天然气制氢项目建议书上课讲义

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天然气项目建议书

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天然气项目建议书一、项目概述随着经济的快速发展和能源需求的不断增长,天然气作为清洁、高效、环保的能源,在能源结构调整中扮演着重要的角色。

本项目拟以开发、运营和销售天然气为主要业务,致力于为广大用户提供安全、可靠和高质量的天然气服务。

本建议书将就项目目标、市场前景、技术方案以及投资回报进行详细描述和分析,以期得到有关各方的认可和支持。

二、项目目标本项目的主要目标是通过开发天然气资源,满足城市和工业领域对能源的需求,提高能源效率,减少环境污染,并为当地经济发展和居民生活水平的提高做出积极贡献。

具体目标包括:1. 开发天然气资源并建设相关的生产设施,确保供应的稳定可靠;2. 建立完善的运营管理体系,提高天然气生产和供应的效率;3. 推广天然气作为清洁能源的应用,减少传统能源的使用;4. 提供优质的天然气服务,满足用户的需求。

三、市场前景1. 行业概况:天然气市场在我国发展迅猛,市场规模不断扩大。

随着环保意识的提高和能源结构调整的推进,天然气需求将持续增长。

2. 市场需求:天然气在城市居民生活、工业生产、发电等领域都有广泛的应用需求,市场需求前景广阔。

3. 竞争优势:本项目所处地区具备丰富的天然气资源,同时拥有成熟的天然气生产和供应链路,具备较强的竞争优势。

四、技术方案1. 天然气开发:通过钻探、采集和输送等工艺,开发天然气资源,并确保供应的稳定和安全。

2. 储运体系:建设完善的天然气储存和输送设施,以确保天然气供应的可靠性和高效性。

3. 安全措施:建立完善的安全管理制度,采取先进的安全措施,确保天然气开发和供应的安全性。

五、投资回报本项目的投资回报主要包括两个方面:一是经济效益,二是社会效益。

1. 经济效益:通过开发、运营和销售天然气,获得稳定的收入和利润,提高企业的经济效益。

2. 社会效益:通过减少传统能源的使用,提高能源效率,降低环境污染,对当地经济发展和居民生活水平的提高起到积极作用。

六、风险分析1. 市场风险:天然气市场存在激烈的竞争,市场需求和价格波动可能会对项目的盈利能力产生不利影响。

天然气项目建议书

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天然气项目建议书一、项目背景随着人类对能源的需求不断增加及环境污染问题的日益突出,天然气作为一种清洁、高效的能源资源逐渐受到广泛关注。

