① 氢能产业或于2025年迎拐点 无碳制氢是大方向
作为一种理想的清洁能源,又有望在汽车上推广应用,近年来,氢能产业及氢燃料电池汽车的热度居高不下。10月15日,氢燃料电池汽车发展再次迎来积极信号,工信部在《关于政协十三届全国委员会第三次会议第1438号提案答复的函》中提到,工信部高度重视氢燃料电池汽车发展,下一步,将加快推进《新能源汽车产业发展规划(2021–2035年)》报批发布工作,明确氢燃料电池汽车的发展目标和重点任务。从这则消息来看,氢燃料电池汽车的发展有望尽快迎来国家层面的发展规划。
国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广
图片来源:中国电动汽车百人会
中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗也认为,2025年氢能产业发展将迎来最好时机,到那时,预计风电、光电成本都会降到0.25元到0.3元之间,国内的液氢的生产及运输,在实现民营化之后,也将实现成本下降。
中国氢能联盟此前发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2019年版)》显示,到2025年,我国氢燃料电池汽车保有量目标要达到10万辆,而现有数据显示,我国氢燃料电池汽车仅有6000多辆,从这一数据来看,未来四年,我国氢燃料汽车保有量还有9万余辆的缺口。
“我国正在出台一系列的产业政策,试图把一些限制性的、制约性的政策破除掉。另外,氢能发展还要增加一些引导性的政策,能够长期具有有效性,而不仅仅适用于在示范期和示范城市范围内。”张银广认为,氢能产业发展壮大需要探索出一条可以商业化运营的模式,如引入社会化资本,让有可行性的商业模式吸引社会资本的加入,氢能产业规模有望快速扩大。
他预计,国内氢能产业的高速发展期是2025-2035年,届时,氢能将实现商业化的应用推广,从交通领域向其他领域延伸。
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② 上海华西化工科技有限公司的专家介绍
制氢技术专家——纪志愿
人物简介
1987年毕业于武汉化工学院
国内制氢技术、变压吸附(PSA)技术权威专家,1987年至2002年,一直在中国石化集团洛阳石油化工工程公司(以下简称“洛阳院”)从事石油化工工艺装置设计,在制氢、气体分馏、乙苯等化工装置工程设计、装置开工等方面具有丰富的工程经验。现任上海华西化工科技有限公司总经理、中国石化制氢联络站副秘书长,曾先后在国内有影响的刊物上发表论文数篇,并负责编辑出版了《洛阳石化工程公司制氢装置工程设计与研究论文集》、《全国轻油蒸汽转化制氢资料汇编》和《制氢技术与操作》书籍。
氢气在现代工业中应用领域极其广泛,特别是在石油化工、无机化工、冶金、电力、食品工业领域成为了不可或缺的工业原料。随着燃料电池的开发和应用,氢气将成为人类追求的绿色能源,其应用前景不可限量。制氢技术已经被列入国家重点发展的高新技术领域,制氢技术专家则成了炙手可热的宠儿,而上海华西化工科技有限公司总经理——纪志愿正是这“宠儿”中的一员,以坚忍不拔的精神、创新开拓的勇气、高瞻远瞩的胸怀带领着制氢行业更上一层楼。
洛阳院厚积——如今薄发之前提
