制氫裝置中工藝?yán)淠旱幕厥绽?/h1>
2017-09-11 09:47:42許慧杰
西部論叢 2017年2期 關(guān)鍵詞：回收利用
許慧杰
摘 要：從目前我國(guó)在氫生產(chǎn)過(guò)程中采用的制氫裝置來(lái)看，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)副帶大量的工藝?yán)淠海瑢?duì)工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收利用具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。下面，針對(duì)制氫裝置中工藝?yán)淠夯厥绽脝?wèn)題進(jìn)行深入分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝液的合理回收與利用，希望文中對(duì)相關(guān)工作人員，以及整個(gè)行業(yè)的發(fā)展能夠有所幫助。
關(guān)鍵詞：制氫裝置 冷凝液 回收利用
烴類水蒸氣制氫期間，烴類與水蒸氣在一定的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在過(guò)程中會(huì)生產(chǎn)CO、CO2、H2，在生過(guò)程中，通過(guò)吸附作用，將CO、CO2等雜質(zhì)去除，最終可以獲取純度較高的氫氣，在該過(guò)程中，一些并未參與化學(xué)反應(yīng)的水蒸氣，則會(huì)冷凝下來(lái)，最終形成冷凝液，在裝置具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)冷凝液的回收利用進(jìn)行充分考慮，但是，目前的實(shí)際情況來(lái)看，該方面取得成績(jī)并不理想，因此，加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容的研究是必要的。
1 傳統(tǒng)回收工藝?yán)淠捍胧?/p>
工藝?yán)淠涸诮?jīng)過(guò)汽提塔期間，可以將其中的CO和CO2提出，然后作為汽包給水回用，這是在實(shí)際處理過(guò)程中，一種傳統(tǒng)的處理方法。如果，在實(shí)際處理過(guò)程中，來(lái)自工藝系統(tǒng)中含有的CO2冷凝液經(jīng)過(guò)泵進(jìn)行加壓后，先進(jìn)入到廢水熱換器管，對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱處理，再由汽提塔頂部噴入到塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)浮閥塔盤，由塔底部進(jìn)入到低壓過(guò)熱蒸汽換氣熱、汽提，最終由冷凝液塔底流出。
2 做好回收需要重點(diǎn)靠的因素
回收工藝?yán)淠簳r(shí)，會(huì)受到多個(gè)方面因素的影響，通過(guò)總結(jié)分析，最終可以確定，造成主要影響的因素主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝液的合理回收，需要加強(qiáng)對(duì)以下幾項(xiàng)因素的分析。
2.1 考慮催化劑的影響
鐵鉻系催化劑長(zhǎng)期以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外常用的一種催化劑，對(duì)該催化劑的成分進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其成分以Fe2O3為活性組分為主，Cr2O3作為催化的助劑，在催化劑中加入Cr2O3的作用是Cr3+難以被還原成Cr，而Fe3+容易被還原成Fe，因此，在實(shí)際操作期間，Cr3+能夠阻止過(guò)度還原氧化鐵[1]。此外，加入Cr2O3，能夠使活性分組在具體應(yīng)用該過(guò)程中的分散性得到提高，從而使面積比增大，提高催化劑活性。目前我國(guó)在煉油制氫過(guò)程中，采用的為 KATALCOTM71-5 催化劑，該催化劑在具體應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)用了共沉淀法工藝進(jìn)行制備，這也就確保了活性分組鐵離子與助劑、載體牢固結(jié)合，有效避免活性分組鐵離子發(fā)生遷移，轉(zhuǎn)移到工藝?yán)淠褐?，進(jìn)而避免催化劑中含有大量的雜質(zhì)，保證催化劑在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的作用能夠得到充分發(fā)揮，完成對(duì)冷凝液的合理回收利用。
2.2 不銹鋼設(shè)備材料造成的影響
工藝?yán)淠夯剡^(guò)程中應(yīng)用的管道和設(shè)備都是高性能、高質(zhì)量的不銹鋼防腐材料，一些類型的鋼材是在國(guó)內(nèi)制氫工藝?yán)淠夯厥樟鞒虘?yīng)用，這可以大幅度降低因?yàn)楦g原因?qū)е鹿に嚴(yán)淠褐泻械蔫F離子過(guò)高現(xiàn)象，從而對(duì)冷凝液回收造成不良影響。
