焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对

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焦化汽油加氢精制过程中存在的问题与对策

焦化汽油加氢精制过程中存在的问题与对策

焦化汽油加氢精制过程中存在的问题与对策广州分公司加氢精制装置在处理焦化汽油的过程中,一直被两方面的问题所困扰:一是催化剂的活性下降快,装置在处理其他原料油的工况下装置催化剂使用周期都可以达到6a 甚至更长,但是在处理焦化汽油后,催化剂的使用周期只有1—2a。

频繁的更换催化剂严重的影响了装置的经济效益;二是装置反应器床层压降升高得很快,在处理焦化汽油3-6 个月后装置就由于反应器压降达到指标上限而被迫停工。

通过对同类装置的调研发现,在焦化汽油加氢精制过程中都不同程度的存在反应器压力降升高过快的现象。

那么焦化汽油加氢精制到底存在哪些特殊性,又是那些特殊性造成了反应器压力降的快速升高就成为本研究探讨的主要内容。

1 生产中出现的问题1.1 广州分公司的问题广州分公司加氢精制装置处理焦化汽油作为乙烯原料,反应床层压力降快速升高,在2003-2005年期间由于压力降问题停工六次,对装置的平稳生产影响很大。

另外在压力降升高的过程中伴随着催化剂活性的下降,往往在压力降达到指标上限时伴随着产品质量下降。

其中在2003年12 月的撇头过程中发现,由于停工前的压力降较高,导致反应器内支撑梁弯曲变形,有两根出现裂纹,所以按照设备部门的意见将反映其床层压力降的指标修改为不超过0.3Mpa。

表1为处理焦化汽油后的催化剂分析情况。

表 1 待生剂 RN-10 催化剂分析结果 项目 上部剂 中部剂 下部剂指标压碎强度 /N -1 mm -1 2426 28 < 18.0w (硫) ,% 7.37.7 7.5 w (硫) ,% 5.55.1 3.8 w ( WO 3) % 21.421.5 21.4 < 26.0 w (NiO) ,% 2.12.1 2.1 w (SiO 2) ,% 6.56.97.9 w (As 2O 3) ,% 0.280.24 0.19 比表面积 /m 2 -1 2.g-1 101 103 104< 100孔容/ml.g -1 0.18 0.18 0.20< 0.25 带碳催化剂的含量,去掉杂质后催化剂金属含量为;w (W 3O 27.0 %, w (NiO ) 2.7 %从分析数据看出该催化剂的金属组分损失较大, 这就说明催化剂上的 活性组分减少, 同时孔容变小了许多, 导致反应物与催化剂接触面积 下降,这都直接反映在催化剂的活性下降上。

制氢开工过程中难点分析及对策

制氢开工过程中难点分析及对策

制氢开工过程中难点分析及对策制氢装置为气体进料装置,所用的原料及产品气均为易燃易爆气体,且生产过程中工况比较苛刻,属高温中压型装置,开工过程中,存在以下控制难点,下面就分别阐述如下并给出相应对策以供参考:一、联动试车过程1、烘炉煮炉过程中蒸汽的配入制氢烘炉煮炉过程中,由于自产中压蒸汽不合格,不能配入系统,故须引管网3.5MPa 中压蒸汽配入转化炉进行升温,配入过程中,可能出现以下几种情况:①暖管不够造成中压蒸汽水击②暖管不够造成中压蒸汽冷凝水进入转化炉下集气管浸泡耐火浇注料层③由于系统已经建立氮气循环,如果操作不当,配入过猛过快容易造成蒸汽顶氮气的现象发生,造成压缩机出口憋压,破坏系统循环,严重影响以后工序的进行。

对策:对于第一、二种情况,比较简单,在配入蒸汽之前,一定要逐段暖管,暖管合格后方可将中压蒸汽向后引,同时放净管内存水,防止蒸汽冷凝水进入转化炉,即可避免,对于第三种情况则需派专人监督,操作过程种开关阀门一定要缓慢进行,同时将压缩机二返一阀门打自动,并设定合适的压力值,以防止出口憋压。

