制氢技术问答
制氢技术问答精讲

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惠州炼油项目制氢装置技术问答
成分 CH4 C3H8 C5H12 H2 6.
组成(v%) 51.69 6.26 1.39 21.21
成分 C2H6 C4H10 N2 H2O
组成(v%) 16.51 2.89 0.04 0.00
尾气的工况、组成及去向? 尾气压力一般在 0.02MPa~0.05MPa,温度在 30℃左右,去往转化炉做燃料气。 成分 CH4 C3H8 i-C4H10 i-C5H12 n-C7H16 CO2 组成(v%) 13.01 0.769 0.058 0.135 0.129 48.422 成分 C2H6 n-C4H10 n-C5H12 n-C5H14 CO H2 组成(v%) 0.632 0.619 0.042 0.001 8.308 27.36
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惠州炼油项目制氢装置技术问答
应。如甲烷化反应:CO2+4H2→CH4+2H2O。 10. 氢气主要有哪些制造方法? 氢气制造包括两个过程,即含氢气体制造及氢气提纯。根据氢气的用途不同,采用 不同的制造工艺, 得到不同纯度的氢气。 制造含氢气体的原料, 目前主要是碳氢化合物, 包括固体(煤) 、液体(石油、水)及气体(天然气、炼厂气) 。水是制造氢气的另一种 重要原料,可以采用单独从水中制取氢气,如:电解水,也可以用水与碳氢化合物相结 合反应制得氢气。 (1)煤的高温干馏法:即煤在隔绝空气的条件下在焦炉中加热到 900~1000℃,得 到主要产物焦碳,同时,还副产许多炼焦化学产品,如煤焦油、粗苯、氨及焦炉气等。 焦炉气中含有大量氢气,一吨原料煤可得焦炉气(STP)为 300~350m3。焦炉气中氢气占 55~66%( v%)。焦炉气在 20 世纪 50 年代以前是获取氢气的主要来源之一。 (2)部分氧化法:它是以烃类(主要为渣油或焦炭)为原料制取含氢气体的方法之 一。烃类与水蒸汽反应可制得氢气。该反应为强吸热反应,反应所需热量采用由燃烧部 分原料供给,故称之为部分氧化法。当以天然气为原料时,加入不足量的氧气,使部分 甲烷燃烧为 CO2 和 H2O 并放出大量的热。 CH4+2O2=CO2+2H2O+1802 kJ。 在高温及水蒸汽存在下,CO2 及水蒸汽可与未燃烧的 CH4 反应,得到主要产物 CO 及 H2,燃烧所得 CO2 不多,反应为强吸热反应。 CH4+CO2=2CO+2H2-206kJ; CH4+H2O=CO+3H2-247 kJ; 综合上述两个反应式则:CH4+0.5O2→CO+2H2 (3)烃类水蒸汽转化法:该方法是在有催化剂存在下进行的,烃类与水蒸汽反应生 成 CO 和 H2。所用原料主要是天然气,亦可用炼厂气、丙烷、丁烷、液态烃、轻石脑 油和重整拔头油,其与水蒸气反应生成 CO 和 H2。或者先经过预转化反应把烃类分解 成甲烷,再与水蒸气反应生成 CO 和 H2。 (4)炼厂低浓度氢气回收:炼厂气来源于各石油加工过程,在石油炼制过程中副产 气中含有不同浓度氢气组分,如催化裂化、热裂化、焦化、加氢裂化及催化重整等过程 产生的含氢气体,经过提纯之后可得到氢气。
制氢站试题库

制氢站考试题一、填空题:1、我公司水电解制氢装置电解槽的电解液是,电解液浓度为。
答案:氢氧化钾溶液26-30%2、制氢设备所用的电解液只起的作用,理论上并不消耗,并不参与电解反应。
因此,不需要经常补碱。
另外电解液中还加入了千分之二的添加剂,其目的是对电极的活化起催化作用,改变电极表面状态,增加电极的电导率。
