煤制油天然气制氢设备基础知识介绍

天然气制氢工艺及设备简介资料1.气体预处理：天然气中常常含有一些杂质，如二氧化碳、硫化物和水等。

这些杂质在后续的制氢过程中会产生不良的影响，因此需要对天然气进行预处理。

一般的预处理方法包括酸碱洗、饱和水洗和脱硫等。

酸碱洗主要用于去除天然气中的二氧化碳和硫化物；饱和水洗则用于去除二氧化碳和水分；脱硫是指将天然气中的硫化物去除。

2.重整：重整是天然气制氢的核心工艺步骤之一、在重整过程中，天然气中的甲烷和水蒸气通过催化剂反应产生了合成气，包括氢气和一定量的一氧化碳。

这个反应的方程式如下所示：CH4+H2O->CO+3H2重整反应一般在高温高压下进行，通常使用镍基催化剂。

催化剂能够加速反应速率，并提高反应的选择性。

3.气体纯化：经过重整反应后，合成气中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸气等杂质。

这些杂质对于一些应用场合而言是不可接受的，因此需要进行气体纯化工艺。

一般的纯化方法包括压力摩尔吸附和膜分离等。

压力摩尔吸附是指通过吸附剂吸附掉气体中的杂质，从而得到高纯度的氢气；膜分离则是通过膜的选择性渗透性，将杂质分离出去。

除了上述的工艺步骤，天然气制氢还需要一些辅助设备来实现。

主要的设备包括压缩机、储氢罐、加热炉和催化剂等。

压缩机用于提高气体的压力，便于后续步骤的操作；储氢罐用于存储制得的氢气，以备后续使用；加热炉用于提供重整反应所需的高温；催化剂则是用于加速重整反应的进行。

总体上，天然气制氢是一项相对成熟的工艺，已经广泛应用于氢气生产领域。

随着氢能经济的推广和应用，天然气制氢的技术和设备也会不断改进和创新，以满足不同需求的氢气生产。

煤制油天然气制氢装置炉子的燃烧操作规程点好、用好燃烧器是炉子开停工和运转中最重要的环节，燃烧状态直接关系着炉子操作的安全和炉子热效率的高低，炉子的日常管理实际上主要就是指对燃烧的管理。

1、1、炉子的点火和升温1、1、1点火前的准备工作（1）检查燃烧器尤其是喷枪的安装位置（高度、角度），保证正确无误。

（2）检查所有烟、风道挡板的开、关和启动方向，保证与设计相符。

（3）先用空气或蒸汽将炉管和燃烧器管系清洗干净。

（4）对新建或修理过炉衬的旧炉子需先进行烘炉作业。

1、1、2 点火步骤（1）炉管通入流体（2）所有烟道挡板全开；供风系统建立。

（3）炉膛负压系统建立，置换采样合格。

（4）燃料系统吹扫合格。

(5) 准备好燃烧供给系统。

对气体燃烧完全切除水分和液相组分，并保持压力一定；（6）对有一次、二次风门的自然送风燃烧器，暂时完全关闭一次风门。

(7) 稍稍开启燃料主管上控制总量的主阀，点燃燃烧器。

如未点燃而使燃料喷入炉膛内，立即关闭阀门并炉膛置换采样合格。

（8）如点火完成，逐渐开打主阀至全开。

按相同方法点其他燃烧器。

（9）调节一次和二次风门，并调节烟道挡板。

1、1、3 升温升温速度400°C前，控制20°C，以后一般控制在每小时50°C左右（指炉管内介质的出口温度）。

1、2、天然气制氢装置燃烧器主要技术参数与性能指标：型号： WYNQ-DQ125型燃气燃烧器WYNQ-DQ60型燃气燃烧器WYNQ-DQ80型燃气燃烧器燃料气进燃烧器的正常压力：开工工况（天然气：0.15MPa）;正常操作工况(天然气和PSA尾气：0.05MPa）热负荷调节比： 5：1空气过剩系数：～1.15燃烧器运行噪音： <80dB@1m（距设备1m以外处）通风形式：自然通风、强制通风1）燃烧器结构组成：本燃气燃烧器由辅助气枪、中心气枪、筒体、调风机构、火盆砖等组成。

