天然气蒸汽转化制氢装置节能降耗技术改造

目前天然气制氢已经是较为成熟的工艺,与煤制氢相比,具有投资省、能耗低、污染小、CO2排放少等优点,因此,被人们所广泛应用。冷凝液回收环节中,增加气液分离器,设置解吸塔,能节约大量的水资源;同时为提高脱盐水收率,在原水管线处增加一台原水预热器,也显著提高了经济效益。
1 工艺冷凝液回收
(1)现状分析。结合生产实际要求,当装置的负荷达到最大值时,剩余水蒸气的总量约为8t/h,该部分水蒸气可以随着转化气的冷却实现冷凝。在压力调整过程中,溶解了大量的二氧化碳,同时工艺的冷凝液也会表现为酸性,从而对设备形成较大的腐蚀,所以无法对直接作为原水来使用,这也导致大量的冷凝水被直接排入到外界,从而形成了大规模的水资源浪费。在工艺冷凝液pH值调整到5左右且电导率为10~20时,两者存在比例严重超标的问题。根据这个问题特征,需要解决pH值过高的问题,以此来确保其能够顺利进入到反渗透膜中进行处理。
(2)改进措施。①铺设一条管线将冷凝液引出。通过铺设专用的管线来讲冷凝液引出,管线的参数标准为φ50mm以及φ108mm。②增加一台气液分离器。添加气液分离设备,将冷凝液气体进行排出,匹配型号根据冷凝气体的数量以及压力特征来进行选择。③设置一台解吸塔。设置吸收塔来进行空气中二氧化碳以及融合二氧化碳的饱和蒸气压传质,脱除掉酸性气体二氧化碳并实现电导率的调整,pH值从5提高
到7,从而实现冷凝液经过处理后达到脱盐水的标准,同时注入脱盐水来获得成品。与此同时,还需要做好可燃气体的控制工作,设置气液分离器来进行可燃气体的分离,避免大量的可燃气体进入到反应当中。解吸塔在设计时需要兼顾好除沫器,借助于除沫器来防止出现气流外溢的问题,并以此来净化液体处理环境。经过适当的工艺冷凝处理后,对于不符合指标的液体进行引流,进入到二级反渗透膜当中,随后根据制氢装置的脱盐水系统进行工艺冷凝液的处理,同时回收工艺冷凝液,最大限度的提升生产效率与效果,并将其作为脱盐水,提升冷凝液的整体回收率,这样一来就可以避免水资源的浪费,有效提升改造效果。
(3)改造后节能降耗评价。结合装置的运行参数现状来看,过剩的水蒸气量为8t/h,而软化水的脱盐回收率超过94%,年产时间为8400h,经过二级反渗透膜处理后,回收率超过98%,根据计算结果显示,年节约的水资源、电费资源成本合计82万余元。
2 提高脱盐水收率
(1)现状分析。在制氢装置进行脱盐水处理时多采用反渗透的技术原理,通过反渗透处理来脱除掉大部分的盐分以及杂质,同时为制氢装置提供相应的脱盐水。在制氢装置脱盐水使用软化水时,其原水的温度一般为夏季30℃、冬季20℃。后来企业进行水井调整,夏季的温度为20℃,而冬季则降低到5~8℃,此时脱盐水的水量降低,回收率明显减少,进而出现大量的水资源被浪费。在原水温度降低
的基础上,需要进一步进行原水加热处理,实现脱盐水工序稳定的基础上确保脱盐水的回收率,以此来减少水资源出现浪费的问题。
(2)改进措施。通过对于原水管线路进行技术改造,增设原水预热处理装置来提升原水的问题,并以此来降低浓水的排放量,从而确保产水量的提升。
(3)应用技术特点。原水预热处理时需要考虑到副线埋设的问题,结合原水的温度来选择合适的预热处理设备,并且在预热器故障的情况下不继续使用预热器,以此来提升使用的便捷性。首先,考虑到不同类型的介质换热时容易出现温差扩大的问题,所以应该尽可能的减少换热器的不良冲击,同时在板式换热器的入口部分配备减温减压的设备;其次,在装置使用过程中可能会存在转化工序不合理的副产物,这些副产物会导致低压蒸汽放空,所以需要及时对其进行调控;再次,本装置设置了远传温度报警装置,可以根据实际要求进行随时调节。
(4)效益评价。在技术改造完成后,将其投入生产并进行跟踪评价,发现随着原水温度提升,渗透液的流量增加明显,此时产水收率获得了显著的提升,水资源浪费的问题得到了很好的控制,经济效益改善显著。在实施前,全年的进水温度平均15℃,收率为74%左右,实施后35℃平均产税率,收率93%,计算后获得节约成本总额高达24万余元。
3 PSA-H2尾气CO2提纯改造
(1)现状分析。对设备的现状进行分析,天然气制氢装置的尾气二氧化碳含量为30%左右,在原设计中尾气的部分采用了燃料气直接进入到燃烧系统进行处理。在这个过程中,二氧化碳本身属于不可燃的气体,所以直接排放会带走大量的热量,从而导致系统的整体内能降低,浪费十分严重。
天然气蒸汽转化制氢装置节能降耗技术改造
王锦 
中海油气(泰州)石化有限公司 江苏 泰州 225300 
