优化操作提高制氢装置氢气收率方法分析

中国石油化工股份有限公司济南分公司产氢装置少,开工阶段氢气需求变化大,给制氢装置操作带来了极大困难。针对氢气收率低,氢气平衡困难的问题,提出了工艺和设备方面的多项措施。通过优化PSA单元操作,排查装置系统中的氢气损失,优化装置原料,提高工艺操作水平,在开工阶段进行间歇性产氢的方法,改进PSA吸附剂再生效果、稳定吸附压力,有效提高了装置氢气收率。

优化PSA各步时间,提高氢气收率

变压吸附(PSA)作为一种清洁高效的气体分离与提纯技术,越来越广泛的应用于含氢气体中氢气的提纯,变压吸附(PSA)制取纯氢技术的发展尤为引人注目。炼油厂50 000 Nm3/h制氢装置PSA单元设计为冲洗再生式PSA,其核心操作是如何优化各步序运行时间,只有将运行时间设定合理,才能充分发挥吸附剂的作用,在保证产品质量合格的情况下尽可能提高氢气收率。

乙烯装置提高氢气收率对策

乙烯装置为主要产氢装置,通过优化及技术改造提高乙烯装置氢气收率,对于整个企业的氢气平衡有着重要意义。国内某乙烯装置氢气回收率较低,设计值为82%,实际运行值仅约24%;氢气收率设计值为0.73%,实际值只有0.3%左右。针对这一情况,通过在现有条件下装置的优化调整,包括增加新冷箱氢气并入甲烷化反应器调节阀、增加氢气外送新线及压力控制调节阀、积极优化裂解原料、控制好冷箱温度避免氢气过量用于节流、优化乙烯装置自用氢气量等措施,同时对深冷单元进行局部技术改造,降低节流后压力,进一步降低分离温度,减少节流氢气量。深冷改造系统投用后,进入甲烷化反应器的氢气总量在同负荷下增加了118.14kg/h,其中新冷箱回收氢气量明显增加。采取上述措施后,相同投油工况下,乙烯装置冷箱氢气回收率由51.22%提高到63.8%,氢气收率提高到0.91%,月产量(按30d计算)达到479.52t,氢气产量增加,不仅经济效益可观,而且对企业氢气平衡至关重要。

提高变压吸附单元氢气收率的措施

在当下的工业生产过程中,变压吸附提取氢气已经成为普遍使用的氢气提取操作环节。但由于技术不成熟、监管不到位等情况,变压吸附单元氢气的收率却呈现不稳定的状态。因此为提升单元氢气收率需要从变压吸附设备、工人操作技术、加强相关监督等措施来进行工作质量的提升。

制氢装置PSA单元原料气增设旋液分离系统提高氢气回收率

某石化企业4000Nm3/年制氢装置PSA单元原料气由中变气与苯乙烯装置脱氢尾气组成,苯乙烯装置脱氢尾气中不定期带液严重,原料气液分离器能力不足,造成预处理器中吸附剂更换周期缩短,产品氢收率降低,针对该现象,装置在脱氢尾气进PSA前增加旋液分离装置,有效解决了PAS单元原料气带液问题,增加了装置氢气的收率。

提高变压吸附分离法H_2收率的工艺改进

针对上海石化股份有限公司生产高纯度、低CO含量H2的生产需要,对变压吸附分离法提纯H2的制氢装置进行了操作参数调整试验,对操作参数进行了分析,从而为进一步提高H2的收率提供了依据。

PSA制氢装置运行程序工艺及安全优化措施

结合PSA制氢装置实际运行及工艺操作状况,分别从PSA程序运行安全、工艺操作及优化调整等方面对原有PSA运行程序进行了部分优化,降低了PSA装置程序运行维护及工艺操作难度,提高了PSA程序故障处理工作及工艺运行效率,及PSA装置工艺运行安全水平。

延长连续重整装置催化剂使用寿命的操作优化

为解决中油国际(苏丹)炼油有限公司40万t/a连续重整装置生产过程中出现的催化剂粉尘量剧增,提升运行不稳定,再生效率下降,催化剂活性偏低等问题,采取了减小提升气体流量,将催化剂在提升管线中的流动线速度由6.0 m/s降低至临界值2.5 m/s,升高再生器床层温度15~20℃等操作优化措施。操作优化后的标定结果表明:重整反应的总温降为250.3℃;稳定塔汽油产品研究法辛烷值为94.0,比优化前提高了3.0个单位,含芳烃质量分数为59.50%;重整转化率为182.6%,氢气收率为3.595%,比优化前提高了0.495个百分点;催化剂粉尘生成量则由750 kg/a降低至258 kg/a。

PSA制氢装置运行程序工艺及安全优化措施

PSA制氢装置作为当前氢气工业生产中主要应用的工艺装置,关于其装置在运行中的程序工艺及安全现状,也引起了技术研究人员及操作人员的重视。如何合理有效的优化PSA制氢装置的运行程序工艺,并且保障工艺技术运行中的安全性,成为当前PSA制氢装置应用中主要面临的问题。文章针对PSA制氢装置运行程序工艺及安全优化措施,进行简要的分析研究。