天然气制氢装置二氧化碳回收工艺研究

以100 dam^(3)/h烃类蒸汽转化+变压吸附(PSA)氢提纯制氢装置为研究对象,分析了变换气、解吸气、烟气的组成及性质,得出:从烟气中脱除二氧化碳经济性差;二氧化碳适合从变换气和解吸气中脱除。研究了变换气脱碳后对PSA的影响,得出:变换气脱碳率为100%时,现有装置的PSA氢气回收率提高了1百分点、原料消耗量降低了1%,新建装置的氢气回收率提高了2百分点。对变换气N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱碳、解吸气MDEA脱碳、解吸气VPSA(真空变压吸附)脱碳3种方案的能耗和投资进行比较,结果表明:解吸气VPSA脱碳和变换气MDEA脱碳能耗低,投资少。对于现有装置脱碳改造,解吸气VPSA法更有优势;对于新建装置,推荐选择变换气MDEA脱碳。同时分析了脱除二氧化碳后对现有装置特别是转化炉的影响,提出了对转化炉相关设备进行核算和评估的建议,以确保装置长周期安全平稳运行。