干气或天然气制氢装置的开工和停工.docVIP

PAGE PAGE 3 制氢装置的开工和停工 前言 我国目前有烃类蒸汽转化制氢装置数十余套，所产出氢气广泛用于各行各业，为国民经济发展、为人们的衣食住行服务做出了贡献，就装置工艺路线而论可分为两大类型，60年代发展起来的常规流程和80年代发展起来的PSA氢气提纯工艺，这两种工艺路线各系统单元组成见表1。 表1 序号 工艺路线 原料预处理系统 转化变换 系统 余热回收 系统 氢气提纯 系统 代表性工厂 1 常规流程 (开工10天) 1.钴钼加氢反应器 2.吸收无机硫的氧化锌及脱氯反应器 1.转化炉 2.中变反应器及冷换系统 3.低变反应器及冷换系统 转化气、转化烟气、中变气等余热蒸汽发生系统 1.溶液脱除二氧化碳 2.甲烷化反应器 茂名、南京、镇海、锦州、锦西等 2 PSA氢气提纯流程(开工3-4天) 1. 钴钼加氢反应器或钴钼镍等温变温绝热加氢反应器 2. 吸收无机硫氧化锌及脱氯反应器 1.转化炉 2.中变反应器及冷换系统 同上 PSA氢气提纯 齐鲁、茂名、上海、高桥、扬子、金山、大庆、天津、沧州、清江、杭州等 3 氢、氨联产流程(开工4-5天) 同1 同1 同1 1.溶液脱除二氧化碳 2.PSA氢气提纯 齐鲁二化制氢(改造)、兰州石化大小制氢、广州石化制氢（改造） 带PSA氢气提纯工艺制氢装置工艺流程简单，操作方便、投资节省，开停工时间短、处理事故简单。同时炼厂气作为制氢原料的工艺和催化剂难点攻克和我国PSA工艺达国际领先水平，故从九十年代开始所建制氢装置全部走带PSA氢气提纯工艺路线，为了将来消除温室效应和二氧化碳开发利用，近期兰化新建两套氢氨联产流程制氢装置，即在PSA氢气提纯工艺路线的流程中附上溶液脱二氧化碳系统，生产食品级二氧化碳和尿素等化工产品。 从表1所列举各系统诸单元组成看出，制氢装置所用催化剂及吸附剂达十余种之多，故装置开工实质上就是使这些催化剂由氧化态变成还原态，硫化态过程。熟悉掌握装置开停工，及妥然处理各类事故发生时的停工及开工，是装置管理，生产人员素质体现，这是必须要掌握的。本人积近二十套装置开停工的经验和体会，对上述问题给于基本解答，供近年新建装置人员参考。 有PSA氢气提纯、制氢装置开停工 1.原则工艺流程见图1 PSA蒸汽 转化气蒸汽发生器系统 PSA 烃 N2 H2 H2 变换冷却系统 图1 装置原则框架图(PSA) 2.装置的开工 名词解释： 大循环流程 原料预处理 转化 中变 冷换 压机 小循环流程 转化 中变 冷换 压机 2.1新装置开工 2.1.1 时间 a.转化气蒸汽余热系统化学清洗、转化气蒸汽发生器高温耐热衬里烘干。（15天左右） b.催化剂、吸附剂装填。（10天左右） c.催化剂升温脱水、还原硫化、PSA开工。（5天左右） 2.1.2各类催化剂升温还原(硫化)过程中诸多要求、关键操作和易于发生事故见表2 表2 序号 步骤名称 工艺流程 介质 要求 关键操作 可能出现的事故及处理原则 1 冷氮联运 见图1大循环流程 N2 1.相应设备ΔP考察 2.考察各条管路是否畅通 3.相应仪表考察 4.压机运行考察 1.原料气压机启动 2.原料气压机设备切换 3.转化炉鼓、引风机运行 4.机入口压力与出口温度关系，提循环量时出口不能超温 按操作规程启动原料气压机，鼓、引风机防止超电流 2 热氮循环(各催化剂床层脱水) 见图1大循环流程 N2 1.各反应器床层120、250℃恒温脱水。 2.升温以反应器入口温度为准,恒温以反应器出口温度为准. 1.原料预热炉,转化炉点火 2.控制各催化剂床层升温速度30℃/时 3.两台氧化锌反应器并联操作 1.点加热炉时炉膛闪爆 2.床层温升过快,导致催化剂破损 3 转化入口配汽、配氢气 见图1大循环流程 N2 蒸汽氢气 1中变反应器出口180-200℃,转化入口配中压蒸汽 2．按中变催化剂性能配氢时要控制中变入口温度 3.配汽前后要增点转化炉烧嘴确保床层不降温 4.配汽配氢后2-3小时内,转化炉出入口温度达500℃和750℃ 5.配汽量为正常满负时设计配汽量40