中石化某公司详细 制氢操作规程
操作规程1装置概述11 装置概况及特点111装置概况（1）装置简介中国石化股份有限公司沧州分公司10000Nm3n/h焦化干气制氢装置是由中国石化集团北京设计院设计。，自1999年5月加工胜利原油后，因石脑油馏分少，重整开工不足装置运行负荷较低产氢量少，全厂氢源不足造成全厂氢源不足，给加氢精制的运行带来了困难。为了今后加工含硫原油的需要，中国石化股份有限公司沧州分公司需建设一套10000万标米3/时Nm3/h制氢装置。考虑到中国石化股份有限公司沧州分公司的近期发展情况，中国石化股份有限公司沧州分公司决定装置规模为10000Nm3/h1万标米3/时，主要设备按20000Nm3/h2万标米3/时预留，加热炉预留至 15000Nm3/h1.5万标米3/时”，因此本装置的反应器和塔器按20000Nm3/h2万标米3/时处理能力设计，转化炉集合管及风机按20000Nm3/h1.5万标米3/时处理能力设计， 其余设备均按10000Nm3/h1万标米3/时处理能力设计。装置的平面布置考虑了扩至15000Nm3/h1.5万标米3/时及的可能性。制氢装置的主体仪表控制系统选用DCS（国外引进产品）分散控制系统，该系统与原加氢、重整共用一个控制室，同时对过程数据处理、数据采集，过程控制、报警等信息处理功能采用实现共享。制氢装置不单独设置变配电所，制氢装置高、低压用电负荷均由重整-加氢装置变配电所新增高、低压开关柜供电。（2） 装置建设规模10000Nm3n/h 纯氢，按年开工8000小时计算，相当于年产纯氢0.72万吨。（3） 装置组成本装置由以下几个部分组成： a.焦化干气湿法脱硫；b.原料压缩、预热；c.原料加氢、脱氯、脱硫；d.原料气转化及中温变换；e.中变气换热、冷却及分液；f.中变气变压吸附提纯；g.产品工业氢压缩；h.酸性水处理及蒸汽发生。（4）生产方法及流程特点本装置采用烃类水蒸气转化法造气和变压吸附氢提纯的工艺流程，该流程简单、成熟可靠，产品氢气纯度高。（5）主要产品及副产品本装置产品为工业氢气，产量10000m3n10000m3Nm3/h纯氢；装置副产变压吸附尾气全部用作转化炉燃料。（6）生产制度本装置年开工8000小时，连续生产，四五班三倒制。（7）设备台数设备总台数7978台，其中反应器 5台塔 34座加热炉 2座换热器 5台空冷器 1台废热锅炉 2台蒸汽发生器 1台压缩机 4台泵 12台风机 5台容器 37台其他小型设备 34台（8）消耗指标a.循环水 103 .4t/hb.除盐水 11.38t/h（最大18.12t/h）c.电 6000V 503KW 380V 301.13KW中石化沧州分公司d. 蒸汽1.0Mpa 输入1.1t/h3.5Mpa 输出5.41t/he.净化风 5.5Nm3n/minf.燃料气 527.9kg/hg.新鲜水 4.5t/h（9） 总能耗综合能耗 1567.4×104KJ/1000Nm3纯氢(17415.4×104KJ/t纯氢)（10）占地面积本装置位于中国石化股份有限公司沧州分公司新区的北区，其东侧为预留用地，南侧为污水处理场硫磺车间，西侧为60万吨/年汽、柴油加氢精制及15万吨/年催化重整联合装置，北侧为空地，本装置占地面积为78×98=7644m2。（11）装置定员总定员16人（每班4人），不包括管理及辅助操作人员。（12）总投资装置总投资（见概算部分）。112 装置特点（1） 采用一次通过式绝热加氢、脱氯、脱硫流程，流程简单、可靠，公用工程消耗低；（2） 转化炉采用无下尾管的新型管系结构，该结构取消了投资高、施工困难、易出故障的下尾管，降低了转化炉的投资，提高了可靠性；（3） 转化炉采用全冷壁集合管，降低了集合管的材料等级，节省了投资；（4） 转化炉废锅与转化气废锅公用一台汽包，自然循环式流程，操作安全可靠，并降低了能耗；（5） 采用国产 PSA技术，降低了装置投资；。（6） 装置内所产酸性冷凝水在装置内的酸性水汽提塔汽提后回用，作装置锅炉给水做加氢装置注水，降低了联合装置能耗；12 设计范围设计范围为装置界区内的所有设备、管道、仪表、建、构筑物。其中：（1） PSA单元由四川天一科技股份有限公司变压吸附分离工程研究所负责设计，北京设计院提供该单元所许需的公用工程、供电等必须的外部连接；（2） PSA单元内的非标容器由四川天一科技股份有限公司变压吸附分离工程研究所提供设计资料，北京设计院负责这些设备及其上的平台、梯子和照明设施以及设备基础的设计；（3） 制氢装置因与原加氢、重整共用一个控制室和变配电所，故由制氢装置所引起该两处的变动属本设计范围，由北京设计院处的变动属本设计范围负责设计；（4） 制氢装置预硫化泵置于原加氢装置预硫化设施内，由于该泵引起的原设施变动属本设计范围，由北京设计院负责设计。