辽河石化公司焦化干气制氢装置工艺优化

论文摘要

本文系统地论述了氢资源在炼油工业中的重要性、炼厂氢气的主要来源以及烃类水蒸汽转化法制氢原料的优化及其工艺原理,并且以辽河石化公司焦化干气替代天然气制氢为例,通过原料净化系统的改造,焦化干气完全可以成为廉价的制氢原料。同时结合焦化干气制氢改造后装置的标定情况,深入剖析了装置的物耗、能耗以及能量转换、利用和回收水平,查找出了装置存在的突出问题。通过技术论证和现场实践,针对焦化干气制氢改造以后存在的焦粉携带、气液相分离效果差、设备老化严重、能源浪费等一系列问题逐一制定科学合理的完善改造和工艺优化方案并加以实施,并且借助于国内外的前沿技术,较好地解决了焦化干气制氢改造以后暴露出的问题。从装置优化完善后标定实测数据的核算,以及对本装置用能情况的分析与评价可以看出:装置负荷率90%左右单耗达到了1031.73千克标油/吨氢气,转化炉烟气氧含量由6%以上降至3.5%以下,转化炉热效率由88%提高至91%以上,最高达92.32%,燃料气单耗由1.32吨燃料气/吨氢气降至1.13吨燃料气/吨氢气,装置的能量转换和传输效率为86.86%,能量回收利用率为86.63%,能源利用较为合理;净化两塔工艺气中二氧化碳的吸收和再生已经超出了设计值,限制了装置负荷率的进一步提高,必须考虑依据目前的实际工况重新设计核算净化系统两塔的工艺和设备参数并进行改造,只有这样才能从本质上解决苯菲尔溶液再生效果差,吸收能力难以满足负荷率调整工艺要求的瓶颈问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 氢资源在炼油工业中的重要性
• 1.2 炼油工业中氢气的主要来源
• 1.2.1 重整装置副产氢气
• 1.2.2 乙烯裂解装置副产氢气
• 1.2.3 炼厂低浓度氢气（废氢）回收
• 1.2.4 常规法制取氢气
• 1.3 蒸汽转化法制氢原料的优化
• 1.4 蒸汽转化法制氢工艺原理
• 1.4.1 原料的净化
• 1.4.2 烃类蒸汽转化
• 1.4.3 富氢合成气的净化
• 1.4.3.1 化学吸收净化法
• 1.4.3.2 变压吸附净化法
• 1.5 装置概况
• 第二章 焦化干气替代天然气制氢技术改造
• 2.1 前言
• 2.2 装置改造设计方案
• 2.3 装置改造后的标定情况
• 2.3.1 装置能量的标定分析及评价
• 2吸收塔吸收能力的标定分析及评价'>2.3.2 CO₂吸收塔吸收能力的标定分析及评价
• 2.3.3 加氢脱硫系统改造部分标定分析及评价
• 2.3.4 焦化干气制氢改造以后存在的问题
• 2.3.5 标定总结
• 第三章 焦化干气制氢装置完善改造及工艺优化
• 3.1 焦化干气制氢装置完善改造
• 3.1.1 转化炉系统改造
• 3.1.2 等温加氢反应器取热系统完善改造
• 3.1.3 焦化干气过滤器在制氢装置中的应用
• 3.1.4 气液聚结器在制氢装置中的应用
• 3.1.5 贫液空冷器E116技术改造
• 3.1.6 锅炉给水泵P111节能改造
• 3.2 焦化干气制氢装置工艺优化
• 3.2.1 低变升温流程优化改造
• 3.2.2 酸性水回收流程优化改造
• 3.2.3 锅炉排污水的回收利用
• 3.2.4 提高装置循环水的使用效率
• 3.3 焦化干气制氢装置产品质量优化
• 3.3.1 产品氢气纯度的优化措施
• 2含量的控制措施'>3.3.2 产品氢气中CO+CO₂含量的控制措施
• 第四章 制氢装置优化完善改造以后的标定情况
• 4.1 装置物料平衡标定
• 4.2 装置能耗标定
• 4.3 装置能量标定
• 4.4 装置能量分析及评价
• 4.4.1 能量转换环节
• 4.4.2 能量工艺利用环节
• 4.4.3 能量回收环节
• 2吸收塔T101吸收能力的标定分析及评价'>4.5 CO₂吸收塔T101吸收能力的标定分析及评价
• 4.6 甲烷化反应器经常发生超温情况分析
• 4.7 目前装置存在的问题
• 4.8 标定总结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