制氢装置概况

1、制氢装置概况1 装置设计、建造、首次开工概况1.1 装置设计概况1.1.1 设计依据(1) 中石化( 1997)建设字 407 号，关于茂名石化公 司 5 万标方米 / 时制氢装置初步设计的批复 。( 2)中石化 (1997)建设字 348 号，关于茂名石化公司 加工进口含硫原油改扩建工程总体设计批复 。(3) 6X104m3/h制氢装置(施工图设计)工程设计合同， 合同号 (1997) ： 茂洛经设字第 10 号。1.1.2 设计原则(1) 制氢装置的生产能力为 6X104m3/h工业氢，为降低 建设投资，节省占地面积，采用单系列工艺方案。采用洛阳 石化工程公司低能耗的轻烃水蒸汽转化技术以提

2、高装置运 转的可靠性，降低氢气生产成本及能耗。(2) 采用华西化工研究所的变压吸附(PSA)技术，以提 高净化部分的运转可靠性，降低生产成本。( 3)严格遵守有关环保 安全及职业卫生法规，力争做 到经济与社会效益的统一。( 4)根据初步设计审查会的要求，中变反应后增设低 温变换系统。(5)根据厂方要求，增加 0.45MPa低压蒸汽发生系统。装置概况1.131概述制氢装置是茂名石化公司加工进口含硫原油改扩建工 程的一部分。制氢装置与渣油加氢脱硫装置组成联合装置； 与第四套常减压蒸馏装置、第三套重油催化裂化装置和柴油 加氢精制装置共用一个中心控制室，与渣油加氢脱硫和柴油 加氢精制共用一个变配电间，

3、分析化验由第三分析站完成。1.132装置组成原料J 膜分离丁硫一转化变换PSA净化 工业氢1.133生产规模制氢装置设计生产能力为6X104m3/h工业氢，实际产氢要求：4.8 XI04m3/h。年开工时数为 8000小时。1.2装置建造概况装置占地面积10500平方米，总投资为 2.8亿元。装置 于1997年7月15日破土动工，1999年9月30日工程实现 高标准中交。1.3装置首次开工概况装置于1999年6月1日开始装置管线水冲洗。8月8日11天17: 18时，转化炉开始氮气循环烘炉点火升温，经过 的时间，先后完成了原料预热炉、转化炉烘炉及水汽系统煮 炉、热氮试运等过程，至 19 日，顺利

4、完成烘炉煮炉程序， 然后，中压汽包按煮炉曲线进行要求由 3.0MPa 开始降压， 8 月 20 日 2 ：00 时当汽包压力降至 1.1MPa 时，发现蒸汽过热 段有大量蒸汽泄漏并伴有碱液外流。经熄火降温后检查，发 现如下现象：（1）弯头箱内大部分弯头和连接短管严重断裂，裂缝 达 100 多处，均为穿透性裂缝。断口多数为横向断口，外径 无变化。（2）裂缝多在焊缝附近，而弯头多在背弯位置。（3）弯头箱内大部分直管和弯头表面粘满浓缩的煮炉 碱液。（4）中压汽包内旋风分离器的气罩有 6个偏离， 其中 1 个与主体已分离。（5）炉内翅片管未发现断裂现象。8月 27日装置撇开蒸汽过热段，开始热氮试运，

5、9月 5 日转化炉达到配汽条件，配入外来蒸汽， 9 月 9 日转化炉熄 火，装置热氮运结束。 9 月 18 日装置开始装填催化剂， 9 月 28日装填结束。 10月8日低变催化剂开始还原， 10月 11日 还原结束。 10 月 12 日进行加氢催化剂的预硫化。 10 月 15 日制氢装置建立脱硫、转化、中变大循环，进行首次开汽。10 月 19 日 9：00 时转化炉达到配氢配汽条件，在进行配氢 配汽检查时，发现转化炉下集合管外接管泄漏，装置被迫停 炉检查。在 324 根外接管中，先后查出 89 根带穿透和未穿 透裂纹的接管。11月 17日 8：00时制氢装置建立脱硫转化大循环，转 化炉、加热炉

6、重新升温，装置重新开工， 11 月 19 日 11： 00 时进行配氢配汽， 11 月 20 日 0：05 时检查发现转化炉下支 尾管与加强接头之间连接处漏氢并着火，装置再次停炉检 查。接头上侧有 3 根开裂( 1 根裂于母材已穿透， 2 根裂于 焊缝)；接头下侧有9根全部沿焊缝开裂；3根有 25 的气孔。 12 月 14 日装置重新开汽，于 12 月 15 日进行配氢 配汽，于 12 月 16 日 20：30 时生产出合格的氢气。2 装置改造内容2.1 装置 2001 年大修改造内容2.1.1 技措项目(1) 将高压氮引至净化风入口分液罐入口(2) V2023 压控阀前增设消音器，引至界区平

7、台(3) 中低变反应器充氮阀移至地面(4) R2002A、B入口增设高压 N2线(5) E2001 管程出口增设大阀及盲板。(6) 增设一台大流量的轻石油泵 P2001C。(7) 更换 HS7601、 HS7602 两个快速排水阀(8) 并网氢气增设流量孔板并引入DCS(9) 压缩机入口系统氢气流量引入DCS(10) V2007 出口联锁阀 KV7302 增加手动开关(11) 第一、五分水罐更换液控阀(12) P2003A/B 大回流增加调节阀。(13) 利用柴油加氢新氢机，提高转化系统循环量(14) R2001 增加并联安全阀(15) 压缩机房增加加油机固定电源(16) FI7401 扩大量

