低。 无 催化剂床层的传热系数较小，容易产生局部过热。 催化剂颗粒的更换麻烦，不适于容易失活的催化剂。 固定床反应器的缺点 自热式反应器 装置概述 工艺原理 列管式固定床反应器 绝热式固定床反应器 多段绝热式固定床反应器 固定床反应器类型 反应器外壳包裹绝热保温层，使催化剂床层与外界没有热量交换。中空圆筒的底部放置搁板，上面堆放固体催化剂。气体从上而下通过催化剂床层。 四、关键设备介绍---转化炉 图片 绝热式固定床反应器 四、关键设备介绍---反应器 结构简单，床层横截面温度均匀。单位体积内催化剂量大，即生产能力大。但只适用于热效应不大的反应。 原料气 产物 催化剂 绝热式 固定床 反应器 反应器简图 制氢装置工艺及设备简介 石化老李 华北石化公司 QQ关键设备介绍 装置概述 工艺原理 工艺过程 装置概述 工艺原理 华北石化公司 16万标方/小时制氢装置是公司千万吨升级改造项目中的新建装置 一、装置概述 工艺路线： 主要单元： 原料精制、预转化、转化、高温变换、变压吸附 以天然气、干气和石脑油为原料的轻烃水蒸汽转化法 主要产品： 合格氢气 用氢单位： 渣油加氢、加氢裂化、柴油加氢、硫磺等 一、装置概述 技术路线： 造气部分引进Technip公司低能耗蒸汽转化制氢技术 吸附部分采用成都华西工业气体有限公司PSA净化工艺 技术特点： 技术先进、成熟可靠、灵活节能 转化炉的 参数特点： 三高：高转化入口温度、高转化出口温度、高碳空速 一低：低水碳比 特点：代表当今较先进的制氢技术水平。 二、工艺原理 轻烃蒸汽转化法 制氢过程 原料净化 蒸汽预转化 蒸汽转化 CO高温变换 预转化气在转化炉管内通过转化催化剂的作用，与配入的水蒸汽发生蒸汽转化反应 ，生成氢气和一氧化碳，同时伴生CO2和少量的残余CH4。 核心反应 转化气中含有的一氧化碳在变换催化剂的作用下与水蒸汽发生反应，进一步生成氢气和二氧化碳。 原料气在一定的温度、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，以保护后续催化剂的正常运行。 精制原料气在预转化催化剂的作用下，烃类发生一系列的热裂解、脱氢、甲烷化反应，生成甲烷和氢气。 烃类的蒸汽转化是将烃类与蒸汽转化为H2和CO，同时伴生CO2和少量的残余CH4. CH4 + H20 → CO + 3H2 CO + H20 → CO2 + H2 二、工艺原理 化学反应机理 加氢 脱硫 反应 硫醇加氢: R-SH + H2 → RH + H2S 硫醚加氢: R-S-R’+ H2 → RH +R’H + H