本项目旨在推动天然气资源的开发利用,提高能源供应的稳定性及可持续性,并减少对传统能源的依赖,从而实现能源结构的优化调整。

二、项目目标1. 提高能源供应的稳定性:通过建设天然气项目,提高能源供应的可靠性和稳定性,从而减少能源短缺造成的经济损失和社会问题。

2. 降低环境污染和碳排放:天然气燃烧比煤炭和石油更清洁,减少大气污染物和温室气体的排放,对改善环境质量和应对气候变化具有重要意义。

3. 优化能源结构:通过增加天然气在总能源供应中的比重,减少对传统能源的依赖,实现能源结构的优化调整,提高能源利用效率和经济竞争力。

三、项目内容1. 天然气开发与储备:通过与相关企业合作,开展天然气的勘探开发工作,并建立完善的储气设施,确保天然气资源的稳定供应。

2. 天然气管道建设与运输:建设天然气管道网络,实现天然气的长距离输送和分配,提高天然气的利用效率和运输能力。

3. 天然气储运设施建设:建设LNG(液化天然气)接收站及储罐,实现天然气的液化与储存,以应对季节性需求差异。

4. 天然气利用技术研究与推广:通过技术研究与创新,提高天然气的利用效率和环保性,推动天然气在家庭、工业和交通等领域的广泛应用。

四、项目实施计划1. 前期准备阶段:完成项目可行性研究、社会经济影响评价等前期准备工作,明确项目的技术、经济和环境指标。

2. 建设阶段:按照规划设计,开展天然气项目的建设工作,包括勘探开发、管道建设、储运设施建设等。

3. 运营和管理阶段:确保天然气项目的可持续运营,建立健全的运营管理体系,包括供应链管理、安全管理、环境保护等。

五、项目投资估算本项目的总投资估算为X万元,具体投资分配如下:- 天然气开发与储备:X万元- 天然气管道建设与运输:X万元- 天然气储运设施建设:X万元- 技术研究与推广:X万元- 前期准备和运营管理:X万元六、项目效益评估1. 经济效益:天然气项目的实施将增加能源供应的稳定性和可靠性,降低能源成本,促进经济发展。

天然气项目建议书

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天然气项目建议书尊敬的相关领导:我谨向贵单位提出以下天然气项目建议书,希望能得到您的重视和支持。

一、背景介绍随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,我国对清洁能源的需求不断增加。

同时,天然气作为清洁、高效的燃料,具有广泛的应用前景。

基于此,我们提出了以下天然气项目建议。

二、项目概述1. 项目名称:天然气供应开发项目2. 项目目标:通过开发和供应天然气,满足人民群众生产生活的能源需求,促进环境保护和可持续发展。

3. 项目规模:计划从境外引进5亿立方米/年的天然气资源,通过建设管道和储气设施,将天然气输送至国内各地,并在城市建设天然气管网,实现天然气供应的普及和覆盖。

4. 项目地点:根据天然气资源丰富度和需求情况,将项目地点选择在海滨城市,如广东沿海地区。

三、项目优势1. 清洁环保:天然气燃烧几乎不产生颗粒物和硫氧化物等有害气体,对环境污染小,并能减少大气中的二氧化碳排放,符合国家大力推进绿色发展的政策导向。

2. 储量丰富:境外天然气资源丰富,可以稳定供应,保障我国天然气需求。

3. 适应需求:随着城市化进程的加快,人民对清洁能源需求不断增加,天然气具有适应城市化需求的优势。

四、项目实施计划1. 资源开发阶段:- 与境外天然气资源供应国家洽谈合作,确保供应稳定。

- 建设天然气接收站、气化设施等,以确保天然气可以安全到达我国。

2. 运输和储存阶段:- 建设跨境管道,将天然气输送至国内各地,并与现有管网连接。

- 建设储气设施,以应对供求波动,保障供应安全。

3. 城市供应阶段:- 建设城市天然气管网,确保天然气能够普及到每个家庭和企事业单位。

- 推广天然气热电联供技术,提升能源利用效率。

五、经济效益1. 就业机会:项目建设和运营过程中将带动相关行业的发展,提供大量就业机会。

2. 经济增长:天然气的普及使用,将促进相关产业的发展,带动经济增长。

3. 政府收入:天然气项目的建设和运营将带来税收和非税收入,增加政府财政收入。

制氢站培训教材12页word

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氢气的制取和发电机的冷却第一节发电机的冷却方式1. 发电机冷却的重要性发电机运转时要发生能量消耗,这是有一种能(机械能)转变为另一种能(电能)时所不可避免的。

这些损耗的能量,最后都变成了热量,致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。

因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的,所以把这种能量消耗叫做铜损和铁损。

为了保证发电机能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行,必须及时地把铜损和铁损所产生的热量导出,使发电机各主要部件的温升经常保持在允许的范围内。

