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制氢供氢技术及氢管理上海石化 二〇一二年九月前 言 由于环保的要求越来越高，对燃油中硫、氮、烯烃等含量的控制越来越严格，炼油厂只能用加氢处理来减少它们的含量，提供更清洁的燃料；而且，由于轻质原料短缺，炼油厂要把重质原料加氢裂化，变成价值更高的轻烃类，也需要大量氢气。 炼厂的唯一出路就是必须注重石油资源深加工，提高轻质、优质产品的产能，这一切都离不开加氢技术的广泛应用。加氢技术应用的前提首先要有稳定的氢源，进而要对各类制氢和氢气提纯工艺进行比选；其次加强氢气网络优化管理，提高氢气资源利用率。对炼化企业节能降耗、降低生产成本 有重要 。14制氢工艺氢气提纯工艺结语主 要 内 容氢气供应管理23烃类 化工艺气化制氢工艺、 制氢 其 技术炼化 产氢气第一部分 制氢工艺烃类 化工艺 水蒸汽 化制 法以其技 成熟、流程 、投 低廉、烃类 转 氢 术 简单 资操作方便而成 目前世界上 用最普遍的制 方法，是 最佳的为 应 氢 炼厂工 路 。其原料可以是天然 、各 、液化石油 、艺 线选择 气 类炼厂气 气石 油脑 ,而且装置通 改造可以同 足 几 原料的工 。过 时满 这 类 况 水蒸汽 化制 程分 化和 段，先烃类 转 氢过 为转 变换两个阶 将烃类和水反 生成应 H2和 CO，然后经过CO 反 再次生变换 应 产H2， 反实际 应程包括高 的均相 裂解、催化裂解、 、加 、 、消过 级烃 热 脱氢 氢 结碳 碳、 化、 、甲 化等反 。其反 程可用下式表示：氧 变换 烷 应 应过CnHm + nH2O - - - → nCO + （ n+m/2 ） H2CO + 3H2 - - - → CH4 + H2OCO + H20 - - - → CO2 + H2 截至2011年底，中石化系 共统内有 37套制 装置，氢分 分布在别 25个炼油 。其中有厂 36套装置是采用 水烃类蒸汽 化工 。转 艺青岛炼化青岛石化齐鲁分公司安庆分公司荆门分公司金陵分公司扬子石化沧州分公司镇海炼化海南炼化济南分公司石家庄炼化燕山分公司天津分公司广州分公司茂名分公司上海石化高桥分公司武汉分公司长岭分公司洛阳分公司河南油田胜利油田塔河分公司西安石化烃类 化工艺烃类 化工艺生产装置 原料 原料价格,元/吨 产氢成本,元/吨烃类水蒸汽转化制氢轻石脑油 6570 24625液化气 6450 23637天然气 3622 11648 不同的工 和原料价格 的生 成本有 大的影 。 分析况 对氢气 产 较 响 为水蒸汽 化制 装置的 行情 ， 算了某 化企 在 前烃类 转 氢 经济运 况 计 炼 业 当价格体系下，根据其制 装置分 采用 石 油、液化 和天然氢 别 轻 脑 气 气三 不同原料 算出的 生 成本，具体 表 计 氢气 产 1（由于装置年折用、操作 用以及 修 用等 固定成本，因此 分析 算 为 经济 计原料、 料等可 成本等因 的影 。 统计 变 响1 烃类水蒸汽转化 制氢 原料 变成本 气化制氢工艺气化制氢工艺 公司 对 原料 制氢装置 氢气成本 较 结 当制氢 较 时 然 分氧化 艺¡¢制氢£ ⁄¥ƒ§资高 currency1'“ 原料价格«对‹› fi制氢成本fl –†‡· ¶水蒸汽转化 ¡天然气制氢£艺« 成本•‚„ 产氢 ”8»-10»m3/h …‰对 制氢¿ `别 产氢 10»m3/h 制氢´ˆ ˜ “ 价格‹›原料 ¢气化 艺 然¯˘资产§资较currency1˙ 原料价格‹ 产¨氢气生产成本«对较‹ 价格较†˚ 对 ¸ 制氢装置 天然气为原料˝过蒸汽转化制氢˛ ˇ选 fi§资— 氢气价格 ‹ ¢制氢 公司 对 原料 制氢装置 氢气成本 较 结 当制氢 较 时 然 分氧化 艺¡¢制氢£ ⁄¥ƒ§资高 currency1'“ 原料价格«对‹› fi制氢成本fl –†‡· ¶水蒸汽转化 ¡天然气制氢£艺« 成本•‚„ 产氢 ”8»-10»m3/h …‰对 制氢¿ `别 产氢 10»m3/h 制氢´ˆ ˜ “ 价格‹›原料 ¢气化 艺 然¯˘资产§资较currency1˙ 原料价格‹ 产¨氢气生产成本«对较‹ 价格较†˚ 对 ¸ 制氢装置 天然气为原料˝过蒸汽转化制氢˛ ˇ选 fi§资— 氢气价格 ‹ ¢制氢 、 制氢 其 技术1. 3. 1 水 解工 艺水 解制 工 于 氢 艺 1905 年, 至 此技 相 成熟可 。 术 当水 解系 用 不 化 反 的 两个 应 反应 ， 种化 的水 液 流 流 ，在 生成 ，在 氢氧 时 氢气生成 。其 解反阳 氧气 应为:H2O H2 + 1/2 O2 由于 解水的 不高且 消 电大 的 ，因此在 这Æ 个¡ 用¢ £生 的 ⁄ 产 ，大 ¥ƒ 解水制 然§不¿ 氢 。经济ª
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