8、程(17) FI7403 扩大量程(18) FI7404 扩大量程2.1.2 基建填平补齐及设计回访项目(1) 除氧器 V2021 出口管道 200-DOW2012.2B(H40) 增 加一切断阀，将 P2006 回流线改至 V2017 。(2) P2001 出口管线更改为 DN80 管线。(3) SC2001 采样线 15-FG2013 修改。(4) 低压汽包( V2023 )上的安全阀 SV2010A/B 出口管 原固定支架更改。(5) 开工加热器(E2011 )管程材质修改，E2011的管程， 材质改为 15CrMo (R)。(6) 转化炉(F2002 )下集合管及其冷却系统更换。(7)

9、 在低压蒸汽发生器 E2010低变气出入口管道增加一条跨线(8) 原料气压缩机(C2001)入口分液罐增设液位自动 控制回路，并增设高低液位报警。(9) 更换 PSA 系统的全部旋塞阀。(10) 低变升温热流线增设温控阀。(11) C2001A、B 一回一 ”、二回二”增设自动控制回路。2.1.3 大修零星工程项目( 1 )更新加药泵 P2005(2) 转化炉入口充 N2 线移至 KV7204 阀后。管P2020:中变气自E2002至R2003下部管线材质升 级。(4) 管P2020/1 :低变气自R2004下部至E2010管线材质 升级。(5) 管P2021/1 :低变气自管 P2020至管

10、P2020/1材质升 级。(6) 双联冷却器 SC2005 采样槽排水引至地面。(7) 变换区 1.0MPa 蒸汽管线末端增设导淋。(8) E2005 出口增加切断阀。(9) 压缩机联箱与 V2002 入口增设跨线。(10) 低变入口升温原线修改。(11) 转化开工线单向阀及截止阀移至地面。(12) 脱硫反应器增加一个采样器。(13) 增加南北制氢纯氢线作开工用。(14) V2011 顶部出口安阀前增加一个压力表。(15) V2001 进口管线增设蒸汽吹扫线。(16) 压缩机入口联箱增设蒸汽吹扫线。(17) 火炬线北端增设一条 DN20 的蒸汽吹扫线。(18) 火炬线北端增设一条 DN50 的

11、蒸汽吹扫线。(19) PSA 区火炬线增设蒸汽吹扫线。(20) 脱附气与瓦斯连通线上增加 DN40 吹扫线。(21) V2030 增加 DN20 蒸汽吹扫线。(22) V2001 增加 DN50 的无盐水赶油线。(23) V2007 出口低变升温冷流线阀后增加压力表。(24) P2002 出口与 P2006 出口增设跨线，可将工艺冷凝 水送至渣油作注水用。(25) 南界区增加操作平台。(26) 所有可燃气体及石脑油线界区阀前增加导淋阀。(27) 氢气至煤油加氢及润滑油加氢的管线焊接。(28) 低温放空线及高温放空线接头改造。(29) 循环水进出口总管增加压力表。(30) 将 E2012A/B

12、的管束更换为不锈钢材质。(31) V2017 及 V2021 安全阀增加手阀。(32) 过热段出口安全阀 SV2013 增加手阀。(33) 增加氢气至三催化色谱仪作载气用。（34）甲烷分析仪增加预处理器。（35）F2001 及 F2002 氧化锆改造。2.2 装置 2003 年大修改造内容2.2.1 技措项目情况（1）增加一台小流量石脑油泵 P2001D（2）F2001、F2002 增加烟气采样管及配电（3）低温放空线增加流量计 FIQ7408（4）增加工业氢至溶剂油加氢管线2.2.2 车间技术改造项目情况（1） P2002A/B 增加跨线（2）脱硫反应器后增加一个总采样器（3）转化炉进出口管

13、线增加现场压力表（4）瓦斯系统增加低压氮气密置换线（5）压缩机入口充氮线改双阀（6）转化开工线增加放火炬线（7）工业氢并网线界区阀前增加现场压力表（8）F2001 瓦斯阻火器前增加现场压力表2.2.3 仪表改造项目情况（1） V2004/V2005/V2006 液控调节阀更换（2） V2006/V2007/V2013A/V2021 沉筒液位计改差压液 位计2.2.4 设备更新情况（1）更新转化炉空气预热器（2）更新转化炉四台风机调节风门2.3 装置 2005 年大修改造主要内容（ 1）低变催化剂还原流程改造：自C2001A/B 出口至F2002管线上增加一管线至 E2011壳程入口。（ 2 ）炼厂气膜分离技术改造项目：在干气压缩机出口 增加膜分离装置，膜分离装置出来的氢气送至 1.2MPa 氢气 管网；尾气再作为制氢原料进入原料预热炉 F2001 ；而膜分 离装置出来的凝液经 V2030 界区外压油线直接送至四蒸馏 装置回用。（ 3）转化开工系统压力控制改造： 在第五分水罐 V2007 至压缩机 C2001 管线改为 PV7310 阀后至 C2001 入口， 用于 转化系统循环时控制 C2001 入口压力。（4）燃料气流控阀 FV7502 阀后增加阻火器。（5）将干气压缩机 C2001A/B 一、二级入口缓冲罐就地 自动排凝阀排放改为密闭式排放至火炬。（ 6）更换转化催化剂、 低