天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置總體概況

天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置總體概況第一節(jié)裝置概述1、裝置概況該裝置以天然氣，焦化干氣、加氫干氣為原料，以丙烷為備用原料生產(chǎn)工業(yè)氫；生產(chǎn)氫氣規(guī)模為30000NM3/h。該裝置技術(shù)采用輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化造氣、變壓吸附（PSA）凈化工藝技術(shù)路線。其中，輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化造氣、變壓吸附（PSA）凈化工藝技術(shù)均采用上海華西化工科技有限公司的專有技術(shù)。該裝置由原料氣壓縮、原料氣精制、輕烴水蒸氣轉(zhuǎn)化、中溫變換、PSA以及余熱回收等部分組成。該裝置采用DCS集散型控制系統(tǒng)。控制室、變配電室與其它裝置共用，控制系統(tǒng)由總體院設(shè)計(jì)，變配電系統(tǒng)由四川省化工設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。2、制氫裝置組成原料氣壓縮→原料氣精制→轉(zhuǎn)化→中溫變換→PSA部分3、生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30000m3n/h工業(yè)氫，最大負(fù)荷為110%。年開工時(shí)數(shù)為8000小時(shí)。4、裝置特點(diǎn)本設(shè)計(jì)借鑒國(guó)內(nèi)外制氫裝置及大型合成氨裝置的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制氫裝置30多年的經(jīng)驗(yàn)和成果，選用國(guó)內(nèi)研制成功的新型催化劑和先進(jìn)的工藝流程及設(shè)備，顯著地降低生產(chǎn)成本和能耗，提高了裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。4．1、采用價(jià)格較低、產(chǎn)氫率較高的焦化干氣作為裝置原料，能顯著的降低裝置氫氣成本。4．2、優(yōu)化單元設(shè)計(jì)，合理選擇工藝參數(shù)，采用較高的轉(zhuǎn)化出口溫度（820—840℃），合理的轉(zhuǎn)化壓力，增加轉(zhuǎn)化深度，提高單位原料的產(chǎn)氫率，從而降低原料和燃料消耗；選用較低的水碳比（3.5），進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)化爐的燃料消耗。4．3、在原料精制方面，采用鈷鉬加氫和氧化鋅脫硫技術(shù)，確保原料氣的硫含量和烯烴含量滿足轉(zhuǎn)化催化劑的要求。4．4、在原料氣的預(yù)熱方面，采用轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段的煙氣預(yù)熱方案。不僅降低了投資，又增加了中壓蒸汽的產(chǎn)量。4．5、為了提高裝置操作的可靠性，確保裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，該裝置的催化劑選用國(guó)內(nèi)成熟可靠的催化劑。4．6、一氧化碳變換部分采用中溫變換流程，不采用低溫變換流程，以降低裝置投資，簡(jiǎn)化制氫流程，縮短開工時(shí)間。4．7、采用PSA凈化工藝技術(shù)，簡(jiǎn)化了制氫裝置流程，提高了氫氣質(zhì)量，降低了裝置能耗。1)本方案采用10-2-4PSA工藝，在0.03Mpa.G壓力下完成吸附劑再生，具有流程簡(jiǎn)單、無(wú)需動(dòng)力設(shè)備、能耗低的特點(diǎn)。2)本方案較傳統(tǒng)流程多一次均壓過(guò)程，可更有效地回收產(chǎn)品氫氣，提高了產(chǎn)品氫回收率。（可達(dá)88%）3)本方案由于增加了一臺(tái)順氣緩沖罐，解決了傳統(tǒng)流程在沖洗再生過(guò)程中存在的二次污染問(wèn)題，因而吸附劑再生效果更好。