制氢装置中工艺冷凝液的回收利用

许慧杰

摘 要：从目前我国在氢生产过程中采用的制氢装置来看，在实际生产过程中，会副带大量的工艺冷凝液，对工艺冷凝液进行回收利用具有不错的经济效益。下面，针对制氢装置中工艺冷凝液回收利用问题进行深入分析，实现对冷凝液的合理回收与利用，希望文中对相关工作人员，以及整个行业的发展能够有所帮助。

关键词：制氢装置 冷凝液 回收利用

烃类水蒸气制氢期间，烃类与水蒸气在一定的条件下发生化学反应，在过程中会生产CO、CO2、H2，在生过程中，通过吸附作用，将CO、CO2等杂质去除，最终可以获取纯度较高的氢气，在该过程中，一些并未参与化学反应的水蒸气，则会冷凝下来，最终形成冷凝液，在装置具体设计过程中，应当对冷凝液的回收利用进行充分考虑，但是，目前的实际情况来看，该方面取得成绩并不理想，因此，加强对该项内容的研究是必要的。

1 传统回收工艺冷凝液措施

工艺冷凝液在经过汽提塔期间，可以将其中的CO和CO2提出，然后作为汽包给水回用，这是在实际处理过程中，一种传统的处理方法。如果，在实际处理过程中，来自工艺系统中含有的CO2冷凝液经过泵进行加压后，先进入到废水热换器管，对其进行预热处理，再由汽提塔顶部喷入到塔内，经过浮阀塔盘，由塔底部进入到低压过热蒸汽换气热、汽提，最终由冷凝液塔底流出。

2 做好回收需要重点靠的因素

回收工艺冷凝液时，会受到多个方面因素的影响，通过总结分析，最终可以确定，造成主要影响的因素主要体现在以下几个方面，因此，为了实现对冷凝液的合理回收，需要加强对以下几项因素的分析。

2.1 考虑催化剂的影响

铁铬系催化剂长期以来都是国内外常用的一种催化剂，对该催化剂的成分进行分析可以发现，其成分以Fe2O3为活性组分为主，Cr2O3作为催化的助剂，在催化剂中加入Cr2O3的作用是Cr3+难以被还原成Cr，而Fe3+容易被还原成Fe，因此，在实际操作期间，Cr3+能够阻止过度还原氧化铁[1]。此外，加入Cr2O3，能夠使活性分组在具体应用该过程中的分散性得到提高，从而使面积比增大，提高催化剂活性。目前我国在炼油制氢过程中，采用的为 KATALCOTM71-5 催化剂，该催化剂在具体应用过程中，应用了共沉淀法工艺进行制备，这也就确保了活性分组铁离子与助剂、载体牢固结合，有效避免活性分组铁离子发生迁移，转移到工艺冷凝液中，进而避免催化剂中含有大量的杂质，保证催化剂在实际应用过程中的作用能够得到充分发挥，完成对冷凝液的合理回收利用。

2.2 不锈钢设备材料造成的影响

工艺冷凝液回过程中应用的管道和设备都是高性能、高质量的不锈钢防腐材料，一些类型的钢材是在国内制氢工艺冷凝液回收流程应用，这可以大幅度降低因为腐蚀原因导致工艺冷凝液中含有的铁离子过高现象，从而对冷凝液回收造成不良影响。

具体生产过程中，因为制氢装置中的酸性水是在烃类蒸汽转化制氢装置中形成的，因此，其中会有一定量的CO2、甲醇、甲等额中杂质，这些杂质的存在，会对设备造成一定程度的腐蚀，破坏设备，影像设备的性能，使其在应用该过程中无法发挥出应有的作用[2]。由此可见，该工艺流程在具体应用时，对设备的性能要求较高，因此，在对设备管线、焊缝，以及换热器波纹管膨胀节应用的都为304奥氏体不锈钢，其具有良好的性能，能够满足应用需求。

2.3加药配剂的影响

常用的试剂有氨水、磷酸三钠、除氧剂。在实际处理时，外来灌液氨进入到溶解箱内，利用除盐水完成相应的溶解操作，再通过对加药泵的合理应用，将碱液送到氨水泵的入口，以及相应的中压汽水分离器中，进行防腐，并且将污垢去除干净。

在对工艺冷凝液进行回收利用过程期间，可以通过人工方式，将磷酸三钠、除氧剂合理的加入到溶解箱中，通过对除氧水的合理应用，将其溶解，然后进行充分搅拌，再利用加药泵快速、稳定的输送到相应的系统中。在工艺冷凝液回收利用过程中，为了减少该环节系统在运行过程中的热量损失，降低对环境造成的污染，应当在系统中设置定期排污罐和连续排污扩容器，及时将系统中的污染物排除，避免由于污染物对系统的运行造成不良影响。系统运行期间的污水主要来自汽包排污、除氧器排污、蒸汽发生器底部排污，以及系统运行过程中发生故障时，因此，为了确保汽包和除氧器在运行时不会出现问题时，应当进行紧急放水处理。

进行加氨的目的是为了对除氧的酸碱性进行控制，从而使其PH值始终都在9以上，锅炉炉水的PH值应当控制在9.0-10.5，Na3PO4也是一种比较常见的药剂，田间Na3PO4会对锅炉汽包的PH值造成较大影响，在实际操作过程中，对于液氨的应用要与Na3PO4进行配合应用[3]。在具体作业过程中，如果液氨加药罐内的液体的液位低于10.0cm，应当通过引液氨的方式，进行加药溶液配制，使溶液的性能可以满足应用需求，实现工艺冷凝的回收利用。具体加注量要依据锅炉炉水、除氧水的酸碱性的分析数据，完成相应的调节工作，确保其最终的合理性，从而将对其进行应用，完成对工艺冷凝水的回收利用。

在制氢过程中，会形成大量的工艺冷凝液，这些冷凝液具有一定的经济价值，在实际生产过程中，应当从充分考虑实际情况基础上，采取合理的措施，对工艺冷凝液进行回收利用，从而达到节约能源，保护生态环境的作用，促进整个行业的健康发展。

3 结束语

随着人们对制氢装置研究的不断深入，可以实现工艺冷凝液的大部分回收利用，每年生产过程中，都能够节约大量的生产或投入成本，减少在制氢过程中的成本投入，提高经济效益。在工艺冷凝液回收利用过程中，应当充分考虑催化剂、不锈钢材料设备、加药配剂等各项因素造成的影响，从而提高工艺冷凝液回收利用效率。

参考文献：

[1] 郭峰.炼厂制氢装置停运可行性及经济性探讨[J].中外能源，2016，21（08）：94-97.

[2] 田进军，王绪远，张保申.干气制氢装置提高氢气回收率减少二氧化碳排放的研究[J].炼油技术与工程，2016，46（01）：25-28+32.

[3] 崔欣，席林芳.制氢装置中温变换流程改造[J].炼油技术与工程，2014，44（03）：10-12.