燃烧器的安装2）安装前的检查：对燃烧器各组件、配件应作如下检查：a.各组件应无损坏、无严重变形，调风机构应调节灵活；b.软管接头或密封面应无碰撞损坏；c.火盆转各棱角应无大于6mm损伤；d.燃气抢喷头应无松动或堵塞；3）清理待炉侧砖、火盆砖全部砌筑完后，应将掉入火盆砖型腔内及燃烧器筒体内所有杂物清理干净；其它均按常规进行安装（注：燃气枪的安装以枪上刻线为准）；4）连接金属软管：a.先在进燃烧器燃料气管线上的适当位置分别焊接M45X1.5接头（应保证焊接处不漏气，且要求接上金属软管后，金属软管能保证正确的弯曲状态。

天然气制氢工艺基本原理说明
1.1.1 天然气脱硫
在一定的温度、压力下，原料气通过氧化锰及氧化锌脱硫剂，将原料气中的有机硫、H2S脱至0.2PPm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求，其主要反应为：
COS + MnO MnS + CO2
H2S + MnO MnS + H2O
H2S + ZnO ZnS + H2O
1.1.2烃类的蒸汽转化
烃类的蒸汽转化是以水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到支取氢气的原料气。

这一过程为吸热过程，转化所需热量由转化炉辐射段燃烧天然气提供。

在镍催化剂存在其主要反应如下：
CH4+ H2O CO + 3H2 - Q
CO + H2O CO2 + H2 + Q
1.1.3中温变换
转化炉送来的原料气，含13.3％左右的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应而生成CO2和H2。

这样，增加了需要的原料氢气。

中温变换反应的反应方程式如下：
CO + H2O CO2 + H2 + Q
这是一个可逆的放热反应，降低温度和增加过量的水蒸汽，均有利于变换反应向右侧进行，变换反应如果不借助于催化剂，其速度是非常慢的，催化剂能大大加速其反应速度。

制氢装置流程及关键设备介绍制氢装置是一种将化石燃料或其他可再生能源转化为氢气的设备。

制氢的过程涉及多个步骤和关键设备，下面将对其流程及关键设备进行介绍。

制氢装置的流程通常包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等环节。

下面将逐步介绍每个步骤以及关键设备。

首先是原料处理。

不同的制氢装置使用的原料可能不同，常用的原料包括天然气、石油、煤、生物质等。

原料处理的目的是去除其中的杂质和含硫化合物等有害成分，以保证后续反应的顺利进行。

关键设备包括储气罐、气体分离器、液氢分离器、吸附剂床等。

其次是催化剂反应。

原料处理后的气体进入反应器，加热并与催化剂接触以产生化学反应。

常用的制氢反应有蒸汽重整、部分氧化、燃烧、催化裂化、水煤气变换等。

不同的反应需要不同的催化剂以及反应温度和压力条件。

关键设备包括反应器、加热炉、催化剂床等。

接下来是气体分离。

制氢反应生成的气体混合物中，通常含有一定比例的氢气、二氧化碳、一氧化碳等成分。

气体分离的目的是将氢气与其他气体进行分离，以获取纯净的氢气。

常用的气体分离方法包括膜分离、吸附剂分离、液态分离等。

关键设备包括膜分离器、吸附剂床、分离塔等。

最后是气体纯化。

气体分离后的氢气可能还含有一些杂质，如微量的氧气、水蒸汽、硫化氢等。

气体纯化的目的是去除这些杂质，以满足氢气的使用要求。

常用的气体纯化方法包括催化氧化、吸附剂处理、液态纯化等。

关键设备包括纯化塔、吸附剂床、催化剂床等。

除了以上的基本流程和关键设备外，制氢装置还需要一些辅助设备来保障工艺的顺利进行。

例如气体压缩机用于提高气体压力，气体储罐用于存储气体等。

总之，制氢装置是利用催化剂进行化学反应，将化石燃料或其他可再生能源转化为纯净的氢气的设备。

其流程包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等步骤，关键设备包括储气罐、反应器、膜分离器、纯化塔等。

