140dam3/h制氢装置开工难点与对策

讨论了某公司140 dam3/h制氢装置首次开工过程中遇到的开工难点和对策.装置采用轻烃蒸汽转化制氢技术,由于规模大,开工时系统吹扫、气密、机泵试运等过程有一定困难.通过改造,解决了鼓风机、引风机入口蝶阀不能正常开关等问题,加装轴流风机和百叶窗,降低了转化炉顶环境温度,从界区外倒引中压蒸汽提高了清洁蒸汽汽包煮炉压力,在原料精制部分增加开工氮气线,解决了系统长循环流量不足问题.装置一次开车成功说明采取措施是正确的,开工正常后各项运行参数均处于合理范围,装置运行初期每吨氢气加工能耗47.86 GJ,低于设计值.     

国产催化剂在50dam3/h制氢装置中的应用

介绍了国产催化剂HP-3,JX-5A,JX-4C,Z417/Z418和KBL-101在中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司50 dam3/h制氢装置的首次组合应用情况,并针对装置的设计和实际的操作条件、产品质量和总能耗等方面进行了对比分析.结果表明:①该氢气设计纯度为99.90％(摩尔分数),而实际纯度为99.56％,比设计值低0.34百分点,实际产品中甲烷与氮气的摩尔分数比设计值略高0.34百分点,一氧化碳与二氧化碳的实际值比设计值低,说明变压吸附过程设计合理;②制氢设计总能耗为55 083.2 MJ/t,实际总能耗47 224.6 MJ/t,两者相差不大,其中燃料气单耗占制氢装置总能耗比例较大,而实际燃料气单耗比设计燃料气单耗低7 858.6 MJ/t.该装置实际生产参数与设计参数一致,装置设计合理,满足生产要求.     

40000m~3/h制氢装置技术改造

介绍了第二制氢装置实施增加加氢、脱氯反应器，将脱硫槽换大、增加低变反应器和利用瓦斯代替部分轻油作原料等一系列技术改造情况，不但提高了装置的脱毒能力，保护了转化催化剂，同时还提高了产氢率，降低了轻油消耗，经济效益十分明显。     

制氢装置不同负荷下运行的技术分析

文中分析了锦西石化公司2×104m3/h制氢装置50%负荷与90%负荷时运行情况。对2种负荷时的装置操作参数进行了对比。通过提高转化炉出口温度弥补转化剂活性降低的措施,降低转化出口甲烷含量,提高氢气质量。     

5000Nm^3／h制氢装置转化气废热锅炉的设计改进

本文介绍了某厂制氢装置转化气废锅炉筒在生产过程中出现的问题，分析了问题的产生的原因，在设备更新设计，采用了较为合理的结构，克服了原设计中存在的不足。设备制造投用后运行情况良好，证明了这种改进设计是成功的。     

国产催化剂在2×10~4m~3/h制氢装置的应用

介绍国产催化剂在中国石油锦西石化公司2×104m3/h制氢装置的使用情况。详细论述和对比了该装置的操作条件、产品质量和能耗数据。运行结果表明,国产催化剂完全能够满足实际生产需要,生产出的氢气体积含量比设计值高4.15个百分点,副产品二氧化碳体积含量也比设计值高3.5个百分点,同时该装置的总能耗也比设计值低106.7 kg/t。     

制氢装置用能分析与节能措施

分析了中国石油天然气股份有限公司克拉玛依石化分公司两套制氢装置的能耗构成特点及影响能耗的主要因素,明确了降低燃料气、蒸汽和电的消耗是降低装置能耗的主攻方向。通过采取一系列的节能措施,如原料气升压,停用部分设备,降低了电和循环水的消耗;对转化炉的空气预热器热管进行了更换和扩容以及内衬里修复,喷涂耐高温反辐射节能涂料,提高了转化炉的热效率,大幅减少了燃料气的消耗;实施了对氢压机调速器的改造,以解决Ⅰ套制氢氢压机加工负荷不一致的难题,降低了电和蒸汽的消耗;还利用当地冬季运行的特点,优化了蒸汽运行流程,提高了蒸汽的利用率。这些节能举措实施后,显著地降低了两套装置的能耗,全年可增加经济效益1 447.6×104 RMB$。     

Z-A/Z-B型制氢转化催化剂在制氢装置的工业应用

介绍了国产Z-A/Z-B型制氢转化催化剂在某石化公司制氢装置的工业应用情况，应用结果表明：该催化剂能满足装置生产需要，产品质量合格，各项工艺参数运行平稳，转化炉出口甲烷质量分数低于6%。通过优化催化剂还原方案，节省了操作费用，缩短了开工时间。此外，国产催化剂的应用还可降低催化剂采购周期及费用。     

提高制氢装置转化炉热效率的途径

分析了影响制氢装置转化炉热效率的主要因素，总结了几年来的技术改造及运行效果。通过强化日常管理等手段，有效地提高了转化炉的热效率。达到节能降耗的效果。     

制氢装置转化系统用能优化

介绍了中国石油克拉玛依石化公司制氢Ⅱ套装置转化系统节能降耗优化方案及实施情况。通过降低天然气用量、提高转化炉余热回收利用率,以及增加副产蒸汽等措施有效实现了制氢装置节能,优化改进后制氢装置能耗下降48 445.64 MJ/h,达到了良好的节能效果。工业运行结果表明：改进后方案能保证系统安全平稳运行,质量指标控制稳定,经济效益显著。     

