制氢装置变压吸附现状分析及改造措施

介绍了中国石化洛阳分公司制氢装置变压吸附（PSA）概况和改造情况,制氢PSA程序由10-2-4流程（10塔流程、2塔处于吸附、4次均压）改为8-1-4流程（8塔流程、1塔处于吸附、4次均压）,增加原料预处理罐,工艺流程进行简单改造,实现了富氢气体直接进入PSA单元进行提纯回收氢气,吸附剂进行部分更换。工业标定结果表明：在富氢气体工况下（原料中氢气纯度达71.88%）,氢气回收率为81.6%,产品氢中CO体积分数平均值小于1 μL/L,CO2体积分数平均值小于5 μL/L,产品氢纯度平均为99.52%,基本满足了用氢要求。     

炼油厂氢气回收方案优化探讨

回收炼油厂富氢尾气中的氢气是节能增效的有效措施,通过对比分析膜-变压吸附耦合工艺和单独变压吸附分离工艺回收富氢尾气中的氢气的两个方案,得出结论:以膜-变压吸附耦合为基准,单独变压吸附分离方案的投资低14.11%,约486万元,运行能耗低30%,氢气回收率高2%;使用单独变压吸附工艺得到产品氢纯度高达99.6%。项目投用后预计每年回收氢气1.26 Mt,在现行的加工基础下可降低制氢装置41.7%的负荷,节约能量281 827 GJ。故拟定选用单独变压吸附分离方案对富氢尾气进行氢气和轻烃的回收。     

制氢装置变压吸附单元改造

分析了中国石化燕山分公司制氢装置变压吸附单元(PSA)工艺流程、吸附剂、程控阀等存在的问题,并对其进行了改造。结果表明,装置改造后,当进料中含有3 000～3 400 m3/h的低分气时,产氢量可以达到50 000～51 000 m3/h,产品纯度(体积分数)大于99.9%,产品氢中CO平均体积分数由改造前的57.05×10-6降为改造后的6.30×10-6,氢气回收率大于88.00%,尾气中平均含氢体积分数为22.99%。上述各指标均达到设计要求,改造后装置运行平稳。     

50000m3/h变压吸附氢提纯装置的设计

介绍了镇海炼化变压吸附氢提纯装置的设计 ,提出了本设计的技术特点和先进性以及达到的效果。设计用1 0塔流程 ,为连续稳定产出氢气 ,本装置可切换成 8床、6床和 5床的抽真空变压吸附 ,氢回收率达 95 %以上。     

甲醇制氢装置中“6-1-3”变压吸附提氢工艺的应用

宁夏金裕海1200Nm^3/h甲醇制氢装置采用"6-1-3"变压吸附提氢工艺,为异构化装置提供体积分数99.9%的氢气。从吸附塔吸附再生过程程控阀的切换,时间设定原则及"5-1-2"备用工序等几个方面对甲醇制氢装置中PSA提氢工艺开工过程进行介绍。开工初期,装置运行稳定,氢气纯度≥99.9%,回收率高达92%,为后续异构装置提供稳定的气源。     

影响重整PSA氢气回收率的原因分析及对策

影响重整变压吸附(PSA)装置氢气收率的主要因素是原料气中的氮气、重烃及程控阀内漏等,其中原料气中的氮气密封是导致氢气回收率偏低的关键因素。通过技术改造将压缩机干气密封由氮气密封改为氢气密封,修复内漏阀门及优化操作等手段,提高PSA装置氢气收率。最终数据显示:优化改造后,原料气中氮气体积分数由2.40%降至1.38%,下降约1.0百分点;PSA装置尾气中氢气和氮气体积分数分别下降3.60百分点和2.53百分点,PSA装置氢气收率由85.98%增至88.51%,增加约2.53百分点,产氢量增加1 500 m~3/h,每年产生经济效益约1 350万元。     

利用PSA技术回收炼油厂干气中氢气的实践

介绍了某炼化企业利用变压吸附(PSA)技术回收炼油厂干气中氢气的情况。结果表明:PSA技术可从氢气体积分数在70%以下的炼油厂干气中回收体积纯度大于99.5%的产品氢气,氢气回收率达到92%以上,装置能够实现长周期稳定运行;部分PSA装置副产的解吸气中C_2~C_5~+组分体积分数可达到70%以上,是一种优质的乙烯裂解原料。在变压吸附工艺设计方案中:(1)建议吸附塔的数量设置在8台以上,并且尽量采用两塔同时吸附的方案;(2)采用较高的吸附压力和产品氢气体积分数不低于98%等方式来提高装置的技术经济性和运行可靠性;(3)通过优化原料气管理及净化预处理措施,从源头上减少装置可能存在的腐蚀问题。     

