制氢技术问答的.doc

目 录 第一章 装置基础部分 4 第二章 理论与基本概念部分 13 第三章 操作部分 20 第四章 变压吸附部分 44 第五章 锅炉部分 53 第六章 转化炉部分 66 第七章 催化剂部分 78 第八章 压缩机部分 86 第九章 机泵、冷换设备、鼓风机、引风机 107 第十章 本装置仪表控制系统 114 第十一章 安全部分 146 第一章 装置基础部分 本装置的设计规模？ 本装置由两个相同的单系列组成，规模为2×100，000Nm3/h。引进德国Uhde公司的专利技术，采用烃类蒸汽转化法造气、PSA净化提纯的工艺路线，装置操作弹性为60%～110%，其中PSA操作弹性为30%～110%。 本装置包括哪几大部分？ 主要由八大部分组成：炼厂气压缩部分；原料加氢精制/脱硫部分；预转化部分；转化及余热回收部分；高变气换热冷却及分水部分；PSA提纯部分；锅炉给水蒸汽发生部分；公用工程部分。 本装置的原料及产品？ 本制氢装置的原料为天然气和饱和炼厂干气，装置所配蒸汽为来自系统管网的3.5MPa蒸汽与利用工艺冷凝水发生的自产中压蒸汽。产品为纯度99.9%以上的氢气，副产的尾气进转化炉做燃料气，副产的9.8MPa高压蒸汽并入系统管网。 本装置原料天然气的工况及组成？ 温度：40℃，压力4.0MPa（G）， 成分 组成（v%） 成分 组成（v%） CH4 88.79 C2H6 7.54 C3H8 2.58 C4H10 1.01 C5H12 0 H2O 0 N2 0.07 H2 － H2S ＜50mg/Nm3 本装置混合原料气的工况及组成（50％天然气＋50％饱和炼厂干气）？ 温度：100℃，压力4.0MPa（G） 成分 组成（v%） 成分 组成（v%） CH4 51.69 C2H6 16.51 C3H8 6.26 C4H10 2.89 C5H12 1.39 N2 0.04 H2 21.21 H2O 0.00 尾气的工况、组成及去向？ 尾气压力一般在0.02MPa～0.05MPa，温度在30℃左右，去往转化炉做燃料气。 成分 组成（v%） 成分 组成（v%） CH4 13.01 C2H6 0.632 C3H8 0.769 n-C4H10 0.619 i-C4H10 0.058 n-C5H12 0.042 i-C5H12 0.135 n-C5H14 0.001 n-C7H16 0.129 CO 8.308 CO2 48.422 H2 27.36 本装置产品氢的工况、要求、组成及去向？ 温度：40～45℃ 压力：2.4MPa（G） 其中要求CO+CO2＜10ppm（v）； H2＞99.9% （v） CH4≯0.1%（v%） 产品氢进1#管网，1#氢气管网供氢来源为制氢装置和炼厂低分气PSA回收氢气，主要为蜡油加氢裂化装置供氢硫磺回收和烷基化装置的少量用氢，也由该管网供。 高变气的组成？ 高变气出D-105温度：40℃，压力：2.68MPa（G） 成分 组成（v%） CH4 5.15 CO 3.57 CO2 17.04 H2 74.23 N2 0.01 氢气的性质？ 氢气是一种无色无味的气体，在通常情况下其密度约为空气的1/13。气态氢的物理性质： 1 名称 氢 2 化学式 H2 3 CAS 注册号 1333-74-0 4 相对分子质量 2.016 5 熔点 13.95K,-259.2 ℃,-434.56oF 6 沸点， 101.325 kPa 20.39K,-252.76 ℃,-422.97oF 7 临界温度 33.18K,-239.97 ℃,-399.95oF 8 临界压力 1.31MPa,13.13bar,12.96atm,190.43psia 9 临界体积 64.15cm3 / mol 10 临界密度 0.0314g/cm3 11 临界压缩系数 0.305 12 偏心因子 -0.220 13 液体刻密度 ,-250 ℃时 0.067g/cm3 14 液体热膨胀系数 ,-250 ℃时 0.02091/℃ 15 表面张力 ,-259 ℃时 2.99 ×10-3 N/m,2.99dyn/cm 16 气体密度 ,101.325 kPa(atm)和70 oF(21.1℃)时 0.083kg/m3 ,0.0052lb/ft3 17 气体相对密度,101.325 kPa(1atm)和70oF时(空气=1) 0.07 18 汽化热 , 沸点下 228.17kj/kg,98.11BTU/1b 19 熔化热 , 熔点下