答案:催化剂五氧化二矾3、制氢装置正常运行时碱液循环流量为,工作压力为,槽温控制在。
答案:0.45-0.65m3/h; 3.2MPa; 85~90℃4、我公司制氢装置型号为CNDQ10/3.2,每小时氧气产量是,氢气产量是。
答案:10N m3; 5N m35、制氢设备氢气系统中,电解装置出口氢气纯度不低于,氧气纯度不低于。
干燥器出口露点。
答案:99.8%; 99.2%;小于-50℃6、我公司电解制氢装置由整流柜供给电解所需直流电源。
系统的额定电压为,额定电流为。
答案:56V; 820A7、我公司对于发电机氢气质量要:氢气纯度不应低于,含氧量不应超过,露点温度。
答案:96%; 2.0%; 0~-258、当电解装置处于运行状态并且系统压力高于1600KPa时,允许加水泵动作。
使用氢侧液位和氧侧液位的平均液位作为加水控制参数,当液位达到下限mm时,加水泵启动,开始补水;当液位达到上限mm 时,加水泵停止,停止补水。
答案:325; 3509、电解槽对原料水水质的要:电导率,氯离子含量,悬浮物。
答案:≤5μs/cm; <2mg/l; <1mg/l10、氢氧化钾具有强腐蚀性,在进行与碱液有关工作时应戴和。
答案:橡胶手套;防护眼镜11、制氢设备和储氢系统在检修之前,必须,放尽碱液,用,并经分析无易爆气体方可工作。
答案:排除部压力;氮气置换。
12、在设备正常运行的情况下,通常除盐水补往,碱液补往。
补水、补碱门不允许。
答案:氢气洗涤器;氧分离器;同时打开13、发电机上下和周围需要明火作业时,应测作业点及周围5米含氢量小于,明火工作时间长时,值班人员应到现场测一次,以免发生意外。
氢能产业百问百答

氢能产业百问百答(2022)碳中和资料库2022年3月目录Q1:氢是什么?Q2:大家常说的灰氢、滥蓝氢、绿氢指的是什么?Q3:每次提到碳中和总会提到氢,那什么叫做碳中和?Q4:氢气的安全性如何?Q5:氢能的产业链包含什么?Q6:制氢有哪些方法?Q7:什么叫做氢燃料电池?Q8:目前有哪些储氢方式?Q9:清气储存有什么难点?Q10:氢能源有哪些特点?Q11:什么叫做液氢?Q12:什么叫做固态氢?Q13:氢燃料电池主要应用于哪些领域?Q14:什么叫做加氢站?Q15:全国首个全商业化运营的加氢站在哪?Q16:什么叫做可再生氢气?Q17:什么叫做低碳氢?Q18:什么叫做清洁氢?Q19:加氢站的氢气来源有哪些?Q20:加氢站有哪些分类?Q21:加氢站系统有哪些核心装备?Q22:加氢站中成本占比最大的装备是什么?Q23:氢气压缩机有哪些分类?Q24:什么叫做储氢装置?Q25:储氢装置需要设置什么安全附件?Q26:储氢装置的切断阀有什么要求?Q27:影响我国氢气售价的最主要因素是什么?Q28:外供氢加氢站的建设成本构成?Q29:氢气爆炸的必备条件是什么?Q30:氢气爆炸的原理?Q31:氢能源在安全性上有什么优点?Q32:加氢站在设计过程中要注重哪些安全问题?Q33:《氢气使用安全技术规程》中规定,输入系统的氢气含氧量不得超过多少?Q34:《氢气使用安全技术规程》中规定,氮气置换法中氮气含氧量不得超过多少?Q35:氢气有毒吗?Q36:氢气的泄露与扩散速度如何?Q37:氢气输送过程容易发生哪些危险?Q38:氢的火焰是什么颜色的?Q39:我国目前储存氢能的方式有哪些?Q40:氢的运输方式有哪几种?Q41:什么叫做高压气态储氢,原理是什么?Q42:什么叫做低温液态储氢,原理是什么?Q43:什么叫做固态储氢,原理是什么?Q44:三种储氢方式的优缺点各是什么?Q45:高压气态储氢瓶有哪几种类型?Q46:加氢站内储气压力一般为多少?Q47:长输管道掺氢路线可行吗?Q48:我国储氢气瓶生产哪项关键材料需要进口?Q49:氢有哪些应用?Q50:什么叫做氢内燃机动力车?Q51:什么是氢燃料电池?