制氫裝置中工藝?yán)淠旱幕厥绽?/h1>
2017-09-11 09:47:42許慧杰
西部論叢 2017年2期 關(guān)鍵詞：回收利用
許慧杰
摘 要：從目前我國在氫生產(chǎn)過程中采用的制氫裝置來看，在實際生產(chǎn)過程中，會副帶大量的工藝?yán)淠?，對工藝?yán)淠哼M行回收利用具有不錯的經(jīng)濟效益。下面，針對制氫裝置中工藝?yán)淠夯厥绽脝栴}進行深入分析，實現(xiàn)對冷凝液的合理回收與利用，希望文中對相關(guān)工作人員，以及整個行業(yè)的發(fā)展能夠有所幫助。
關(guān)鍵詞：制氫裝置 冷凝液 回收利用
烴類水蒸氣制氫期間，烴類與水蒸氣在一定的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在過程中會生產(chǎn)CO、CO2、H2，在生過程中，通過吸附作用，將CO、CO2等雜質(zhì)去除，最終可以獲取純度較高的氫氣，在該過程中，一些并未參與化學(xué)反應(yīng)的水蒸氣，則會冷凝下來，最終形成冷凝液，在裝置具體設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)對冷凝液的回收利用進行充分考慮，但是，目前的實際情況來看，該方面取得成績并不理想，因此，加強對該項內(nèi)容的研究是必要的。
1 傳統(tǒng)回收工藝?yán)淠捍胧?/p>
工藝?yán)淠涸诮?jīng)過汽提塔期間，可以將其中的CO和CO2提出，然后作為汽包給水回用，這是在實際處理過程中，一種傳統(tǒng)的處理方法。如果，在實際處理過程中，來自工藝系統(tǒng)中含有的CO2冷凝液經(jīng)過泵進行加壓后，先進入到廢水熱換器管，對其進行預(yù)熱處理，再由汽提塔頂部噴入到塔內(nèi)，經(jīng)過浮閥塔盤，由塔底部進入到低壓過熱蒸汽換氣熱、汽提，最終由冷凝液塔底流出。
2 做好回收需要重點靠的因素
回收工藝?yán)淠簳r，會受到多個方面因素的影響，通過總結(jié)分析，最終可以確定，造成主要影響的因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面，因此，為了實現(xiàn)對冷凝液的合理回收，需要加強對以下幾項因素的分析。
2.1 考慮催化劑的影響
鐵鉻系催化劑長期以來都是國內(nèi)外常用的一種催化劑，對該催化劑的成分進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其成分以Fe2O3為活性組分為主，Cr2O3作為催化的助劑，在催化劑中加入Cr2O3的作用是Cr3+難以被還原成Cr，而Fe3+容易被還原成Fe，因此，在實際操作期間，Cr3+能夠阻止過度還原氧化鐵[1]。此外，加入Cr2O3，能夠使活性分組在具體應(yīng)用該過程中的分散性得到提高，從而使面積比增大，提高催化劑活性。目前我國在煉油制氫過程中，采用的為 KATALCOTM71-5 催化劑，該催化劑在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)用了共沉淀法工藝進行制備，這也就確保了活性分組鐵離子與助劑、載體牢固結(jié)合，有效避免活性分組鐵離子發(fā)生遷移，轉(zhuǎn)移到工藝?yán)淠褐?，進而避免催化劑中含有大量的雜質(zhì)，保證催化劑在實際應(yīng)用過程中的作用能夠得到充分發(fā)揮，完成對冷凝液的合理回收利用。
2.2 不銹鋼設(shè)備材料造成的影響
工藝?yán)淠夯剡^程中應(yīng)用的管道和設(shè)備都是高性能、高質(zhì)量的不銹鋼防腐材料，一些類型的鋼材是在國內(nèi)制氫工藝?yán)淠夯厥樟鞒虘?yīng)用，這可以大幅度降低因為腐蝕原因?qū)е鹿に嚴(yán)淠褐泻械蔫F離子過高現(xiàn)象，從而對冷凝液回收造成不良影響。
具體生產(chǎn)過程中，因為制氫裝置中的酸性水是在烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置中形成的，因此，其中會有一定量的CO2、甲醇、甲等額中雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在，會對設(shè)備造成一定程度的腐蝕，破壞設(shè)備，影像設(shè)備的性能，使其在應(yīng)用該過程中無法發(fā)揮出應(yīng)有的作用[2]。由此可見，該工藝流程在具體應(yīng)用時，對設(shè)備的性能要求較高，因此，在對設(shè)備管線、焊縫，以及換熱器波紋管膨脹節(jié)應(yīng)用的都為304奧氏體不銹鋼，其具有良好的性能，能夠滿足應(yīng)用需求。
2.3加藥配劑的影響
常用的試劑有氨水、磷酸三鈉、除氧劑。在實際處理時，外來灌液氨進入到溶解箱內(nèi)，利用除鹽水完成相應(yīng)的溶解操作，再通過對加藥泵的合理應(yīng)用，將堿液送到氨水泵的入口，以及相應(yīng)的中壓汽水分離器中，進行防腐，并且將污垢去除干凈。