具體生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)橹茪溲b置中的酸性水是在烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置中形成的，因此，其中會(huì)有一定量的CO2、甲醇、甲等額中雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在，會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定程度的腐蝕，破壞設(shè)備，影像設(shè)備的性能，使其在應(yīng)用該過(guò)程中無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用[2]。由此可見(jiàn)，該工藝流程在具體應(yīng)用時(shí)，對(duì)設(shè)備的性能要求較高，因此，在對(duì)設(shè)備管線、焊縫，以及換熱器波紋管膨脹節(jié)應(yīng)用的都為304奧氏體不銹鋼，其具有良好的性能，能夠滿足應(yīng)用需求。
2.3加藥配劑的影響
常用的試劑有氨水、磷酸三鈉、除氧劑。在實(shí)際處理時(shí)，外來(lái)灌液氨進(jìn)入到溶解箱內(nèi)，利用除鹽水完成相應(yīng)的溶解操作，再通過(guò)對(duì)加藥泵的合理應(yīng)用，將堿液送到氨水泵的入口，以及相應(yīng)的中壓汽水分離器中，進(jìn)行防腐，并且將污垢去除干凈。
在對(duì)工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收利用過(guò)程期間，可以通過(guò)人工方式，將磷酸三鈉、除氧劑合理的加入到溶解箱中，通過(guò)對(duì)除氧水的合理應(yīng)用，將其溶解，然后進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，再利用加藥泵快速、穩(wěn)定的輸送到相應(yīng)的系統(tǒng)中。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^(guò)程中，為了減少該環(huán)節(jié)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的熱量損失，降低對(duì)環(huán)境造成的污染，應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中設(shè)置定期排污罐和連續(xù)排污擴(kuò)容器，及時(shí)將系統(tǒng)中的污染物排除，避免由于污染物對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行造成不良影響。系統(tǒng)運(yùn)行期間的污水主要來(lái)自汽包排污、除氧器排污、蒸汽發(fā)生器底部排污，以及系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，因此，為了確保汽包和除氧器在運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行緊急放水處理。
進(jìn)行加氨的目的是為了對(duì)除氧的酸堿性進(jìn)行控制，從而使其PH值始終都在9以上，鍋爐爐水的PH值應(yīng)當(dāng)控制在9.0-10.5，Na3PO4也是一種比較常見(jiàn)的藥劑，田間Na3PO4會(huì)對(duì)鍋爐汽包的PH值造成較大影響，在實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)于液氨的應(yīng)用要與Na3PO4進(jìn)行配合應(yīng)用[3]。在具體作業(yè)過(guò)程中，如果液氨加藥罐內(nèi)的液體的液位低于10.0cm，應(yīng)當(dāng)通過(guò)引液氨的方式，進(jìn)行加藥溶液配制，使溶液的性能可以滿足應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)工藝?yán)淠幕厥绽?。具體加注量要依據(jù)鍋爐爐水、除氧水的酸堿性的分析數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作，確保其最終的合理性，從而將對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，完成對(duì)工藝?yán)淠幕厥绽谩?/p>
在制氫過(guò)程中，會(huì)形成大量的工藝?yán)淠?，這些冷凝液具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從充分考慮實(shí)際情況基礎(chǔ)上，采取合理的措施，對(duì)工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收利用，從而達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著人們對(duì)制氫裝置研究的不斷深入，可以實(shí)現(xiàn)工藝?yán)淠旱拇蟛糠只厥绽茫磕晟a(chǎn)過(guò)程中，都能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)或投入成本，減少在制氫過(guò)程中的成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮催化劑、不銹鋼材料設(shè)備、加藥配劑等各項(xiàng)因素造成的影響，從而提高工藝?yán)淠夯厥绽眯省?/p>
參考文獻(xiàn)：
[1] 郭峰.煉廠制氫裝置停運(yùn)可行性及經(jīng)濟(jì)性探討[J].中外能源，2016，21（08）：94-97.
[2] 田進(jìn)軍，王緒遠(yuǎn)，張保申.干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J].煉油技術(shù)與工程，2016，46（01）：25-28+32.
[3] 崔欣，席林芳.制氫裝置中溫變換流程改造[J].煉油技術(shù)與工程，2014，44（03）：10-12.