“石油化工工艺装置设计人才需要很长时间的培养,洛阳院15年学习工作生涯对我如今的发展有着非常重要的意义。”一般来说,技术型人才需要5年左右的时间才能培养成型,而石油化工工艺装置设计人才成型需要的时间更长,但是这类人才一旦培养出来替代性基本为刚性。作为国内制氢方面的专家,纪总最初的工程设计经验是在国内数一数二的化工企业洛阳院中积累的。洛阳院作为拥有工程设计、工程总承包、工程监理、工程咨询和环境影响评价等甲级资格证书的企业,在催化裂化、加氢、 重整、制氢、油气储运等领域形成了有自己特色的工程技术,创造了多项“全国第一”,完成了目前国内最大规模的常减压、催化裂化、加氢裂化、制氢、加氢精制 、连续重整、PX等装置和单系列加工能力最大的炼油厂、综合加工能力最大的炼油厂等工程的大型化设计和开发。在此期间,纪总负责、主持、设计或参与并已投产的制氢装置约为10套。比较有代表性的装置有:茂名石化公司6×104mn/h制氢装置、兰州炼油厂2×104mn/h制氢装置、辽河石油化工总厂1×104mn/h制氢装置、苏丹喀土穆炼油厂2000 mn/h催化干气氢提纯装置、鹰山石油化工厂1.7×104mn/h制氢装置技术改造、燕山石化公司炼油厂2×104mn/h制氢装置、镇海炼化公司2×2.5×104mn/h制氢装置改造。其中茂名石化公司6×104mn/h制氢装置为国内2000年之前国产化规模最大的装置。该装置的建设投产成功,标志着国内制氢技术向大型化方向上迈出了重要的一步,其主要技术经济指标达到或部分超过了国外先进的技术水平。在洛阳院这样全国数一数二的化工院积累的化工装置工程设计、装置开工等专业技能对铸就如今的制氢专家有着重要的意义。
加盟华西——能力完全绽放之契机
“华西最初刚成立的时候只有三、四个人,当时我们几个人都是背着打印机去参加投标的。”
上海华西化工科技有限公司(以下简称“上海华西”)主要服务于石化、化工、冶金等企业,提供各种气体生产技术、各种加氢技术和相关的工程设计。公司拥有配备齐全的工艺专业、设备专业、机械专业、自动控制专业、电气专业、管道设计专业、土建专业和环保专业技术人员,拥有自己的程控阀门生产基地和吸附剂生产基地。迄今为止,公司共开发了居世界领先水平的技术8项,已申报中国专利和国外专利5项,技术和技术产品在国内二十多个省市二百多家企业推广应用,建成投产的装置近四百套,其中变压吸附气体分离装置已向国外出口,年产值近三亿元。公司总资产年平均增长率92%,总销售年平均增长率73%,利润年平均增长率20% 。在金融危机导致相当多企业裁员的大背景下,公司今年还新招了25名人员。短短五年间,公司员工从最初三、四个人发展到如今的一百零三人,办公室由最初几十平方米发展到如今在环境优雅的张江高科技园区创业园内拥有一座1400多平方米的独栋办公楼,公司良好的发展势头可见一斑。用纪总自己的话来说,公司的设计任务已经排到了2010年3月,就算公司现在不再签订新的合同,目前公司良好的状况也能维持公司正常运营及研发至明年年底。
所有的事业在起步阶段都是举步维艰的,上海华西公司也不例外。在公司刚成立初期,用纪总自己的话说,一切从零开始,他们是背着打印机去参加投标的。但随着事业如孩子一般渐渐成长、壮大的同时,自己的能力也得到了完全绽放。上海华西公司在金融危机的大环境下还能蒸蒸日上地发展,与以纪总为代表的华西领导团队极其艰辛的劳动是密不可分的,公司执行董事候世杰、常务副总经理吴芳与工程设计专家李明伟都为公司的发展做出了很大的贡献。
个人品牌——企业魅力之所在
“我们几个人去和客户谈项目,很多客户根本不知道我们公司什么样子,在什么地方,就直接签了合同,有的合同在电话中就定下了。”