通过合理设计和运行这些设备，可以高效地制取氢气，满足工业和能源领域对氢气的需求。

天然气制氢及装置一、导言氢气作为一种清洁、可再生的燃料，在能源转型中发挥越来越重要的作用。

然而，氢气的生产成本高、储存和运输不便等问题限制了其广泛应用。

天然气制氢技术则成为了解决这些问题的有效途径。

本文将介绍天然气制氢的原理及相关装置，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、原理1.热解法：利用高温将天然气分解为氢气和固体副产物。

该方法操作简单且效果显著，但能源消耗较大。

2.蒸汽重整法：将天然气与水蒸汽在适当催化剂的作用下进行反应，生成氢气、一氧化碳和二氧化碳。

该方法具有高效率、较低的副产物生成量等优点。

3.氧化法：将天然气与氧气在适当催化剂的作用下进行氧化反应，生成氢气和水。

该方法也具有高效率、无副产物生成等优点。

三、装置1.反应器：根据不同的制氢方法，反应器的设计和结构会有所差异。

一般来说，反应器应具备高温高压的工作条件，并能确保反应的均匀性和稳定性。

2.催化剂：针对不同的制氢方法，催化剂的种类和性能也会有所不同。

优秀的催化剂应具有高活性、高稳定性和良好的选择性，以提高制氢效率并减少副产物的生成。

3.分离器：制氢过程中，需要将产生的氢气与其他气体进行分离。

分离器的设计和性能直接关系到制氢纯度和氢气回收率。

常见的分离器包括膜分离器、压力摩擦式分离器等。

四、应用1.燃料电池：天然气制氢可以为燃料电池提供高纯度的氢气。

燃料电池作为一种清洁的能源转换技术，对氢气纯度的要求较高，因此天然气制氢技术在该领域具有重要意义。

2.航空航天：氢气作为一种高能源密度的燃料，可应用于航空航天领域。

天然气制氢技术可以为飞机、火箭等提供可靠的供氢系统。

3.工业领域：氢气可以作为燃料和原料的替代品，在工业领域中具有广泛的应用。

天然气制氢技术可以降低氢气的生产成本，推动工业领域的清洁能源转型。

五、未来展望总之，天然气制氢技术具有广阔的应用前景，其原理和装置的研究对促进清洁能源的发展具有重要意义。

随着科技的不断进步，我们相信天然气制氢技术将在未来发挥更加重要的作用。

煤制油天然气制氢装置设备关键部位密闭取样操作程序及注意事项1、1. 低温液体采样操作此时状态低温液体采样器处于完好状态1、1、1 采样前的准备与检查佩带防护用品采样器具已准备好打开采样器箱锁确认采样器管路连接完好此时状态低温液体采样的准备工作完毕1、1.2 清洗采样瓶略开采样器阀门接低温液体关闭采样器阀门清洗采样瓶注意要求清洗采样瓶步骤重复三次此时状态低温液体采样器处于完好状态1、1.3 采样采样关闭采样器阀门关闭采样器箱门并上锁此时状态采样完毕，低温液体采样器具备条件下次采样条件1、2. 高温液体采样操作此时状态高温液体采样器处于完好状态1、2.1 采样前的准备与检查佩带防护用品采样器具已准备好确认采样器管路连接完好此时状态高温液体采样的准备工作完毕1、2.2 投用冷却水打开冷却水上水阀确认采样器下部有水流出2.3 清洗采样瓶略开采样器出入口阀门接高温液体关闭采样器出口阀门清洗采样瓶注意要求清洗采样瓶步骤重复三次。