否则,发电机的温升就会继续升高,使绕组绝缘老化,出力降低,甚至烧坏,影响发电机的正常运行。

因此,必须连续不断地将发电机产生的热量导出,这就需要强制冷却。

2. 发电机常用的冷却方式发电机的冷却是通过冷却介质将热量传导出去来实现的。

常用的冷却方式有:2.1 空气冷却。

容量小的发电机(两万千瓦以下)多采用空气冷却,即使空气有发电机内部通过,将热量带出。

这种冷却方式效率差,随着发电机容量的增大已逐渐被淘汰。

2.2 水冷却。

把发电机转子和定子绕组线圈的铜线作成空心,运行中使高纯度的水通过铜线内部,带出热量使发电机冷却。

这种冷却方式比空气冷却效果好,但必须有一套水质处理系统和良好的机械密封装置。

目前,大型机组多采用这种冷却方式。

2.3 氢气冷却。

氢气对热的传导率是空气的六倍以上,加以它是最轻的一种气体,对发电机转子的阻力最小,所以大型发电机多采用氢气冷却方式,即将氢气密封在发电机内部,使其循环。

循环的氢气再由另设的冷却器通水冷却。

氢气冷却有可分为氢气与铜线直接接触的内冷式(直接冷却)和氢气不直接与铜线接触的外冷式两种。

当前除了小容量(25MW及以下)汽轮发电机仍采用空气冷却外,功率超过50MW的汽轮发电机都广泛采用了氢气冷却,氢气、水冷却介质混用的冷却方式。

在冷却系统中,冷却介质可以按照不同的方式组合,归纳起来一般有以下几种:2.3.1 定、转子绕组和定子铁芯都采用氢表面冷却,即氢外冷;2.3.2 定子绕组和定子铁芯采用氢表面冷却,转子绕组采用直接冷却(即氢内冷);2.3.3 定、转子绕组采用氢内冷,定子铁芯采用氢外冷;2.3.4 定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯采用氢外冷,即水氢氢冷却方式;2.3.5 定、转子绕组水内冷,定子铁芯空气冷却,即水水空冷却方式;2.3.6 定、转子绕组水内冷,定子铁芯氢外冷,即水水氢冷却方式。

制氢培训讲义

制氢培训讲义

1.制氢装置设计及改造情况大连西太平洋石油化工有限公司制氢装置规模为6×104Nm3/h。

两套加氢、脱硫、转化炉、中变采用国内技术;净化系统为变压吸附法,技术为德国林德(Linde)公司专利,引进控制计算机、成套阀门、管线、仪表和吸附剂,吸附罐为国内制作,林德公司制造技术。

设计单位为中国石化北京设计院。

本装置由下列五部分组成:(1)原料油干法加氢、脱硫部分(2)转化及相应对流段热回收部分(3)中温变换及变换气换热冷却部分(4)PSA中变气净化部分(5)开工及循环氢压缩机及酸性水汽提部分装置的加氢、脱硫、转化、中变过程采用两个系列。

PSA部分则为一个系列。

原料设计时以轻质油(重整拔头油或轻石脑油)为主,同时应用少量液化气和ARDS装置弛放干气。

98年7月至今,由于重整装置停工未开,制氢原料改为重整精制油。

产品纯度为H2>%。

产品主要供常渣油加氢脱硫(ARDS)装置、蜡油加氢精制装置及煤柴油加氢精制装置、聚丙烯用。

施工图设计于1992年12月末完成,1995年末基本建成,1997年7月正式投产。

1998年2月经标定达到设计规模,生产稳定,质量良好。

2.生产装置工艺原理本制氢工艺采用以轻质油(重整拔头油或轻石脑油)为原料.经干法加氢、脱硫后与水蒸汽混合,经催化剂转化产生H2、CO及CO2。

转化气再经中温变换将CO与转化气中水蒸汽反应成CO2同时再产生部分H2。

中变气经换热、冷却分液后进往PSA吸附部分脱除中变气的CH4、CO和CO2,生产纯度为99 9%(v)的氢。

RS+H2→R+H2SH2S+Z n O→Z n S+ H2 OR+ H2 O→CH4+CO+CO2CH4+ H2 O→3 H2+CO-QCO+ H2 O→H2+CO2+Q3.生产装置工艺流程详述本装置设计原料主要是重整拔头油,工艺流程大致可分为五部分:(设计条件)(1)原料脱硫部分(分A、B两系列,以A系列为例,下同)40℃的重整拔头油自装置外进原料缓冲罐D-101,经原料泵P-101/1升压至。