我想这正是基于一种信任,对以纪总为代表的公司领导团队人品及专业技能的信任。诚信,企业的动力;人格,企业的魅力。在这一点上,以纪总为代表的公司领导团队是其身后上海华西公司的“形象代言人”。 从本质上来说,企业品牌与公司领导团队形象之间是一种交相辉映的关系。但在中国民营企业发展的初期,公司的品牌基本上都是靠公司领导团队的品牌在做宣传与支撑,领导团队的形象承载着企业发展的希望,领导团队的魅力铸就企业发展的动力。这里所说的魅力即包括领导团队信誉,也包括其专业能力。科技型企业,对专家个人魅力要求更高。这主要是基于两个方面的原因:首先,在科技行业,客户对服务专业性要求极高;其次,科技型企业发展模式是技术带动市场,市场再带动公司整体发展的模式。故,企业若不能为客户提供优质的技术服务,其他发展便无从谈起。在上海华西公司的品牌还未完全被外人认可的情况下,以纪总为代表的公司领导团队魅力便是企业赢得他人信任、赢得市场,争取公司发展的唯一动力。这支领导团队作为制氢专家团队在成立之初就一直凝聚在一起,形成一支稳固的中坚力量,凭着他们良好的个人品格与专业的技术水平赢得了客户的信任,带领上海华西公司不断前进。
在与纪总的谈话中,纪总不时流露出对人才的渴求。科技型企业最重要的资本便是人力资本,拥有一支高效雄厚的专业团队,打造企业专业品牌才是企业长远发展的正道。正如纪总自己所说,从公司目前发展态势来看,光靠侯总、吴芳、李明伟和他是远远不够的,配套齐全的专业团队应该逐渐走向公司发展的最前线,淡化企业品牌对公司领导团队品牌的依赖。待时机成熟,公司领导团队品牌的影响力应该渐渐让位于企业本身的品牌,这样才能达到个人品牌与公司品牌交相辉映发展的效果。
制氢技术多样化——市场开拓之关键
不同的用户对于氢气品质、需求规模、制造方法均有着不同的要求。面对多样化的技术要求与市场,华西公司在纪总的带领下,依托原有制氢技术基础,不断完善和开拓新型的制氢技术和方法,从而不断满足客户对氢气需求多样化的要求。如华西公司开发的甲醇制氢技术、氨分解制氢技术,其生产能力为几十标准立方米/时到几千标准立方米/时不等,可以满足燃料电池、冶金、电子、食品加工行业对于氢气的技术要求;天然气制氢技术、煤制氢技术、炼油厂各种干气制氢技术、轻石脑油和液化石油气制氢技术以及各种含氢气的气体采用变压吸附(PSA)制氢技术等,其生产能力为几千标准立方米/时到几万标准立方米/时不等。正因为纪总的开拓创新与华西公司适应市场多样化需求的能力,公司方能在激烈的制氢技术行业内立于不败之地,不断扩大市场占有率,始终走在制氢技术发展的前沿。
实现制氢装置撬装化——技术升级之全新体现
“这种技术一旦成型后,制氢装置今天在上海使用,明天就能直接运到无锡使用了,这就是装置撬装化的魅力”。
氢气作为清洁能源的代表对氢气的生产、储存技术有着很高的要求。然而制氢业内的人士都知道,目前已普遍使用的成熟的制氢装置,具有工艺流程长、工艺复杂,占地面积大,建设成本较高,建设周期长的特点。如何把大型装置小型化,开发出占地面积小、建设周期短、撬装化程度高的氢气生产装置,是华西公司一直在努力的目标。为了攻克这一难题,上海华西公司从06年就开始着手准备,成立了研发队伍,投入了大量的人力和物力,进行了大量的研发工作。同时到国外考察,借鉴国外先进的技术和经验。目前,该技术的开发已进入实质阶段,预计年底完成中式装置的开发装置。该技术的关键在于:打破了传统制氢模式,其最大特点便是小型化、橇装化、大大降低建设成本和建设周期,成功实现了制氢装置从“不动产”向“动产”转化,在国内将处于绝对领先的地位。
③ 500-800万吨炼油工程的制氢装置的生产能力是多少
你好,这要看炼来油厂的自生产装置设计情况,如果有加氢装置,如加氢处理、加氢裂化、加氢脱硫等,就需要配置制氢装置,500-800万吨燃料—化工原料型综合炼油厂,制氢装置的生产能力一般设计为2万~4万标立/小时。因为有些装置可以自产氢气,具体规模设计要统筹考虑全厂供需关系。
④ 发电厂氢冷发电机和制氢设备的防火措施和灭火规则有哪些
发电厂氢冷发电机和制氢设备的防火措施和灭火规则有哪些?