一旦发生上述的三种情况,应迅速关小中压蒸汽入装置阀门,待问题排除后方可再次引入中压蒸汽。

2、中压锅炉煮炉过程的控制中压锅炉煮炉过程中,由于自产蒸汽不合格,必须进行放空,同时要通过放空开度的大小来控制汽包的升压速度。

在不同的升压阶段可能会产生以下问题:①0~0.4MPa升压的过程中,汽包液位控制在最高可见液位,如果控制不当,将会造成高碱度的锅炉水冲入过热段中,造成过热段由于碱结晶堵塞过热段,严重影响锅炉的正常操作。

②各恒压阶段由于需要通过手阀手动控制汽包压力,存在控制准确度不足的问题,容易造成汽包压力的骤升骤降,造成汽包液位波动,破坏锅炉的正常操作。

③降压补水阶段,由于此时要大量排污,连排定排同时开启,容易造成汽包液位过低。

对策:对于第一、二种情况,要求操作过程中,升温、升压过程必须缓慢进行,由于过热蒸汽的压力和温度是对应的,控制汽包的升压速度就可以控制汽包的升温速度,所以,开关阀门的幅度一定要小,待压力稳定后再进行下一次开关阀门操作。

煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议

煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议

煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议煤气化制氢技术是一种将煤炭等碳质资源转化为氢气的高效能途径,对于实现清洁能源转型和减少温室气体排放具有重要意义。

