炼油企业提高制氢装置产氢量的技术措施

炼油企业提高制氢装置产氢量的技术措施

马义海 胥涛 冯宝印

兰州石化公司炼油厂 730060

摘要：随着我国各个行业发展速度显著提升，使得市场对于能源的需求量显著提升，并且在一些能源企业发展过程中，对油品的质量提出来更高的要求，使得炼油企业必须要不断地完善自己的装备。很多炼油厂虽然不断完善汽油脱硫装置和柴油脱硫装置，但是其制氢装置没有发生较大的变化。因此，本文通过分析炼油企业提高制氢装置产氢量的必要性，了解如何帮助其提高天然气产氢量。

关键词：炼油企业 制氢装置 产氢量 技术措施

引言

人们的环保意识逐步提高，促使各大能源制造单位在生产过程中必须要降低对环境的破坏，有效提高资源的利用率。交通领域的快速发展使得油品的质量问题引起了社会各界人士的高度重视。为了能够有效提高油品的质量，炼油厂在炼油过程中需要耗费大量的氢气，然而氢气成本较高，因此，如何有效降低氢气的成本成为了炼油厂长远发展的重要战略之一。

1. 炼油企业提高制氢装置产氢量的必要性分析

炼油厂在工作过程中需要耗费大量的氢气，这些氢气一方面来自原油加工过程中所产生的氢气，一方面来自炼油厂自身配置的制氢装置所产生的氢气，还有些炼油厂为了能够满足自己的生产需求，会从外部购入部分氢气。然而，在原油加工过程中所产生的氢气难以满足炼油企业的实际需求，很多炼油企业在观察当前的形势之后，不断的扩大自己的生产规模，从而能够获取更大的经济利益。这样一来，使得自己原油加工过程中产生的氢气无法满足自己的实际需要，

从外部购入氢气需要耗费较高的成本，在原油加工过程中，氢气是一种不可缺少的原材料之一，而当前随这市场对于原油质量的要求越来越高，加上人们的环保意识不断加强，国家颁布了相关的燃料清洁性标准，使得炼油厂在发展过程中必须要不断的寻求廉价的氢源，才能够提升自己的竞争优势。

因此，通过制氢装置的产氢量提升能够有效满足炼油企业的实际需求，同时又能够控制生产成本，进一步提高自己的油品质量。但是不少的炼油厂虽然有效地完善的汽油脱硫装置和柴油脱硫装置，但是却没有对制氢装置引起高度重视，很多炼油厂为了减少生产工序，直接从外部购买氢气，使得自己的经济效益大大降低，不利于促进自身的长久发展。

2. 炼油企业提高制氢装置产氢量的技术措施

当前，我国很多单位在市场竞争中，通过不断地压缩自己的生产成本，提高产品质量，从而能够赢得客户的信赖，不断的提高自己的经济效益。因此，炼油企业必须要针对当前的形势，采取有效策略，满足自己的氢气需求，同时又能够降低氢气的成本，充分运用制氢装置提高氢气产量。提升制氢装置的产氢量必须要对天然气制氢的原理有所了解，才能在实际的制氢过程中，采取有效的技术措施，不断地提升制氢装置的产氢量。

2.1 制氢装置的运行原理

一般情况之下，炼油厂的制氢装置会包括四个单元，即原料气处理、蒸汽转换、CO变化和氢气提纯。首先，在原料处理单元中，制氢装置会使用不同的原料，但是当前使用最多的也是最简单的原料是天然气。天然气中包含有丰富的甲烷、饱和烃、氮气、有机或无机硫化物等等。所以将天然气运用到制氢装置中，必须要对其进行处理，例如脱氯、脱硫等等，才能够使得天然气顺利应用到制氢装置之中。通常，炼油厂的操作人员会利用加氢反应或者脱硫反应等等，使得天然气中含有的有机硫能够通过化学反应的方式去除。

其次，在蒸汽转换单元，操作人员会通过蒸汽转化反应，使得在制氢装置产氢过程中，通过蒸汽转化，让天然气在转化炉内通过催化剂的作用与配入的水蒸汽发生生蒸汽转化反应。

然后在CO变换单元过程中，利用转换气中含有的一氧化碳，经过催化气的催化作用与水蒸汽发生反应，从而能够生成氢气和二氧化碳。

最后，炼油厂的操作人员需要利用变压吸附的方式将得到的氢气进行提纯。通过变压吸附，能够对一些气体混合物进行提纯，通过对多孔性的固体物质的内部表面的气体分子进行相应吸附，能够帮助相关人员及时获取混合在氢气和二氧化碳中的氢气。在氢气提纯过程中，通过利用变压吸附，能够使得由氢气和二氧化碳形成的混合气体中的二氧化碳被吸附出来，从而使得留下了氢气纯度更高，更适用于炼油企业的实际生产。变压吸附相较于其他的方式来说，成本较低，耗能较小，并且提出来的氢气纯度较高，因而被广泛应用在制氢过程之中。

2.2 制氢装置提高产氢量的技术措施分析

为了能够有效提高制氢装置的制氢量，相关人员必须要控制好制氢过程中的各种参数，例如炉出口的甲烷含量以及PSA出口的微量。在炉出口的甲烷含量越低，则说明原料的转化率越高。所以通过相关人员有效控制炉出口的甲烷含量，能够不断的提高制氢反应的转化率，有效提升氢气产量。因此，通过控制相关参数是提高制氢装置制氢量的方式之一。

其次，在制氢过程中，相关人员需要通过各种手段维护好相关设备，保障制氢的顺利进行。例如在原料气压缩机的入口，可以通过提高其压力保障气压缩机的正常运行，从而能够为提高产氢量提供有效保证。很多炼油厂在选择器压缩机过程中通常会选择一些容积式压缩机，所以通过操作人员提高压缩机入口的压力，使得其排气量会得到相应的提高。并且在制氢过程中需要利用变压吸附提高氢气的纯度，所以相关人员需要定期对PSA程控阀进行相应维修，避免内部存在程控阀内漏的情况。

最后，不断的优化原料的结构也是提高产氢量的有效手段之一，通过对当前各种原料的组成的分析发现，相同体积内的原料的产氢量依次为焦化干气、加氢精制干气、油田气、柴油脱硫干气、汽油脱硫分馏塔顶不凝气。所以在制氢过程中，相关操作人员需要对收集到的原料进行相应的处理，合理调节原料的比例，从而能够提高产氢量。

3. 小结

综上所述，为了有效提高油品的质量，保护环境，避免排放出来的有害气体危害到大气环境，炼油企业需要在生产过程中不断地寻求新的氢源，从而能够满足自己的生产需要。通过分析，当前利用制氢装置产氢是最为有效的方式之一，所以炼油企业在生产过程中需要同样重视制氢装置的作用，通过不断的加强对制氢过程的了解，采用各种技术措施提高产氢量，满足自身的实际需要。

参考文献

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