其工作原理是什么?Q52:氢燃料电池的优点有什么?Q53:氢燃料电池与干电池、蓄电池的区别是什么?Q54:氢燃料电池车的工作原理是什么?Q55:目前氢燃料电池车有什么难点?Q56:氢燃料电池发动机包含哪些组成部件?Q57:最早的加氢站是?Q58:加氢站成本的影响因素有哪些?Q59:如何可以降低加氢站的运营成本?Q60:加氢站报建流程是什么?Q61:加氢站日常经营管理需要办理哪些手续?Q62:加氢站工作原理是什么?Q63:加氢站的三大核心设备是什么?Q64:加氢站用氢气压缩机的作用和分类?Q65:加氢站的建设意义是什么?Q66:氢能汽车分为哪几种?Q67:氢气的燃点是多少?Q68:气态氢如何储存?Q69:运输气态氢有哪些方式?Q70:什么叫氢气长管拖车?Q71:高压储氢容器有哪些种类?Q72:气氢的储存目前有哪些难点?Q73:高压储氢技术有哪些分类?Q74:高压储氢技术有哪些代表性公司?Q75:中国加氢站氢气售价价格组成中,氢气生产运输成本占多少?Q76:运氢成本下降路径?Q77:什么叫做液氢?Q78:液氢主要应用在哪些地方?Q79:液氢产业民用领域标准有哪些?Q80:液氢生产的难度在于哪几个方面?Q81:什么情况下会造成液氢的损失?Q82:液氢怎么储存?Q83:液氢加注的方法是什么?Q84:液态氢气储罐的组成是什么?Q85:液氢的输送方式是什么?Q86:液氢运输过程中的关键设备是什么?Q87:氢气有哪些制取方法?Q 88:灰氢、绿氢、蓝氢从制备环节的区别是什么?Q89:电解水制氢的原理是什么?Q90:化石原料制氢的原理是什么?Q91:我国各种制氢技术的成本有多高?Q92:电费占电解水制氢比例是多少?Q93:哪一种电解水制氢与风电光伏匹配?Q94:为什么越过电网就近电制氢不可行?Q95:天然气制氢在什么条件下比煤制氢便宜?Q96:天然气水蒸气重整制氢燃料占生产成本比例如何?Q97:碳价达到什么水平时灰氢与绿氢成本可以持平?Q98:长管拖车运氢适用于哪种运输场景?Q99:3年来国内一共卖出多少辆氢燃料电池汽车?Q100:天然气管道掺氢的安全比例是多少?Q101:目前最成熟的氢气储运技术是什么?Q102:我国目前终端氢价是多少?Q103:加氢站投资成本有多高?Q104:我国的氢源结构是什么样的?Q105:加氢站内储气压力一般为多少?Q106:加氢站是否有噪音和空气污染?Q1:氢是什么?A:氢气,化学式为H₂,分子量为2.01588,常温常压下,是一种极易燃烧的气体。
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。
制氢题库——精选推荐

制氢题库制氢车间副班长⼀、⼯艺操作知识初级:1.制氢装置由荒煤⽓脱氨脱⽔、压缩机、 CO变换、和VPSA四⼤部分组成。
2.荒煤⽓脱氨是煤⽓从脱氨塔下部进⼊,洗氨⽔从塔中部进⼊,软⽔从塔上部进⼊与煤⽓逆向接触、煤⽓中的NH3被洗氨⽔吸收后,煤⽓从塔顶排出,洗氨⽔和软⽔吸收氨在塔底混合成富氨⽔,从塔底排出去。
3.变换反应时体积不变的反应,变换反应中增加CO和蒸汽量都有利于变换反应向正⽅向进⾏。
4.变换炉⼊⼝⽔煤⽓中H2S不能低于 100mg/m3 ,否则就要对⽔煤⽓中注硫。
5.在产品氢质量范围内,增⼤吸附时间,可以提⾼氢⽓回收率。
6.脱氨塔的内部件主要有⾼效导向浮阀塔盘、航天雾化器、除沫器三部分组成。
7.P2001AB泵的扬程 35 m、流量 35 m3/h、电机功率 11 KW , P2002AB泵的扬程 85 m、流量 15 m3/h、电机功率 7.5 KW 。