4)變壓吸附工藝過(guò)程采用DCS控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作可靠的特點(diǎn)。并且具有事故狀態(tài)下，能自動(dòng)或手動(dòng)由十床操作切換至九床、八床、七床操作的功能，因而大大地提高了裝置的可靠性。5)PSA程序控制閥是變壓吸附裝置的關(guān)鍵設(shè)備。本裝置選用華西公司的專利產(chǎn)品——?dú)鈩?dòng)程控閥，該閥具有體積小，重量輕，運(yùn)行準(zhǔn)確、平穩(wěn)，開關(guān)速度快（小于2秒），開啟速度可調(diào)、閥門密封性能好（ANSI六級(jí)），壽命長(zhǎng)（100萬(wàn)次），自帶閥位顯示等特點(diǎn)。4．8、采用三合一的產(chǎn)汽流程（即煙道氣、轉(zhuǎn)化氣、中變氣的產(chǎn)汽系統(tǒng)共用一臺(tái)汽水分離器），簡(jiǎn)化了余熱回收流程，降低了單元投資。4．9、優(yōu)化換熱流程，合理利用余熱溫位，提高有效能效率。①利用轉(zhuǎn)化爐煙道氣高溫位余熱預(yù)熱原料氣，利用煙道氣和轉(zhuǎn)化氣的高溫位余熱發(fā)生3.5Mpa中壓蒸汽。所產(chǎn)蒸汽一部分作為工藝用汽，多余部分經(jīng)減溫減壓外輸至全廠1.0Mpa低壓蒸汽管網(wǎng)。②利用中變氣高溫位余熱預(yù)熱鍋爐給水，以增加中壓蒸汽產(chǎn)量。③利用煙道氣低溫位余熱預(yù)熱燃燒空氣，以降低轉(zhuǎn)化爐的燃料用量。④在維持合理傳熱溫差的前提下，降低排煙溫度，提高轉(zhuǎn)化爐、原料預(yù)熱爐的熱效率，以降燃料消耗。4．10、回收工藝?yán)淠?，減少除鹽水量。在中變氣冷卻過(guò)程中，產(chǎn)生大量的冷凝水。水中除含有微量CO2、有機(jī)物外，金屬離子含量很低（0.05～0.06ppm）。這部分酸性水如直接排放，將會(huì)污染環(huán)境或增加污水處理場(chǎng)負(fù)擔(dān)。國(guó)內(nèi)外對(duì)該部分酸性水的綜合治理均十分重視。近年來(lái)投產(chǎn)的制氫裝置，都將這部分酸性水汽提脫除CO2等雜質(zhì)后，再經(jīng)除氧作為鍋爐給水的補(bǔ)充水。本設(shè)計(jì)采用了這一先進(jìn)成熟的回收技術(shù)，工藝?yán)淠苯舆M(jìn)入除氧器，除氧后作為鍋爐給水。這樣，既保護(hù)了環(huán)境，又減少了除鹽水用量。4．11、改進(jìn)轉(zhuǎn)化爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）轉(zhuǎn)化爐采用頂部燒嘴供熱、對(duì)流段橫臥于地面的頂燒爐結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)如下：①熱效率高。在對(duì)流段尾部設(shè)置空氣預(yù)熱器，使燃燒空氣與煙道氣換熱后進(jìn)入燒嘴助燃。這樣，一方面將煙道氣的低溫位熱能轉(zhuǎn)化為高溫位熱能，提高了火焰溫度，降低了燃料消耗；另一方面降低了排煙溫度，減少了排煙熱損失，提高了熱效率。②采用頂部燒嘴。由于采用頂部燒嘴，火焰向下與物流并流，更適合于轉(zhuǎn)化管內(nèi)反應(yīng)的要求。③對(duì)流段設(shè)置于地面，便于安裝和檢修，同時(shí)又降低了汽包安裝高度。④頂燒爐因火嘴集中、能量大、數(shù)量少，更適合于燃燒低熱值的PSA脫附氣。（2）轉(zhuǎn)化爐管采用下部支撐、上部彈簧吊掛的支撐方式，下部支撐是以上尾管吸收熱脹量，降低了設(shè)備造價(jià)；上部彈簧吊掛可改善爐管受力狀況，減輕爐管受熱不均而產(chǎn)生的彎曲，提高轉(zhuǎn)化爐操作的可靠性。（3）由于該單元規(guī)模較大，轉(zhuǎn)化爐下集合管的直徑較大，采用冷壁管較為經(jīng)濟(jì)合理。（4）為了改善轉(zhuǎn)化爐的操作條件。采用新型頂燒燃燒器，對(duì)燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，既可單燒高壓瓦斯，也可單燒低壓瓦斯，還可以兩種瓦斯混燒。（5）選用新型耐火及保溫材料，減少散熱損失。（6）為節(jié)約材料，減少對(duì)流室體積，提高傳熱效率，對(duì)流段采用翅片管及新型板式空氣預(yù)熱器。4．