神华煤炭直接液化项目氢气系统优化

阐述了神华煤炭直接液化项目的氢气需求和为提高氢气利用率采取的措施。该项目采用两套干煤处理能力为2 000 t/d的煤气化制氢装置提供煤炭液化和液化油品加氢等所需的氢气。煤炭液化装置采用膜分离系统将循环氢的H2纯度从86.64%提高到96.95%，在满足第二液化反应器采用内循环的要求外，补充氢量从28.934t/h降低到19.186t/h。采用变压吸附装置（PSA）回收煤炭液化、溶剂加氢稳定和加氢改质装置的富氢排放气中的氢气。建议对PSA尾气中的氢气进一步回收利用，提高项目的氢气利用率。     

膜分离技术在神华煤直接液化工艺中的应用

介绍了膜分离技术在神华煤直接液化工艺中的应用及运行情况。分析了膜分离系统在生产运行及检修中暴露出的气液分离效果差、处理能力不足、膜丝抗冲击能力差、氢气回收率降低、伴热温度高、工艺操作不当造成损坏等问题。通过提高膜分离预处理系统的气液分离效果、过滤精度,膜分离系统增加膜分离组件、升级弹簧垫材质、降低伴热温度及调整工艺操作等优化措施,使膜分离系统液体夹带量从356 dm3/h降低到2 dm3/h;膜芯使用寿命从半年左右提高到了2年以上;氢气回收率从85%提高到88%以上,每年为企业创效约1 250万元。     

神华煤直接液化项目反应系统优化改造及效果分析

介绍了神华煤直接液化项目反应系统的工艺.提出了该工艺反应系统运行中的问题,包括高压紧急冲洗油流量波动大、反应器分离器焦炭沉积、高压差角阀的热备操作性差、膜分离效率下降、反吹氢气带液严重、开工升温过程慢等.分析了出现问题的原因.通过高压紧急冲洗油泵增加变频稳定了流量,节约了电能;反应器分离器内采取防沉积措施,减少了结焦物的沉积;高压差角阀增加单项阀跨线,优化伴热,达到高温减压管路的在线热备;膜分离优化流程,提高了氢气回收率,年创造效益2 232万元.反吹扫氢增加脱液罐,脱出气相积液,稳定液位测量,增加了装置运行的安全性.开工过程增加升温线,缩短开工时间14 h,效果显著.     

神华煤直接液化装置分馏系统改造效果分析

本文对神华煤直接液化装置分馏系统的常压分馏塔及减压分馏塔进料加热炉改造前后效果进行了对比分析。技术改造后的常压分馏塔提高了侧线油品拔出,降低了减压塔的进料负荷,延长了减压塔进料加热炉的运转周期。减压塔进料加热炉的投用使得减压塔塔底温度提高了28.8℃,煤液化生成油产量提高了8.6 t/h,减压塔塔底油渣的固含量提高了13.5%、软化点提高了53.5℃。煤直接液化装置分馏系统的技术改造使装置平均油收率提高了4.96%,增加企业年收益2亿元以上。     

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%。     

百万吨级煤焦油加工项目氢气系统设计方案优化研究

介绍了以悬浮床加氢装置为龙头的工艺装置,采用全加氢路线加工煤焦油时,在设计过程中为减少炼油厂氢气损失、降低氢气系统能耗,通过设定合理的炼油厂氢气管网运行压力、回收各加氢装置排放富氢气体中的氢气、煤制氢系统氢气提纯方案优化、集中供应高压新氢等设计优化,以1.5 Mt/a煤焦油加工量计算,每年可回收各加氢装置排放富氢气中氢...     