8.除盐⽔过滤器FI2001AB设计单台处理量 15 m3/h、设计压⼒ 0.6 MPa、设计温度 50 O C,过滤精度 20 µm,最⼤允许压降0.15MPa。
9.C2101润滑油加热器的功率是 12 KW,C2101曲轴箱油加热器处于⾃动位置,当油温度⼩于 20 O C,TISA502闭合运⾏;当油温度⼤于 30 O C,TISA502闭合停⽌;10.C2101压缩机润滑油过滤器压差要求⼩于0.1 MPa,过滤精度是0.01 mm。
11.制氢真空泵型号 CBF730泵转速 298r/min ,抽⽓速率 580m3/min 进⼝吸⽓压⼒ 20—110 KPA排⽓压⼒正常时 120KPa 最⼤135KPa 最⼤供⽔量 24m3/h 。
12.真空泵机组轴承温升不超过 35 度,实测温度最⾼不能超过 75 度。
13.C2102A变速机传递功率4100KW主动转速2985r/min从动转速9867r/min。
14.P2001AB泵的扬程 35 m、流量 35 m3/h、电机功率 11 KW , P2002AB泵的扬程 85 m、流量 15 m3/h、电机功率 7.5 KW 。
天然气制氢习题册

天然气制氢习题册一、填空题1、氢气是气体,分子式为,爆炸极限易燃,易爆,H2 4----74.2%2、转化气主要组成是:。
CO2 、CO 、CH43、PSA工段的吸附时间越长,产品气纯度,产品收率;每个吸附塔在一次循环过程中需经历___、____、___、、、____、____、____、___、____、几个步骤。
越低,越高;吸附、一均降、二均降、顺放、三均降、逆放、冲洗、三均升、二均升、一均升、终升4、脱硫槽将原料气中有机硫脱至0.2PPm5、原料气管线用氮气置换要求氧含量__。
≤0.5%6、输入系统的氢气含氧量不得超过__。
0.5%7、氢气系统运行时,不准,不准,不得___,严禁敲击、带压修理和紧固、超压、负压8、管道、阀门和水封装置冻结时,只能用加热解冻,严禁使用热水或蒸汽、明火烘烤9、设备、管道和阀门等连接点泄漏检查,可采用或,禁止____。
肥皂水、携带式可燃性气体防爆检测仪、使用明火10、不准在____排放氢气____ 必须通过放空管排放。
室内、吹洗置换,放空降压、-11、当氢气发生大量泄漏或积聚时,应立即__ 、不得进行____的一切操作。
切断气源,进行通风、;可能发生火花12、新安装或大修后的氢气系统、符合有关的检验要求,才能投入使用。
必须做耐压试验、清洗和气密试验13、氢气系统吹洗置换,一般可采用___置换法或____。
氮气(或其他惰性气体)、注水排气法氮气置换法应符合下列要求:(1)氮气中含氧量不得超过0.5%。
(2)置换必须彻底,防止死角末端残留余气。
(3)置换结束,系统内氧或氢的含量必须连续三次分析合格。
15、氢气系统动火检修,必须保证系统内部和动火区域氢气的最高含量不超过0.4%16、防止明火和其他激发能源。
禁止使用___、、、等一切产生明火、高温的工具与热物体;不得携带进入禁火区;选用铜质或铍铜合金工具;穿棉质工作服的防静电鞋。
电炉、电钻、火炉、喷灯、火种17、操作工六严格:、、、、、。
制氢装置工程师:加氢精制题库三

制氢装置工程师:加氢精制题库三IO1填空题加氢在改变操作条件下,提降温提降量的原则是先提量后提温,先()。
答案:降量后降温(江南博哥)102、填空题保持较高的循环氢纯度,有利于保证较高的氢分压,促进加氢反应进行,同时还可以减少油品在催化剂表面缩合结焦,起到保护()作用。
答案:催化剂表面103、单选压力表盘上划红线指出()。