然而,该技术在发展过程中面临着一些问题。

本文将重点探讨这些问题,并提出相关对策建议。

问题一:碳排放由于煤气化过程中碳的氧化生成了二氧化碳,该技术存在一定的碳排放问题。

如何有效减少碳排放,降低对环境的不良影响是当前亟待解决的问题。

对策建议一:碳捕获与储存技术引入碳捕获与储存技术可以有效地降低煤气化制氢过程中的碳排放量。

通过捕获二氧化碳并将其安全储存或利用,可以实现碳的闭环循环利用,减少对大气的排放。

对策建议二:开发新型煤气化反应剂研发新型煤气化反应剂,选择具有高效反应速率和选择性的催化剂,可以在一定程度上提高产氢效率并减少副产物的生成,从而减少碳排放。

问题二:能源消耗煤气化制氢过程需要大量的热能供应,这增加了能源的消耗,对可持续发展带来了一定的挑战。

如何降低能源消耗,提高制氢过程的能源利用效率是当前亟待解决的问题。

对策建议一:能源配置优化通过对能源配置的优化,合理选择能源供应方式和热能利用技术,可以降低能源消耗并提高能源利用效率。

例如,利用余热发电、充分利用内燃机烟气中的热量等方式,实现能源的高效利用。

对策建议二:技术改进与创新开展煤气化制氢技术的改进与创新,设计节能的反应器结构、优化工艺流程,并结合先进的控制技术,实现对制氢过程的精细调控,降低能源消耗。

问题三:产物处理煤气化制氢过程中产生的副产物,如一氧化碳、硫化物等会对环境和设备造成一定程度的污染和腐蚀,给后续的产物处理带来了一定的困难。

如何处理和利用这些副产物是当前亟待解决的问题。

对策建议一:副产物资源化利用优化煤气化制氢过程中的工艺参数以及产品分离纯化技术,实现对副产物的高效分离和回收利用。

例如,利用一氧化碳进行合成气的催化转化,将硫化物转化为有用的化学品等。

对策建议二:改善产物处理技术开发和改进高效、环保的产物处理技术,如将含硫废气进行脱硫处理,减少对设备的腐蚀和对环境的污染。

焦炉工艺难题解决方案及措施

焦炉工艺难题解决方案及措施

焦炉工艺难题解决方案及措施随着工业化进程的加快,焦炉作为冶金、化工等行业中不可或缺的设备,其工艺难题也逐渐凸显出来。

焦炉在生产过程中,会面临着诸多问题,比如热能利用率低、环境污染严重、设备故障频发等。

如何解决这些难题,提高焦炉的生产效率和环保水平,成为了当前焦炉行业亟待解决的问题。

本文将就焦炉工艺难题的解决方案及措施进行探讨。

一、热能利用率低的解决方案及措施。

热能利用率低是目前焦炉行业中普遍存在的问题。

在焦炉生产过程中,大量的热能会被浪费掉,导致能源资源的浪费和环境污染。

为了解决这一难题,可以采取以下措施:1. 优化燃烧系统,通过对焦炉燃烧系统进行优化设计,提高燃烧效率,减少能源的浪费。

2. 使用余热回收技术,将焦炉产生的余热进行回收利用,用于加热水或发电,提高热能的利用率。

3. 推广高效节能设备,引进高效的节能设备,如高效燃烧器、换热器等,减少能源消耗,提高热能利用率。

二、环境污染严重的解决方案及措施。

焦炉生产过程中会排放大量的废气、废水和固体废弃物,严重污染周围环境。

为了解决焦炉环境污染严重的问题,可以采取以下措施:1. 完善废气处理系统,对焦炉排放的废气进行有效处理,采用脱硫、脱硝、除尘等技术,减少大气污染物的排放。

2. 强化废水处理工艺,加强对焦炉废水的处理,采用生物处理、化学处理等技术,减少水体污染。

3. 加强固体废弃物处理,对焦炉产生的固体废弃物进行分类处理,采用资源化利用或安全填埋等方式,减少固体废弃物对环境的影响。

三、设备故障频发的解决方案及措施。

焦炉作为重要的生产设备,其设备故障频发会严重影响生产效率和安全生产。

为了解决焦炉设备故障频发的问题,可以采取以下措施:1. 加强设备维护管理,建立健全的设备维护管理制度,定期对焦炉设备进行检修和保养,提高设备的可靠性和稳定性。

2. 引进先进设备技术,更新焦炉设备,引进先进的设备技术,提高设备的性能和品质,减少故障发生的可能性。

3. 增加设备监测手段,加强对焦炉设备运行状态的监测,及时发现设备异常,采取相应的措施,避免设备故障的发生。

焦炉煤气净化过程中的问题与治理

焦炉煤气净化过程中的问题与治理

焦炉煤气净化过程中的问题与治理摘要:从系统、工艺以及设备等角度论述了焦炉煤气净化过程中容易出现的问题,并针对性的提出了解决措施。

关键词:焦炉煤气净化煤气作为燃料在使用前必须进行净化,其净化系统一般由冷凝鼓风、除油脱萘、脱硫、脱氰、脱氨和脱苯等工序组成,不同的净化工艺主要区别于脱硫和脱氨工艺上,无论选用何种工艺都必须保证所确定的煤气净化指标的要求,并尽可能保证最终产品质量好、价值高且投资省以及运行和管理费用低等,但目前大多工艺在运行中经常会出现系列问题导致其预期目标受到影响,对运行中经常出现的问题进行研究并针对性的解决具有非常现实的意义。

1 系统存在问题1.1 系统阻力增加在系统运行过程中若煤气流量超出设计能力则将会造成系统阻力骤然增加,压力达到一定值后则会引起鼓风机吸力不足,继而导致煤气输送困难,最终影响到焦炉煤气管内压力的稳定性和向外输送的效果等现象。

1.2 硫铵工段饱和器运行不正常目前焦炉煤气净化工艺中硫铵工段一般采用喷淋式饱和器回收氨工艺,但在运行过程中会出现煤气流量超出设计能力的现象,该现象将会导致饱和器内各项生产运行技术指标出现恶化,致使最终硫酸铵产品的外观颜色频繁变深的结果。

1.3 硫铵饱和器等设备发生腐蚀、泄漏随着系统运行时间的增长,硫铵饱和器等设备会发生腐蚀泄漏的现象,系统内容易发生腐蚀泄漏的部位主要有小母液泵和结晶泵进出口管道焊缝部位出现刀线腐蚀,管壁变薄;喷淋式饱和器本体出现内壁多出呈凹坑状腐蚀,焊口周围呈密集的海绵状孔隙;满流槽焊缝部位出现刀线腐蚀,木材出现蜂窝状腐蚀;母液储槽的木材和焊缝宜出现点蚀和泄漏;饱和器连接管道焊缝及焊趾周围木材宜腐蚀,焊口周围呈密集的海绵状孔隙等。