12、改進(jìn)主要工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)（1）反應(yīng)器全部采用熱壁結(jié)構(gòu)。（2）轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器采用臥式煙道式結(jié)構(gòu)，有利于降低設(shè)備造價(jià)，便于安裝與檢修。管程中心管出口處設(shè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化氣出口溫度、管程入口處采用冷壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐高溫襯里。（3）采用高效離心分水器，提高分水效率，降低設(shè)備投資。（4）熱回收部分換熱器采用U型管雙殼程換熱器，降低氣體換熱終溫，提高了熱利用率。4．13、提高自動(dòng)控制水平。本設(shè)計(jì)采用集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS），以提高裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。4．14、合理確定工程標(biāo)準(zhǔn)。（1）、根據(jù)國(guó)內(nèi)同類裝置設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，合理選材。（2）、管架及框架采用鋼結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述工藝流程簡(jiǎn)述原料氣壓縮部分來(lái)自裝置外的天然氣、焦化干氣進(jìn)入原料氣緩沖罐（V4001），經(jīng)原料氣壓縮機(jī)（C4001）升壓后進(jìn)入原料第一預(yù)熱器（E4008）、原料第二預(yù)熱器（E4009），預(yù)熱至300℃進(jìn)入脫硫部分。來(lái)自裝置外的丙烷進(jìn)入丙烷緩沖罐（V4014），經(jīng)丙烷泵（P4001A/B）升壓后與原料氣混合進(jìn)入原料氣第一預(yù)熱器（E4008）、原料氣第二預(yù)熱器（E4009），預(yù)熱至300℃進(jìn)入脫硫部分。天然氣、焦化干氣和丙烷即可單獨(dú)使用，也可混合使用。2）脫硫部分進(jìn)入脫硫部分的原料氣，進(jìn)入加氫反應(yīng)器（R4001），先在加氫催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，使烯烴飽和、有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，然后再進(jìn)入氧化鋅脫硫反應(yīng)器（R4002）脫氯段脫除原料中的氯，最后進(jìn)入氧化鋅脫硫段，在此氧化鋅與硫化氫發(fā)生脫硫反應(yīng)。精制后的氣體中硫含量小于0.2ppm，進(jìn)入轉(zhuǎn)化部分。3）轉(zhuǎn)化部分精制后的原料氣在進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐（F4002）之前，按水碳比3.5與3.5Mpa水蒸汽混合，再經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段（原料預(yù)熱段）預(yù)熱至500℃，由上集合管進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐輻射段。轉(zhuǎn)化爐管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)化催化劑，在催化劑的作用下，原料氣與水蒸氣發(fā)生復(fù)雜的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程表現(xiàn)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，反應(yīng)所需的熱量由設(shè)在轉(zhuǎn)化爐頂部的氣體燃料燒嘴提供。出轉(zhuǎn)化爐的高溫轉(zhuǎn)化氣（出口溫度為840℃）經(jīng)轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器（E4001）發(fā)生中壓蒸氣后，溫度降至350℃，進(jìn)入中溫變換部分。