天然气制氢研讨.doc

安徽丰原集团有限公司 1500Nm3/h天然气转化制氢装置 项目建议书 编号:FU-2013-1112 声明：未经我公司许可，请不得将本文件复制或转交给第三方 一、总论 1.1 装置名称及建设地点 装置名称：建装置能力和年操作时间装置能力： ≧99.99(V/V) 压力≧2.0 MPa(待定) 年操作时间：8000h 操作范围:40%-110% 1.3 原料 天然气(参考条件,请根据实际组分修改完善): 序号 名称 单位 数量 备注 1 组成 C1甲烷 mol% 0.95 C2乙烷 mol% 0.032 C3丙烷 mol% 0.0038 IC4异丁烷 mol% 0.0012 NC4正丁烷 mol% IC5异戊烷 mol% 0.01 NC5正戊烷 mol% 0.00 C6已烷 mol% 0.00 N2氮气 mol% 0.013 CO2二氧化碳 mol% 0.00 水露点 ℃ / 1.4 产品 氢气产品 序号 名称 单位 数量 备注 1 纯度 mol % 99.99 2 流量 Nm3/h 1500 3 温度 ℃ 40 4 压力 MPa ≧2.0 待定 1.5 公用工程规格 1.5.1 脱盐水 温度：常温 压力：0.05MPa(G) 水质：电导率 ≤5μS/cm 溶解O2 ≤2 mg/kg 氯化物 ≤0.1 mg/kg 硅酸盐(以SiO2计) ≤0.2 mg/kg Fe ≤0.1 mg/kg 1.5.2 循环冷却水 供水温度： ≤28℃ 回水温度： ≤40℃ 供水压力： ≥0.40MPa 回水压力： ≥0.25MPa 氯离子≤25 mg/kg 1.5.3 电 交流电： 相数/电压等级/频率 3 PH/380V/50Hz 交流电： 相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz UPS交流电： 相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz 1.5.4 仪表空气 压力： 0.7MPa 温度： 常温 露点： -55 ℃ 含尘量： 1mg/m3，含尘颗粒直径小于3μm。 含油量： 油份含量控制在1ppm以下 1.5.5 氮气 压力： 0.6MPa 温度： 40℃ 需求量：在装置建成初次置换使用，总量约为5000 Nm3 正常生产时不用 1.6 公用工程及原材料消耗 序号 项目 规格 单位 数量 备注 一 原材料 　 　 　 1 天然气 见天然气组成表 Nm3/h ～0.45 单耗0.42~0.45 3 脱盐水 t/h ～1.5 部分自身回用 二 公用工程 　 　 　 1 电 　 　 　 　 装机用量 380V，220V Kw ～220 　含照明 　 外输过热蒸汽 t/h ～0.3 连续 开工蒸汽 t/h ～1.8 除氧，汽提，灭火 3 氢气 H2≥99.5% 钢瓶 瓶 5 开车时用 4 氮气 N2≥99.8% O2≤0.2% P≥0.3MPa Nm3/h ～1500 系统置换 N2≥99.5% O2≤0.5% 钢瓶 ～1000 循环升温 6 冷却循环水 T≤33.5℃ P≥0.3MPa t/h ～150 7 仪表空气 符合GB4830-84 P:～0.6MPa Nm3/h ～60 注：电耗与原料天然气压力有关。 1.7 占地面积 主装置占地：约50×40=2000 m2 (不包括公用工程及生活设施等) 二、工艺方案 2.1 工艺流程简述 基本的工艺流程框图如下： 注:原料天然气压力达到1.7Mpa以上,则不需要配置天然气压缩机。 2.1.1天然气蒸汽转化 来自管网温度常温天然气，燃烧用气部分去转化炉燃烧器作燃料使用，大部分经增压至1.7-2.7 MPa(g)左右与循环氢混合后进入原料气缓冲罐。原料气再经流量调节后进入转化器对流段加热后进入钴钼加氢催化剂/氧化锌硫槽，使原料气中的硫脱至0.1ppm以下。脱硫后的原料气与工艺蒸汽按一定比例混合，进入混合气过热器，进一步预热后进入转化管，在催化剂床层中，甲烷与水蒸汽反应生成H2、CO和 CO2，甲烷转化所需热量由转化器烧嘴燃烧燃料混合气提供。转化气出转化器后，进入废热锅炉转化气侧盘管产生工艺蒸汽。 出废锅转化气温度约为350℃进入中温变换反应器，在催化剂的作用下CO和水蒸汽变换为CO2和H2，变换气进入变换后换热器，与锅炉给水换热，再依次进入MDEA脱碳再沸气、脱盐水预热器和循环冷却水，逐步回收热量最终冷却到40℃以下，再经气液分离器分液后进入脱碳工序。工艺冷凝液进入酸性水气体塔气体，气相与工艺蒸汽