制氢装置生产工艺规程.doc

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1、3000Nm3/h制氢装置生产工艺规程一、项目概述设计规模为：3000Nm3/h。二、产品性能氢气广泛应用于国民经济各领域，氢气分子式为H2，分子量为2.0158，系无色无味的可燃性气体。气体密度为0.0899Kg/m3，熔点-259.14，沸点-252.8（760mmHg柱），自然点为400，爆炸极限4.174.2%，极微溶于水、甲醇、乙醚及各种液体。常温稳定，高温有催化剂时很活泼，极易燃、易爆，并能与非金属和金属化合。 氢气：符合国标GB/T36341995优等品标准要求，其技术指标要求如下：项 目指 标H299.99%CO+CO220ppm三、原料规格1、 天然气技术指标如下：序 号组分

2、名称天 然 气单 位指 标数 值1水V%2氢气V%3甲烷96.226V%4乙烷1.77V%5丙烷0.3V%6一氧化碳V%7二氧化碳0.473V%8氧气V%9异丁烷10-6（V）10正丁烷10-6（V）11氮气0.967V%12低热值33.8-37.5MJ/Nm313总硫化氢0.002（V）14进装置压力2.3MPa（表）15进装置温度402、 离子水：CL-5mg/L；90以下稳定，对碳刚、不锈钢无腐蚀； 电导率30us/cm四、反应方程式1 脱硫烯烬：RC=CR+H2 RC-CR+Q硫醇：RSH+ H2 R1H+R2H+H2S二硫醚：R1SSR2+3H2 R1H+R2H+2H2S噻吩：C4H

3、4S+4H2 C4H10+H2S氧硫化碳：COS+H2 CO+ H2S二硫化碳：CS2+4H2 CH4+2H2S2 转化CH4+H2O（g） CO+3H2 H298=206.29KJCO+ H2O（g） CO2+H2 H298=41.19KJ3 中变CO+ H2O（g） CO2+H2 H298=41.19KJ4 脱碳R2CH3N+CO2+H2O=R2CH3NHHCO3五：工艺流程方框图脱硫反应器R1002A/B加氢反应器R1001天然气压缩机缓冲罐原料H2O/C 3.5 中温变换器R1003（CUIHUAJI 转化器蒸气发生器E1001 转化炉F1001 再生塔底重沸器E1004中变气第一分水

4、罐V1002锅炉给水第一预热器E1003锅炉给水第二预热器E1002ABCO 3% 脱碳气冷却器E1007CO2吸收塔T1001除去CO2中变气第二分水罐V1003 100 脱碳气分液罐V1004 CO2冷却器E1006CO2再生塔T1002氢气储罐氢气压缩机纯度大于99.9%的产品氢 排污 CO2分液罐 变 压 吸 附除盐水预热器E1005放空吸 收 塔用 户六、工艺配比水碳比：3.54.5七、工艺操作规程1、开车准备1）检查水、电、气、脱盐水、仪表空气、天然气、氮气等供应情况；2）检查压力表、程控阀、循环水是否正常；配制好脱碳溶剂；3）开启色谱机，做好生产控制分析的准备；4）检查动力设备的

5、完好情况，检查所有仪表电源、气源、信号是否正常；5）对系统进行气密性试验；6）建立汽包、除氧器液位，氯离子含量是否正常；7）排净各管道、设备冷凝水、设备内冷凝水，检查各类阀门是否处在待开车状态。2、开车程序1）建立吸收塔、再生塔液位，双塔建立循环，重沸器开蒸气加温，吸收塔用氮气保压至0.6Mpa；2）将系统氮气压力补至0.5Mpa，开天然气压缩机，系统建立氮气循环；3）开引风机、鼓风机，调整转化炉压差15-60，15至20分钟后，开天然气、燃烧气程控阀、调节阀前后截止阀，将燃烧气压力调节至0.4-0.2Mpa之间，点烧嘴两个，以每小时25-30度的速度升温；4）待转化炉出口温度升至100度以上

6、，观察汽包压力，并将汽包压力调节阀设至2.5Mpa打入自动；并打开至公司总管的前后截止阀，使汽包压力超过2.5Mpa后蒸气自动送入公司总管；产汽后开锅炉给水泵、离子水泵，用调节阀调节流量，建立锅炉给水供水系统，除氧器开蒸气，用除氧器蒸气调节阀控制温度在102-105度进行除氧。5）当中变炉出口温度大于露点30度以上，停天然气压缩机，停止系统氮气循环，关闭脱硫后进转化的阀门，打开FV1202前后截止阀，缓慢开FV1202，慢慢送入蒸气进转化炉，转化炉、中变炉切换为蒸气升温，在脱碳分液罐（V1004）出口通过调节阀PV1404B控制放空；6）脱硫用天然气切换升温，在脱硫后放空，通过FV1102控制

7、升温天然气量。脱硫用天然气升温时不可开天然气压缩机，利用总管较高压力的天然气直接来升温脱硫剂。7）转化中变串入蒸气升温前，蒸气管线应先预热，排尽管线中的冷凝水。如果V1002、V1003、V1004中冷凝水液位高，应手动排至沟内；8）转化炉出口温度达到700-750度，中变温度达到200-250度时，先关脱硫后放空阀，关天然气压缩机，微开脱硫后进转化器截止阀，配入少量天然气与蒸气混合进入转化炉反应，水碳比控制在7-10左右，待稳定后，工艺气量缓慢调至300-450，水碳比控制在3.5-5左右；再根据用户用量调节工艺气量。9）开天然气压缩机，打开天然气缓冲罐回流截止阀，全开PLC1104气关阀，