1 氢冷发电机及其氢冷系统和制氢设备中的氢气纯度和含氧量,必须在运行中按专用规程的要求进行分析化验,氢纯度和含氧量必须符合规定的标准。氢冷系统中氢气纯度须不低于96%,含氧量不应大于2%;制氢设备中,气体含氢量不应低于99.5%,含氧量不应超过0.5%。如不能达到标准,应立即进行处理,直到合格为止。
2 氢冷发电机的轴封必须严密,当机组开始起动时,无论有无充氢气,轴封油都不准中断,油压应大于氢压,以防空气进入发电机外壳或氢气充入汽轮机的油系统中而引起爆炸起火。
3 氢冷发电机运行时,排烟机应保持经常运行,并定期(每周一次)从排烟机出口
和主油箱顶取样(漏氢增大时应随时取样检查),监视含氢量是否超过制造厂规定(无制造厂规定的按2%)。如超过则应查明原因并予消除。
4 密封油系统应运行可靠,并设自动投入双电源或交直流密封油泵联动装置,备用泵(直流泵)必须经常处于良好备用状态,并应定期校验。两泵电源线应用埋线管或外露部分用耐燃材料外包。
5 氢冷发电机密封油箱应设置火灾检测和水喷雾灭火设施。
6 在氢冷发电机及其氢冷系统上不论进行动火作业还是进行检修、试验工作,都必须断开氢气系统,并与运行系统有明确的断开点。充氢侧加装法兰短管,并加装金属盲(堵)板。
7 动火前或检修试验前,应对检修设备和管道用氮气或其他隋性气体吹洗置换。
在置换过程中应有专职人员定期取样,分析混合气体的成分。取样点应选在排出母管和气体不易流动的死区。取样前先放气1~2min,以排出管内余气。
氮气置换时,氮气中含氧量不得超过3%。置换结束后,系统内混合气体的含量必须连续三次分析合格,并应有二台以上测爆仪进行现场监测。
8 气体介质的置换避免在起动、并列过程中进行。氢气置换过程中不得进行预防性试验和拆卸螺丝等检修工作。
9 机组漏氢量实测计算每月进行一次,用以考核漏氢水平。
10 设备和阀门等连接点泄漏检查,可采用肥皂水或合格的携带式可燃气体防爆检测仪,禁止使用明火。
11 管道阀门和水封装置冻结时,只能用热水或蒸汽加热解冻,严禁用明火烤烘。
12 不得在室内排放氢气。
13 放空管。
(1)放空管出口应在远离明火作业的安全地区。若室内放空管出口近屋顶,应高出屋顶2m以上;在墙外的放空管应超出地面4m以上,周围并设置遮栏及标示牌;室外设备的放空管应高于附近有人操作的最高设备2m以上。排放时周围应禁止一切明火作业。
(2)应有防止雨雪侵入和外来异物堵塞放空管和排污管的措施。
(3)放空阀应能在控制室远方操作或放在发生火灾时仍有可能接近的地方。放空阀能力应与汽轮机破坏真空停机的惰走时间相配合。
14 氢气管道。
(1)氢气管道宜架空敷设,其支架应为非燃烧体,架空管道不应与电缆、电线敷设在同一支架上。
(2)氢气管道与燃气管道、氧气管道平行敷设时,中间宜有非燃物体将管道隔开,或净距不少于250mm。分层敷设时,氢气管道应位于上方。
(3)氢气管道与建筑物、构筑物或基他管线的最小净距应符合现行的GB4962《氢气使用安全技术规程》的规定。
(4)室外地沟敷设的管道,应有防止氢气泄漏、积聚或窜入其他沟道的措施,埋地敷设的管道埋深不宜小于0.7m,含氢气的管道应敷设在冰冻层以下。室内管道不应敷设在地沟中或直接埋地。
(5)管道穿过墙壁或楼板时应设套管,套管内的管段不应有焊缝,管道和套管之间应用非燃材料填塞。
(6)管道应避免穿过地沟、下水道、铁路及汽车道路等,必须穿过时应设套管。
(7)管道不得穿过生活间、办公室、配电室、控制室、仪表室、楼梯间和其他不使用氢气的房间,不宜穿过吊顶、技术(夹)层。当必须穿过吊顶或技术(夹)层时,应采取安全措施。
15 氢气瓶使用。