4）中溫變換部分由轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器（E4001）來(lái)的350℃轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中溫變換反應(yīng)器（R4003），在催化劑的作用下發(fā)生變換反應(yīng)，將變換氣中CO含量降至3%左右。中變氣經(jīng)鍋爐給水第二預(yù)熱器（E4002A）預(yù)熱鍋爐給水、鍋爐給水第一預(yù)熱器（E4002BC）預(yù)熱鍋爐給水、除鹽水預(yù)熱器（E4003）預(yù)熱除鹽水回收大部分的余熱后，再經(jīng)中變氣空冷器（A4001）、中變氣水冷卻器（E4004）降溫至40℃，并經(jīng)分水后進(jìn)入PSA部分。5）PSA部分來(lái)自中溫變換部分的壓力2.5MPaG、溫度40℃的中變氣從塔底部進(jìn)入吸附塔（T4101A～J）中正處于吸附工況的塔(始終有2臺(tái))，在多種吸附劑組成的復(fù)合吸附床的依次選擇吸附下，一次性除去氫以外的幾乎所有雜質(zhì)，直接獲得純度大于99.9%的產(chǎn)品氫氣從塔頂排出，經(jīng)調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓后送出界區(qū)。PSA單元除送出產(chǎn)品氫外，還產(chǎn)生逆放解吸氣和沖洗解吸氣。逆放解吸氣來(lái)自于吸附床的逆放步驟，沖洗解吸氣產(chǎn)生于沖洗步驟，所有解吸氣最后均送解吸氣混合罐V4103。逆放解吸氣和沖洗解吸氣在解吸氣混合罐中混合后送往轉(zhuǎn)化爐。吸附塔的工作過(guò)程依次如下：1)吸附過(guò)程原料氣經(jīng)程控閥KV4701A～J，自塔底進(jìn)入PSA吸附塔T4101A～J中正處于吸附狀態(tài)的兩臺(tái)吸附塔，其中除H2以外的雜質(zhì)組分被裝填的多種吸附劑依次吸附，得到純度大于99.9%的產(chǎn)品氫氣從塔頂排出，經(jīng)程控閥KV4702A～J和吸附壓力調(diào)節(jié)閥PV4703A后送出界區(qū)。2)均壓降壓過(guò)程這是在吸附過(guò)程完成后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)較高壓力氫氣依次放入其它已完成再生的較低壓力吸附塔的過(guò)程，這一過(guò)程不僅是降壓過(guò)程，而且也回收了吸附床層死空間內(nèi)的氫氣，本裝置主流程共包括四次連續(xù)均壓降壓過(guò)程，分別稱為：一均降（E1D）、二均降（E2D）、三均降（E3D）、四均降（E4D）。一均降通過(guò)程控閥KV4703A～J進(jìn)行，二均降、三均降通過(guò)程控閥KV4704A～J進(jìn)行，四均降通過(guò)程控閥KV4706A～J進(jìn)行。3)順?lè)胚^(guò)程均壓過(guò)程結(jié)束后，吸附塔壓力仍有0.5MPa左右，而此時(shí)的雜質(zhì)吸附前沿仍未到達(dá)床層頂部，故可通過(guò)順?lè)奴@得沖洗再生氣源。順?lè)胚^(guò)程通過(guò)KV4706A～J、KV4710A.B進(jìn)行，順?lè)艢膺M(jìn)入順?lè)艢夤轛4101。4)逆放過(guò)程這是吸附塔在完成順?lè)胚^(guò)程后，逆著吸附方向?qū)⑺?nèi)壓力降至0.03MPa的過(guò)程，此時(shí)被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中解吸出來(lái)。放入逆放緩沖罐V4102，然后再經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥PV4707調(diào)節(jié)到后進(jìn)入解吸氣混合罐V4103。5)沖洗過(guò)程在這一過(guò)程中，用來(lái)自于順?lè)艢夤轛4101的氫氣逆著吸附方向?qū)ξ酱矝_洗，使吸附劑中的雜質(zhì)得以完全解吸。沖洗通過(guò)程控閥KV4705A～J、KV4707A～J，調(diào)節(jié)閥PV4704A.B進(jìn)行，沖洗解吸氣進(jìn)入解吸氣混合罐V4103。逆放和沖洗解吸氣于V4103中混合后送出界區(qū)去轉(zhuǎn)化爐。