
2016·12
工艺与设备
当代化工研旁 Chenm
烃类蒸汽转化法制氢工艺发展现状
*张晓辉赵霞孙嫂
(中国石油工程建设有限公司华东设计分公司山东266071)
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摘要:烃类水基气转化法(SteamMethaneReforming,SMR)是耳前炼厂中最常用的制氢方法,近年来,该工艺在流程优化、节能降耗、提高工艺的发展方向。
关键调:烃类蒸汽化法;割氢;工艺
中图分类号:T
文献标识码:A
developmentofhydrogenproductionbySteamMethaneReformingprocess
Zhang Xiaohui, Zhao Xia, Sun Man
( CPECC EASTCHINA DESIGN BRANCH,Shandong, 266071 )
Abstracf: Steam Merhane Reforming(SMR) is the most commonly aused merhods for hydrogen production int the refinery. Recenf jears, zhe process is contimuous improved in process oprimization, energy saving and improving the flexibility of operation device. Developmenf states of zhe process at home and abroad is introduced. The process characteristics and performance of the main lechnology suppliers are described in details. The development direction of rhe fechnology int our cowntry is also suggested.
Key words: Steam Methane Reforming (SMR); /ydrogen generation; process
1.前言
近年来世界炼油行业愈来意向原油重质化和劣质化方向发展。同时,油品质量要求却越来越高,为满足日益提高的成品油质量和环保要求,炼油厂在提高产品质量方面普追采用加氢精制、加氢裂化等工艺。在炼厂总加工流程中,各种临氢工艺已成为炼厂主要的加工手段,炼厂用氢数量急剧增加,氢气成本己经是炼厂原料成本中仅次于原油成本的第二位成本要素。
2.国内外经类水蒸汽转化制氢技术发展现状分析
工业应用的制氢方法主要有烃类水蒸气转化法、甲醇裂解制氢、重油或煤部分氧化法(POX》制氢、水电解法等。目前,经类水蒸气转化法制氢在石化工业应用中占据主导地位。
(1)工艺流程简介
适合于烃类蒸汽转化制氢的原料可分为气态烃和液态经两类。其中气态经原料主要包括天然气、加氢干气、重整干气、焦化干气、催化干气等:液态经原料主要包括液化石油气(LPG)、直馏石脑油、加氢轻石脑油等。
经类水蒸气转化工艺主要包括原料气脱硫、蒸汽转化、中温变换及氢气提纯部分。根据原料性质的不同,当原料中烯烃含量较多时需要烯烃饱和单元,当原料为多种原料性质复杂及规模较大时需设置预转化单元;如图1~3所示。
直产水蒸气
外输蒸汽、
经经加氢脱码蒸汽转化
废热锅炉中温变换
外补燃料
解吸气
产品氢气
PSA提氢
图1不含或含少量烯烃的烃类水蒸气转化艺流程简图万方数据
自产水蒸气
外输蒸汽
+
轻经?硼经饱和+四氢脱码蒸汽转化—廖热锅炉中湿变换
外补燃料
解吸气
PSA提氧产品氢气
图2烯烃饱和烃类水蒸气转化艺流程简图
自产水蒸气
外输蒸汽
轻经中氢脱码预转化蒸汽转化热锅炉中湿变换
外补燃料
解吸气
产品氢气
PSA提氢
图3预转化水蒸气转化艺流程简图
(2)国外烃类水蒸气转化制氢工艺发展现状
为了适应当代炼油企业对制氢装置高可靠性、高灵活性、低成本、低消耗及大型化的要求,以法国德希尼布(Technip)、丹麦拓普索(Tops中e)、德国林德(Linde) 为代表的专利商对蒸汽转化这项技术进行了持续研究和改进。上述三家公司基本上代表了九十年代中期以来国际上先进、可靠和成熟技术和当今制氢技术的发展趋势。综合上述三家公司的技术特点,主要表现集中在以下几个方面
①大型化,
单系列制氢装置的最大规模达到224000Nm/h,其中规模在80000Nm3/h以上的装置共有六十多套分布在世界各地。
②广泛采用预转化技术
所谓预转化就是将原料和水蒸汽按一定比例混合,在一