(1)因生产需要,必须在现场(室内)使用氢气瓶时,其数量不得超过5瓶。
(2)氢气瓶与盛有易燃、易燃、可燃性物质、氧化性气体的容器的间距不应小于8m。
(3)氢气瓶与明火或普通电气设备的间距不应小于10m。
(4)氢气瓶与空调设备、空气压缩机和通内设备等吸风品的间距不应小于20m。
16 氢冷器的回水管必须与凝汽器出水管分开,并将氢冷器回水管接长直接排入虹吸井内。若氢冷器回水管无法与凝汽器出水管分开,则严禁使用明火对凝汽器管铜找漏。
17 防止氢冷发电机封闭母线爆破失火事故的措施按原水利电力部(87)电生字第8号文关于转发“防止国产氢冷发电机封闭母线爆破事故技术措施”的通知执行。
18 当氢冷发电机失火时,应迅速切断氢源和电源,使发电机解列停机,并使用固定的灭火装置进行灭火。机旁应设置大中型二氢化碳或1211灭火装置作灭火备用。
19 由于漏氢而着火时,首先应断绝氢源或用石棉布密封漏氢处,不使氢气逸出。
20 制氢站(供氢站)平面布置的防火间距及厂房防爆设计应符合现行的GBJ16《建筑设计防火规范》和现行的GB4962《氢气使用安全技术规程》的规定。其中泄压面积与房间容积的比例应超过上限0.22。
21 制氢站(供氢站)宜布置于厂区连缘,车辆出入方便的地段,并尽可能靠近主要用氢地点。
22 制氢站(供氢站)和其他装有氢气的设备附近均严禁烟火,严禁放置易燃易爆物品,并应设“严禁烟火”的标示牌。制氢站(供氢站)储氢罐周围(距10m处)应设有围墙。如条件不允许时,距离可以适当减少,但需经单位保卫(消防)部门同意,并报当地公安部门批准。
23 制氢站(供氢站)屋顶应做成平面结构,防止出现积聚氢气的死角。地坪尽可能做到平整,耐磨,不发火花。
24 制氢站(供氢站)应通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过1%,建筑物顶部或外墙的上部设气窗(楼)或排气孔(通风口),排气孔应面向安全地带。室内排气次数每小时不得少于3次,事故通风每小时换气次数不得少于7次。
25 采用自然通风时,排气孔应设在屋顶最高部位,每个排气孔直径不应少于200mm。屋顶如有梁隔成2个以上的间隔,或井字结构、助字结构,则每个间隔内应设排气孔。排气孔的下边应与屋顶内表面齐平,以防止氢气积聚。
26 每周应对制氢站(供氢站)空气中的含氢量进行一次检测,最高不得超过1%。
27 一般氢气化验室不得设在生产氢气的场合。如化验室设在生产氢气的同一建筑内,则应用防火墙隔开,门应直通厂房外。
28 氢气生产系统的厂房和贮氢罐等应有可靠的防雷设施。避雷针与自然通风口的水平距离,不应少于1.5m,与强迫通风口的距离不应少于3m;与放空管口的距离不应少于5m。避雷针的保护范围应高出管口1m以上。
29 制氢站(供氢站)应采用防爆型电气装置,并采用木制门窗,门应向外开。电线应穿密封金属套管,并经气密试验检查合格。仪表等低压设备应有可靠绝缘,电话电铃应安装在室外。
30 氢气设备生产系统各部位,必须使用铜质或铍铜合金工具。
31 制氢设备要动火检修,或进行能产生火花的作业时,应尽可能将需要修理的部件移到厂房外安全地点进行。如必须在现场动火作业,应按各单位“动火工作票制度”执行。
⑤ 全球最大清洁化煤制氢项目正式投入运行,该技术攻克了哪些难题呢
在我国陕西榆林正式投入运行的是全球最大煤制氢变压吸附装置项目,这一个项目的顺利进行,可以很好地帮助我国实现煤炭清洁高效转化。这一个项目是使用我国自主研发的大型化变压吸附专利技术,这一项由我国拥有的专利技术是大型煤制氢装置在工艺技术、设计制造的难题,将煤炭向石油化工产品进行高效转化,还有利于实现高效利用煤炭资源,兼具环境保护。
