影响天然气制氢装置氢气纯度分析
天然气蒸汽转化制氢装置能耗分析
4 结语
随着国家对环境保护的日益重视，节能减排成为重要的战 略方向°本文根据现有OCU装置的工艺，按照节能减排的原 则对原工艺进行了优化，并进行了经济性及环保性分析°优化 后的新工艺能够有效的利用碳四选择性加氢反应放出的热量&
1.0000
0.9000
T-原料天然气，Nm3
0.8000
■■-燃料天然气，Nm3
0.7000
T-合计天然气，Nm3
0.6000
■><■■电耗，Kw TK-循环水，t
0.5000
■除盐水，kg
0.4000
T—外输3.5MPaG熬汽，kg
0.3000
0.2000
Y-原料天然气，Nm3 燃料天然气，Nm3
11
温度/h
0.0038 0.6 40
注：其中总硫含量均按照20X 10 6考虑°
2.2氢气纯度对天然气蒸汽转化制氢装置能耗的影 响分析
2.2.1 顶烧方箱炉流程装置能耗分析 由于顶烧方箱炉一般适用于较大规模的制氢装置，因此本
节主要针对规模较大，例如产氢量为10000,20000 Nm3/h和 30000 Nm3/h,且产品氢纯度分别为99. 9%、99. 99%和 99. 999%时制氢装置的能耗进行分析°考虑100%负荷时，主
2不同氢气纯度及规模下天然气蒸汽转化制氢装置 能耗分析
考虑到不同的炉型可能对转化反应的传热有一定的差异& 将对两种常见的炉型进行分析：顶烧方箱炉和顶烧圆筒炉，两 种炉型的结构和适用规模不尽相同°
由于圆筒炉的炉管排布呈圆周布置，燃烧器集中于转化炉 中心位置，导致了转化炉管单侧受高温热，因此只适用于较小 的生产规模；而方箱炉中的燃烧器可均匀分布，转化炉管受热 均匀，因此适用于较大的生产规模°本文将对两种炉型的流程 分别进行分析&以保证结果严谨性°
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施几乎所有的汽轮发电机都使用氢冷却器，以保持发电机的温度稳定，从而提高效率并延长使用寿命。
而氢气的纯度对于发电机的性能和寿命起着至关重要的作用。
因此，当我们发现氢气的纯度降低时，就需要进行分析和处理。
本文将讨论汽轮发电机氢气纯度低的原因、影响以及相关的处理措施。
一、氢气纯度低的原因1. 原材料质量不良制造氢气的主要原料是石油和天然气等烃类物质。
如果烃类物质没有得到合格的处理和筛选，其中的杂质和不纯物质就会沉淀到氢气中，从而导致氢气纯度降低。
2. 制造过程中的污染氢气是在气体工厂中生产的，制造工艺是通过高温和高压将烃类物质分解为氢气。
但是，由于生产过程中可能会发生机器故障或人为误操作，从而导致污染物进入氢气中，也会降低氢气的纯度。
3. 结构疏漏汽轮发电机中的氢气系统包括很多复杂的构件，如氢冷却器、油冷却器和油灰分离器等。
如果这些构件受损或存在裂缝，氢气就会从中逸出，并携带着其中的污染物质到发电机中，导致氢气纯度降低。
1. 降低发电机的效率氢冷发电机可以提高效率和性能，但是，如果氢气的纯度过低，就会降低发电机的效率。
这是因为氢气中的杂质会影响氢气的流动和热传递性能，从而影响发电机的额定容量和维持的时间。
2. 损坏发电机的重要部件氢气中的杂质在流动过程中会与设备中的主要部件相互作用，导致氢冷却器、油冷却器、油灰分离器等部件的损坏。
这会导致设备的故障和维修费用的提高。
氢气的制造需要使用高质量的烃类物质。
因此，选择更好的供应商和优质的原材料可以确保氢气的高纯度。