1.4 冷凝单元效果差大部分来自焦炉的荒煤气与焦油和氨水沿吸煤气管道进入气液分离器进行气液分离,分离以后荒煤气从上部排放后进入初冷器进行冷却,初冷器分为上下两段,冷却后的荒煤气由横管初冷器下部排放的煤气进入并联操作的电捕焦油器来将煤气中夹带的焦油除掉,除油后的煤气经鼓风机加压送入硫铵工段。

浅谈焦炉煤气制氢工艺

浅谈焦炉煤气制氢工艺

浅谈焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭在高温、缓慢干馏过程中产生的一种可燃性气体。

我国是焦炭产量最大的国家,2023年我国焦炭产量43142.6万t,依此计算,我国焦炉煤气产量是非常高的。

全国焦炭产能约有1/3在钢铁联合企业,2/3在独立焦化企业。

独立焦化企业富余的焦炉气曾因无法直接用于生产而被大量放散,放散量最高峰时曾达30km³/a。

焦炉煤气自2023年1月1日起实施的《焦化行业准入条件》修订版规定,焦化生产企业生产的焦炉煤气应全部回收利用,不得放散。

这给焦炉煤气的综合利用提供了有利的政策支持,也进一步推动了焦炉煤气制氢、甲醇等工业技术的发展。

炼焦过程中释放的焦炉煤气中富含氢气(55%左右),焦炉煤气制氢是目前可实现的大规模低成本高效率获得工业氢气的重要途径。

而我国晋、冀、豫几省是资源大省和焦化大省,氢源非常丰富,如何高效、合理地利用是关系环保、资源综合利用和节能减排的重大课题。

1、焦炉煤气制氢原理焦炉煤气制氢工序主要有:脱硫脱萘、压缩预处理、变压吸附制氢、脱氧干燥等。

其中焦炉煤气预处理系统为变温吸附(TSA),制氢系统为变压吸附(PSA),而氢气精制系统也为变温吸附(TSA),可用焦炉煤气制取99.999%的氢气。

吸附剂在常温高压下大量吸附原料气中除氢以外的杂质组分,然后降解杂质的分压使各种杂质得以解吸。

在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择组合工艺。

变温吸附的循环周期长、投资较大,但再生彻底,通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化;变压吸附的循环周期短,吸附剂利用率高,用量相对较少,不需要外加换热设备,广泛用于大气量、多组分气体的分离和提纯。

由于焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低,原料组分复杂并含有焦油、萘、硫、重烃等难以解吸的重组分,产品纯度要求高。

因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA干燥”流程。

2、主要生产过程焦炉煤气是炼焦的副产品,产率和组成因炼焦煤质量和焦化过程不同而有所差别,一般每吨干煤可生产焦炉煤气300~350m³(标准状态)。

煤制氢工艺的应用及改进措施

煤制氢工艺的应用及改进措施

以煤气化为龙头的多联产技术思路。

煤企不一定直接制氢,也可通过煤气化生成甲醇,再将其作为氢源进行输送。

“甲醇实际是很好的载氢体,可作为能源直接消费,也可进一步生成氢气。

除了减少碳排放,甲醇运输比直接送氢更便捷,能协助解决氢能储运难题,作为氢能经济的基础。

”一、煤制氢工艺路线气化技术的选择一般考虑以下几个因素:煤种煤质、煤气化最终产品、规模以及环境影响。

目前,广泛应用的煤气化技术有固定床气化、流化床气化及气流床气化。

1.固定床气化。

固定床气化技术是以蒸汽、氧气为气化剂,将固体燃料转化成煤气的过程。

代表性气化炉主要是碎煤加压气化炉。

碎煤加压气化炉是国内操作最稳定、技术最成熟的煤气化技术之一,具有煤种适应性广泛、合成气中富含CH4、副产品多、氧耗低、单炉生产能力低、占地面积大及废水处理费用高的特点。