变压吸附程序控制系统

一、概述南京长江化工厂凡士林加氢精制装置变压吸附部分是一种新兴的气体分离技术,回收氢气纯度大于98.5%,可作为新氢用,采用变压吸附制氢,工艺简单,效果明显。本装置采用甲烷氢气体变压吸附分离回收氢气具有以下特点:     

碳二馏分加氢催化剂PEC-261的性能评价

对碳二后加氢催化剂PEC-261，根据单段和两段加氢工艺，在乙炔体积分数为0.60%～1.50%，体积空速为3 000 h^-1的工况下，于工业侧线评价装置中进行长周期性能评价。结果表明：高体积分数CO物料的碳二加氢，其乙烯选择性最低为70%，明显高于常规单段碳二加氢的选择性(-20%)；采用两段加氢，可达到较长运行周期和较高选择性的双重效果；单段加氢运行期间反应器出口乙炔体积分数低于2×10^-6，乙烯总选择性达到90%以上，1 000 h长周期运行期间，反应器入口温度仅提高5℃，达到工业装置要求；在原料中有高体积分数CO时，PEC-261催化剂可以满足长周期运行的要求。     

柴油加氢装置低压分离气中氢气回收方案的优化

为了优化利用炼厂氢气资源,降低加工成本,采用膜分离工艺和抽真空变压吸附工艺回收柴油加氢装置低压分离气中的氢气,并对2种工艺进行对比。结果表明:抽真空变压吸附分离工艺与膜分离工艺相比,总建设投资低约9%,合61万元;回收氢气纯度高2.6个百分点,氢气回收率低3.93个百分点,总能耗下降55%。     

气相色谱法测定高纯度二甲醚中的微量甲醇

应用气相色谱法，采用ＰｏｒａｐａｋＴ填充色谱柱、液相直接进样和液相外标、ＦＩＤ检测器，测定了高纯二甲醚（ＤＭＥ）中的微量甲醇，其相对标准偏差＜±６％，加标回收率为１００．０％～１００．２％。方法简便、准确，用于实际样品分析可得到满意结果。     

从甲醇裂解气中由PSA法提取纯H_2与CO_2

介绍了变压吸附法用于甲醇裂解气制氢并联产液体ＣＯ２的工艺原理和过程，列举了该工艺的应用实例，估算了该工艺的经济性     

乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置运行总结

简介变压吸附气体分离与提纯技术的发展和技术特点,以及变压吸附技术在氢气分离提纯、变换气脱碳、CO分离提纯、CO2分离提纯、空分制氧气氮气等多种领域的应用。介绍了20 000 m3/h(标况)乙烯裂解粗氢及苯乙烯尾气PSA氢提纯装置的工艺流程及特点,然后分析了工艺条件与装置处理能力的关系、影响氢气回收率和产品氢纯度的因素,并提出了稳定操作运行、提高装置运行效果的措施。     

高温气相色谱法测定费-托合成蜡的碳数分布

首次采用柱上进样技术,使用DB-HT-SimDis色谱柱,通过高温气相色谱-火焰离子化检测法,对含高碳数产物的费托合成蜡的碳数分布进行了快速准确的测定。对载气流量、柱箱升温程序、进样量、进样浓度等实验参数进行了全面的考察。在最佳实验条件下,可在60 min内准确测定费托合成蜡C21~C101的碳数分布,所得C21~C74相邻碳数化合物分离度高于1.5,C74~C101之间相邻碳数化合物分离度高于1.2。从C57至C101,Ln(W/n)与对应碳数的线性关系良好,相关系数为0.999 3,可计算得到实验用费托合成产物的链增长因子α值为0.928。所建方法操作简便、分离效率高、测定结果准确,对各种蜡产物的品质分析有重要的意义。     