天然气项目建议书

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天然气项目建议书概述天然气作为清洁能源的一种重要组成部分,在推动经济发展和环境保护方面发挥着重要作用。

本项目建议书旨在提出关于天然气项目的建议,以促进能源转型和可持续发展。

一、背景分析1.1 全球能源形势随着全球经济的快速发展和人口的增长,能源需求不断增加,传统能源供应面临巨大压力。

同时,气候变化和环境污染等问题也促使我们寻求更加清洁、可再生的能源替代方案。

1.2 天然气的优势天然气作为一种清洁、高效、多用途的能源,具有以下优势:燃烧后产生的污染物较少,对环境影响较小;燃烧效率高,能有效减少能源消耗;用途广泛,可用于发电、供暖、汽车燃料等多个领域;储量丰富,可持续利用。

二、项目目标2.1 推动天然气利用率提高当前,天然气利用率相对较低,存在着浪费和排放问题。

本项目的首要目标是推动天然气的高效利用,减少资源浪费和环境污染。

2.2 扩大天然气供应网络为了更好地满足天然气需求,本项目计划建设更完善的天然气供应网络,包括天然气输送管道、接收站等基础设施的建设和改造,以提高天然气供应的稳定性和可靠性。

2.3 加强天然气技术研究与创新为了进一步发挥天然气的潜力,本项目将注重技术研究与创新,推动天然气相关技术的发展和应用,包括天然气储存技术、利用技术等。

三、项目实施方案3.1 建设天然气储备与接收站在现有的基础上,本项目计划建设更多的天然气储备与接收站,以提高天然气供应的灵活性。

这将有助于应对天然气供需的波动和紧张情况,确保供应的可靠性。

3.2 推动天然气发电项目随着能源需求的增加,天然气发电项目具有巨大潜力。

本项目建议支持天然气发电项目的开发与建设,以提供清洁、高效的电力供应,并降低传统发电方式的污染和资源消耗。

3.3 支持天然气利用研究天然气利用研究是推动天然气利用率提高的关键。

本项目建议加大对天然气利用研究的支持力度,鼓励科研机构与企业合作开展相关研究,促进天然气利用技术的创新与应用。

四、项目可行性分析4.1 经济可行性天然气作为清洁能源的代表,具有广泛的市场需求和可持续的发展前景。

天然气项目建议书

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天然气项目建议书1.项目概述天然气是一种清洁、高效的能源,广泛应用于工业、生活和交通领域。

本项目旨在开展天然气资源开发、储运、利用和应用研究,为推动可持续发展提供有力支持。

2.项目背景由于人们对环境保护意识的增强和对传统能源消耗的限制,对清洁能源的需求日益增长。

天然气作为石油之外最重要的一种能源,具有储量丰富、污染少等优势,同时也呈现出供需结构不平衡和资源利用低效等问题。

因此,开展天然气项目具有重要意义。

3.项目目标本项目旨在实现以下目标:-提高天然气储量预测和开采技术水平,确保资源的持续可供性;-发展高效、安全的天然气储运体系,保障天然气资源的有效利用;-推广天然气利用技术,促进清洁能源的应用和环境保护。

4.项目内容本项目包括以下主要内容:4.1天然气资源调查和开发通过对现有天然气资源进行调查和评估,确定资源储量和分布情况;开发新的天然气田,提高资源开采效率和可持续性。

