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      降低制氫成本新選擇:純氧連續氣化

      文章出處:中國化工報人氣:-發表時間:2015-10-13 08:32【

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      隨著世界經濟的快速發展,能源消耗大幅增長,石油資源越發寶貴,原油加工日益劣質化、重質化。為此,近年來中國石化企業共建成投產各類汽、煤、柴、蠟、渣等加氫裝置100多套,占原油加工量的60%以上,加氫裝置在規模、數量、加工量上均成為中國石化煉油的主力裝置。 
        傳統上煉廠制氫原料以天然氣和煉廠干氣為主,也有以甲醇為原料的,近年來由于原油質量劣化和對清潔成品油需求的不斷升級,煉廠氫氣用量大幅增加。由于制氫用的天然氣價格不斷上漲,成品油價格持續下降,從而導致企業生產成本不斷上升,經濟效益下滑,許多石化煉油企業甚至大幅虧損。
        解決途徑: 
        為降低制氫成本,采用煤炭或焦炭純氧連續氣化制水煤氣提氫氣成為了行業發展的新選擇。純氧連續氣化生產煤氣技術,是在我國現有的固定床煤氣發生爐基礎上,開發出的新型煤氣化技術。純氧連續氣化生產煤氣所配套的純氧氣化爐,設備優良、工藝先進、操作簡單、經濟節能、安全環保,可選用焦炭、無煙小粒煤、塊煤或型煤等作原料,采用純氧和水蒸氣作氣化劑,以單向連續氣化的運行方式生產高成分、高熱值煤氣。煤氣不僅可替代天然氣作燃氣,還可以提取氫氣。
        技術方案: 
        煤炭或焦炭 
      純氧連續氣化爐→氣柜→脫硫→壓縮→變換→PSA脫硫脫碳→PSA提氫→氫氣→加氫裝置 
        純氧+水蒸氣 水煤氣去燃氣系統 
        原料煤或焦炭由料倉進入自動加煤機,自動定時、定量加入爐中。制氣用的氣化劑O2氣來自空分工序, 蒸汽來自鍋爐和自產蒸汽,純氧和氣化劑經計量和比例調節進入混合罐中混合,溫度控制到200℃左右從底部進入氣化爐,在爐內高溫條件下與炭進行氧化還原反應,連續生產水煤氣。 
        水煤氣經過高效除塵器除塵,進入熱量回收器回收高溫氣體余熱,副產蒸汽。經熱量回收器降溫后的水煤氣進入凈化洗滌塔底部,在塔中用循環水噴淋冷卻洗滌,出塔溫度約45℃的水煤氣送去氣柜。水煤氣經濕法脫硫后分成二股,一股送去煉油加熱系統作燃氣,一股送去壓縮機提壓,經加壓的煤氣送去CO變換裝置,使CO與H2O(g)反應,轉變成CO2和H2。變換氣經PSA脫硫、脫碳,除去硫和CO2,接著經PSA提氫,即可得到較純的H2,所得H2產品送各加氫裝置。 
        實施效果:
        山東京博石油化工有限公司原來是用天燃氣作燃氣和制氫氣,采用煤制燃氣和氫氣后,生產成本大幅下降,企業效益明顯提高。原來每小時需要燃氣12100Nm3、氫氣30000Nm3,山東地區天燃氣價格平均為3.8元/Nm3,天燃氣制氫氣成本約2.3元/Nm3。目前所產40000Nm3/h水煤氣就可替代原來的12100Nm3/h燃氣,即每3.3 Nm3水煤氣可抵1Nm3天燃氣,水煤氣成本約0.5元/Nm3。40000Nm3/h水煤氣可制得30000Nm3/h氫氣,水煤氣制氫氣成本約1.1元/Nm3。 
        每年可降生產成本:[(12100×3.8-40000×0.5)+30000(2.3-1.1)]8000÷10000=49584萬元,一年左右即可收回投資。由于經濟效益明顯,現在許多石化煉油廠都在改煤制燃氣、氫氣,這對企業擺脫困境提升競爭力是一有效途徑。

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