煤炭现在还是一项重要能源,我们要使用煤炭,也有符合现在绿色环保的要求,所以,使用这个煤制氢变压吸附装置项目可以达到煤炭资源高效清洁利用,保障我国的能源安全,有利于我国环境保护事业的发展,也有助于我国经济的进步。从长远上来看,在能源安全和实现可持续发展这方面来看,使用煤制氢变压吸附装置也有很重大的意义。
⑥ 水电解制氢设备厂家
水电解制氢设备厂家:天津市大陆制氢设备有限公司。
天津市大陆制氢设备有限公司成立1994年,公司注册资本为3000万元。大陆公司拥有一批长期从事制氢设备和气体纯化设备开发、设计、制造和管理的国内尖端技术人员、知名专家和学者。公司现有员工100多人,其中高、中级科技人员占员工总数的 50% 。
公司介绍:
大陆公司可生产0.1Nm3/h~1000Nm3/h的电解水制氢设备和2Nm3/h~1000Nm3/h的气体纯化设备。所生产压力为5.0MPa 的电解水制氢设备是目前我公司生产运行压力最高的制氢设备。
大陆公司主要产品还有:氢气纯化装置、氧气纯化装置、氮气纯化装置变压吸附制氢装置、变压吸附制氧装置、变压吸附制氮装置、甲醇裂解制氢装置以及纯水装置。
大陆公司一惯重视技术创新, Ni-Mo-S 复合金属涂层电解水制氢节能新材料于2001年获得国家科技创新基金支持。并于 2003 年受到了国家科委的高度评价,顺利完成了该题目的研制任务。
根据不同的现场条件,大陆公司在传统制氢设备的基础上开发出集装箱式制氢设备、撬装式制氢设备、柜式制氢设备、纯水制氢设备等多种特色制氢设备,充分满足业主的不同需求。
⑦ 谁知道制氢装置原始开车步骤
装置在开车前要进行开车前的准备,对装置中所需要的原材料、辅助材料、公用工程系统进行检查和接收,所有条件一切良好才具备开车的条件。
11. 1准备工作
11.1.1开工检查项目
1. 所有容器和设备在填充闭之前,已经过仔细地检查,内部清洁无损,内件安装完整。
2. 转化炉及废热烟道衬里经干燥以后进行过仔细检查,完整无损,质量良好。
3. 所有的管道和设备经检验,包括阀门、孔板、测压点、放空排污阀、安全阀、疏水器等在内安装正确无误,并对设备和管道进行过仔细冲洗和吹扫。
4. 所有仪表、控制阀经过检查和调试合格。电磁阀、变送器送电。调节阀气源接通。所有一次仪表,信号取压管上的及至变送器的脉冲管线上阀打开,所有安全阀前的阀门打开。
5. 所有放空阀、排液阀、通向地管的阀门、取样管上的阀关闭。
6. 泵、压缩机、风机等动设备按专门说明书经过检查,并做过运转试验,性能良好。
7. 联锁系统经过检查,功能良好,并作好设定。
8. 所有安全阀经过检查合格,并作好压力设定。
9. 所有设备和管道已做过气密试验,以及N2置换工作。
10. 所有疏水器经检验功能良好。
11. 所有临时盲板拆除。
12. 控制室内所有调节阀处于手动状态,所控制所阀门处于关闭状态。
13. 现场所有工艺管线上的截止阀处于关闭状态。
14. 所有工艺主流程上的盲板翻为通板。
15. 各种原材料、辅助材料均已具备接受条件。
16. 开工所需物料已关至装置界区。
11.1.2开工人员培训
为确保装置安全、平稳、高效、一次投料试车成功,必须对参加开工的所有人员进行全面系统的开工培训,让所有人员训练掌握开工方案和步骤,并进行上岗取证考试,取得上岗证的人员才能参与装置的初次开工。
11.1.3成立开工指挥小组
为明确各级开工人员在开工过程中所负责的具体工作,便于开工的统筹安排,明确指挥和操作职责,开工前要成立装置开工指挥小组,编制指挥网络图。
11.2开工步骤