4.2天然气储运体系建设建设高效、安全的天然气储存和运输系统,包括天然气储罐、管道、压缩机站等设施,确保天然气资源的有效利用和供应稳定。

4.3天然气利用技术研究与推广开展天然气利用技术研究,推广清洁燃气、天然气发电、天然气汽车等应用领域,促进天然气的广泛使用,减少对传统能源的依赖。

5.项目实施计划本项目计划分为三个阶段实施:5.1第一阶段(第1年):进行天然气资源调查,确定开采方案,并进行相关技术研究和准备工作;5.2第二阶段(第2-4年):建设天然气储运体系,包括天然气储罐、管道、压缩机站等,确保天然气资源的储存和运输;5.3第三阶段(第5-7年):推广天然气利用技术,包括清洁燃气、天然气发电、天然气汽车等应用领域,促进天然气的广泛使用。

6.项目预算本项目总预算为XXX万元,具体分配如下:-第一阶段:XXX万元(资源调查、技术研究等费用);-第二阶段:XXX万元(储运体系建设费用);-第三阶段:XXX万元(技术推广费用)。

7.项目效益与可行性分析通过实施本项目,将实现以下效益:-增加天然气资源储量,提供清洁能源供应;-提高资源开采效率和可持续性,降低能源成本;-推动清洁燃气、天然气发电、天然气汽车等应用领域发展,促进环境保护。

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天然气项目建议书一、项目背景随着全球经济的快速发展,能源需求持续增长。

天然气作为一种清洁、高效的能源,具有巨大的潜力和广阔的市场前景。

鉴于此,我们特提出以下天然气项目建议,以满足未来能源需求和环境保护的双重目标。

二、项目概况1. 项目名称:天然气供应与建设项目2. 项目目标:提供稳定可靠的天然气供应,满足城市居民和工业企业的能源需求3. 项目规模:计划建设天然气储气库、输气管网以及相关设施4. 项目地点:选址在地铁一号线沿线5. 项目投资:预计投资额为X亿人民币三、项目优势1. 清洁能源:天然气燃烧后产生的污染物低于传统能源,能够有效减少大气污染和温室气体排放。

2. 经济效益:天然气资源丰富,价格相对稳定,短期和长期成本相对较低。

3. 增强供应安全:天然气资源分布广泛,具备多样化的供应途径,能够降低对单一能源来源的依赖,提高供应的稳定性。

4. 城市发展:引进天然气作为城市能源,能够推动城市发展,提升城市形象和市民生活质量。

四、项目主要内容1. 建设天然气储气库:选址在地铁一号线沿线,通过地下储气库的建设,确保城市天然气供应的稳定性和持续性。

2. 构建输气管网:与储气库相连接的输气管网是项目的关键环节,需要布局合理、覆盖面广,并确保气源能够顺畅输送到各个用户。

3. 相关设施建设:项目还需要建设天然气调压站、监测与管理系统等配套设施,以确保运行的安全和稳定。

五、项目实施计划1. 前期准备:包括环境调研、选址、项目可行性研究等;2. 设计与招标:招募相关设计和建设单位进行设计和招标工作;3. 施工与监管:按照设计要求进行施工,并建立监管机制,确保施工质量;4. 运营与管理:建设完成后,投入正常运营并进行日常维护和管理。

六、项目预期效益1. 能源供应保障:建设天然气供应与建设项目,将提供城市居民和工业企业稳定可靠的天然气供应,解决能源供应紧张问题。

2. 环境友好:天然气燃烧后产生的污染物较少,能够有效减少大气污染和温室气体排放。

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安徽丰原集团有限公司1500Nm3/h天然气转化制氢装置项目建议书编号:FU-2013-1112声明:未经我公司许可,请不得将本文件复制或转交给第三方一、总论1.1 装置名称及建设地点装置名称:1500Nm3/h 天然气制氢装置建设地点:安徽1.2 装置能力和年操作时间装置能力::1500Nm3/h;H2纯度: ≧99.99(V/V)压力≧2.0 MPa(待定)年操作时间:≧8000h操作范围:40%-110%1.3 原料天然气(参考条件,请根据实际组分修改完善):1.4 产品氢气产品1.5 公用工程规格1.5.1 脱盐水●温度:常温●压力:0.05MPa(G)●水质:电导率≤5μS/cm溶解O2 ≤2 mg/kg氯化物≤0.1 mg/kg硅酸盐(以SiO2计) ≤0.2 mg/kgFe ≤0.1 mg/kg1.5.2 循环冷却水●供水温度:≤28℃●回水温度:≤40℃●供水压力:≥0.40MPa●回水压力:≥0.25MPa●氯离子≤25 mg/kg1.5.3 电●交流电:相数/电压等级/频率 3 PH/380V/50Hz●交流电:相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz● UPS交流电:相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz1.5.4 仪表空气●压力: 0.7MPa●温度:常温●露点: -55 ℃●含尘量: <1mg/m3,含尘颗粒直径小于3μm。