煤直接液化工业示范装置运行情况及前景分析

介绍煤直接液化工艺技术的发展历程及世界首套百万吨级煤直接液化工业示范装置的运行情况,讨论其产业发展前景和产业化需要考虑的问题。结合该装置的4次开工、停工运行中出现的问题和改造情况,对影响示范装置长周期运行的因素进行分析。示范装置经过技术改造后连续、稳定运行1 501 h,表明装置的运行是安全可控的;产品质量对比分析结果表明,煤直接液化产品质量达到国家标准,标志着煤直接液化百万吨级装置工业化取得成功。     

炼厂气中氢气通过PSA和膜分离利用的比较

介绍了炼厂气中氢气资源的合理利用。针对洛阳石油化工工程公司承担的50 dam~3/h装置原料中含氢气体如何更合理利用进行了比较。方案一是直接采用膜分离工艺把50%氢气从干气中先分离出来,再把剩下的气体作为制氢的原料;方案二是把含氢干气直接作为制氢原料,原料中的氢气从制氢的PSA单元一起分离出来。结果表明:方案二流程短,投资省,操作费用低,管理更方便,对有这种资源的炼油厂干气中氢气的利用提供了参考的选择。     

连续重整装置还原氢电加热器跳车原因分析及对策

中油国际(苏丹)炼油有限公司的400 kt/a连续重整装置再生系统采用IFP连续再生工艺,为了将再生后氧化态的催化剂还原,再生单元还原氢气采用纯度为92.0%(体积分数,下同)的重整自产氢气经膜分离后的高纯氢气(纯度达到99.0%)为还原介质。还原氢电加热器将高纯氢气加热到490℃后,进入还原罐进行还原反应。由于还原氢气中携带微量的C+5组分,还原氢电加热器由于热管积炭频繁跳车,严重威胁整个装置的平稳生产。通过优化膜分离提纯系统的操作,如降低膜分离入口温度,降低膜前后的压力降,定期更换精密过滤器等措施,提高了还原氢气的纯度,电加热器跳车的频率有所降低,但不能完全消除积炭。其他同类装置由于重整氢气经过氨冷冷却后,温度可达到0~3℃,可有效凝析出C+5组分;另外引入更高纯变压吸附氢气也有利于解决积炭的问题。     

采用膜分离技术回收炼油厂富氢气体中的氢气

介绍了膜分离氢气回收装置用于回收炼油厂富氢气体中氢气的运行情况，分析了该装置运行过程中出现的问题，并提出了优化改进措施。膜分离装置投用后，制氢原料混合气的氢质量分数由原来的50％左右降至25％左右，制氢原料组成得到优化，制氢装置产能得以充分发挥。     

神华煤直接液化项目煤制氢装置氢气提纯变压吸附器筒体开裂原因分析及建议

神华煤直接液化项目煤制氢装置氢气提纯用吸附器设计循环次数800000次,使用寿命20年,但实际使用过程中,仅使用861天,循环次数100000次,就出现开裂失效情况,本文通过比较分析,查找了失效原因并提出建议。     

从炼油厂全厂含氢干气中回收氢气方案探讨

分析了中国石化海南炼油化工股份公司炼油厂的氢气平衡和含氢干气情况,探讨了从全厂含氢干气中回收氢气的技术方案.根据该厂氢气管网和设备情况,确定膜分离的操作压力为2.5 MPa,膜分离产品氢压力为0.8 MPa或0.3 MPa两个压力等级,选择"VPSA(抽真空变压吸附分离技术)+膜分离"、膜分离处理全部含氢干气两种技术方案,进行运行成本、氧气回收率和投资比较.从比较结果看出,膜分离处理伞部干气方案具有投资回收期短、运行费用低和氢气回收率高的特点,是该厂含氢干气利用的最佳方案.若采用该方案,制氧装置可以停止运行,全厂加工损失降低0.183%,全厂单位能耗降低46.90 MJ/t,同时全年减排二氧化碳82 kt,具有较好的经济效益和环保效益.     

异构化装置排放气回收氢气可行性分析

中国石化塔河炼化有限责任公司300 kt/a临氢异构化装置采用氢气一次通过流程,反应尾气富含70％左右的氢气经碱洗塔后排入燃料气系统,造成大量氢源浪费.为此提出三种氢气回收可行性方案.方案1:尾气进1号加氢膜分离装置氢气提纯装置后并入全厂氢气管网;方案2:尾气进2号制氢装置作为制氢的原料之一,经工艺流程后产出氢纯度99...     