1、2.4 采样采样关闭采样器入口阀门确认没有液体流出关闭采样器出口阀门关闭冷却水阀门此时状态采样完毕，高温液体采样器具备条件下次采样条件1、3. 氢采样操作此时状态氢采样器处于完好状态3、3、1采样前的准备与检查做好劳动保护确认采样器管路连接完好此时状态氢采样准备工作完毕1、3.2 清洗采样球囊站在上风口打开放空阀开采样器入口阀确认放空管线畅通确认放空管线压力打开采样器阀门给球囊充气关闭采样器阀门清洗球囊注意要求清洗球囊步骤重复三次。

1、3.3 采样采样打开采样器阀门关闭采样器阀门关闭采样器入口阀关闭放空阀此时状态采样完毕，氢采样器具备下次采样条件。

煤制油天然气制氢装置CO2吸收塔和再生塔设备操作规程（1101-E、1102-E）1、1 填料塔内部的附属构件：液体喷淋器、气体分布器、填料支承板、液体再分配器、除沫器1）液体喷淋器：CO2吸收塔和再生塔的液体喷淋器是由刺刀管式喷淋器和升气管式分布盘结合而成。

管式喷淋器位于分布盘上约500mm2）气体分布器：工业填料塔对气体入塔的分布要求一般不严，但不宜使气体直接由管接口或水平管冲入塔内。

3）填料支承板：支承板必须满足二个基本要求（1）自由截面率不小于填料的空隙率；（2）其强度和刚度足以支承上面填料和液体重量。

本装置填料支承板为波纹状多孔板，4）其自由截面率可达100%以上，且刚性较好，材料节省，适合大直径的填料塔。

液体再分配器：由于填料层内液流有“塔壁效应”，因此填料层中每隔一定距离，必须设置液体再分配器。

本装置液体再分配器是将升气管式分布器和波纹状支承板结合起来，使液体通过分布盘流下，在下层填料中能重新得到均匀分布。

1、2 设备操作中注意事项：1、2、1、起泡：热钾碱溶液在生产过程中容易生成稳定的泡沫，造成塔的液泛，甚至将碱液带至后一工序造成恶果；而泡沫严重时可能造成泵不上量，清洁的苯菲尔溶液是不起泡的，但带入的灰尘、触媒粉沫、铁锈、油污都可以促使形成稳定泡沫。

如果吸收塔和再生塔的全塔压降增大，说明溶液可能起泡，进行泡沫实验，假如发现起泡现象，若需要则向系统注入消泡剂。

处理方法：1）使用消泡剂2）再生塔的贫掖在进入吸收塔前有10%的量通过机械过滤器以连续除去固体杂质3）注意安装质量避免杂务残留、除去铁锈和水垢、4）进行脱脂处理1、2、2 腐蚀结构材料的腐蚀有三种情况：1）含有CO2气体的冷凝掖对金属材料的酸性腐蚀，在60℃以上腐蚀较严重，因此在系统中酸性腐蚀主要发生在再生塔上部和去水冷器之前的管线，再生塔上部采用不锈钢复合板主要是防止酸性腐蚀。

2）碱性溶液引起金属材料侵蚀性的腐蚀。

在苯菲尔溶液中加入V2O5是一种氧化性的缓蚀剂，它可使铁氧化成三氧化二铁，在碳钢的表面上生成密致的保护膜（钝化膜），从而能防止碳钢的继续腐蚀。

第一章概述一、简介神华煤制油天然气制氢装置为搬迁项目，主要利用巴陵石化洞庭氮肥厂日产1100吨合成氨装置中的脱硫造气、中低变和脱碳工序的设备、管道以及钢结构等，新增PSA制氢工序。

巴陵石化洞庭氮肥厂合成氨装置是七十年代初从美国凯洛格公司引进的、以石脑油为原料日产850吨合成氨的“气改油”装置。

为了扩大生产能力与降低能耗，先后在1988年、1996年对合成氨装置进行了两次改造，最终达到日产1100吨合成氨的生产能力。

2004年装置停车。

原巴陵石化洞庭氮肥厂天然气制氢，绝大部分设备为从国外引进的设备。

本次神华煤制油天然气制氢装置为巴陵石化洞庭氮肥厂天然气制氢整体搬迁。

设备型式包括：转化炉、塔、换热器、反应器、废热锅炉、罐、分离器、储槽、过滤器、离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机、离心泵、隔膜泵、天车等。