●含油量:油份含量控制在1ppm以下1.5.5 氮气●压力: 0.6MPa●温度: 40℃●需求量:在装置建成初次置换使用,总量约为5000 Nm3正常生产时不用1.6 公用工程及原材料消耗注:电耗与原料天然气压力有关。

1.7 占地面积主装置占地:约50×40=2000 m2 (不包括公用工程及生活设施等)二、工艺方案2.1 工艺流程简述基本的工艺流程框图如下:注:原料天然气压力达到1.7Mpa以上,则不需要配置天然气压缩机。

2.1.1天然气蒸汽转化来自管网温度常温天然气,燃烧用气部分去转化炉燃烧器作燃料使用,大部分经增压至 1.7-2.7 MPa(g)左右与循环氢混合后进入原料气缓冲罐。

原料气再经流量调节后进入转化器对流段加热后进入钴钼加氢催化剂/氧化锌硫槽,使原料气中的硫脱至0.1ppm以下。

脱硫后的原料气与工艺蒸汽按一定比例混合,进入混合气过热、CO和器,进一步预热后进入转化管,在催化剂床层中,甲烷与水蒸汽反应生成H2CO,甲烷转化所需热量由转化器烧嘴燃烧燃料混合气提供。

转化气出转化器后,进2入废热锅炉转化气侧盘管产生工艺蒸汽。

出废锅转化气温度约为350℃进入中温变换反应器,在催化剂的作用下CO和水蒸汽变换为CO2和H2,变换气进入变换后换热器,与锅炉给水换热,再依次进入MDEA脱碳再沸气、脱盐水预热器和循环冷却水,逐步回收热量最终冷却到40℃以下,再经气液分离器分液后进入脱碳工序。

工艺冷凝液进入酸性水气体塔气体,气相与工艺蒸汽进入转化炉、液相作为锅炉补水,无排放,环保节能。

2.1.2气体提纯脱碳工序:天然气制氢提纯脱除二氧化碳有两种方式: (双方讨论后才能工艺确定)。

化学净化法即MDEA脱碳和变压吸附(PSA)脱碳。

一般需要回收提纯食品级CO2,则采用化学净化法脱碳, PSA提纯氢气。

该方法脱出的二氧化碳纯度杂质含量少,但投产及生产成本较高。

另一种方法是脱碳和提纯氢均选择PSA技术(抽空脱碳解析的方式) 其投资,和生产成本低于化学净化法的制氢。

PSA提纯工序:由脱碳塔来粗氢气进入变压吸附提氢系统,气体采用8-2-5vPSA工艺,即提纯装置由8个吸附塔组成。

采用2个吸附塔吸附,5次均压。

每个吸附在一次循环过程中要经历吸附、4次压力降、逆放、、4次均压力升、最终升压等步骤。

PSA工艺设计要求是;连续的、稳定和提高氢气收率。

采用“均压”“顺放”“顺放”“逆放”“冲洗”或抽空”等达到设计目的。

2.1.3 尾气回收变压吸附过程排出的解吸气(已脱碳)通过2台解吸气缓冲罐和自动调节系统在较为稳定的压力下,提供给转化炉作燃料。

2.1.4 余热回收:在原料气的预热方面,采用转化炉对流段烟气预热方案。

采用该方案后,不仅增加了原料预热温度调节的灵活性,节约了投资.2.2 工艺方案的选择 (技术交流后确定)2.2.1 脱硫工段转化催化剂在使用过程中极易受到毒害而丧失活性,对原料中的杂质含量有严格的要求,一般要求精制后的原料气硫含量小于0.1PPm,氯小于0.5PPm。