2.流化床气化。

流化床气化最重要的特点是气化剂和固体燃料进入一个高温的颗粒流化床。

气体和燃料强烈混合,炉内各点温度非常均匀,故操作简单,只需控制好气化剂和燃料的比例即可。

代表性气化炉为UGAS气化炉,具有气化强度高、气化剂与燃料之间的传热传质效率高及产品气体热值高的特点。

3.气流床气化。

气流床气化使用极细的粉煤为原料,在气化炉内细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中,并随之并行流动,这种状态称为气流床。

气流床气化进料方式分为干法进料(干煤粉)及湿法进料(水煤浆)两种。

干煤粉气化代表性气化炉为Shell、WHG、SE-东方炉;水煤浆气化代表性气化炉为GE气化炉、四喷嘴炉。

气流床气化炉与其他气化炉相比,具有有效气成分高、单炉气化能力高、气化反应速度极快、废水量少、处理简单、环境友好的特点。

三种不同的气化技术成熟可靠,各有其优缺点。

在煤制氢工艺选择中,应综合考虑各方面因素,选择最佳的工艺。

二、煤制氢工艺的应用1.煤制氢技术的制氢方法。

煤气化过程是煤制氢生产的重要环节。

煤气化的过程是利用高温氧化煤、煤焦和气化器,由空气或氧气形成,然后将煤或煤焦转化为气体。

浅谈焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案

浅谈焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案

浅谈焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案摘要:随着现代社会市场经济快速发展,各领域中的竞争愈发激烈,要想有效提升化工企业经济效益,促使其在激烈的市场中稳占一席之地,就要加强对企业化工生产工艺的研究,积极研究工艺技术,及时发现工艺运行问题,提出切实可行的解决措施,进一步提升生产效率,获取更多的经济效益,为企业的健康、可持续发展提供有力保障。

本文以煤化工企业的焦炉煤气制氢工艺为研究对象,简要分析了焦炉煤气制氢工艺存在的问题,提出针对问题的焦炉煤气制氢工艺应对方法。

关键词:焦炉煤气制氢工艺;问题;应对方法焦炉煤气制氢工艺是煤炭化工企业的主要容易技术之一,在现代社会市场经济发展的过程中企业制氢工艺技术要求不断提升,如何在最大程度上提升工艺产量,获取更多的经济效益,是进一步推进企业发展的主要话题。

在实际过程中,为了更好发挥工艺效用,工作人员深入分析目前的焦炉煤气制氢工艺运行情况,及时发现其中存在的问题,比如:氧气设计问题、除油系统问题等。

之后,工作人员针对这些问题对焦炉煤气制氢工艺进行优化调整,分别从焦炉工作、油分离系统等角度进行控制,从而实现提质增产目标[1]。

一、焦炉煤气制氢工艺问题(一)焦炉煤气制氢工艺焦炉煤气制氢就是在焦炉制氢装置中,使用PSA技术提纯氢物质,其原理为:借助固体吸附剂选择气体,随着气压的下降促使气体的吸附特性降低,将气体混合物进行完全分离与恢复,从而在真空、非氢过程中完成对纯氢的提取,保证氢还原速率。

在实际过程中,主要工艺环节包括:(1)去除所供应气体的杂质,增加气体压力,去除杂质与高碳含量的纯净碳氢化合物;(2)通过气体供应去除吸收成分;(3)完成脱硫工艺;(4)借助PSA技术完成清洁任务,达成交付目标。

在焦炉煤气制氢工艺过程中,工作人员需要遵循技术参数为:(H2)≥99.9%,压力≥1.6MPa,温度≤50℃,且保证产出氢气产品质量符合规范要求(如表1)。

杂质O2COCO2H2OS/10-6≤30≤0.1≤10≤50≤0.1杂质C1————————M g/m³≤0.1————————表1 氢气产品的杂质要求1.工艺问题根据目前的焦炉煤气制氢运行实际情况,可以发现已经存在的工艺问题如下:(1)进料气体中的氧气设计条件不符合实际数据要求;在工艺装置预设计环节,工作人员需要根据实际数据设计进料气体中的O2参数,控制器参数为0.43%;但是在实际制氢工艺流程中,一些工作人员没有对该气体进行处理,且没有及时管控氧气含量高于3.6%的气体进行处理,从而产生潜在安全隐患。