机泵驱动方式主要以蒸汽透平、水力透平为主，辅以电机。

二、工艺流程简述来自界区的天然气经天然气过滤器（0101-LM）除尘后，进入原料气压缩吸入罐（116-F）分离掉其中的液体，分为两股，一股作为燃料气与来自PSA制氢工序的尾气在燃料气混合器（0103-FM）混合后去对流段预热；一股作为原料天然气，配入来自脱碳工序的返氢气后，进入原料气压缩机（0102-J）压缩至4.2MPaA，在对流段预热至400℃，依次进入加氢转化器（101-D）、氧化锌脱硫槽（108-DA/B）脱硫，使天然气中的硫含量降低至0.1ppm以下。

脱硫后的天然气按3.5的水碳比配入工艺蒸汽，混合气经一段转化炉对流段的混合气盘管预热到510℃后进入一段转化炉辐射段转化管，在镍触媒的作用下进行蒸汽转化反应生成氢气和一氧化碳。

转化反应需要的热量靠一段转化炉辐射段燃烧燃料天然气提供。

一段炉出口的转化气温度约813℃，甲烷含量约9.7％（干基），经输气管（107-D）进入二段转化炉(103-D)，二段转化炉仅作为通道使用，在二段炉水夹套的作用下，一段转化气的温度降低到约789℃，在第一废热锅炉(101-CA/B)和第二废热锅炉(102-C)中回收热量后，温度降低至约370℃去变换工序。

煤制油天然气制氢装置项目概述一、简介神华煤制油天然气制氢装置为搬迁项目，主要利用巴陵石化洞庭氮肥厂日产1100吨合成氨装置中的脱硫造气、中低变和脱碳工序的设备、管道以及钢结构等，新增PSA制氢工序。

巴陵石化洞庭氮肥厂合成氨装置是七十年代初从美国凯洛格公司引进的、以石脑油为原料日产850吨合成氨的“气改油”装置。

为了扩大生产能力与降低能耗，先后在1988年、1996年对合成氨装置进行了两次改造，最终达到日产1100吨合成氨的生产能力。

2004年装置停车。

原巴陵石化洞庭氮肥厂天然气制氢，绝大部分设备为从国外引进的设备。

本次神华煤制油天然气制氢装置为巴陵石化洞庭氮肥厂天然气制氢整体搬迁。

设备型式包括：转化炉、塔、换热器、反应器、废热锅炉、罐、分离器、储槽、过滤器、离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机、离心泵、隔膜泵、天车等。

机泵驱动方式主要以蒸汽透平、水力透平为主，辅以电机。

二、工艺流程简述来自界区的天然气经天然气过滤器（0101-LM）除尘后，进入原料气压缩吸入罐（116-F）分离掉其中的液体，分为两股，一股作为燃料气与来自PSA制氢工序的尾气在燃料气混合器（0103-FM）混合后去对流段预热；一股作为原料天然气，配入来自脱碳工序的返氢气后，进入原料气压缩机（0102-J）压缩至4.2MPaA，在对流段预热至400℃，依次进入加氢转化器（101-D）、氧化锌脱硫槽（108-DA/B）脱硫，使天然气中的硫含量降低至0.1ppm以下。

脱硫后的天然气按3.5的水碳比配入工艺蒸汽，混合气经一段转化炉对流段的混合气盘管预热到510℃后进入一段转化炉辐射段转化管，在镍触媒的作用下进行蒸汽转化反应生成氢气和一氧化碳。

转化反应需要的热量靠一段转化炉辐射段燃烧燃料天然气提供。

一段炉出口的转化气温度约813℃，甲烷含量约9.7％（干基），经输气管（107-D）进入二段转化炉(103-D)，二段转化炉仅作为通道使用，在二段炉水夹套的作用下，一段转化气的温度降低到约789℃，在第一废热锅炉(101-CA/B)和第二废热锅炉(102-C)中回收热量后，温度降低至约370℃去变换工序。