摘要:天然气蒸汽转化制氢工艺越来越受到人们的青睐,该工艺中,注重节能降耗技术的改造尤为重要。本文以10000m3/h天然气蒸汽转化制氢装置的工艺流程为例,首先分析了工艺冷凝液回收的现状,并给出改造措施,然后介绍了提高盐水收率的解决办法,最后提出了对PSA-H2尾气CO2提纯的改造建议。旨在为天然气蒸汽转化制氢装置节能降耗改造提供一定的参考价值。
关键词:天然气蒸汽 转化制氢 技术改造 冷凝回收 盐水收率
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曲率驱动泛,汽油的燃烧不仅仅会给环境带来污染,还会对人们的身体健康产生严重的威胁,所以需要加强对新产品的研发,取代传统产品。新型燃料、原油、及环保汽油这些东西的出现,让人们的环保意识修炼增强,例如,酒精生产需要将甘蔗作为主要原。将传统汽油利用乙醇汽油进行代替,已经成为生活中非常普遍的现象。环境友好型产品在具体的实际应用中能够对环境污染的减轻有着非常重要的运用。
(4)绿化学技术是可持续发展的重要选择。我国传统型化工生产虽然有着较高的污染性,也存在高浪费现象,但是在发展中也给社会创造了非常丰富的资源,为现代科学技术的发展奠定一定的基础性作用,给经济发展提供能源。但是,在化工生产中都会伴随着大量的有毒物质及有毒气体产生,对人们的生活环境造成了非常严重的破坏,同时也对环境结构产生了不利的影响,将生态环境的平衡的难度增加。若相关部门只重视生产而不重视环境保护,就需要采取相关措施进行教育,同时需要将废物及废水利用合理的方式进行排除,这样做既不会对我国的生态平衡产生影响,也不会对我国的经济发展带来不利影响。
4 结束语
总而言之,在进行化工生产的过程中会产生一定的有害物质给环境带来一定的威胁及压力,造成环境污染越来越严重的情况,使得社会和谐及持续发展通用受到了一定限制。所以,绿化工发展中,若
能够对绿化工技术进行妥善应用,就能够将环境污染进行高度控制,还能够对资源进行合理有效的应用,保证化工行业能够朝着更加和谐及稳定的方向发展。
参考文献
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[5]李文.绿化工技术在化学工程工艺中的应用[J].轻工科技,2019,35(1):20-21.
阻垢剂
作者简介
王蒙(1988-),男,职称:工程师,学位(学历):硕士研究生,研究方向:化学工程与技术。
(2)改进措施。根据生产需要增加PSA-H2尾气处理设备,PSA-H2尾气处理设备能够有效实现二氧化碳的转变,能够实现二氧化碳精脱气处理,特别是在一氧化碳含量相对较低的情况下也可以实现转
化,将其转化为一氧化碳,从而作为燃料来为转化氢气的工序提供必要的支持与帮助,确保热量不出现明显的降低。
(3)改造后效益评价。经过回收改造后,年产二氧化碳达到340万元产值,经济效益增加明显。借助于空气降低工艺冷凝液的处理技术,能够实现二氧化碳的分压处理,并且及时脱除掉冷凝液中的二氧化碳,进而为制氢装置实现综合循环利用。通过提升原水的温度,则可以有效确保反渗透膜的综合渗透率,这样就可以降低浓水的排放量,同时回用率提升也可以降低水资源的浪费,综合产水收率会提升。而借助于PSA-H2尾气处理设备则可以高效提纯二氧化碳,从而减少由于二氧化碳排放带走大量热量的问题,从客观上提升了转化炉的内部转化效率,更好的适应生产条件与环境。根据上述效益评价结果来看,第一项改造的综合经济效益增效成果为82万元,第二项项目的改造成果增效为24万元,第三项改造的提升最为明显,改造增效为340万元,加起来共增效446万元,改造成果显著,值得在行业内应用并推广使用,以此来推进行业发展。数学课堂教学的有效性
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4 结束语
综上所述,天然气制氢企业通过发展循环经济,采用清洁生产技术,实施节能技术改造,节能减排,降低生产成本的潜力巨大。我国天然气制氢装置众多,能源压力也越来越严重。我们通过对天然气蒸汽制氢装置的改造,实现了节能降耗的目标,大大的降低了生产的成本,带来了巨大的经济效益。
参考文献
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作者简介
王锦(1991-),男,大专学历,助理工程师,从事石油化工工作。
(上接第201页)(上接第205页)
的主要问题,同时也提出了 助运输管理系统的优化与应用,主要包括:下井过程的控制和管理、集中进行装运,减少人员的浪费、对现场施工材料集中进行运输,希望对有关单位和企业有所帮助。参考文献
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