在對工藝?yán)淠哼M行回收利用過程期間，可以通過人工方式，將磷酸三鈉、除氧劑合理的加入到溶解箱中，通過對除氧水的合理應(yīng)用，將其溶解，然后進行充分攪拌，再利用加藥泵快速、穩(wěn)定的輸送到相應(yīng)的系統(tǒng)中。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^程中，為了減少該環(huán)節(jié)系統(tǒng)在運行過程中的熱量損失，降低對環(huán)境造成的污染，應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中設(shè)置定期排污罐和連續(xù)排污擴容器，及時將系統(tǒng)中的污染物排除，避免由于污染物對系統(tǒng)的運行造成不良影響。系統(tǒng)運行期間的污水主要來自汽包排污、除氧器排污、蒸汽發(fā)生器底部排污，以及系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障時，因此，為了確保汽包和除氧器在運行時不會出現(xiàn)問題時，應(yīng)當(dāng)進行緊急放水處理。
進行加氨的目的是為了對除氧的酸堿性進行控制，從而使其PH值始終都在9以上，鍋爐爐水的PH值應(yīng)當(dāng)控制在9.0-10.5，Na3PO4也是一種比較常見的藥劑，田間Na3PO4會對鍋爐汽包的PH值造成較大影響，在實際操作過程中，對于液氨的應(yīng)用要與Na3PO4進行配合應(yīng)用[3]。在具體作業(yè)過程中，如果液氨加藥罐內(nèi)的液體的液位低于10.0cm，應(yīng)當(dāng)通過引液氨的方式，進行加藥溶液配制，使溶液的性能可以滿足應(yīng)用需求，實現(xiàn)工藝?yán)淠幕厥绽?。具體加注量要依據(jù)鍋爐爐水、除氧水的酸堿性的分析數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作，確保其最終的合理性，從而將對其進行應(yīng)用，完成對工藝?yán)淠幕厥绽谩?/p>
在制氫過程中，會形成大量的工藝?yán)淠?，這些冷凝液具有一定的經(jīng)濟價值，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)從充分考慮實際情況基礎(chǔ)上，采取合理的措施，對工藝?yán)淠哼M行回收利用，從而達到節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境的作用，促進整個行業(yè)的健康發(fā)展。
3 結(jié)束語
隨著人們對制氫裝置研究的不斷深入，可以實現(xiàn)工藝?yán)淠旱拇蟛糠只厥绽?，每年生產(chǎn)過程中，都能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)或投入成本，減少在制氫過程中的成本投入，提高經(jīng)濟效益。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮催化劑、不銹鋼材料設(shè)備、加藥配劑等各項因素造成的影響，從而提高工藝?yán)淠夯厥绽眯省?/p>
參考文獻：
[1] 郭峰.煉廠制氫裝置停運可行性及經(jīng)濟性探討[J].中外能源，2016，21（08）：94-97.
[2] 田進軍，王緒遠，張保申.干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J].煉油技術(shù)與工程，2016，46（01）：25-28+32.
[3] 崔欣，席林芳.制氫裝置中溫變換流程改造[J].煉油技術(shù)與工程，2014，44（03）：10-12.
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許慧杰
摘 要：從目前我國在氫生產(chǎn)過程中采用的制氫裝置來看，在實際生產(chǎn)過程中，會副帶大量的工藝?yán)淠?，對工藝?yán)淠哼M行回收利用具有不錯的經(jīng)濟效益。下面，針對制氫裝置中工藝?yán)淠夯厥绽脝栴}進行深入分析，實現(xiàn)對冷凝液的合理回收與利用，希望文中對相關(guān)工作人員，以及整個行業(yè)的發(fā)展能夠有所幫助。
關(guān)鍵詞：制氫裝置 冷凝液 回收利用
烴類水蒸氣制氫期間，烴類與水蒸氣在一定的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在過程中會生產(chǎn)CO、CO2、H2，在生過程中，通過吸附作用，將CO、CO2等雜質(zhì)去除，最終可以獲取純度較高的氫氣，在該過程中，一些并未參與化學(xué)反應(yīng)的水蒸氣，則會冷凝下來，最終形成冷凝液，在裝置具體設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)對冷凝液的回收利用進行充分考慮，但是，目前的實際情況來看，該方面取得成績并不理想，因此，加強對該項內(nèi)容的研究是必要的。
1 傳統(tǒng)回收工藝?yán)淠捍胧?/p>
工藝?yán)淠涸诮?jīng)過汽提塔期間，可以將其中的CO和CO2提出，然后作為汽包給水回用，這是在實際處理過程中，一種傳統(tǒng)的處理方法。如果，在實際處理過程中，來自工藝系統(tǒng)中含有的CO2冷凝液經(jīng)過泵進行加壓后，先進入到廢水熱換器管，對其進行預(yù)熱處理，再由汽提塔頂部噴入到塔內(nèi)，經(jīng)過浮閥塔盤，由塔底部進入到低壓過熱蒸汽換氣熱、汽提，最終由冷凝液塔底流出。
2 做好回收需要重點靠的因素
回收工藝?yán)淠簳r，會受到多個方面因素的影響，通過總結(jié)分析，最終可以確定，造成主要影響的因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面，因此，為了實現(xiàn)對冷凝液的合理回收，需要加強對以下幾項因素的分析。
