天然气制氢培训ppt课件

1、工艺原理工艺原理1.1轻烃蒸汽转化法制氢过程分为原料的净化，轻烃蒸汽转化法制氢过程分为原料的净化，烃蒸烃蒸 汽转化，汽转化，CO中温变换等工艺。中温变换等工艺。1.1.1 原料净化时原料气在一定的温度、氢气原料净化时原料气在一定的温度、氢气压力和空速条件下，借助加氢催化剂、脱硫压力和空速条件下，借助加氢催化剂、脱硫剂、脱氯剂作用，把原料气中硫化物、氯化剂、脱氯剂作用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气含硫量降至物脱除，使原料气含硫量降至0.5PPm，含，含氯量降至氯量降至0.2PPm，以维护好后续催化剂的，以维护好后续催化剂的正常运转。正常运转。1.1.2 精制原料气在一定压力、温度、空速

2、、精制原料气在一定压力、温度、空速、水碳比和催化剂作用下，烃和蒸汽进展反响，水碳比和催化剂作用下，烃和蒸汽进展反响，转化成气体氢和一氧化碳，同时伴生转化成气体氢和一氧化碳，同时伴生CO2和和少量的剩余少量的剩余CH4.1.1.3 转化气进展中温变换：在一定的温度、转化气进展中温变换：在一定的温度、压力、空速、水气比和催化剂作用下，将压力、空速、水气比和催化剂作用下，将CO与水反响生成氢气和与水反响生成氢气和CO2.轻烃蒸汽转化制氢工艺流程图轻烃蒸汽转化制氢工艺流程图中变中变转化转化稀烃稀烃饱和饱和高纯氢气高纯氢气蒸气蒸气燃料气燃料气PSA原料原料天然气天然气干气干气轻石脑油轻石脑油确定流程：确

3、定流程：脱硫脱硫焦化干气：焦化干气： 普通含有普通含有131320%20%的氢气；的氢气；5 510%10%的烯烃主要为乙烯和的烯烃主要为乙烯和丙烯；其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机硫丙烯；其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机硫，经过湿法脱硫后，普通含有，经过湿法脱硫后，普通含有5050200ppm200ppm的总硫。的总硫。催化干气：催化干气： 普通含有普通含有202040%40%的氢气；的氢气；151520%20%的烯烃主要为乙烯的烯烃主要为乙烯；15%15%左右的氮气，其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要左右的氮气，其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为无机硫，经过湿法脱

4、硫后，普通含有为无机硫，经过湿法脱硫后，普通含有101020ppm20ppm的总硫。的总硫。 气体质量：焦化干气由于催化干气气体质量：焦化干气由于催化干气 原料预热炉原料预热炉 变温加氢反响器变温加氢反响器 绝热加氢反响器绝热加氢反响器 氧化锌脱硫反响器氧化锌脱硫反响器 绝热加氢工艺流程图绝热加氢工艺流程图原料气原料气去转化炉去转化炉220220350 350 380380适用原料：适用原料：烯烃含量不烯烃含量不限制限制 原料预热炉原料预热炉 加氢反响器加氢反响器 氧化锌脱硫氧化锌脱硫 绝热加氢工艺流程图绝热加氢工艺流程图原料气原料气去转化炉去转化炉250 250 390 320 390 32

5、0 370 370 适用原料：适用原料：烯烃含量小烯烃含量小于于7%一下一下转化型式：一段转化二段转化；一段转化转化型式：一段转化二段转化；一段转化 烃类水蒸汽转化主要反响有烃类水蒸汽转化主要反响有:CnHm+nH2O=nCO+(n+m/2)H2 CO+3H2=CH4+H2O Ho298 =-206kJ/mol CO+H2O=CO2+H2 Ho298 =-41kJ/mol 以甲烷为主的气态烃，蒸汽转化过程较为简单，以甲烷为主的气态烃，蒸汽转化过程较为简单，主要发生上述反响，最终产品气组成由反响主要发生上述反响，最终产品气组成由反响平衡决议。平衡决议。焦化干气：焦化干气： 普通含有普通含有131

6、320%20%的氢气；的氢气；5 510%10%的烯烃主要为乙烯和的烯烃主要为乙烯和丙烯；其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机硫丙烯；其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机硫，经过湿法脱硫后，普通含有，经过湿法脱硫后，普通含有5050200ppm200ppm的总硫。的总硫。催化干气：催化干气： 普通含有普通含有202040%40%的氢气；的氢气；151520%20%的烯烃主要为乙烯的烯烃主要为乙烯；15%15%左右的氮气，其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要左右的氮气，其他为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为无机硫，经过湿法脱硫后，普通含有为无机硫，经过湿法脱硫后，普通含有101020

7、ppm20ppm的总硫。的总硫。 气体质量：焦化干气由于催化干气气体质量：焦化干气由于催化干气 1)入口温度：500-650 C取决于原料 对原料的影响 对转化反响的影响：降低了转化炉的热负荷 对燃料耗费的影响：降低燃料耗费 对外输蒸汽的影响：降低外输蒸汽量 预转化工艺的运用 2)出口温度 提高原料的转化率 降低剩余甲烷含量 对转化炉炉管资料的要求 目前国内：820-860 C 3、水碳比 ：影响安装能耗和催化剂的积炭 3.0-3.5molPSA工艺流程 4.0-5mol常规工艺流程 4、转化催化剂 ：国内:Z417W/Z418W；Z413/Z414/Z403国外： ICI / RNKR 。 5、炭空速：500-1200h1催化剂性能、压降 6、空气预热温度：260-500度 1、 工艺原理：一氧化碳变换反响是一可逆放热反响: CO+H2O=CO2+H2 Ho298 =-41.4KJ/mol 2、流程： 1)无一氧化碳变换工艺流程： 无变换适用于甲醇安装，不顺应于制氢安装和合成氨安装 有变换适宜于制氢 2中变低变流程：CO