A.压力表使用极限值B.最大工作压力C.最低工作压力D.工人平均值答案:B104、填空题催化剂干燥过程中,床层最高点为();干燥介质是();气剂比在压缩机能达到范围越大越好。
答案:干燥温度,氮气105、单选我装置加氢精制选用催化剂是()。
A.FH—5B.RN—1C.481—3答案:B106、问答题氢油比对加氢反应过程有何影响?答案:提高氢油比,也是提高氢分压,有利于加氢反应,可减缓催化剂上生成速率,有利于导出反应热,避免或减小床层温升(甚至超温),但是氢油比过大时,将会影响装置的处理量,增加能耗,不利于提高装置经济效益。
特别强调指出,装置不允许在低于设计的氢油比下长期操作,那样会导致催化剂迅速失活。
107、问答题分储顶温度过高或过低有什么害处?答案:塔顶温度是控制塔顶拔头油干点的主要操作参数。
塔顶温度过低,将不能拔出所有轻组分,造成塔内负荷增加,操作不稳;但是塔顶温度过高将使汽油干点不合格。
因此,过高的塔顶温度都是不适当的。
108、单选一般在热油泵停止运转1小时内所进行盘车的时间间隔为()。
A、5分钟B、10分钟G15分钟D、20分钟答案:C109、单选当泵的旋转方向不对时应联系()校正。
A.仪表工B机修C.钳工D用工答案:Dno、单选一般在热油泵停止运转1小时内所进行盘车的时间间隔为()。
A、5分钟B、10分钟C、15分钟D、20分钟答案:C111.单选可以提高加氢催化剂反应活性,降低反应苛刻度的操作是()。
A.注急冷氢B.提高反应温度C.提高循环氢量D.预硫化答案:D112.填空题柴油闪点的影响因素:分储塔进料温度变化;分储塔塔底温度变化;分储塔塔顶温度变化;分储塔塔底液位变化;分储塔进料组成变化;分储塔塔底汽提蒸汽量变化;();()。
电厂制氢岗位试题库

化学制氢岗位试题库一、 填空题1. 各种仪器设备的技术参数必须符合试验项目所规定的质量要求,这是取得准确可靠数据的基本保证。
2. 实验室能够提供合格的分析数据,基于两项保证条件:一是合格的实验设备,二是合格的分析人员,而后者尤为重要。
3. 我厂的能量转换过程是:化学能→热能→机械能→电能。
在这个过程中,水(蒸汽)的作用是传递热能。
4. 在热力发电厂中,由于汽水品质不良而引起的危害有结垢、腐蚀、积盐。
5. 每个装有药品的瓶子上均应有明显的标签,禁止使用没有标签的药品。
6. 用奥氏仪分析氢气纯度时,应先用KOH 吸收CO 2,再用焦性没食子酸吸收O 2,否则因为焦性没食子酸会吸收CO 2,造成分析结果错误。
7. 动火工作区域的空中含氢量>3×10-2时,不允许进行动火工作。
8. 氢和氧混合时,当W VH 2=5~95×10-2(即W VO 2=5~95×10-2)形成的气体为爆炸性气体;氢和空气混合时,当W VH 2=5~76×10(即W V 空气=24~95×10)形成的气体为爆炸性气体;9. 运行中的发电机有热量产生是因为存在铜损和铁损的原因。
发电机常用的冷却方式有空冷、氢冷、水冷几种。
10. #2制氢系统的系统工作压力 3.2MPa 。
11. 电解液中KOH (或NaOH )的作用是增加水导电性。
二、 问答题1. 化学车间的职责有那些?1)认真贯彻执行上级有关化学监督的各项规章制度和要求,制订本单位的实施细则和措施。
2)负责或指导取样化验,保证试验质量;正确处理补给水、凝结水、给水、炉水、循环水、疏水和内冷却水等;严格监督凝汽器、除氧器、锅炉的汽水和燃料的质量;负责新油和运行中的汽轮机油及变压器油等的质量检验与监督;指导或开展油的防劣和再生工作;及时反映设备系统中水、汽、油、气以及燃料等的质量状况;对违章和超标等情况要及时与值长和有关部门联系,妥善处理,必要时向专责人、总工程师以至上级单位汇报。