2. 定期维护设备发生漏损和泄露的构件需要及时维修和更换。
这些构件包括氢冷却器、油冷却器、油灰分离器等。
此外，为了确保系统的高效运行，除氧器、过滤器、压缩机等设备都需要定期清洗和维护。
3. 监控氢气系统通过定期监测氢气系统的氢气纯度、压力和流量等参数，及时发现问题，可以在故障发生之前采取措施，从而确保发电机的长期稳定运行。
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施随着节能减排政策的推广和环保意识的普及，氢气冷却汽轮发电机系统逐渐成为发电企业的首选。
然而，在使用氢气作为冷却介质时，纯度低往往会影响到设备的稳定运行和寿命，同时还会增加设备的维护成本和安全隐患。
为此，本文将重点分析汽轮发电机氢气纯度低产生的原因，及如何采取有效措施来解决这一问题。
一、氢气纯度低的原因1. 存储容器材质和密封性差：氢气纯度低的一个主要原因就是存储容器的材质和密封性差。
一些低成本的容器材质，例如金属或塑料，外观装饰性很高，但是它们的气密性一般较差，容易造成氢气的泄漏，因此最好使用不透气性好的高密封材质来加强容器的气密性。
2. 氢气进入系统前的处理不当：在氢气进入汽轮发电机系统之前，需要进行一系列的处理，包括去油、去水、去杂质等。
如果这些操作不当，会使氢气的纯度降低。
在严格控制操作过程中，可以采用专业的处理设备，如油水分离器、过滤器、纯化器等，以确保氢气纯度的稳定性。
3. 使用时间过长：氢气纯度低的另一个原因是存放时间过长。
由于长时间未使用，氢气很容易受到空气氧化、混合和腐蚀等影响，从而导致氢气纯度的降低。
在充气后需要及时使用，对于使用时间过久的氢气，建议重新更换。
1. 修改容器材料：如果存储容器的材质和气密性不足，可以考虑更换高密封材料的容器，同时尽量减少容器的接头管路，以降低可能泄漏的环节。
2. 规范操作流程：规范密封容器的充氢、放氢和封存等操作流程，避免孔口留有废气，以防止空气进入氢气中，影响纯度。
3. 使用专业气体处理设备：4. 及时更换氢气：及时更换氢气，尽量缩短氢气存放时间，避免氢气在存放过程中纯度被降低。
5. 多元措施兼顾：要从多个方面入手，系统综合运用上述措施，综合提高氢气纯度水平，从而保障设备的正常运行。
总之，汽轮发电机氢气纯度低是一个非常危险的现象，会对设备的稳定性和寿命造成很大的影响。
因此，必须注意氢气的质量，采用专业的措施加强氢气的处理和管理，以确保设备的安全运行。
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施
氢气纯度低的原因有很多，主要包括以下几点：
1. 氢气产生过程中的杂质：在制备氢气的过程中，可能会受到来自原料气体、催化
剂和反应器等方面的污染，导致氢气纯度降低。
比如氢气生产设备的腐蚀，管道老化、气
体吸湿等。
3. 氢气净化设备故障：在氢气生产过程中，往往会设置净化设备，如吸附剂、催化
剂等，用于去除杂质。
如果这些设备发生故障或失效，也可能导致氢气纯度降低。
针对氢气纯度低的问题，可以采取以下处理措施：
1. 检查和维修设备：定期检查和维护氢气生产设备、存储设备和输送设备，确保其
正常运行，避免因设备老化、漏气等问题导致氢气纯度下降。
2. 清洁和更换管道、容器等设备：定期清洁和更换与氢气接触的管道、容器等设备，避免其积累污垢和杂质，保持氢气的纯净。
3. 加强氢气的净化处理：采用吸附剂、催化剂等净化设备，有效去除氢气中的杂质，提高氢气纯度。
