王培全

（中国石油公司玉门油田公司炼油化工总厂，甘肃玉门 735000）

加氢制氢工艺研究

王培全

（中国石油公司玉门油田公司炼油化工总厂，甘肃玉门 735000）

加氢制氢工艺技术措施的应用，设计一定生产能力的工业氢，满足石油化工生产的需求。由于制氢的原料一般采用干气，对油田天然气进行深加工处理，得到工业氢的生产工艺技术，有必要研究新工艺、新技术，满足石油化工生产的需求。

加氢；制氢；工艺技术

1 加氢制氢工艺概述

制氢工艺技术措施中，以干气作为生产原料，备用原料为液态烃、液态丙烷，采用 PSA 变压吸附净化工艺，造气的单元选择的是先进的轻烃水蒸汽转化工艺路线，并对生产尾气进行处理，达到环保的指标。

加氢制氢的生产工艺过程是将原料气进行加压升温处理后，进行加氢脱硫精制，再经过转化反应和中温变化反应过程后，进行热能的回收和产汽，最后进过 PSA 净化处理，得到工业氢，得到合格的产品，保证达到质量标准，提高石油化工企业的经济效益。

加氢制氢的工艺技术措施，应用干气作为原材料，提高了制氢率，降低原料和燃料的消耗，节约了生产加工的成本。优化生产装置的设计，合理选择生产参数，利用较高的出口温度，一般控制在850℃，提高热能的转化效率。生产过程中，选择较低的水碳比，可以减少转化炉燃料的消耗量。氧化锌脱硫反应器的使用，充分发挥氧化锌的作用，可以在不停产的情况下，更换氧化锌，使生产工艺更加便捷有效。在对原料气进行预热过程中，采用原料气预热炉和开工加热炉合一处理，增加了中压蒸汽的产量。为了提高装置运行的可靠性，催化剂体系采用比较成熟的系列，避免产生强烈的腐蚀，而缩短生产设备的使用寿命。

2 加氢制氢工艺技术措施

加氢制氢工艺技术措施的应用，以提高工业氢产量为出发点，采用三合一的产汽流程，使烟气、转化气及中变气的产汽系统共用一个分离器，简化了预热回收的工艺流程，避免预热的浪费，优化设计换热流程，提高预热的利用率。有效地回收冷凝水，减少废水的排放量，减少加氢制氢工艺的废物排放量，降低化工生产对环境的影响。

2.1 加氢制氢工艺设备的改造

所有的反应器均采用热壁结构，转换器蒸汽发生器采用卧式的结构，内部衬上耐高温的衬里，应用设计烟道式的结构，安装维护方便。采用高效离心式的分水器，分离效果好，降低生产成本。热回收部分采用U型管的结构，提高了热能的利用率。

利用自动控制和管理措施，提高加氢制氢工艺设备的利用率，以节能降耗为基础，节约生产投资，提高加氢制氢工艺的经济效益。

2.2 加氢制氢工艺流程优化

在加氢制氢工艺过程中，原料气进行压缩，经过气体压缩机增加压力，输送到原料预热炉，然后将其输送到脱硫部分，进行脱硫处理，保证加氢制氢工艺的顺利进行。脱硫过程中，将原料气输入到加氢反应器，在催化剂的作用下，将烯烃转换为烷烃，并进行氢解反应，使有机硫转化为无机硫，有机氯转化为氯化氢，达到原料气的无害化处理的目的。

精制后的原料气在进入转化炉之前，按照一定的水碳比和水进行混合，然后经过转化炉预热，进入到转化炉后，经过催化剂的作用，原料气和水蒸气发生转化反应，经过转化炉出口排出的高温转化气，降温后进入中温的变换部分。在中温变换部分，去除其中的一氧化碳成分，回收预热，最后是制冷，经过分水后，进入到PSA部分。属于加氢制氢工艺流程的最后部分，主要的任务就是尾气的回收和处理，避免造成环境污染。

PSA 部分有吸收塔和缓冲罐，对加氢制氢工艺流程中的废物进行处理回收，经过吸收塔的运行，提高制氢的纯度，满足产品的质量要求。吸附杂质过多后，关闭吸附塔的进出口阀门，可以使吸附床进行转化再生，之后恢复正常的吸附作用。通过均压和降压的过程，保证产品氢的收率，避免造成浪费，提高制氢的效率。最后将产品气进行升压处理，将工艺冷凝水进行回收，避免更多的工业废水外排，造成环境污染。生产过程中，将预热进行回收处理，设计合理的排污系统，将污水降温后进行排放，达到环保的要求，避免对环境产生不良的影响。对加氢制氢工艺生产过程中的废弃物进行处理，将污水输送污水处理系统，处理合格后，进行排放。

2.3 加氢制氢工艺的安全措施

为了保证加氢制氢生产工艺过程的安全，采取各种安全生产管理措施。在生产装置区域设置危险气体报警器及火灾报警系统，避免发生火灾及爆炸事故的发生。生产工艺中，所有的装置均设置连锁机构，保证设备的安全运行，避免发生安全事故。

通过对岗位员工进行安全生产知识的培训，提高员工的安全意识，并使其掌握安全操作规程，避免由于人为的因素而引发安全事故。合理控制加氢制氢工艺的生产参数，保证温度和压力等生产指标的安全、平稳，对于压力设备等的操作，严格执行安全操作规程，避免各种事故的发生。在进行加氢制氢生产过程中，进行有效的安全风险识别，杜绝安全隐患的存在，及时排查安全隐患，并得到合理的解决。制定事故应急预案，保证了加氢制氢工艺的安全。

3 结论

通过对加氢制氢工艺技术的研究，优化加氢制氢的工艺过程，保证石油化工生产的顺利进行。加氢制氢的工艺技术比较复杂，生产设备繁多，工艺条件控制需要合理进行设计，才能达到生产技术的要求，得到高纯度的工业氢，并对生产废物进行处理，达到环保的要求，适应石油化工企业生产的需求。

[1] 张雷，王永锋，刘冰.含氨脱硫干气制氢工艺技术探讨[J].炼油与化工，2015，（3）：23-25.

Study on Hydrogen Production From hydrogenation

Wang Pei-quan

The application of hydrogenation and hydrogen production technology measures to design a certain production capacity of industrial hydrogen to meet the needs of petrochemical production.As the raw materials of hydrogen production generally use dry gas，deep processing of natural gas in the oil field，industrial hydrogen production technology，it is necessary to study new technology，new technology to meet the needs of petrochemical production.

hydrogenation；hydrogen production；process technology

TQ116.2；TQ113.2

B

1003-6490（2017）06-0078-01

2017-05-08

王培全（1990—），男，甘肃酒泉人，技术员，主要从事柴油改制，航煤加氢，汽油醚化技术管理工作。