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制氢技术问答1、制氢技术问答原料部分14.适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些?15.蒸汽转化制氢原料选择原则有哪些?16.为什么不能轻易选用炼厂二次加工油做转化原料?17.是否有可用做制氢原料的二次加工油?18.轻油的族组成对转化过程产生哪些影响?19.自然气用做制氢原料对转化催化剂有什么要求?20.不含烯烃的各种炼厂气对转化催化剂有什么要求?21.用炼厂干气做制氢原料时如何进行预处理?22.各种轻油对转化催化剂有什么要求?原料部分14.适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些?答:适用于蒸汽转化的烃类原料大体分为气态烃和液态烃。
〔1〕气态烃包括自然气、液化石油气和各种炼厂气自然气一般包括油田伴生气和气田气。
自然气的主要成份是甲烷,以及少量乙烷、丙烷等低级烃类,含有肯定量的氮、二2、氧化碳等惰性气体和有害杂质硫化氢。
其中气田自然气是以甲烷为主,含微量杂质的气体。
液化石油气是由丙烷、丁烷为主要成份组成的烃类,来源有两种,一种是油田和自然气田伴生出来的自然液化气,另一种是炼油厂和石油化工厂产生的液化石油气。
炼厂气是指原油加工过程中副产的各种尾气,包括催化裂化气、焦化干气、催化重整气、热裂解气、高压加氢裂解尾气等。
各种炼厂气的组成改变较大,其中含有烯烃的炼厂气,不宜直接用作蒸汽转化制氢。
但经过彻底的烯烃脱除或加氢饱和处理,可以和不含烯烃的加氢干气一样,是很好的蒸汽转化制氢原料。
〔2〕液态烃包括直馏石脑油、抽余油、拨头油以及二次加工油直馏石脑油是原油常压蒸馏所得210℃以下的馏份。
比重一般为0.63~0.77,含硫量小于0.05%,石蜡烃含量较3、高,芳烃含量小于13%,烯烃含量小于1%。
用作制氢原料的抽余油一般是重整抽余油,即重整抽提芳烃之后剩下的部分。
抽余油干点一般在130~150℃,芳烃含量很少。
拨头油一般也是重整拨头油,一般都是C5以下的烃类。
二次加工油指经裂化、焦化、减粘等一系列二次加工处理重油得到的轻油。
这一类轻油一般不能直接用做制氢原料。
但经加氢处理后不含烯烃,干点小于100℃,比重较小的油,可以掺入直馏轻油做制氢原料或单独作为制氢原料,但一般需要经过试验评价才能确定。
15.蒸汽转化制氢原料选择原则有哪些?答:〔1〕首先选用不含烯烃、芳烃和环烷烃含量低的原料。
因为同碳数烃类积炭倾向为:烯烃>芳烃>环烷烃>烷烃;同碳数烃类的C/H值也基本是这个规律。
为削减积炭倾向,提高原料的单位产氢量而遵4、循这项原则。
一般要求原料中烯烃含量小于1%,芳烃含量小于13%,环烷烃含量小于36%。
〔2〕优先选用较轻的原料。
因为同族烃类积炭倾向随分子量增大而增大,C/H也随分子量增大而增大,为此,选用气态烃优于液态烃,轻组分液态烃优于重组分液态烃。
〔3〕优先选用低毒原料。
就脱硫而言,一般硫含量小于150ppm时,采纳钴钼加氢――ZnO脱硫就能到达硫含量小于0.5ppm;硫含量大于150ppm,就要先进行预脱硫后再进行钴钼加氢――ZnO脱硫,但这相应增加能耗、本钱和投资。
所以,应优先选用低硫原料。
氯、砷对催化剂毒害较大,一般不宜选用含氯、砷原料。
假如选用,则应设置脱氯、脱砷装置。
〔4〕就炼厂气制氢而言,往往可供选择的原料有几种,但数量都不多。
这种状况下应依据上述原则优先5、选用平均分子量小,含硫低的饱和烃类。
缺乏时补以分子量稍大的原料。
例如宽馏分重整装置稳定塔顶的液态烃数量很少,但却是很好的制氢原料。