4. 控制原料气体的质量：选择合适的原料气体，并加强对原料气体的质量控制，避
免污染物进入氢气产生过程。
5. 优化氢气生产工艺：根据实际情况，优化氢气生产工艺，提高氢气的产率和纯
度。
在处理氢气纯度低的过程中，需要注意安全问题。
氢气具有易燃易爆的特性，需要采
取相应的安全措施，如加强通风和排气系统的设计，设置气体泄漏报警系统等，确保操作
人员和设备的安全。
针对汽轮发电机氢气纯度低的问题，我们可以通过检查和维修设备、清洁和更换设备、加强净化处理、控制原料气体质量和优化生产工艺等措施来解决。
还需要注意安全问题，
确保操作人员和设备的安全。
20090917_2氢气纯度分析及措施
#2发电机氢气纯度原因分析二〇〇九年八月初运行人员发现#2发电机密封油箱补油频繁，补油周期由原来的18个小时降至1小时左右，经初步分析为密封瓦磨损引起，运行中无法处理，但密封油系统异常对#2发电机氢气纯度影响较大，造成#2发电机氢气纯度多次出现偏低异常。
运行人员多次排污后，效果仍不很明显，运行中氢气纯度仍无法稳定在96%以上。
导致#2发电机氢气纯度不合格。
一、氢气纯度不合格原因分析：1、发电机密封油中含水超标。
由于密封油油源取自汽轮机润滑油系统，在汽轮机运行中，由于各方面的原因，造成轴封蒸汽进入轴承油室，凝结成水进入油中。
含有较高水分的油在密封瓦中蒸发进入氢气内。
2、发电机变负荷或低负荷运行过程中，氢气冷却器冷却水量调整控制不当或冷却水温过低，流量过大，导致氢温过低产生凝露。
内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏也可能导致机内氢气湿度增大。
3、运行人员定期工作不到位，未按规定进行排污排油水，造成油水长期沉积在发电机氢气系统内蒸发，影响氢气湿度升高。
4、发电机大修后油档回装间隙精度密不够，封瓦安装质量不过关，造成间隙过大等，易造成密封油进入发电机。
5、平衡阀或差压阀调节精度未达到设计值，跟踪灵敏能和调节范围不高，若油中含有杂质、水分等，则极易造成2阀卡涩，工作失常。
6、氢气纯度表故障，测量回路不正常。
二、氢气纯度偏低的应对措施：1、从氢气质量源头抓起，保证制氢站补向发电机的氢气纯度和湿度达到要求，干燥器能正常投入，确保进入储氢罐的氢气湿度，常压下湿度不大于2g／m3，露点≤－50℃。
2、保证发电机氢气除湿机正常投运。
3、使轴封系统经常处于最佳状态下运行，防止密封油带水，既要保持汽轮机真空不受影响，又要不让轴封蒸汽进入油中。
4、控制发电机的运行风温和水温，一般进风温度35～40℃，内冷水温42±3℃。
机组启动时，为防止机内湿度过高，氢气冷却器冷却水先不投入运行，机组并网带初始负荷再投入氢冷器自动调节装臵，以避免低温状态下氢气凝露。
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施
#2汽轮发电机氢气纯度低分析及处理措施一、氢气纯度低的原因1、生产工艺不合理氢气可以通过电解水、蒸汽重整、天然气重整、甲醇水蒸气重整等工艺制备，其中各种工艺的制氢纯度不同。
如果生产工艺不合理，例如电解水制氢时电位过高、阳极催化剂失活等，都会影响制氢纯度。
2、氢气储存不当氢气的储存方式有压缩、液化、吸附等多种方式。
如果氢气在储存、运输或使用过程中受到污染或杂质的干扰，也会影响氢气的纯度。
3、设备使用不当氢气制备和储存设备的使用寿命有限，如果设备老化或出现损坏，例如催化剂失活、膜分离器堵塞等，也会影响氢气的纯度。
