一补给氢及质量要求1氢气的基本特性氢气是一种易燃易爆的气体.ppt

（2）甲苯洗净脱除原料气中的苯脱硫后的原料气中若含有苯也需脱除。因为苯在加热炉中会受热分解，导致炉管结焦堵塞。脱苯的方法是：用来自加氢油精制系统的苯残油作吸收剂(主要含甲苯)，吸收原料气中的苯后,再返回加氢油精制系统(见图2-1)。原料气温度为35℃，纯苯残油温度约为44℃。3、水蒸气重整和变换（1）水蒸气重整在温度约800℃和2．1MPa压力下，原料气中的甲烷和水蒸气在装有镍系催化剂的改质炉10炉管中发生重整反应，吸热反应(见图2-1)：在进入转换反应器前，重整后的混合气的温度必须控制在露点以上，否则冷凝水会破坏转换反应用的催化剂。（2）一氧化碳变换重整后的气体降温至360℃，在转换反应器中，经Fe-Cr系催化剂催化发生反应(见图2-1)为：这样，轻苯催化加氢的反应生成的气体(尾气)经水蒸气重整和转换反应后，其氢气的含量可以增加两倍多，烷烃、芳烃含量减少85％(见表2-8)。再经变压吸附法分离氢装置得到浓度大于99.99％的纯氢。4、改质炉改质炉是甲烷气体重整制氢的核心设备，炉体共分对流段、屏蔽段和辐射段三部分。在辐射管里装有镍系催化剂，重整反应在这里完成，其热效率为45％。工艺参数见表2-9，结构如图2-2所示。四、变压吸附法分离氢气1、基本原理变压吸附(PSA)分离气体的基本原理是：利用吸附剂对不同气体在吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差异，以及吸附剂的吸附容量随压力变化而变化的特性，对混合气体某些组分在压力条件下吸附、降压解析，以实现气体分离及吸附剂再生的目的。变压吸附法分离氢气就是利用上述原理，在吸附床层内从含氢气体中分离出氢气的过程。吸附是放热过程，解吸是吸热过程，但由于吸附剂的用量很少，单位时间内吸附热量可以忽略不计，故变压吸附法分离氢气可视为恒温过程。很多吸附剂对氢的吸附能力很弱，氢分子体积又最小，因此在吸附过程中，除氢之外的其他气体能被吸附，而氢气几乎不被吸附，从而分离得到含氢99.9~99.9999％的纯氢。2、PSA分离氢工艺（1）工艺过程变压吸附法分离制氢工艺包括吸附、均压、顺向放压、逆向放压、冲洗、升压和最终升压等环节。以上诸环节按顺序进行并反复循环。得到的氢气大部分作为产品，少量用于并联操作床层的最终充压。（2）确定吸附塔的数量变压吸附法分离制氢的生产装置有三床式、四床式和多床式(5~12床)。三床式、四床式装置的氢气产量为55-14000m3／h。多床式装置的产量在14000m3／h以上。在选择时，应根据工作压力和处理的原料气量来定。除考虑工艺可靠外，还要兼顾因塔的数量、吸附剂、控制阀数量等造成一次投资的大小。如宝钢的2000m3／h制氢能力的PSA装置，确定为5个塔配置：2个塔吸附，3个塔再生。（3）装置特点变压吸附法分离制氢装置结构简单、能耗低，制取1m3氢气仅耗电0.4kW。而电解水制氢则需耗电5.5~6kW．h／m3。这种装置在生产能力为20％~100％范围内都能正常操作，工艺过程也容易实现自动化，且对环境无污染。REPORT第二节催化加氢用氢气一、补给氢及质量要求1、氢气的基本特性氢气是一种易燃易爆的气体，在常压（1大气压力）和室温下是无色、无味、无毒，沸点很低(20.4K)，氢气的自燃点为560℃，无腐蚀性。在高温下（260℃），腐蚀某些金属如碳钢，它与金属中碳作用产生“氢脆”。氢是所有元素中最轻的一种，相对分子质量为2，对空气的比重为0.07，物质中密度最小，具有高度的渗透性。氢气在空气或氧气中于一定的条件下(指有火源或催化剂等)能产生爆炸，其爆炸范围见表2-3。氢气不能供给呼吸，在高浓度下能使人窒息。2、补给氢的定义在轻苯加氢精制过程中，为保持加氢精制系统内的氢分压(氢平衡)，必须不断地补充因发生加氢反应消耗的氢和尾气排放、油品带走而损失的氢，这部分氢称为补给（补充）氢。3、补给氢质量要求因补给氢要不断地加入加氢系统中，除对其有温度、压力及流量的要求(不同加氢工艺有不同要求)外，对补给氢的组成也有要求，见表2-4。二、粗氢的来源与加工方法1、粗氢的来源与组成过去氢的来源主要是烃类蒸气转化及水的电解。随着工业发展，由氨裂解、甲醇蒸气转化和从各种工业排气中回收的氢已成为重要的氢气来源。不同来源的粗氢组成见表2-5。在考虑释放气、工艺排气综合利用时，开展从尾气回收氢，因地制宜地加以利用或作商品氢，是既合理使用资源，又增加经济效益的有效途径。2、粗氢的纯化方法目前采用的方法有：(1)深冷分离法。又称低温法，是传统成熟的工艺，被普遍采用。由于膜分离和PSA的快速发展，低温法有被逐渐取代的趋势。(2)膜分离法。国外已实现工业化，制