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關(guān)鍵詞：制氫裝置 冷凝液 回收利用
烴類水蒸氣制氫期間，烴類與水蒸氣在一定的條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在過(guò)程中會(huì)生產(chǎn)CO、CO2、H2，在生過(guò)程中，通過(guò)吸附作用，將CO、CO2等雜質(zhì)去除，最終可以獲取純度較高的氫氣，在該過(guò)程中，一些并未參與化學(xué)反應(yīng)的水蒸氣，則會(huì)冷凝下來(lái)，最終形成冷凝液，在裝置具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)冷凝液的回收利用進(jìn)行充分考慮，但是，目前的實(shí)際情況來(lái)看，該方面取得成績(jī)并不理想，因此，加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容的研究是必要的。
1 傳統(tǒng)回收工藝?yán)淠捍胧?/p>
工藝?yán)淠涸诮?jīng)過(guò)汽提塔期間，可以將其中的CO和CO2提出，然后作為汽包給水回用，這是在實(shí)際處理過(guò)程中，一種傳統(tǒng)的處理方法。如果，在實(shí)際處理過(guò)程中，來(lái)自工藝系統(tǒng)中含有的CO2冷凝液經(jīng)過(guò)泵進(jìn)行加壓后，先進(jìn)入到廢水熱換器管，對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱處理，再由汽提塔頂部噴入到塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)浮閥塔盤，由塔底部進(jìn)入到低壓過(guò)熱蒸汽換氣熱、汽提，最終由冷凝液塔底流出。
2 做好回收需要重點(diǎn)靠的因素
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2.2 不銹鋼設(shè)備材料造成的影響
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具體生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)橹茪溲b置中的酸性水是在烴類蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置中形成的，因此，其中會(huì)有一定量的CO2、甲醇、甲等額中雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在，會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定程度的腐蝕，破壞設(shè)備，影像設(shè)備的性能，使其在應(yīng)用該過(guò)程中無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用[2]。由此可見(jiàn)，該工藝流程在具體應(yīng)用時(shí)，對(duì)設(shè)備的性能要求較高，因此，在對(duì)設(shè)備管線、焊縫，以及換熱器波紋管膨脹節(jié)應(yīng)用的都為304奧氏體不銹鋼，其具有良好的性能，能夠滿足應(yīng)用需求。
2.3加藥配劑的影響
常用的試劑有氨水、磷酸三鈉、除氧劑。在實(shí)際處理時(shí)，外來(lái)灌液氨進(jìn)入到溶解箱內(nèi)，利用除鹽水完成相應(yīng)的溶解操作，再通過(guò)對(duì)加藥泵的合理應(yīng)用，將堿液送到氨水泵的入口，以及相應(yīng)的中壓汽水分離器中，進(jìn)行防腐，并且將污垢去除干凈。
在對(duì)工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收利用過(guò)程期間，可以通過(guò)人工方式，將磷酸三鈉、除氧劑合理的加入到溶解箱中，通過(guò)對(duì)除氧水的合理應(yīng)用，將其溶解，然后進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，再利用加藥泵快速、穩(wěn)定的輸送到相應(yīng)的系統(tǒng)中。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^(guò)程中，為了減少該環(huán)節(jié)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的熱量損失，降低對(duì)環(huán)境造成的污染，應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中設(shè)置定期排污罐和連續(xù)排污擴(kuò)容器，及時(shí)將系統(tǒng)中的污染物排除，避免由于污染物對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行造成不良影響。系統(tǒng)運(yùn)行期間的污水主要來(lái)自汽包排污、除氧器排污、蒸汽發(fā)生器底部排污，以及系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，因此，為了確保汽包和除氧器在運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行緊急放水處理。
進(jìn)行加氨的目的是為了對(duì)除氧的酸堿性進(jìn)行控制，從而使其PH值始終都在9以上，鍋爐爐水的PH值應(yīng)當(dāng)控制在9.0-10.5，Na3PO4也是一種比較常見(jiàn)的藥劑，田間Na3PO4會(huì)對(duì)鍋爐汽包的PH值造成較大影響，在實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)于液氨的應(yīng)用要與Na3PO4進(jìn)行配合應(yīng)用[3]。在具體作業(yè)過(guò)程中，如果液氨加藥罐內(nèi)的液體的液位低于10.0cm，應(yīng)當(dāng)通過(guò)引液氨的方式，進(jìn)行加藥溶液配制，使溶液的性能可以滿足應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)工藝?yán)淠幕厥绽?。具體加注量要依據(jù)鍋爐爐水、除氧水的酸堿性的分析數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作，確保其最終的合理性，從而將對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，完成對(duì)工藝?yán)淠幕厥绽谩?/p>
在制氫過(guò)程中，會(huì)形成大量的工藝?yán)淠?，這些冷凝液具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)從充分考慮實(shí)際情況基礎(chǔ)上，采取合理的措施，對(duì)工藝?yán)淠哼M(jìn)行回收利用，從而達(dá)到節(jié)約能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。
3 結(jié)束語(yǔ)
隨著人們對(duì)制氫裝置研究的不斷深入，可以實(shí)現(xiàn)工藝?yán)淠旱拇蟛糠只厥绽茫磕晟a(chǎn)過(guò)程中，都能夠節(jié)約大量的生產(chǎn)或投入成本，減少在制氫過(guò)程中的成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。在工藝?yán)淠夯厥绽眠^(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮催化劑、不銹鋼材料設(shè)備、加藥配劑等各項(xiàng)因素造成的影響，從而提高工藝?yán)淠夯厥绽眯省?/p>
參考文獻(xiàn)：
[1] 郭峰.煉廠制氫裝置停運(yùn)可行性及經(jīng)濟(jì)性探討[J].中外能源，2016，21（08）：94-97.
[2] 田進(jìn)軍，王緒遠(yuǎn)，張保申.干氣制氫裝置提高氫氣回收率減少二氧化碳排放的研究[J].煉油技術(shù)與工程，2016，46（01）：25-28+32.
[3] 崔欣，席林芳.制氫裝置中溫變換流程改造[J].煉油技術(shù)與工程，2014，44（03）：10-12.
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