6)均壓升壓過(guò)程該過(guò)程與均壓降壓過(guò)程相對(duì)應(yīng)。在這一過(guò)程中，分別利用其它吸附塔的均壓降壓氣體依次從吸附塔頂部對(duì)吸附塔進(jìn)行升壓。本裝置主流程共包括四次連續(xù)均壓升壓過(guò)程，依次稱為：四均升（E4R）、三均升（E3R）、二均升（E2R）和一均升（E1R）該過(guò)程與均壓降壓過(guò)程相對(duì)應(yīng)。7)產(chǎn)品氣升壓過(guò)程經(jīng)過(guò)四次均壓升壓過(guò)程后，再用產(chǎn)品氫經(jīng)程控閥KV4703A～J和調(diào)節(jié)閥HV4708將吸附塔壓力升至吸附壓力。經(jīng)這一過(guò)程后，吸附塔便完成了整個(gè)再生過(guò)程，為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。工藝流程特點(diǎn)：與傳統(tǒng)PSA流程相比，本裝置流程具有如下特點(diǎn)：①均壓次數(shù)多，氫氣回收充分，氫氣損失小。②逆放過(guò)程連續(xù)，逆放解吸氣壓力、流量穩(wěn)定。③沖洗再生時(shí)間長(zhǎng)，沖洗過(guò)程和沖洗氣流量穩(wěn)定，吸附劑再生效果好。④特殊的復(fù)合床吸附劑裝填使本裝置能同時(shí)適用于脫除變換氣中除氫以外的全部雜質(zhì)。⑤采用多床同時(shí)吸附的PSA流程，吸附循環(huán)周期短、吸附劑利用率高。⑥本裝置的自動(dòng)切塔程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)故障塔的不停車檢修。6）工藝?yán)淠厥障到y(tǒng)在轉(zhuǎn)化爐前配入的工藝蒸汽，一部分參與轉(zhuǎn)化、變換反應(yīng)生成了H2、CO、CO2，另外一部分則在熱交換過(guò)程中被冷凝，并在中變氣分水罐中被分離出來(lái)。中變氣第一分水罐（V4004）、中變氣第二分水罐（V4005）、中變氣第三分水罐（V4007）分離的酸性水，分兩段分別進(jìn)入酸性水汽提塔（T4001）頂部和中部，脫除水中的絕大部分CO2，然后由酸性水汽提塔底泵（P4003A/B）送入除氧器（V4008），除氧后作為鍋爐給水回收利用。7）熱回收及產(chǎn)汽系統(tǒng)①除鹽水除氧系統(tǒng)自裝置外來(lái)的除鹽水經(jīng)除鹽水預(yù)熱器（E4003）預(yù)熱至70℃左右，然后與酸性水汽提塔底泵P4003出口的除鹽水混合至80℃左右一并進(jìn)入除氧器及水箱（V4008）。除氧用蒸汽自裝置外來(lái)。除氧器正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)除氧用蒸汽的流量來(lái)控制除氧器的壓力。除氧水經(jīng)過(guò)鍋爐給水泵（P4002A，B）升壓后送至中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)。中壓產(chǎn)汽系統(tǒng)來(lái)自中壓鍋爐給水泵（P4002A.B）的除氧水經(jīng)過(guò)鍋爐給水第一預(yù)熱器（E4002BC）、鍋爐給水第二預(yù)熱器（E4002A）預(yù)熱至飽和溫度后進(jìn)入中壓汽水分離器（V4003）中。飽和水通過(guò)自然循環(huán)方式經(jīng)轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段的蒸發(fā)段及轉(zhuǎn)化氣蒸汽發(fā)生器（E4001）發(fā)生飽和蒸汽。該飽和蒸汽一部分供造氣裝置自用，其余經(jīng)減溫減壓后送出裝置1.0Mpa蒸汽管網(wǎng)加藥系統(tǒng)及排污系統(tǒng)固體的磷酸三鈉加入溶解器（V4012）中，自除氧器給水作為溶劑將其溶解。然后用中壓加藥泵把藥液送至中壓汽水分離器（V4003）。為了保證蒸汽的品質(zhì)和減少系統(tǒng)的熱損失和保護(hù)環(huán)境，系統(tǒng)還設(shè)置了連續(xù)排污擴(kuò)容器（V4009）和定期排污擴(kuò)容器（V4010）。連續(xù)排污擴(kuò)容器（V4009）的污水送入定期排污擴(kuò)容器（V4010），并加入循環(huán)水冷卻至50℃以下排放。