13 原材料及产品性质131 原材料性质 本装置的原料为焦化干气、加氢精制装置循环氢气干气、，还可补充重整氢气，作为备用原料还可使用炼厂提供的不含饱和烃的轻石脑油。主要原料性质如下：（1） 焦化干气性质见表3-711-1（2） 重整氢气及加氢干气性质见表3-21-2中石化沧州分公司轻石脑油的规格及要求见表31-3装置的原料考虑了4种原料组合，即焦化干气+加氢干气、焦化干气+重整氢气、焦化干气+产品循环氢气、轻石脑油+产品循环氢气，以焦化表3-2重整氢气及加氢干气焦化干气+加氢干气作为设计点进行设计。1表31-1焦化干气性质组成V%组成V%空气2.55反丁烯0.08甲烷51.99顺丁烯0.03乙烷16.00异戊烷0.07乙烯2.52正戊烷0.13丙烷7.44戊烯0.05丙烯3.88氢气11.29异丁烷0.26二氧化碳0.38正丁烷1.62合计100.00正异丁烯1.74硫化氢ppm75000烯烃8.3132 产品性质工业氢气 温度40 压力3.4Mpa(g)组成见下表组分H2COCO2CH4N2合计V%99.910ppm10ppm0.10.1100表31-2重整氢气及加氢干气性质项 目重整氢气加氢干气组成 V%氢气90.0659.76甲烷4.9629.15乙烷2.845.49丙烷1.211.15异丁烷0.290.32正丁烷0.23正戊烷0.640.12戊烯0.08氧气0.83氮气2.87硫化氢mg/Nm3h81250表31-3轻石脑油的规格及要求干点150稀烃1%（V）氯500PPm总硫150 PPm铅20PPb砷5.0PPb芳烃含量13%（V）进制氢装置界区温度40压力0.35MPa（表压）132 产品性质工业氢气 温度40 压力3.4Mpa(g)组成见下表组分H2COCO2CH4N2合计V%99.910ppm10ppm0.10.1100干气+加氢干气作为设计点进行设计。133辅助材料催化剂和化学药剂(1) 加氢催化剂 10.97吨（一次投入量）(2) 脱氯剂 2.2吨（一次投入量）(3) 氧化锌脱硫剂 44.22吨（一次投入量） (4) 转化催化剂 6.744吨（一次投入量）(5) 中变催化剂 26.6吨（一次投入量）(6) 变压吸附用催化剂 122吨（一次投入量）(7) 磷酸三钠 1.5吨（年耗量）(8) 甲基二乙醇胺 12吨（一次投入量）(9) 二硫化碳 0.55吨（一次投入量）(10) 阻泡剂 1.0吨（年耗量）(11) 活性炭 0.10吨（一次投入量）(12) 瓷球 23.4吨（一次投入量）14操作条件(1) 脱硫塔塔顶压力 0.70Mpa (a)A温度： 塔顶 45.1塔底 47.8(2) 加氢反应温度：230-380反应压力：2.92Mpa (Aa)气空速：253m3n/m3h-1配氢量H2/总稀烃 -3（V）(3) 脱硫反应温度：340-360反应压力：2.89MPa ( Aa)入口硫含量：200ppm 200ppm (wt)出口硫含量：0.5ppm wt饱和硫容：33kg/100kg催化剂(4) 脱氯反应温度：360-380反应压力：2.85MPa (Aa)出口气中氯含量：1ppm 1ppm (wt)穿透氯容：10kg/100kg催化剂(5) 转化反应温度： 入口 480-520 出口 800-820反应压力： 入口 2.80MPa (Aa) 出口 2.50MPa (Aa)水/碳比 3.7(H2O/C mol/ molC atom)碳空速 738m3n/m3h-1出口残余甲烷 6.36% V(干基)(6) 中变反应温度： 入口 340-360 出口 400-414.3反应压力： 2.45Mpa (Aa)出口CO含量 3%(V)(干基干基)入口H2O/C 6.45(mol/mol)干基空速： 744.1m3n/m3h-1(7) 变压吸附H2回收率 89%出口氢纯度 99.9 V%尾气压力 0.15Mpa (Aa)出口氢气压力 2.1Mpa 0Mpa (Aa)15 物料平衡本装置的物料平衡见表4-11-4，表4-21-5，年开工时数按8000小时计。(1) 脱硫部分表1-4 脱硫部分设计计算物料平衡数量项目Kg/hT/d104t/a备注入方 : 焦化干气3104.174.4982.483 加氢干气240.95.7820.193 贫乙醇胺液20500.0492.00016