8、开天然气进口阀，打开出口阀，待系统压力升至8-10Kg稳定后，二氧化碳放空阀全开，关闭外供蒸气加热阀，开重沸器进出口阀，再关旁路阀，便可导中变气进再生塔重沸器进行热源升温；当串中变气进吸收塔T1001时，缓慢开中变气T1001进口阀，当吸收塔压力慢慢涨至系统压力时，再开T1001出口阀，然后关闭旁路阀，便可将中变气串入系统；10）稳定操作后，缓慢提高系统压力，待系统压力达到1.8Mpa以上，脱碳气中CO2含量合格后，打开脱碳气进PSA前后截止阀，设定进PSA调节阀（PLC1404A）压力，关闭PLC1404B/2，并设定放空压力，开启PSA；待PSA压力正常后，开循环氢阀，流量控制在每小时40

9、-100，减少燃烧气量，将解吸气导入转化炉，进行燃烧。控制转化炉出口温度720-840度，取样分析氢气含量，待氢气含量合格后，开氢压缩机，送入用户；3、停车1）停车前进行减量，减量速率控制在10%/hr左右，依照先减原料气、再减蒸气的原则进行。在此过程中密切注意炉膛、转化炉出口、对流段盘管温度不超温。2）控制解吸气压力，慢满减少解吸气燃烧量，同时增加天然气燃烧量，逐渐完全代替，关死解吸气总阀，再关循环氢阀，关氢分仪；开PSA氢气出口放空阀，关氢压缩机，关氢压缩机进出口阀，关PSA。3）控制脱碳气放空阀，慢慢调节压力，逐步将压力降低到0.8-1.0Mpa，逐步减少转化炉原料气和燃料气，水碳比控制

10、在4左右，当转化炉出口温度降到650-700度时，停天然气压缩机，切除原料气，缓慢通入蒸气，降温钝化，当转化炉出口温度降到500-550度时，关闭燃料气，熄灭顶烧，停止通入蒸气。4）停空气鼓风机，通过中压蒸气入低压管网压力调节阀PV1601控制汽包压力进行保压，停锅炉给水泵，脱盐水泵，停除氧器除氧蒸气，同时将系统压力降至0.2-0.3MPa，用氮气置换三次，并保压。八、安全生产注意事项：1、操作人员必须按操作手册规定操作，新员工必须进行“三级”培训；2、操作人员在上班时，不准携带易燃易爆物品进入现场，严格遵守劳动纪律、严格巡回检查、严格控制工艺指标，执行操作规程；3、设备在未卸完压力以前，绝对

11、禁止开展修理工作，并禁止使用铁器敲打设备；4、对系统安全阀按规定进行定期检验，凡需检修动火，必须事先领取动火证；周围容器管道用氮气置换、吹扫，现场分析合格后方能动火；5、确保设备管道，阀门的气密性，检修后应检漏，合格后方能开车；6、定期检查设备接地、防腐设施是否处于完好转况。九、应急安全措施1、凡遇下列情况之一应采取紧急停车操作1） 停电2） 停水3） 停气（天然气）2、操作步骤：1）首选迅速切断天然气进口阀（PV-1103A）、关闭前后截止阀，关燃烧气切断阀（KV1202）、燃烧气调节阀（FV1201）及前后截止阀，关解吸气FIC2009/2气开阀，关转化炉顶燃烧气进口阀，缓慢打开脱碳气放空

12、阀（PV1404B）及前截止阀，缓慢泄压至1.5MPa后保压。开解吸气放空阀（PV2007）、氢气放空阀、开吸附塔出口氢气放空阀（XV2012）、开二氧化碳放空阀PI（1402）、关循环氢阀。2） 将引风机风量前后调节阀全开。3）关天然气压缩机进口阀，关氢压缩机进口阀，关二氧化碳压缩机进出口阀，调节水碳比蒸汽调节阀FPC1202，蒸汽流量以每小时50的速度，将转化温度降至650，关蒸汽以保护催化剂。4） 关锅炉给水泵进出口阀，关贫液泵进出口阀，待系统压力稳定后关解吸气放空阀（PV2007）、脱碳气放空阀、氢气放空阀，使各系统保持正压。5） 观察汽包压力变化，保持汽包压力，并防止超压。6） 逐一检查各系统状况。7） 来电、来气、来水后按开车程序开车。8） 如不能及时开车，需几天后才能开车的，各系统则用氮气进行置换，并保持正压。 十、环保和安全劳动防护：1、环保1）本工艺采用内部自循环工艺流程，除停车和检修外，正常开车时基本没有三废污染物排放，仅放空总管有少量CO2排出，因气量小而基本无毒，可直接排入大气；2）催化剂更换，废催化剂的回收、收集利用。2、安全劳动防护1）本装置脱碳剂有轻微腐蚀性，故操作时应戴好劳防用品。2）天然气对人体有毒害，检修时戴好劳防用品。22