分析制氫裝置擴(kuò)能改造路線

張強(qiáng)

摘要：本文針對制氫裝置擴(kuò)能改造路線進(jìn)行分析，這樣不僅可以妥善處理氫氣缺口問題，還可以與當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行有效結(jié)合，為煉油廠油品升級的效果提供有效保障。

關(guān)鍵詞：制氫裝置;擴(kuò)能;改造路線

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展，越來越多的新型技術(shù)被研發(fā)出來，在很多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)某煉油廠在對氫氣進(jìn)行制備和利用的時候，氫氣的主要來自于制氫裝置、化工區(qū)等。在氫氣裝置選擇和利用過程中，發(fā)現(xiàn)利用氫氣的裝置有很多，其中包括汽油脫硫裝置、柴油脫硫裝置等。

1影響制氫裝置產(chǎn)氫量的瓶頸分析

1.1制氫裝置

在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)某煉油廠在日常運(yùn)作和發(fā)展過程中，其在對制氫裝置進(jìn)行選擇和利用時，將加氫裂化裝置的配套裝置作為主要的裝置。在對該裝置的實際應(yīng)用情況進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)該裝置在實際應(yīng)用過程中，其自身的設(shè)計能力可以達(dá)到產(chǎn)氫4000m3/h，每一年的開工時間是在8000h。與此同時，該裝置在實際應(yīng)用過程中，其主要是將加氫裂化干氣、油田氣等這些作為其中的主要原料。在這種背景下，在對其進(jìn)行具體操作時，利用烴類水蒸氣轉(zhuǎn)化的方式，或這是利用PSA變壓吸附氫提純的方式，實現(xiàn)對工業(yè)氫氣的有效提純處理。在整個處理過程中，發(fā)現(xiàn)提純之后的氫氣在經(jīng)過檢測時，發(fā)現(xiàn)其自身的純度達(dá)到了99.9%。

該裝置在實際應(yīng)用過程中，需要注意的一點就是要對制氫裝置開煉的流程進(jìn)行確定，保證所有環(huán)節(jié)的操作都要嚴(yán)格按照裝置當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行具體落實和操作。在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)在實踐中裝置的流程是經(jīng)解吸氣壓縮機(jī)升壓處理之后，對PSA進(jìn)行重整，在這一基礎(chǔ)上，要將其進(jìn)行提純處理，同時還要與加氫裂化干氣進(jìn)行混合之后。在完成上述這些流程之后，要經(jīng)過冷卻分液處理，同時還要與硫磺的貧液逆流之間建立良好的接觸關(guān)系。在這種背景下，要結(jié)合實際情況，脫除氣體當(dāng)中存在的硫化氫，在與脫硫的氣體進(jìn)行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)這種類型的氣體會直接與自裝置外來的油田氣之間實現(xiàn)有效結(jié)合。在這種背景下，在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析之后，可以在實踐中積極采取有針對性的措施，經(jīng)過原料的處理之后，可以直接實現(xiàn)升壓操作，將其輸送到原料精致系統(tǒng)當(dāng)中，促使原料當(dāng)中的硫、氯等全部都實現(xiàn)有效的脫除處理[1]。在脫除之后，可以與裝置自產(chǎn)的3.5MPa的過熱水蒸汽進(jìn)行有效混合處理，從而進(jìn)入到轉(zhuǎn)化爐之當(dāng)中。在轉(zhuǎn)化爐當(dāng)中，要與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)的時候，會出現(xiàn)烴類的水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)。在經(jīng)過該反應(yīng)之后，會產(chǎn)生出轉(zhuǎn)化氣，其在降溫處理之后，會直接進(jìn)入到中溫變換反應(yīng)器當(dāng)中。在這種背景下，其在實踐中會直接與實際情況進(jìn)行結(jié)合，轉(zhuǎn)化氣當(dāng)中的CO會直接與水蒸氣之間生成相對應(yīng)的反應(yīng)。自中溫變換反應(yīng)器當(dāng)中出來的中變氣，經(jīng)過冷卻分液，溫度會直接降低到40℃的時候，在此時進(jìn)入中變氣的PSA就可以被看作是提純單元，從中產(chǎn)出99.9%的氫氣。

