分析制氢装置扩能改造路线

张强

摘要：本文针对制氢装置扩能改造路线进行分析，这样不仅可以妥善处理氢气缺口问题，还可以与当代先进技术手段进行有效结合，为炼油厂油品升级的效果提供有效保障。

关键词：制氢装置;扩能;改造路线

随着我国社会经济不断快速发展，越来越多的新型技术被研发出来，在很多领域中被广泛应用。在与实际情况进行结合分析的时候，发现某炼油厂在对氢气进行制备和利用的时候，氢气的主要来自于制氢装置、化工区等。在氢气装置选择和利用过程中，发现利用氢气的装置有很多，其中包括汽油脱硫装置、柴油脱硫装置等。

1影响制氢装置产氢量的瓶颈分析

1.1制氢装置

在与实际情况进行结合分析的时候，发现某炼油厂在日常运作和发展过程中，其在对制氢装置进行选择和利用时，将加氢裂化装置的配套装置作为主要的装置。在对该装置的实际应用情况进行结合分析的时候，发现该装置在实际应用过程中，其自身的设计能力可以达到产氢4000m3/h，每一年的开工时间是在8000h。与此同时，该装置在实际应用过程中，其主要是将加氢裂化干气、油田气等这些作为其中的主要原料。在这种背景下，在对其进行具体操作时，利用烃类水蒸气转化的方式，或这是利用PSA变压吸附氢提纯的方式，实现对工业氢气的有效提纯处理。在整个处理过程中，发现提纯之后的氢气在经过检测时，发现其自身的纯度达到了99.9%。

该装置在实际应用过程中，需要注意的一点就是要对制氢装置开炼的流程进行确定，保证所有环节的操作都要严格按照装置当中的内容进行具体落实和操作。在与实际情况进行结合分析时，发现在实践中装置的流程是经解吸气压缩机升压处理之后，对PSA进行重整，在这一基础上，要将其进行提纯处理，同时还要与加氢裂化干气进行混合之后。在完成上述这些流程之后，要经过冷却分液处理，同时还要与硫磺的贫液逆流之间建立良好的接触关系。在这种背景下，要结合实际情况，脱除气体当中存在的硫化氢，在与脱硫的气体进行结合分析时，发现这种类型的气体会直接与自装置外来的油田气之间实现有效结合。在这种背景下，在与实际情况进行结合分析之后，可以在实践中积极采取有针对性的措施，经过原料的处理之后，可以直接实现升压操作，将其输送到原料精致系统当中，促使原料当中的硫、氯等全部都实现有效的脱除处理[1]。在脱除之后，可以与装置自产的3.5MPa的过热水蒸汽进行有效混合处理，从而进入到转化炉之当中。在转化炉当中，要与实际情况进行结合分析，发现在转化炉管内的时候，会出现烃类的水蒸气转化反应。在经过该反应之后，会产生出转化气，其在降温处理之后，会直接进入到中温变换反应器当中。在这种背景下，其在实践中会直接与实际情况进行结合，转化气当中的CO会直接与水蒸气之间生成相对应的反应。自中温变换反应器当中出来的中变气，经过冷却分液，温度会直接降低到40℃的时候，在此时进入中变气的PSA就可以被看作是提纯单元，从中产出99.9%的氢气。

1.2制氢装置的标定情况

在与实际情况进行结合分析的时候，发现该装置在实际应用过程中，其主要是从2014年开工，截止到今日，总共进行了5次标定。在与实际情况进行结合分析的时候，发现在实践中原料气压缩机排气量会出现严重的不足，在这种背景下，要结合实际情况，无法满足装置在实际应用过程中，对高负荷生产的基本要求。与此同时，在具体操作过程中，还要结合实际情况，由于中变PSA的能力不足，所以要积极采取有针对性的措施，促使其在实践中可以得到有效的完善和优化。

2制氢装置扩能改造路线

2.1原料气压缩机改造

在与制氢装置扩能改造之后的原料进行结合分析的时候，发现在实践中要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，促使油田气等各种不同类型的原料在经过PSA提纯之后，剩余的尾气或者是其他原料，无法满足油田气在其中的补充影响。在这种背景下，要结合实际情况，采取有针对性的措施，实现对原料缩机的有效改造和升级，在其中不足的环节要对油田气进行科学合理的利用，这样才能够实现良好的补充。由于在实践中，受到压缩机厂房以及基础不能动等各种不同类型的要求和标准影响，对原料气压缩机的规格产生了一定的限制影响[2]。在具体操作过程中，要将其限制在2D5O的范围之内，所以在这种背景下，要结合实际情况，对各种不同类型的原料进行有针对性的组成计算和筛选分析。这样不仅可以实现更好的改造，而且还可以为后期使用效果提供有效保障。

2.2空气预热器的改造

制氢设备在进行扩能和改造设计之后，内部的空气预热器当中的空气含量以及吸入的烟气量，相比于基础的设计数据上涨了25%，因此必須要针对空气预热器实施有效更换，将空气预热器通过立式安装的方式来进行设置，保证制氢设备在工作过程当中，传热元件的正常稳定工作，内部所存在的热流体会在相应的工作环境下，自右向左来进行流动。传热工作元件在实际工作过程中，通过间隔板对内部空间进行合理的划分，同时在连接法兰区域范围内进行有效的密封处理，如果在实际的工作过程当中，系统内部的传热工作元件出现失效问题，或者是主系统出现故障问题，可以之间对故障问题元件来进行更换，以此可以有效保证整个设备的安全稳定工作，传热元件的烟气温度需要通过低方向朝着分段方向上来进行控制，防止出现管壁温度过高等不良问题，充分防止超低温条件下产生漏点腐蚀。

3结束语

制氢装置在实际应用过程中，要想保证该装置在实际应用过程中的效率和质量可以得到有效提升，在实际生产中需结合实际情况对原料气压缩机进行改造和升级，同时还要视实际情况对PSA吸附剂进行合理的更换处理，这样做的根本目的是为的促使转化炉的热效率可以得到有效提升，从而实现对能耗的有效控制。在生产过程中，还要对各个不同环节的设备进行更换处理，这样才能够保证可以满足高负荷生产背景下的个性化需求。

参考文献：

[1]张新国，耿书林，赵彦良，杨亭.4×10～4 Nm～3/h制氢装置扩能改造的可行性分析[J].辽宁化工，2019，48（03）：230-232.

[2]王帅.保障制氢装置生产施工同时进行的安全措施[J].化工管理，2018（12）：119.