又如炼油厂加氢干气也是很好的制氢原料。
假如将上述两种原料做燃料烧掉,而选用直馏轻油或抽余油做制氢原料则是极不合理的。
氢碳比与理论产气量的关系〔m3/kg〕H/C22.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0理论产氢量4.84.894.985.065.155.235.315.385.465.535.6016.为什么不能轻易选用炼厂二次加工油做转化原料?答:二次加工油是重油或渣油经过裂化、焦化、减粘等过程产生的轻油。
经过加氢处理后,比重、馏程、烯烃含量等性能指标与直馏轻油相近,可用作燃料油或石油化工的原料油,然而,要用6、做制氢原料则必需慎重。
很多厂家因使用二次油而造成转化催化剂毁坏。
缘由在于:〔1〕二次油中侧链烷烃所占比重较大。
〔2〕环烷烃较多。
〔3〕芳烃尤其是重芳烃较多。
〔4〕含有较多的胶质和重金属等杂质。
〔5〕加氢装置的加氢深度不够,硫、氮和烯烃等脱除不彻底。
以上这些因素易造成催化剂中毒和积炭,使催化剂失去活性,所以不能轻易选用于次加工油作为转化制氢原料。
17.是否有可用做制氢原料的二次加工油?答:二次加工油不能轻易用于制氢原料,但是经过深度加氢脱硫的轻质油是可以考虑选用的。
例如经过16.0MPa左右高压加氢裂化的轻质油品,反应温度和氢油比均高于一般加氢精制工艺,虽然仍属于二次加工油,但是加氢反应较彻底,油品中的硫、氯、氮化合物以及胶质脱除比较洁净。
芳烃和环烷烃也较少,7、其物化性能和直馏轻石脑油差不多。
一般状况下,选用干点小于70℃高压加氢二次油做制氢原料是没有问题的。
到目前为止,多家制氢都有胜利使用加氢裂化轻石脑油作为制氢原料的先例。
假如轻油的干点和比重较高,则必需通过油品评价试验,选择相应的工艺条件来确定能否用作制氢原料。
选用二次加工油肯定要实行谨慎的看法。
目前国内有几个厂选用二次加工油作制氢原料,一般都经过中石化齐鲁分公司讨论院的严格测试和评价后才采纳的。
由于各厂的二次加工工艺和基础原料油性能各不相同,其轻质油物化性质差异也很大,所以具体选用哪种油品作原料要经过有针对性的测试评价来确定。
一般状况下,即使采纳二次加工油也不宜单独使用,而是和直馏轻油按肯定比例混用,以保证制氢原料中的单体烃品种有一个合理的分布,防止同种烃类8、的过度集中导致转化反应负荷在催化剂床层内的不匀称分布。
18.轻油的族组成对转化过程产生哪些影响?答:轻油的族组成越冗杂,转化催化剂上的反应就冗杂。
对甲烷转化来讲,转化催化剂主要是促进蒸汽转化反应的进行。
然而对于轻油转化来讲,由于族组成很冗杂,在蒸汽转化反应的同时包括高级烃的热裂解、催化裂解、脱氢加氢、结炭、消炭等一系列的反应,要求催化剂必需具有适应这种冗杂反应体系的综合性能。
最突出的表现是积炭的趋势较大,为此,轻油转化催化剂必需具备较强的抗积炭性能。
不同的烃类在使用条件下结炭的速度是不同的,下表是几种烃类的相对结炭速度。
原料丁烷正己烷环己烷正庚烷苯乙烯结炭速度2956413553217500诱导期/107219213441上表可见,碳链越长,结炭速度越大。
苯9、的结炭速度高于直链烷烃,烯烃的结炭速度是烷烃的上百倍。
另外,由于环烷烃和芳烃难于转化,当轻油中的环烷轻和芳烃增加时,转化反应往往向高温区移动,导致床层下部催化剂结炭和出口尾气中残留芳烃增加。
19.自然气用做制氢原料对转化催化剂有什么要求?答:自然气主要由甲烷和少量乙烷、丙烷等组成,不含较高级的烃类,也不含烯烃。
在转化条件下,不发生裂解、聚合等一系列的积炭反应,在反应管内进行的主要是甲烷蒸汽转化反应和变换反应,在反应管内进行的主要是甲烷蒸汽转化反应和变换反应。