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焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对
【摘要】:氢能是实现绿色可持续发展的重要载体,是世界能源变革发展的
重要方向。

氢能的制取、储运应用是保障氢能产业发展的重要推手,其中,氢气
的制取更是重中之重。

本文首先对焦炉煤气利用现状进行分析,然后介绍焦炉煤
气制氢基本原理及过程,最后结合实际,对焦炉煤气制氢中存在的问题及解决对
策展开探讨。

【关键词】:焦炉煤气;制氢工艺;问题和应对
引言
20世纪初期,我国的煤炭产业进入了高速发展的“黄金期”。

煤炭约占能源
消费中70%,占据我国能源消费的主体位置。

2020年《世界能源统计综述》显示2019年,世界煤炭总消耗157.86亿吨,仅我国的煤炭消耗量就高达81.67亿吨,占据世界总产量的51.7%。

据统计,2020年我国的一次能源消费中煤炭占比约58%,这一数字意味着在未来的一段时间内,煤炭仍然是我国一次能源消费的主体。

迫于全球气候压力,全球主要国家已就全球温室气体控制目标达成共识,也
均结介自身情况提出了碳中和发展的时间表,并出台了相应的政策支持氢能发展。

在2021年全国两会上,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告。

在这一背景下,氢能正逐步登上能源舞台的中央,并在全球能源新格局中扮演重要角色。


气的“制、储、运、用”将是氢能产业发展的重要方向。

氢气的廉价获取更是重
中之重,是氢能产业发展的根本,制氢的技术与成本在相当长一段时间内仍然是
亟待解决的问题。

1.焦炉煤气利用现状
焦炉煤气是钢铁工业或其他工厂煤炭碳化过程中重要的副产物,由H2
(55~60vol%)、CH4(23~27vol%),CO(5~8vol%),CO2(小于2vol%)和微量杂质(如H2S)等组成。

作为一种富含氢气的气体,近年来焦炉煤气的利用一直是人忙
研究的热点,这对炼钢行业的节能减排起着重要的作用。

一般情况下,焦炉煤气
可作为加热炉或钢厂的发电厂的燃料,在一些情况下,富余的焦炉煤气会被燃烧掉,甚至会直接被排放到空气中,造成了巨大的能源浪费和严重的环墟污染。


了从经济和环境两方面有效的利用焦炉煤气,焦炉煤气己经被用作生产增值产品
的原料,包括纯氢、甲醇、合成气和甲烷等。

2.焦炉煤气制氢概述
目前利用焦炉煤气制氢的方法主要有变压吸附和膜分离。

此外还有其它氢分
离技术,如低温分离和水合物形成被提出作为替代变压吸附和膜分离用于焦炉煤
气制氢。

变压吸附是一种能从焦炉煤气中有效分离出高纯度氢气的先进技术,并
且己经在商业上得到应用。

不同的吸附剂材料都可用于氢气回收,最常见的是碳
质材料,氧化铝或沸石。

变压吸附过程的缺点是能耗较高并且氢气产量低。

膜分
离法也是一种可供选择的从焦炉煤气中获得高纯氢气的技术。

膜分离法是一种压
力驱动工艺,具有操作简单、资金和运行成本低、能耗低等优点。

渗透物(通过
膜后获得的气流)可以由这些组分富集,而渗余物(不通过膜的气流)可以富集其
余剩下的组分。

膜技术中最重要的是膜反应器。

但制备合格的膜反应器需要高超
的制造工艺,这对大规模的工业应用是一个巨大的挑战。

同时变压吸附和膜分离
过程需要对焦炉煤气进行完全的预处理过程,才能避免在使用过程中杂质(如H2S、焦油)的毒害作用,并且焦炉煤气中的其它组分没有得到利用,如甲烷,一氧化
碳等,这也是对资源的浪费。