干气和氢气资源优化利用

某厂自二期项目投产以来,装置联合生产时,出现干气、氢气系统匹配不平衡现象,尤其是夏季全厂干气富裕,导致气柜回收干气压力增加,时常出现干气排火炬放空燃烧的情况,造成能源的浪费.为了实现全厂合理用能、节约成本的目标,采取制氢装置掺炼焦化干气、焦化装置增加溴化锂、适时调整制氢装置配氢量、优化加氢装置膜分离的生产操作、控制加氢装置精制反应深度、加氢装置低分气回收氢气等措施对全厂干气系统、氢气系统进行优化,减少全厂氢气消耗和干气产量,解决夏季干气及氢气系统不平衡的问题.     

千万吨级炼厂氢气管网优化方案的研究

氢气管网是连接炼油厂供氢装置、耗氢装置的桥梁,其运行状况的优劣对整个氢气系统具有重要影响。本文以国内某千万吨级炼厂为例,分析了供氢装置、耗氢装置、氢气管网的特点及存在问题,找出氢气系统优化的瓶颈,提出氢气管网优化方案。该方案能满足氢气系统供需平衡、高效用氢的要求,可为耗氢装置下一步优化运行提供技术指导。     

煤炭直接液化起始溶剂油的研究

针对神华集团有限责任公司在建的煤直接液化示范工程所需起始溶剂量大、煤炭焦化产溶剂不足的问题,在0.1 t/d小试装置(BSU)和6.0 t/d工艺开发装置(PDU)上对重油催化裂化回炼油芳烃抽提装置生产的重芳烃作为煤炭直接液化的起始溶剂进行考察.结果表明,重油催化裂化回炼油芳烃抽提装置生产的重芳烃经过多次加氢处理后,其密度和组成与煤液化自产溶剂类似,可以作为煤炭直接液化装置的起始溶剂.在PDU上使用该溶剂,当压力为17 MPa、反应温度为450 ℃左右时,煤转化率达90.42%,液化油收率为56.04%.     

膜分离加氢尾气回收技术分析

针对中压加氢裂化装置干气因压力低而无法并入装置燃料气总管的实际情况,提出增设膜分离氢气回收系统、提高加氢装置自产干气系统压力、回收干气进瓦斯管网的方案。通过分析干气压力提高对分馏塔操作、脱硫塔脱硫效率的影响,证实了干气并网的可行性和经济性。     

基于炼油厂计划优化模型的氢气系统优化研究

采用氢气夹点分析方法,得到炼油厂氢气流股基本分配方案,然后与计划优化模型联合进行优化,确定优化的氢气管网方案,并对方案的经济技术指标进行分析,评价方案的有效性。以国内某炼油厂为例,采用上述方案对氢气系统进行优化。结果表明:采用夹点分析技术可以使氢气纯度满足炼油厂加工工艺要求,结合计划优化模型可以有效地根据炼油厂生产状况优化氢气网络结构,达到节氢及优化炼油厂原油加工方案的目的;氢气系统优化后可节约氢气16.6%,并可加工劣质原油、降低原油采购成本,提高炼油厂经济效益。     

沸腾床加氢技术在煤直接液化油加氢改质中的应用

为解决煤直接液化油由于胶质、沥青质含量高且含固体杂质而较难进行加氢稳定处理的问题,采用沸腾床加氢技术对煤直接液化工艺得到的生成油进行加氢稳定处理。工业化应用结果表明：在实际原料明显较设计原料偏重的情况下,目的产品的性质仍然与设计值相符,装置的加氢效果符合设计要求;经过沸腾床加氢工艺处理后,煤直接液化重油的硫、氮含量大幅降低,胶质脱除效果明显,碳率从55.86%降低到38.30%,降低了17.56百分点,装置的芳烃饱和反应深度符合设计要求;催化剂国产化后,性能优于进口催化剂,且保持较高的长周期运转活性。沸腾床加氢技术能够很好地解决煤直接液化油加氢改质的难题,该技术在煤直接液化工艺中应用成功。     

泸天化化肥合成氨系统膜分离氢气增效

泸天化投资340万元建设的中化肥合成氨系统膜分离氢气回收装置于2007年10月1日投入运行。这套先进的现代膜分离技术膜分离氢气回收装置操作简便,运行平稳,给老装置注入了新活力。初步测算该装置投用后,不仅可全部回收利用合成氨生产系统排放的弛放气,每年还可增效750多万元。