主要工藝過(guò)程操作條件2．1、加氫反應(yīng)器（R4001）入口溫度℃260～380出口溫度℃380入口壓力Mpa(abs)3.26出口壓力Mpa(abs)3.24加氫催化劑裝置m316.542.2、氧化鋅脫硫反應(yīng)器(R4002A.B)入口溫度℃380出口溫度℃360入口壓力Mpa(abs)3.24出口壓力Mpa(abs)3.20脫氯劑裝置m33.82X2氧化鋅脫硫劑裝量m314.0X22.3、轉(zhuǎn)化爐輻射段入口溫度℃500出口溫度℃840入口壓力Mpa(abs)3.08出口壓力Mpa(abs)2.83碳空速h-1791水碳比mol/mol3.5催化劑裝量m312.82．4、中溫變換反應(yīng)器入口溫度℃350出口溫度℃410入口壓力Mpa(abs)2.80出口壓力Mpa(abs)2.77空速（干）h-11667催化劑裝置m330.792．5、PSA部分序步驟壓力（MPa）（G）時(shí)間（S）1吸附（A）2.51502一均降壓（E1D）2.5→2.01303二均降壓（E2D）2.01→1.51454三均降壓（E3D）1.51→1.02305四均降壓（E4D）1.02→0.52456順?lè)牛≒）0.52→0.20307逆放（D）0.20→0.03758沖洗（PP）0.031509四均升壓（E4R）0.03→0.524510三均升壓（E3R）0.52→1.023011二均升壓（E2R）1.02→1.514512一均升壓（E1R）1.51→2.013013產(chǎn)品氫升壓（FR）2.01→2.545原料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格原料制氫裝置的原料為天然氣、焦化干氣，壓力為0.6MPa、溫度為40℃，備用原料為丙烷。燃料為焦化干氣，其規(guī)格見下表：序號(hào)組成焦化干氣天然氣摩爾分率V%V%1H201.1102H213.593CH459.1893.0944C2H618.233.7735C3H82.840.7216C4H101.120.1227C5H120.170.1218C2H42.519C3H61.25010H2S≤100mg/m3n≤20mg/m3nN20.604C4H80．4溫度，℃4040壓力Mpa（G）0.60．6裝置備用原料為丙烷，按照100%C3來(lái)考慮2）制氫單元的氫氣制氫單元產(chǎn)品為工業(yè)氫工業(yè)氫規(guī)格：出裝置溫度：40℃出裝置壓力：2.4Mpa（表）組成：組分V%H2≥99.9CH40.1C0+C02<20ppm∑100.00氫單元的副產(chǎn)品制氫裝置的副產(chǎn)品為PSA部分的解析氣，直接作為制氫轉(zhuǎn)化的燃料以節(jié)約裝置的能耗。規(guī)格如下（以天然氣為原料）：序號(hào)組成天然氣摩爾分率V%1H200.822H222.333CH417.434C2H605C3H806C4H1007C5H1208CO7.369CO251.02合計(jì)100溫度，℃40壓力Mpa（G）0.03第四節(jié)物料平衡該裝置的物料平衡見表4-1表4-1項(xiàng)目Kg/hNM3/h入方水蒸汽33014焦化干氣8401.48691合計(jì)41415.4出方工業(yè)氫2698.230000脫附氣20424.715712未反應(yīng)水18292.5合計(jì)13374第五節(jié)裝置消耗指標(biāo)及能耗1、消耗指標(biāo)1．1、水用量（見表5-1）1．2、電用量（見表5-2）1．3、蒸汽用量（見表5-3）1．4、壓縮空氣用量（見表5-4）1．5、氮?dú)庥昧浚ㄒ姳?-5）1．6、燃料用量（見表5-6）1．7、催化劑化學(xué)藥劑用量（見表5-7）1．8、消耗指標(biāo)匯總（見表5-8，表5-9）2、能耗裝置能耗計(jì)算匯總（見表5-10）1.2、電用量表5-2序號(hào)使用地點(diǎn)電壓V設(shè)備數(shù)量，臺(tái)設(shè)備容量，KW軸功率KW年工作時(shí)數(shù)年用電量×104KWh備注操作備用操作備用12345678910111P4001A/B3801111118.54000間斷2P4002A/B38011909066.98000連續(xù)3P4003A/B380115.55.53.08000連續(xù)4P400438010.750.61000間斷5C4001A/B10000113553552978000連續(xù)380114448000連續(xù)380166500間斷22011.21500間斷6C4003A/B380113030188000連續(xù)7C4004A/B38011757530.48000連續(xù)8A400138013030258000連續(xù)7照明220104000間斷8儀表用電22058000連續(xù)合計(jì)6000297380163.4220151．