制氢原料中杂质对制氢装置加氢脱硫催化剂的影响

水蒸气转化制氢,硫是最常见的转化催化剂毒物,因此在进人转化反应之前加ZnO脱硫的效果直接影响制氢装置的正常生产。分析了原料中杂质对脱硫的影响,其中O2,CO2,CO等杂质在加氢过程中生成水,从而影响ZnO的脱H2S的平衡吸收反应,从而对加氢脱硫效果产生影响;氨则破坏加氢催化剂的活性中心,使其有机硫无法转化为无机硫;而铁锈则是生成的金属硫化物,带人转化部分,在转化的条件下还原成硫化氢,使转化催化剂发生硫中毒。实际生产证明,原料加氢脱硫效果好,下游预转化和转化催化剂的活性高,就能保证制氢装置长周期运行,所以应做好炼油厂制氢原料的选择,避免带人以上杂质。     

制氢装置转化炉炉管花斑原因分析及对策

2010年中国石化洛阳分公司制氢装置四开三停,并且一直处于较低加工负荷下运行(30%左右)。作为装置核心的转化系统,受到较大的影响,转化催化剂出现大面积局部结炭,表观现象是炉管顶部到中部出现大面积"花斑",并且个别炉管已出现了"红管"现象。针对此情况对原料气性质及装置运行情况进行了分析,并探讨了炉管花斑可能带来的影响:造成炉管堵塞,气流无法畅通;产生整根炉管高温或超温,长时间运行,炉管会发生高温蠕变;热膨胀不均匀,局部应力过大,使材质原有小缺陷发展为超标缺陷,导致炉管破裂。分析认定负荷率偏低(30%)、原料气硫含量超标(高达1 000μg/g)、火嘴调节不当是主要原因。针对"花斑"及"红管",提出了优化原料、调整转化炉参数、引入焦化干气等处理措施,转化炉的运行状况有了较明显的改善,炉管"花斑"及"红管"现象得到了较好的抑制,没有扩大趋势,确保了充足氢源和用氢装置的稳定运行。     

制氢转化炉运行问题分析和对策

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司40 dam3/h制氢装置自开工以来,转化炉陆续出现了低温板式换热器腐蚀窜漏;烟道堵塞导致排烟温度和炉膛负压居高不下;低负荷时氧体积分数在8％以上;转化炉热效率在85％以下;出口温度达不到设计值;管支吊系统配重脱落等问题.分析认为,燃料气管网系统硫含量超标;预热器预防露点腐蚀措施不完善;集气管的恒力弹簧支吊架没有调整平衡;滑轮配重系统固定和设计制造质量不合格等是主要原因.采取了在低温预热器入口增设翅片管式前置预热器;重新设计低温板式换热器;更换板厚为1.5 mm的铸铁板式换热器;更换转化炉管上下保温箱衬里等措施后,转化炉热效率提升至89％,运行状况有了很大改善.     

预转化技术在制氢装置的应用

介绍了预转化技术在中海炼化惠州炼油分公司制氢装置的成功应用、预转化技术较传统的一段式转化炉技术的技术优势及经济优势、庄信万丰（Johnson Matthey Catalysts,简称JMC）预转化催化剂特点以及预转化反应器开车投用过程,分析了其应用过程中涉及到的问题,如选择合适开停工流程和方法,降低反应操作的苛刻度,优化水碳比控制等。同时介绍了一些常见问题的处理,尽可能地维持预转化反应系统的平稳运行,降低装置运行费用,按一年运行8 400 h计,可节省燃料气成本约2 480×104 RMB$,预转化催化剂预计寿命可达4 a。     

板式空气预热器在制氢转化炉低温段应用

板式空气预热器在实际应用过程中由于各装置不同的情况产生了不同的问题。板式空气预热器在制氢转化炉低温段的应用过程中发生烟气侧堵塞,烟气侧前后压力差达到2.4 kPa,导致炉膛负压不足,转化炉负荷被迫降至50%,后因堵塞情况加剧,被迫停工拆卸空气预热器清洗。在2011年出现了烟气侧出口板片腐蚀穿孔,导致鼓风机空气短路,热风道风压力下降到0.38 kPa,只能满足60%转化炉负荷需要。就烟气侧堵塞和烟气侧板片腐蚀穿孔等实际问题进行了原因分析,并提出了在转化炉鼓风机出口设置前置预热器;改变低温空气预热器烟气出口型式;在低温空气预热器烟气出口板片增加热电偶测温点的数量等改进措施。     

波纹板式空气预热器在制氢装置的应用

波纹板式空气预热器以波纹板片作为传热元件,具有传热效率高、压力降低、占地面积小、结构紧凑、不易积灰等优点,对提高加热炉效率,降低制氢装置能耗指标有重要的促进作用。介绍了波纹板式空气预热器在某炼油厂制氢装置中的工业应用情况、经济分析,并提出了空气预热器长周期安全运行的工程措施。     

影响制氢装置综合能耗因素分析及控制措施

通过对中国石油化工股份有限公司石家庄炼化分公司制氢装置各能耗影响因素的分析,确定其主要影响因素为:原料气的组成、燃料气消耗和自产蒸汽的产量。对三种主要因素的影响提出相应的控制措施:采取原料优化、加热炉热效率控制、装置水碳比优化,达到降低装置综合能耗的目的。