油田气组分的分析方法——多维色谱法

早期由于色谱柱及分析仪器比较落后以及分离、检测手段的局限，油田气的组分分析操作烦琐、费力、费时且易产生误差。为此，介绍了油田气组分检测的一种新方法--填充柱和毛细管混合色谱柱的多维色谱系统。该方法在Agilent 6890气相色谱仪上配有TCD与FID双检测器、2个电子阀、3根填充柱及1根毛细管柱。在分析油田气时，样品首先被予柱分离为轻质和重质两部分：轻质部分包括乙烷、甲烷和空气，继续在填充柱中进行分离，并在TCD检测器上得到检测；而重质部分的丙烷及更重质烃类组分则被反冲到毛细管柱进行分离，并在FID上得到检测。该方法的突出特点是只注射一次样品，就能实现油田气中轻烃类、非烃类和重质烃类的分离和检测。该方法具有准确度高、精度高、工作效率高等优点。     

低熟气地球化学特征与判识指标

从目前的研究来看,低熟气的源岩母质类型主要以有机质丰度较高的Ⅲ型煤系为主。低熟气热演化程度（R_O）值在0.4％～0.8％之间,根据煤型气CH₄碳同位素组成与热演化程度R_O之间的“二阶模式”关系,煤型气CH4碳同位素组成应该分布在-54‰～-39‰之间,目前发现的低熟气CH₄碳同位素组成主要集中在-49‰～-39‰之间。一般认为煤型气的C₂H₆碳同位素组成重于-28‰,但是,当考虑低熟气时,将这一指标定为-29‰更为合适。根据煤型气CH₄碳、氢同位素关系,低熟煤型气的CH4氢同位素组成分布在-300‰~-216‰之间. 天然气轻烃参数中,低熟煤型气的庚烷值分布在16％～22%之间,异庚烷值分布在2.2～5.0之间。生物气不仅在CH₄、C₂H₆碳同位素组成上与低熟气存在明显的差别,同时在轻烃含量的参数上也存在明显的差别。     

富氢气体梯级回收技术的工业应用

针对全加氢型炼油厂大量富氢气体作为低价值燃料进入燃料气管网的问题,提出不同浓度富氢气体的梯级回收利用方案：低浓度的含氢气体先经过膜回收二期装置进行初步分离,其产品氢与轻烃回收干气、异构化干气、火炬回收气一起作为膜回收一期装置的原料,进行二次分离,产品氢再与连续催化重整产品氢、渣油加氢低压分离气（低分气）、蜡油加氢裂化低分气、柴油加氢低分气一起进行变压吸附三次分离,产出体积分数99.54%的高纯度氢气。工业应用结果表明,对于加工能力10.0 Mt/a的炼油厂,采用富氢气体梯级回收技术后,回收氢气 13.1 kt/a,降低天然气消耗21.2 kt/a,降低碳排放 150 kt/a,吨油加工成本降低 4.62 元。     

炼油污水处理场恶臭污染及其治理研究

Main malodor pollutants from oil separator of Refinery A are hydrocarbons and a small quantity of sulfides.Main malodor pollutants from surface aeration tank of Refinery B are sulfides,especially CH3SH.And main malodor pollutants from bubbling aeration tank of Refinery C are also sulfides,of which H2S concentration is the highest,Catalytic combustion technology is applied to treat malodorous gas from oil separator of Refinery A,in which the total hydrocarbon removal was over 97%.The purified gas meets the national standard.Activated carbon adsorption is used to treat malodorous gas from surface aeration tank of Refinery B,and main pollutant CH3SH removal reached up to 98%-100%.As for malodorous gas from bubbling aeration tank of Refinery C,biopacking tower is used and the removals of hydrogen sulfide,organic sulfides and benzene series reached up to 80%-98%.     

低损失率脱除碳氧化物生产燃料电池氢的技术应用

为解决燃料电池氢资源紧缺问题,某炼化公司拓展了低温甲烷化技术的应用,将该技术用于脱除工业氢中碳氧化物,生产燃料电池氢,率先在国内通过该工艺产出燃料电池氢,解决了燃料电池氢资源“瓶颈”,取得了良好的社会效益和经济效益。与普遍使用的PSA法生产燃料电池氢相比,采用低温甲烷化技术可降低氢损失率约20％,节省投资70％,按产氢3 000 m³/h规模测算可降本增效490万元/a。在副产氢资源不足而需通过制氢来满足全厂氢气平衡的情况下,以制氢装置所产工业氢为原料,利用低温甲烷化技术生产燃料电池氢具有一定的优势和合理性。