4壓縮空氣用量表5-4序號(hào)使用地點(diǎn)及用途用量m3n/min備注非凈化凈化正常最大正常最大12345671凈化壓縮空氣3．4連續(xù)2非凈化壓縮空氣3．4間斷1．5氮?dú)庥昧勘?-5序號(hào)名稱使用地點(diǎn)及用途用量m3n/min壓力（a）Mpa純度要求備注正常最大123456781氮?dú)獯祾摺⒅脫Q5.00.90開停工用1．6燃料用量表5-6序使用地點(diǎn)燃料油燃料氣備注Kg/ht/aM3n/hM3n/a1234567146連續(xù)（催化干氣）2F4002576連續(xù)（催化干氣）4955連續(xù)（PSA脫附氣）合計(jì)622連續(xù)（催化干氣）1．7催化劑、化學(xué)藥劑等用量表5-7序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格年用量，t一次裝入量t(m3)預(yù)期壽命（年）備注1234567一催化劑1加氫催化劑JT-IG4.6914.06(16.54)32脫氯劑T4086.886.88(7.64)13氧化鋅脫硫劑T30536.436.4(28)14轉(zhuǎn)化催化劑Z417/Z4184.2712.8(12.8)35中變催化劑FB12314.3743.1(30.79)36吸附劑AS吸附劑7.5157吸附劑HXSI-018158吸附劑HXBC-15B150159吸附劑HX5A-98H1151510專用吸附劑NA-CO2015三化學(xué)藥劑1磷酸三鈉1．0t/y四瓷球3.6(2.4)五填料0.4(1.0)1.8、消耗指標(biāo)匯總1．8．1消耗（見表5—8）表5-8序號(hào)名稱單位數(shù)量備注1原料氣m3n/h8691連續(xù)（焦化干氣）2燃料氣m3n/h924連續(xù)（催化干氣）3循環(huán)水T/h171.5連續(xù)T/h147.3間斷2生活水T/h間斷3除鹽水T/h36.3連續(xù)4電10000VKWh/h1185連續(xù)380VKWh/h378.2總計(jì)220VKWh/h20照明及儀表5非凈化壓縮空氣m3n/h600間斷6凈化壓縮空氣m3n/h300連續(xù)73.5Mpa蒸汽T/h-10.2外輸1.0Mpa蒸汽T/h10．0消防及吹掃8氮?dú)鈓3n/h300間斷第六節(jié)生產(chǎn)控制分析正常生產(chǎn)分析表序號(hào)分析項(xiàng)目分析次數(shù)控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)主要儀器備注1原料氣全組份原料氣全組份2R4002出口含硫ppm1次/班＜0.2ppm氧化微庫(kù)侖法GB/T11061-1997WK-2C型綜合微庫(kù)侖儀3轉(zhuǎn)化氣組成1次/班CH4~5%（mol）氣相色譜法GBT8984.1-1997配有火焰離子化檢測(cè)器和甲烷化轉(zhuǎn)化器的氣相色譜儀H2，CO，CO2，CH44中變氣組成1次/班CO2~3%（mol）氣相色譜法GBT8984.1-1997配有火焰離子化檢測(cè)器和甲烷化轉(zhuǎn)化器的氣相色譜儀H2，CO，CO2，CH45氫氣組成1次/班CO+CO2≤20ppm氣相色譜法GBT8984.1-1997配有火焰離子化檢測(cè)器和甲烷化轉(zhuǎn)化器的氣相色譜儀H2，CO，CO26解吸氣組成1次/班氣相色譜法GBT8984.1-1997配有火焰離子化檢測(cè)器和甲烷化轉(zhuǎn)化器的氣相色譜儀H2，CO，CO2，CH47中壓氫氣：鈉含量SiO21次/班≤15μg/kg≤20μg/kg火焰原子吸收分光光度法GB11904-98原子吸收分光光度計(jì)，鈉空心陰極燈8給水：硬度1次/班≤1.5μmol/LEDTA滴定法GB7476-87GB7477-872、開工分析開工分析表序號(hào)分析項(xiàng)目分析次數(shù)控制指標(biāo)備注1置換N2：氧含量抽查＜0.3%（mol）氣相色譜