2.1 考慮催化劑的影響
鐵鉻系催化劑長期以來都是國內(nèi)外常用的一種催化劑，對該催化劑的成分進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其成分以Fe2O3為活性組分為主，Cr2O3作為催化的助劑，在催化劑中加入Cr2O3的作用是Cr3+難以被還原成Cr，而Fe3+容易被還原成Fe，因此，在實際操作期間，Cr3+能夠阻止過度還原氧化鐵[1]。此外，加入Cr2O3，能夠使活性分組在具體應(yīng)用該過程中的分散性得到提高，從而使面積比增大，提高催化劑活性。目前我國在煉油制氫過程中，采用的為 KATALCOTM71-5 催化劑，該催化劑在具體應(yīng)用過程中，應(yīng)用了共沉淀法工藝進行制備，這也就確保了活性分組鐵離子與助劑、載體牢固結(jié)合，有效避免活性分組鐵離子發(fā)生遷移，轉(zhuǎn)移到工藝?yán)淠褐?，進而避免催化劑中含有大量的雜質(zhì)，保證催化劑在實際應(yīng)用過程中的作用能夠得到充分發(fā)揮，完成對冷凝液的合理回收利用。
2.2 不銹鋼設(shè)備材料造成的影響
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常用的試劑有氨水、磷酸三鈉、除氧劑。在實際處理時，外來灌液氨進入到溶解箱內(nèi)，利用除鹽水完成相應(yīng)的溶解操作，再通過對加藥泵的合理應(yīng)用，將堿液送到氨水泵的入口，以及相應(yīng)的中壓汽水分離器中，進行防腐，并且將污垢去除干凈。
在對工藝?yán)淠哼M行回收利用過程期間，可以通過人工方式，將磷酸三鈉、除氧劑合理的加入到溶解箱中，通過對除氧水的合理應(yīng)用，將其溶解，然后進行充分攪拌，再利用加藥泵快速、穩(wěn)定的輸送到相應(yīng)的系統(tǒng)中。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^程中，為了減少該環(huán)節(jié)系統(tǒng)在運行過程中的熱量損失，降低對環(huán)境造成的污染，應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中設(shè)置定期排污罐和連續(xù)排污擴容器，及時將系統(tǒng)中的污染物排除，避免由于污染物對系統(tǒng)的運行造成不良影響。系統(tǒng)運行期間的污水主要來自汽包排污、除氧器排污、蒸汽發(fā)生器底部排污，以及系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障時，因此，為了確保汽包和除氧器在運行時不會出現(xiàn)問題時，應(yīng)當(dāng)進行緊急放水處理。
進行加氨的目的是為了對除氧的酸堿性進行控制，從而使其PH值始終都在9以上，鍋爐爐水的PH值應(yīng)當(dāng)控制在9.0-10.5，Na3PO4也是一種比較常見的藥劑，田間Na3PO4會對鍋爐汽包的PH值造成較大影響，在實際操作過程中，對于液氨的應(yīng)用要與Na3PO4進行配合應(yīng)用[3]。在具體作業(yè)過程中，如果液氨加藥罐內(nèi)的液體的液位低于10.0cm，應(yīng)當(dāng)通過引液氨的方式，進行加藥溶液配制，使溶液的性能可以滿足應(yīng)用需求，實現(xiàn)工藝?yán)淠幕厥绽?。具體加注量要依據(jù)鍋爐爐水、除氧水的酸堿性的分析數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作，確保其最終的合理性，從而將對其進行應(yīng)用，完成對工藝?yán)淠幕厥绽谩?/p>
在制氫過程中，會形成大量的工藝?yán)淠?，這些冷凝液具有一定的經(jīng)濟價值，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)從充分考慮實際情況基礎(chǔ)上，采取合理的措施，對工藝?yán)淠哼M行回收利用，從而達到節(jié)約能源，保護生態(tài)環(huán)境的作用，促進整個行業(yè)的健康發(fā)展。
3 結(jié)束語
隨著人們對制氫裝置研究的不斷深入，可以實現(xiàn)工藝?yán)淠旱拇蟛糠只厥绽?，每年生產(chǎn)過程中，都能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)或投入成本，減少在制氫過程中的成本投入，提高經(jīng)濟效益。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮催化劑、不銹鋼材料設(shè)備、加藥配劑等各項因素造成的影響，從而提高工藝?yán)淠夯厥绽眯省?/p>
參考文獻：
[1] 郭峰.煉廠制氫裝置停運可行性及經(jīng)濟性探討[J].中外能源，2016，21（08）：94-97.
[2] 田進軍，王緒遠，張保申.干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J].煉油技術(shù)與工程，2016，46（01）：25-28+32.
[3] 崔欣，席林芳.制氫裝置中溫變換流程改造[J].煉油技術(shù)與工程，2014，44（03）：10-12.
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