所以要求自然气转化催化剂具有较高的转化活性、稳定性和强度,以获得较长的使用寿命。
为此,必需保持催化剂具有较大的稳定性的活性外表。
自然气转化催化剂目前基本上采纳预烧结型载体负载镍的形式,一是保持物理结构的稳10、定,二是保证镍组分的匀称分布,此外还采纳各种优化样子的催化剂〔除拉西环外,有车轮状、多孔型、齿轮型〕来提高催化剂几何外表积,增大活性外表的利用率来到达提高活性的目的。
20.不含烯烃的各种炼厂气对转化催化剂有什么要求?答:不含烯烃的原油加工副产气中主要含有C1~C4烷烃、氢气和惰性气体。
与自然气相比,石油加工气中C2~C4的烷烃含量高。
在蒸汽转化条件下,有肯定的积炭趋势,为此要求催化剂不仅具有高转化活性、稳定性好、高强度的性能,还应具有肯定抗积炭能力,这样才能保证催化剂具有较长使用寿命。
21.用炼厂干气做制氢原料时如何进行预处理?答:炼厂干气是廉价的制氢原料,但由于其中的烯烃含量高、硫含量高,不能直接用做制氢原料,必需经过加氢饱和和加氢脱硫处理,使干气中烯烃含11、量小于1%,硫含量小于0.5mg/m3后方可用做制氢原料。
随着烯烃加氢饱和技术和加氢脱硫技术的不断进展成熟,目前各种炼厂气均可作为制氢原料。
下面分别对不同炼厂气的预处理技术进行简洁表达。
〔1〕对于不含烯烃的加氢裂化干气,其中不含烯烃,其中的硫形态也十分简洁,因此,经过脱硫合格后即可作为制氢原料。
但加氢干气一般具有较高的氢含量,单独使用时单位体积进料的产氢率较低,若与富含烃类组分的气体混合使用,效果会更好。
〔2〕对于烯烃含量低于6%〔v/v〕的炼厂气,如焦化干气,可以通过使用低温高活性加氢催化剂,在绝热反应器内进行烯烃加氢饱和。
由于入口温度掌握较低,保证加氢反应器床层温度在允许的范围之内。
在烯烃加氢饱和的同时,其中的有机硫化合物也发生加氢反应转化成硫化氢,再经12、氧化锌脱硫合格后,作为制氢原料。
使用焦化干气做原料的装置许多,有沧州分公司、济南炼油厂、锦州石化、锦西石化等十多套装置。
〔3〕对于烯烃含量高于6%的炼厂气,如催化干气,其中的烯烃含量有时高达20%左右,单独采纳绝热加氢技术会产生巨大的温升,烧毁催化剂。
这时,需要采纳两步加氢工艺进行催化干气的预处理。
目前成熟的技术有等温-绝热加氢工艺和变温-绝热加氢工艺。
所谓等温-绝热加氢工艺就是干气先经过列管式等温加氢反应器,烯烃饱和产生的热量由壳程内的水汽化带走,副产中压蒸汽。
从等温加氢反应器出来的干气再进入绝热反应器,完成烯烃的饱和和有机硫的氢解。
清江石化、辽河油田炼油厂制氢装置采纳该工艺。
变温-绝热加氢工艺则是干气先进入导热油取热的列管式加氢反应器,该反应器与等温反应13、器相比,操作温度高一些,充分利用加氢催化剂的高温活性。
从变温加氢反应器出来的干气再进入绝热加氢反应器,完成剩余烯烃的饱和和有机硫的氢解。
目前,西安石化制氢装置采纳该工艺。
22.各种轻油对转化催化剂有什么要求?答:目前用做蒸汽转化原料的轻油比较冗杂,种类繁多。
从性质上看,干点从60℃到210℃,比重从0.63到0.77,芳烃含量从0~15%,对催化剂的要求也不尽相同。
总的特征是在转化过程中都存在析炭反应,都需要催化剂具有较好的抗积炭性能。
对于干点较低、比重较小、芳烃含量较少的原料,选择抗积炭性较好的催化剂,在长期使用过程中可以保证催化剂外表没有大量炭沉积,不会影响活性及其它应用性能。
因此要求催化剂具有高活性、高强度、稳定性好、还原性好、抗积炭性能好。
对于干点高14、、比重大、芳烃含量较多的原料,选择抗积炭性能较好的催化剂往往也不能保证长期使用中催化剂外表没有炭沉积,尤其是工艺条件波动,原料组成波动的状况下,析炭速度大于消炭速度就会有炭沉积在催化剂外表。