1、影响氢能使用效果低纯度的氢气会使燃烧效率降低，减少能量输出，降低氢能的使用效率和经济效益。
2、加速设备损坏氢气中的杂质、水气等会与金属材料反应，产生腐蚀和风化，从而加速设备损坏，降低设备使用寿命。
3、安全隐患氢气具有易燃、易爆、高压等危险性，如果氢气的纯度低，会使氢气的燃烧性质增加，从而增加安全隐患。
1、选择合理的氢气生产工艺针对目前存在的工艺问题，需加强研究和改进，通过改善生产工艺来提高氢气的纯度。
2、严格控制氢气储存和运输过程在氢气的储存、运输和使用过程中，需加强管理，严格按照规定的操作流程进行，确保氢气不受到污染和干扰，保证氢气的纯度。
3、检测氢气纯度，及时处理问题定期检测氢气纯度，发现问题及时处理，避免造成不必要的损失。
4、使用高效的氢气纯化器在氢气制备过程中，可使用高效的氢气纯化器进行纯化和去除杂质，确保制得高纯度的氢气。
综上所述，加强氢气制备、储存和使用的管理和控制，采取有效的措施确保氢气的高纯度，才能更好地促进氢能作为未来清洁能源的发展。
氢气纯度降低的原因
氢气纯度降低的原因1.气体混杂：氢气常常与其他气体混合在一起。
例如，在生产氢气的过程中，会生成一些杂质气体，例如空气中的氮气、氧气，或者其他生产过程中产生的气体，比如二氧化碳、甲烷等。
这些杂质气体会降低氢气的纯度。
2.吸附杂质：氢气常常会与含有杂质的固体接触，在此过程中发生吸附。
例如，氢气容易被金属氧化物吸附，这会导致氢气的纯度下降。
这种吸附现象可以通过使用适当的材料避免或减少。
3.水分：水分是氢气中最常见的杂质之一、水分会导致氢气的纯度下降，并在一些情况下产生不利的化学反应。
因此，在氢气储存、输送和使用的过程中，必须尽量避免水分的存在。
4.过程中的化学反应：在一些情况下，氢气会参与化学反应，导致氢气的纯度降低。
例如，氢气与氧气反应会产生水蒸气，从而导致氢气中的水分增加。
此外，氢气还常常与其他化学物质发生反应，生成含有杂质的化合物。
5.氢气生产过程中的不纯度：在一些氢气生产过程中，由于技术限制或设备问题，无法完全去除氢气中的杂质。
这可能会导致氢气的纯度降低。
6.氢气储存和输送过程中的泄漏：在氢气储存和输送过程中，由于设备老化、材料破裂或操作错误，氢气可能会泄露。
泄露的氢气会与周围的空气混合，导致氢气的纯度降低。
为了提高氢气的纯度，可以采取以下措施：1.使用合适的氢气生产工艺和设备，以最大程度地减少杂质的生成。
这可能涉及到改进现有的工艺或引入新的工艺。
2.使用合适的气体净化技术，如吸附剂或膜分离，以去除氢气中的杂质。
吸附剂和膜分离可以选择性地去除不同的气体成分。
3.采取合适的储存和输送方法，以避免氢气泄漏。
这可能涉及到使用适当的密封材料、监测设备和安全措施。
4.对生产和使用过程进行严格的监控和控制，以确保氢气在整个过程中保持高纯度。
这可能涉及到使用适当的传感器和仪器，并制定相关的操作流程和标准。
总结起来，氢气纯度降低的原因包括气体混杂、吸附杂质、水分、化学反应、生产过程中的不纯度以及储存和输送过程中的泄漏。
GE 9F燃机发电机氢气纯度下降原因分析及对策
GE 9F燃机发电机氢气纯度下降原因分析及对策GE 9F燃机发电机是一种高效、可靠的发电设备，广泛应用于电厂、工厂和其他工业领域。
近年来，一些使用GE 9F燃机发电机的企业发现，氢气纯度出现下降的问题，导致设备运行不稳定，甚至出现故障。
为了解决这一问题，本文将对GE 9F燃机发电机氢气纯度下降的原因进行分析，并提出相应的对策。