煤气化制氢是当前环境下工业大规模制氢的首选方式之一。

其技术路线是通
过将原料煤在一定条件下气化,再经过净化、CO变换和分离提纯等处理,得到产
品氢气。

煤制氢技术具有原料低廉易获得、制氢成本低等优势。

马文杰等人「们对比
了小同技术路线制氢的综介技术经济评价及成本析,结果表明,煤/石油焦制氢
的成本为0.74元/立方米,重质油制氢成本为1.42元/立方米。

美国能源部对不
同规模、不同方案的制氢成本进行测算,也表明大规模制氢采用煤制氢更具有经
济介理性。

在环境环保以及新能源发展战略的推动下,煤制氢也必将迎来广阔的
发展前景。

该方法的显著缺点是能量转化率低,当前主流的冷煤气制氢法产氢效率小到60%,与蒸汽轮机组发电效率相比依然存在明显的劣势。

但在现有工艺条件下,通过煤气化、分离等工艺环节的优化对制氢效率的提高是有限度的。

因此,煤制氢效率的提升需要HyPr-RING煤制氢、氧载体煤白接化学链气化制氢以及超临界水煤气化制氢发电等新型技术路线的开发。

原料煤或者煤焦与载氧的气化剂,在一定温度、一定压力下进行化学反应制取氢气的过程称为煤气化制氢气过程。

以下以原料煤和水蒸气制氢为例,简述煤气化制氢过程如下:
(1)将煤与气化剂(水蒸气)在气化炉里气化生成水煤气;
(2)将水煤气通入除尘装置除去固体颗粒物;
(3)将去除固体颗粒物的水煤气通入脱硫装置进行脱硫得到纯净的水煤气;
(4)纯净水煤气进入转换器中制取氢气;
(5)通过变压吸附装置得到纯净的氢气。

煤气化制氢的工艺流程主要包括气化反应(得到水煤气)、净化反应(除尘、脱硫)、变换反应(制取氢气)、变压吸附(得到纯净氢气),其工艺流程图如图1所示:
图1 煤气化制氢工艺流程图
3.常见问题及应对方案
3.1冬季脱茶器再生难度较高
冬季脱蔡器再生过程中,蒸汽热吹处理后极易结冰,并且缓冲罐内部己被带进冷凝液,最终会弱化煤气压缩机应用状态,增加设备运行阻力,同时,吸附压力也会受到不利影响。

应对方案:氮气加热处理后,应用热氮气非间断吹扫,以此加快冬季脱蔡器再生速度。

3.2煤气压缩机一级排气压力较强
一级排气压力增强情况极易发生于试车阶段,此时,煤气压缩机出口压力在0.25-0.29MPa之间,待压力值接近0.35MPa后,极易出现一级安全阀起跳现象。

之所以会发生这一现象,主要受二级进气阀泄露影响。

应对方案:细致处理进气阀,适当降低或者及时更换进气阀垫。

3.3煤气压缩机进口压力较弱
受季节气温温差过大影响,冬季白天气温高于夜晚,煤气压缩机进口压力受夜晚低温影响不断降低,最后需要进行粗脱蔡器更换操作。

主要是因为再生过程中会因蒸汽结成将粗脱蔡器出口封闭。

应对方案:适当降低粗脱蔡器阀门点位置,以便更好的满足防水需要,保证出口顺畅度。

结语
高炉煤气、焦炉煤气管线通过采用优势互补、集中调度、高效机组优先、降低高炉煤气峰谷用量起伏、充分利用气柜谷吸峰吐能力和内利产出激励等措施,焦炉煤气实现100%利用,高炉煤气利用率提升至99.9%,区域内煤气系统更加高效益生产和高质量发展。

随着钢铁企业进人“微利时代”,加强区域合作已然成为应对资源瓶颈和环境压力的有效措施。

煤气平衡探究是在国家钢铁企业集群化背景下,对区域性煤气资源利用和管理的典型事例,对钢铁企业进一步挖潜降本具有重要意义。

参考文献
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