为了防止催化剂中毒,保障装置长周期运行,本技术方案设有脱硫净化工序,精制脱硫反应器可将有机硫转换成无机硫,在脱有机硫反应器后串一台脱无机硫反应器,以保障将天然气中硫含量降到最低。

2.2.2 蒸汽转化工艺条件的选择天然气蒸汽转化反应操作条件的选择是影响制氢装置经济性的重要因素转化温度蒸汽转化反应过程是受热力学限制的,为满足高温转化反应的工艺要求,提高转化反应的转化率,降低转化气中的甲烷含量,应维持较高的转化气出口温度,以降低原料消耗。

选用一种种性能优良的新型耐高温炉管。

转化压力转化压力选择为1.7-2.8Mpa(G)左右。

●由于转化压力较低,尽管设备壁厚降低,但设备直径加大,投资不一定降低,尤其是转化炉和蒸汽发生系统的投资和中压方案相比,基本不变;●在低压操作条件下,中变气的露点降低,使得中变气的低温位潜热无法有效利用,降低了中压蒸汽产量,增加了冷却中变气的水电消耗;●在低压操作条件下,则氢气回收率降低,造成原料耗量增加。

●高压力过高,增加装置投资成本外也加大了系统的安全隐患根据上述情况,制氢装置一般应采用中压转化方案设计较为理想,同时氢气缓冲罐在较高压力下供氢,可以很好保证下游用氢的稳定性,对负荷变动的调整也十分有利。

2.2.3 一氧化碳变工段采用一段中变流程(若建设方同时需要CO,则不需要中变工段,增加从CO回收系统)采用一氧化碳变换,降低原料单耗节省转化炉、吸附工段投资。

为此在制氢装置设计中,均采用一氧化碳变换工艺。

CO变换反应为放热反应,低温对变换平衡有利,可得到较高的CO变换率,进而可提高单位原料的产氢量,由转化部分来的约340-360℃的转化气进入中温变换反应器,在催化剂的作用下发生变换反应: CO+H2O=CO2+H2△Ho298 =-41.4KJ/mol将变换气中CO含量降至2%左右,同时继续生产氢气。

中变气经过锅炉给水预热器、脱盐水预热器进行热交换回收部分余热后,再经中变气水冷器冷凝除去水分,经分水后进入PSA生产部分。

2.2.4 工艺冷凝液的回收利用来自装置外的脱盐水经脱盐水预热器预热后与来自酸性水气提塔的净化水混合后进入除氧器装置。

除氧器所需的蒸汽由装置自产水蒸气提供。

除氧水经过中压锅炉给水泵升压后经过锅炉给水预热器预热后进入汽包。

锅炉水通过自然循环的方式分别经过转化炉烟道气产汽段、转化气蒸汽发生器产生蒸汽。

所产生的蒸汽一部分作为工艺蒸汽使用;多余部分减压作为除氧器除氧用、外输出装置。

2.2.5 优化余热回收和PSA解析气利用变压吸附解析气经缓冲罐混合、稳压后全部去转化炉燃烧器作为燃料,与燃料天然气一起燃烧放出热量,根据转化炉出口气体温度的高低调节燃料天然气的流量,根据烟气残氧量调节鼓风量,根据装置负荷高低的工况情况调节对流段烟气温度。

2.3 主要设备选择2.3.1转化炉选择本装置转化炉采用方箱式强制配风顶烧炉、卧式对流段设计。

该方法具有以下特点:1) 有利于延长炉管的使用寿命众所周知,在相同使用压力情况下,高温金属材料的寿命与其承受的金属壁温有着直接的关系:使用温度越高、其使用寿命呈指数关系下降。