一、氢气纯度下降的原因分析1. 氢气制备设备故障GE 9F燃机发电机使用氢气作为燃料，氢气纯度对设备的运行稳定性和效率有着重要影响。
氢气制备设备的故障或老化可能是导致氢气纯度下降的主要原因之一。
如果制备设备的催化剂老化或损坏，将导致氢气纯度下降。
2. 氢气储存设备漏气氢气储存设备是保证氢气纯度的关键环节，如果储存设备存在漏气情况，会导致氢气纯度下降。
设备的老化、损坏或者操作不当都可能会导致氢气储存设备的漏气问题。
3. 外部环境影响氢气作为燃料，容易受外部环境的影响。
氢气的储存环境可能存在水分、杂质等，这些外部环境因素可能导致氢气纯度下降。
氢气输送管道、阀门等设备的老化或者外部损伤也会影响氢气的纯度。
4. 运行参数调整不当GE 9F燃机发电机的运行参数对氢气纯度有着直接的影响，如果运行参数调整不当或者设备操作不当，都可能导致氢气纯度下降。
5. 周期性维护不足设备的老化、损坏等问题通常需要进行周期性的维护和检查，如果维护不足，将导致设备性能下降，氢气纯度也会受到影响。
二、对策建议1. 定期维护氢气制备设备对氢气制备设备进行定期的检查和维护非常重要。
一方面可以确保设备的正常运行，另一方面也可以及时发现并解决设备的故障问题。
2. 定期检测氢气储存设备对氢气储存设备进行定期的检测，确保设备的密封性和完整性。
如果发现漏气问题，要及时进行维修和更换。
3. 加强环境监控和管理设备周围的环境监控和管理非常重要，要做好防水、防潮、防尘等工作，确保氢气的纯度受到外部环境的干扰。
5. 加强维护管理制定科学的维护计划，加强对设备的维护管理。
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影响天然气制氢装置氢气纯度分析
作者：曹春边立贵
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第02期
摘要：随着地球的各种不可再生的能源开发，新能源的开发显得尤为的重要。
太阳能的开发，潮汐能的开发，风能的开发，还有氢能源的开发。
而太阳、潮汐、风的能源都在大自然中，我们是可以直接去获取的，唯独有氢能源是需要我们人类自己去通过技术手段来提取的。
于是我们研发了天然气制氢装置用以生产氢气，但是尽管天然气制氢装置已经成熟，仍然还是有着各种问题，比如怎样提高氢气的浓度，操作时怎样才能确保氢气的浓度。
以下是笔者对影响天然气制氢装置氢气纯度进行分析，仅供参考。
关键词：制造氢气；纯度影响因素；纯度分析；优化调整
1 天然气制氢装置
1.1 天然气制氢装置概述
天然气制氢装置主要是以天然气，石脑油和干气为原料的轻烃水蒸气转化法为工艺路线，通过一系列的技术手段如：原料精制，预转化，转化，高温变换和变压吸附等等将原料变为氢气的一种新建装置。
这种制氢装置代表着当今世界上比较先进的制氢技术的水平。
1.2 天然气制氢装置工作原理
先将原料气体天然气进行净化，借助一定的压力、风速和温度还有催化剂、脱硫剂还有脱氯剂的作用，把天然气中的氯化物还有硫化物脱离出来，净化后的天然气中，在催化剂的作用下发生一系列的裂解反应，以及化学反应生成了氢气和甲烷，在催化剂的作用下甲烷与水蒸气反应，变成了一氧化碳还有氢气，而一氧化碳不够稳定，因为催化剂的缘故与水蒸气进行反应，最后生成氢气和二氧化碳。
最后通过PSA（变压吸附）将反应后生成的最终气体混合物进行分离提纯，利用各种气体分子的吸附顺序不一样进行氢气的提纯。
