小型氢气精制装置设计和经济性分析.pdf

谶 羧米 P石油化工设计 etrochemical Design 2013， 30(1) 17～19 小型氢气精制装置的设计与经济性分析 王宽新，卜晓玲，冯春芹 (海工英派尔工程有限公司，山东 青岛 266061) 摘要：为某润滑油加氢项 目配套一个小型氢气精制装置，氯碱厂输送来的氢气经过增压、除氧、分液、 分子筛干燥达到纯度要求。干燥塔设置两 台，一台使用，一台再生，氮气作为再生介质经过风机循环使 用。通过工艺计算、设备选型以及管道和仪表设计，做出装置概算。并与撬装的氢气纯化设备进行比较， 分析 了非标设计和撬装设计的各 自优缺点。当物料 中含有其他杂质需脱除或气体处理量较大时(大于 3000Nm ／h)，撬装设计将无法满足要求。 关键词：氢气精制 经济性分析 撬装设计 某厂新上 30万吨／年润滑油原料加氢脱硫项 氢气精制装置。 目，所需 1870Nm ／h氢气 由氯碱厂提供，氯碱厂 所供氢气和加氢用氢气质量要求见表 1。 1 工艺流程设计 由表 1可知外供氢气纯度无法满足加氢催化 外供氢气压力由0．15MPa升压至4．7MPa， 剂的指标要求。氢气中过量的氧气和水会降低加 需通过四级压缩机升压 。升压后精制部分的流程 氢催化剂的活性，项 目中需配套设计一套小型的 见 图1(不含压缩机流程)。 表 1 外供氨气与加氢用氢气规格 项 目 氢气(干基)，％ 氧气 (干基)，％ 氮气 (干基)，％ 水，％ 温度 ／℃ 压力 (表)／MPa 外供氢气 99．9 O．O5 0．O5 饱和水 l5 0．15 加氢用氢气 99．95 1O×1O一6 O．O5 300×10— 40 4．7 氢气 自 图1 氢气精制流程示意 1一脱氧反应器R一401；2一氢气冷却器E一401；3一氢气分水罐D一401；4、5一干燥塔C一401A／B； 6一氮气冷却器E一402；7一氮气分水罐D一402；8一氮气循环风机K一401；9一氮气加热器E一403 压缩机四级出口温度约为 120oC，压力 (表) 4．8MPa，H：在此条件下进人R一401。脱氧剂采 收稿 日期：2012—10—18。 用钯系催化剂。反应生成的水以及氢气中所含的 作者简介：王宽新 ，男，2005年毕业于湖南大学化学工 水分经E一401冷却和D一401分液后，氢气中的 艺专业，硕士，工程师，现主要从事炼油工程设计工 水含量约为 16×10 (1600ppm)。然后进入装有 作 ，已发表论文5篇，申请中国发明专利2项。联系 5A分子筛的C一401A／B脱水。干燥采用双塔流 电话 ：0532E—mail：wkx@enpa1．cn · 18 · 石 油 化 工 设 计 2013年第1期(第30卷) 程 ，当干燥塔 A吸附一定时间达到饱和后，切换到 p——吸附剂的堆积密度720kg／m ； 另一台干燥塔 B，同时塔 A进入再生流程 。氢气 求出： =2．756m ；质量用量Gw=1984kg。 由干燥塔顶部进入，随着吸附的水量的增加，分子 2)塔径初选 D(m)。 筛由上至下饱和_1]。采用氮气作为再生介质，氮 D =[1／(6OX0．785v2)