从上图能看出,方箱炉炉管为双面辐射,而圆筒炉为单面辐射、单面反射,所以,如果采用相同的反应强度(即炉管的传热量相等)和出口温度,那么圆筒炉炉管迎火侧壁温一定大于方箱炉。

制氢转化炉转化管工况已经十分恶劣,其金属壁温已高达950度左右,所选用的hp-nb材料设计使用寿命为10万小时,而壁温较高的圆筒炉炉管寿命必然会缩短。

同时,由于圆筒炉为单面辐射、单面反射,径向温差较大,也容易使炉管变形。

方箱炉由于热场分布均匀,炉管径向温差小,不易变形、使用寿命长。

2) 有利于装置连续稳定运行由图可以看出,圆筒炉只有一个燃烧器,一旦熄火就必须紧急停炉,然后吹扫后重新点火,装置重新恢复供气需要数个小时时间。

而方形炉有多个燃烧器,可以有效维持炉温在800度以上,熄火机率非常小,即使某个燃烧器熄火,由于炉内仍有其它明火持续引燃,所以不需要停炉,只需关闭熄火的燃烧器数分钟后重新点燃即可,这个过程不会导致氢气停止供应。

3)故障时,有利于装置快速恢复生产假如由于意外原因导致某根炉管变形、或者产生热斑甚至破裂,对于方箱炉来讲,只需采用蒸汽降温置换、并在通氮气保护下将该管上下猪尾管切断、堵焊,就可重新升温恢复生产(对应燃烧器适当关小燃料气), 损坏的炉管大修时再更换管,整个过程可以在4~8小时内完成。

由于方形炉按照矩阵式布置,因而炉内热场非常容易调整。

圆筒炉为环形布置炉管、燃烧器呈星形放射式辐射传热,一旦某根炉管不吸热就会引起炉内热场更加不均匀,使耐火材料受到破坏。

同时,它只有一个燃烧器,也没有办法定向调整某个区域的热量输出。

4) 方箱炉有利减少Nox排放量方箱式转化炉烧嘴由多个燃烧器组成,且采用套管式燃烧器,降低了火焰最高温度;圆桶炉只有中心一个高强度燃烧器,在总输出功率相同条件下,中心火焰温度大于方箱炉,因而Nox排放量也大于方形炉。

综上所述,圆筒炉适合于小规模、低强度、生产负荷等级不高的场合;方箱炉适合与生产强度高、生产要求连续稳定长周期场合,生产规模从几百方到数万方每小时均可。

除此而外,本工艺设计的方形炉还有以下特点:1)最适合转化反应的要求根据转化反应需要,最大传热量位于工艺温度较低的管子进口处,其平均热通量是炉管平均热通量的两倍。

在顶烧炉内,由于火焰向下,炉子上部释放大量热,而此处工艺气体反应强烈,吸热强度大,使炉管壁温维持较低水平,炉子下部已没有燃烧放热,而此处工艺介质吸热反应基本完成,主要以CO重整放热反应为主。

因此炉管表面温度沿轴向分布均匀,使转化炉管的耐高温性能得以充分发挥,延长炉管寿命。

2)辐射效率高,燃料消耗少火焰与工艺物流并流的另一优点就是顶烧炉的传热方式为两面辐射,效率要比一面辐射、一面反射效率高。

同时,在顶烧炉内燃烧产物来自辐射室顶部的混合区。

随着燃烧物的冷却和变重,自然趋于下流。

而在底部燃烧的转化炉内,燃烧产物在辐射室的底部,随着燃烧物的向上通过燃烧室,燃烧物冷却下来引起逆向混合,这种逆向混合将引起辐射室压力波动及温度场不均匀,影响传热效率和操作稳定性3)采用卧式对流段设计,节约钢结构用量,便于维护,更有利与烟气废锅采用自然循环方式,避免立式烟道的烟气废锅需要增设强制循环热水泵,或建造更高的汽包安装框架。

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