1.2制氫裝置的標(biāo)定情況

在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)該裝置在實際應(yīng)用過程中，其主要是從2014年開工，截止到今日，總共進(jìn)行了5次標(biāo)定。在與實際情況進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)在實踐中原料氣壓縮機(jī)排氣量會出現(xiàn)嚴(yán)重的不足，在這種背景下，要結(jié)合實際情況，無法滿足裝置在實際應(yīng)用過程中，對高負(fù)荷生產(chǎn)的基本要求。與此同時，在具體操作過程中，還要結(jié)合實際情況，由于中變PSA的能力不足，所以要積極采取有針對性的措施，促使其在實踐中可以得到有效的完善和優(yōu)化。

2制氫裝置擴(kuò)能改造路線

2.1原料氣壓縮機(jī)改造

在與制氫裝置擴(kuò)能改造之后的原料進(jìn)行結(jié)合分析的時候，發(fā)現(xiàn)在實踐中要結(jié)合實際情況，積極采取有針對性的措施，促使油田氣等各種不同類型的原料在經(jīng)過PSA提純之后，剩余的尾氣或者是其他原料，無法滿足油田氣在其中的補(bǔ)充影響。在這種背景下，要結(jié)合實際情況，采取有針對性的措施，實現(xiàn)對原料縮機(jī)的有效改造和升級，在其中不足的環(huán)節(jié)要對油田氣進(jìn)行科學(xué)合理的利用，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的補(bǔ)充。由于在實踐中，受到壓縮機(jī)廠房以及基礎(chǔ)不能動等各種不同類型的要求和標(biāo)準(zhǔn)影響，對原料氣壓縮機(jī)的規(guī)格產(chǎn)生了一定的限制影響[2]。在具體操作過程中，要將其限制在2D5O的范圍之內(nèi)，所以在這種背景下，要結(jié)合實際情況，對各種不同類型的原料進(jìn)行有針對性的組成計算和篩選分析。這樣不僅可以實現(xiàn)更好的改造，而且還可以為后期使用效果提供有效保障。

2.2空氣預(yù)熱器的改造

制氫設(shè)備在進(jìn)行擴(kuò)能和改造設(shè)計之后，內(nèi)部的空氣預(yù)熱器當(dāng)中的空氣含量以及吸入的煙氣量，相比于基礎(chǔ)的設(shè)計數(shù)據(jù)上漲了25%，因此必須要針對空氣預(yù)熱器實施有效更換，將空氣預(yù)熱器通過立式安裝的方式來進(jìn)行設(shè)置，保證制氫設(shè)備在工作過程當(dāng)中，傳熱元件的正常穩(wěn)定工作，內(nèi)部所存在的熱流體會在相應(yīng)的工作環(huán)境下，自右向左來進(jìn)行流動。傳熱工作元件在實際工作過程中，通過間隔板對內(nèi)部空間進(jìn)行合理的劃分，同時在連接法蘭區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行有效的密封處理，如果在實際的工作過程當(dāng)中，系統(tǒng)內(nèi)部的傳熱工作元件出現(xiàn)失效問題，或者是主系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，可以之間對故障問題元件來進(jìn)行更換，以此可以有效保證整個設(shè)備的安全穩(wěn)定工作，傳熱元件的煙氣溫度需要通過低方向朝著分段方向上來進(jìn)行控制，防止出現(xiàn)管壁溫度過高等不良問題，充分防止超低溫條件下產(chǎn)生漏點腐蝕。

3結(jié)束語

制氫裝置在實際應(yīng)用過程中，要想保證該裝置在實際應(yīng)用過程中的效率和質(zhì)量可以得到有效提升，在實際生產(chǎn)中需結(jié)合實際情況對原料氣壓縮機(jī)進(jìn)行改造和升級，同時還要視實際情況對PSA吸附劑進(jìn)行合理的更換處理，這樣做的根本目的是為的促使轉(zhuǎn)化爐的熱效率可以得到有效提升，從而實現(xiàn)對能耗的有效控制。在生產(chǎn)過程中，還要對各個不同環(huán)節(jié)的設(shè)備進(jìn)行更換處理，這樣才能夠保證可以滿足高負(fù)荷生產(chǎn)背景下的個性化需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張新國，耿書林，趙彥良，楊亭.4×10～4 Nm～3/h制氫裝置擴(kuò)能改造的可行性分析[J].遼寧化工，2019，48（03）：230-232.

[2]王帥.保障制氫裝置生產(chǎn)施工同時進(jìn)行的安全措施[J].化工管理，2018（12）：119.