法GB/T3864-1996TCD氣相色譜儀烴抽查無(wú)氣相色譜法氣相色譜儀2置換氣：氧含量抽查＜0.5%（mol）氣相色譜法GB/T3864-1996TCD氣相色譜儀3開工用氫氣組成4次/班氣相色譜法4轉(zhuǎn)化中變還原入口：H2%（mol）4次/班0-60%氣相色譜法氣相色譜儀轉(zhuǎn)化中變還原入口：H2%（mol）4次/班0-60%氣相色譜法氣相色譜儀5循環(huán)氮：H2O%（mol）抽查GB/T5832.1、GB/T5832.2催化劑脫水時(shí)烴抽查無(wú)氣相色譜法氣相色譜儀6燃料組成、熱值抽查氣相色譜法、計(jì)算法GB/T13610-1992GB/T11062-1998氣相色譜儀7爐膛氣體：爆炸試驗(yàn)抽查合格可燃?xì)怏w測(cè)爆儀3、水分析序號(hào)分析項(xiàng)目分析次數(shù)控制指標(biāo)分析方法標(biāo)準(zhǔn)主要儀器備注溶解氧1次/班電化學(xué)探頭法GB11913-89溶解氧測(cè)定儀鐵1次/班火焰原子吸收分光光度法GB11913-89原子吸收分光光度計(jì)、鐵空心陰極燈銅1次/班原子吸收分光光度法GB7475-87原子吸收分光光度計(jì)、銅空心陰極燈PH1次/班電極法GB6920PH-3C酸度劑油1次/班紅外光度法GB/T16488-1996OIL-2型水中油測(cè)定儀9汽包水：PH4次/班電極法GB6920PH-3C酸度劑PO4-34次/班離子色譜法GB/T14642-93離子色譜法Cl-14次/班硝酸銀滴定法GB11896-8910酸性水：Fe離，CO2，CH3OH抽查火焰原子吸收分光光度法、容量法GB11911-89NH3抽查GB7878CH3OH抽查氣相色譜法氣相色譜法注：除上述分析項(xiàng)目外，還有下列儀器自動(dòng)在線分析：產(chǎn)品氫CO、CO2微量分析，量程為0~100ppm。第七節(jié)環(huán)境保護(hù)及安全措施1、主要污染源1．1、“三廢”排放情況（1）、廢水排放（見表7-1）序號(hào)廢水來(lái)源排放方式廢水種類廢水量t/h水質(zhì)mg/l治理措施COD油類PH1定期排污擴(kuò)容器間斷含鹽污水2.09排地溝2機(jī)泵冷卻水連續(xù)含油污水1.0300210全廠污水管網(wǎng)3生活污水間斷生活污水3.02010全廠污水管網(wǎng)（2）、廢氣排放（見表7-2）序號(hào)污染源廢氣量Nm3/h排氣參數(shù)污染物g/Nm3排放方式排向溫度℃高度m直徑mSO2N0X1轉(zhuǎn)化爐20244175501140連續(xù)大氣2原料預(yù)熱爐1000350200.51040連續(xù)大氣3酸性水汽提塔600104130.08含C02連續(xù)大氣4除氧器200104100.08含C02連續(xù)大氣5安全閥20215165含C02間斷火炬（3）、廢渣排放（見表7-3）廢渣類別排放量，t組成處理方法備注加氫催化劑3.4Co.Mo.Ni深埋或回收每3年一次脫氯劑0.8深埋每2年一次氧化鋅脫硫劑6.6Zn0深埋每2年一次轉(zhuǎn)化催化劑10.6Ni0深埋或回收每2年一次中變催化劑11.0Fe203.Cr203深埋每3年一次AS吸附劑2.56深埋每15年一次HXSI-01吸附劑2.56深埋每15年一次HXBC-15B吸附劑78.4深埋每15年一次HX5A-98H吸附劑49.6深埋每15年一次NA-C0專用吸附劑4深埋每15年一次噪音特征表表7-4（4）、噪音特征（見表7-4）序號(hào)噪音設(shè)備數(shù)量臺(tái)工作情況高壓聲dB(A)治理措施備注1原料氣壓縮機(jī)2連續(xù)83選用新型電機(jī)2轉(zhuǎn)化爐1連續(xù)75低噪音燒嘴3蒸汽放空設(shè)施瞬間80設(shè)消聲器4泵3連續(xù)78選用新型電機(jī)1．2、治理措施1．2．1、防治廢水污染本裝置正常操作過(guò)程中，各機(jī)泵冷卻排出含油污水，中壓汽水分離器排出的少量含鹽污水以及生活污水，統(tǒng)一排入工廠污水系統(tǒng)集中處理。輕輕水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝過(guò)程中，變換氣冷卻過(guò)程要分離出大量工藝?yán)淠@部分水含CO2約1000ppm，如直接排放，勢(shì)必污染環(huán)境。本裝置將該部分工藝?yán)淠苯舆M(jìn)入