最后将氢气放进氢气专用的容器中进行储存以及利用。
1.3 天然气制氢装置的工艺过程
利用转化炉、顶烧炉、侧烧炉、梯台炉、底烧炉等锅炉得到二氧化碳和氢气的混合气体，再利用二氧化碳和氢气之间吸附顺序的不同，运用变压吸附（PSA）原理，分子筛对于二氧化碳的吸附力大于氢氣的吸附力，通过压缩机和反应器的变压吸附，使得二氧化碳和氢气进行分离，由此得到纯净的氢气。
2 氢气纯度的影响因素
2.1脱硫反应和脱氯反应未进行完全
在天然气制氢装置中第一步就是进行脱硫反应和脱氯反应，用以清除掉原料气体中硫化物以及氯化物。
而氢气的纯度也受脱硫反应和脱氯反应的影响，因为利用天然气制氢装置制造氢气的过程中，每一阶段催化反应的催化剂都起到不一样的作用，一但第一步的反应没有到位，后面就再也清除不掉天然气中的硫化物和氯化物，进而氢气的纯度就会受到大幅度的影响。
2.2 生成二氧化碳的反应未进行完全
天然气制造氢气的第一步进行完成后，要进行第二部分的反应，将混合气体中的甲烷通过催化剂的作用下和水蒸气进行反应，生成了一氧化碳，而一氧化碳并不是最终的产物，因为一氧化碳属于有毒气体而且不好分离，于是一氧化碳与水蒸气在催化剂的催化作用下，变成了二氧化碳。
就这两种气体而言，二氧化碳更加容易从氢气中分离出来，并且也能得到更多的氢气，但是如果二氧化碳并未生成完全，而由一氧化碳与氢气进行分离提纯的话无疑增加了提纯的难度也意味着氢气的纯度会受到影响。
2.3 装置的清洁
因为制氢装置的复杂以及反应特性会知道每次制氢后装置都会被污染，而这个时候我们应该通过控制好碱液的密度，或者提高装置的负荷，以及定期清洗电解槽，还有锅炉的清洗等一系列的措施来提高氢气的纯度，因为反应过后会有各种残留物留在各大反应堆，这样无疑给下一次的制氢过程制造了麻烦，而且也会因此而影响效率。
3 优化调整和操作
3.1 改变氢气的分离提纯方法
现在普遍使用的氢气提纯法是我们上文中提到的变压吸附法，这种方法具有产品的纯度高，能源消耗低，工艺流程简单等优点，但是因为生产规模的不断扩大，原本的制氢装置已经不足以满足生产的需求，需要对制氢装置进行改造升级，通过对原材料，催化剂以及设备改造的计算，将优化改造的方向更进一步的确定。
3.2 对锅炉进行改造
在上文我们讲到了制氢装置的关键核心就在于几个锅炉中进行的反应，而通过改造锅炉中的关键位置无疑能起到很好的作用，将锅炉改造后也能使锅炉的转化率得到显著地提升，从而使得氢气的转化效率也能得到提高。
3.3 寻找更加简便的工作原理
虽然这个工作原理比较简便，但是因为锅炉的存在容易发生安全事故，因为不论是氢气还是一氧化碳都是可燃性的气体，稍有不慎就会造成重大的事故，而且反应中产生的硫化物、氯化物以及一氧化碳都是有毒物质，也容易造成安全问题。
4 总结
在当前的社会越来越多的人重视绿色环保，而氢气则是少数的绿色能源之一，所以如何取用氢能源则成为了当前人们的重要问题。
所幸我们已经想到了通过天然气来制造氢气，并且这一项技术已经发展成熟了。
但是我们并不能因此就得意忘形，因为我们还需要想办法提升氢气的纯度，以及如何简化这一系列的操作过程，使其不再繁冗，并且更加的安全。
这样也能使氢气更好的被制造出来，也就意味着我们能更好的利用氢能源。
参考文献：
[1]张云洁，李金英.天然气制氢工艺现状及发展[J].广州化工，2012，40（13）：41-42.
[2]叶京，张占群.国外天然气制氢技术研究[J].石化技术，2004（01）：50-52+57.。