制氢装置的原始开工步骤较为复杂,主要是因为有较多种类的催化剂的预处理。催化剂预下处理的好坏直接影响到装置生产的平衡和效益的高低。因此,制氢装置原始开工的各个环节都要严格把好质量关。
11.2.1系统气密
根据装置各系统的压力等级和流程,编制气密流程图,用气密介质对各系统进行气密,具体方法见上一章相关内容。
11.2.2置换
编制气密流程图,用氮气对各系统、设备、管道进行置换,具体方法见上一章相关内容。
11.2.3原料预热炉点火升温
11.2.3.1建立脱硫系统单独循环
按压缩机操作规程,启动压缩机,建立脱硫系统的氮气循环流程,控制好压缩机入口压力和系统的循环量。
11.2.3.2点火升温
按第六章6.1.3.2的相关操作方法进行加热炉的点火操作,点燃加热炉的长明灯,然后根据升温需要增点火嘴,并按工艺指标控制好升温速度。
在升温过程中,控稳脱硫系统压力,确保循环量正常,系统压力不够可在压缩机入口补入氮气。
11.2.3.3脱硫系统热氮干燥
根据脱硫系统所装催化剂使用说明书,确定脱催化剂结晶水的温度,以此为依据,脱硫系统各反应器分别进行干燥脱水操作。打开循环系统的低点排凝阀, 让管线的凝结水排出并用水桶收集好, 待水排净后,关闭各排凝阀。如果在1~2小时内循环气中无水排出或排水量<0.01(m)%催化剂/h,可以认为脱硫系统热N2 干燥结束。
11.2.4加氢转化催化剂预硫化
11.2.4.1切出脱硫反应器
脱硫系统热氮干燥结束后,切出脱硫反应器,然后加热炉按工艺指标进行降温操作,准备进行加氢转化催化剂的预硫化操作。
11.2.4.2确认预硫化条件
1. 硫化操作流程已确认无误。
2. 硫化剂或加氢干气已达投用条件。
3. 分析站已做好分析准备。
4. 脱硫循环工况正常,仪表使用无异常情况。
11.2.4.3预硫化操作
按第五章5.1.3.2的相关内容进行加氢转化催化剂的预硫化操作。
催化剂预硫化结束后,用氮气置换至含硫低于1ppm,可切出加氢反应器,单独保压。加热炉按工艺指标要求进行降温操作,等待低变催化剂还原操作的进行。
11.2.5低变催化剂还原
11.2.5.1建立低变反应器循环流程
加氢催化剂预硫化结束后并置换合格后,切出加氢反应器,切入低温变换反应器,建立低变催化剂还原流程,利用原料预热炉的热量进行催化剂还原操作。
11.2.5.2确认还原条件
1. 低变催化剂还原流程已确认无误。
2. 还原剂配入流程已改好达到投用条件,还原剂经分析已合格。
3. 低变催化剂还原方案已组织职工学习并掌握。
4. 分析站分析仪表使用正常。
11.2.5.3还原操作
按第五章5.1.3.2相关的内容进行低变催化剂的还原操作,催化剂还原结束后切出低变反应器单独用氮气保压,避免空气进入低变反应器内。然后原料预热炉按工艺指标进行降温,以进行甲烷化催化剂的还原操作。
11.2.6甲烷化催化剂的还原
11.2.6.1建立甲烷化反应器循环流程
低变催化剂催化剂还原结束后,切出低变反应器,切入甲烷化反应器,建立甲烷化催化剂的还原流程,利用原料预热炉的热量进行催化剂还原操作。
11.2.6.2确认还原条件
1. 化剂还原流程已确认无误。
2. 还原剂配入流程已改好达到投用条件,还原剂经分析已合格。
3. 催化剂还原方案已组织职工学习并掌握。
4. 分析站分析仪表使用正常。
11.2.6.3还原操作
甲烷化催化剂一般是以氧化态的形式供应的,使用前必需还原才具有活性。还原剂通常就利用脱碳后的气体,用脱碳气通入催化剂床层,随着升温,催化剂也随之被还原了。也可以利用临时流程在线外配氢还原(初次开工使用)。
甲烷化反应器及其出口气体流经的系统用N2置换合格。
缓慢打开甲烷化反应器进口阀门,用工艺气给甲烷化系统充压,待反应器内压力与脱碳出口气压力平衡后,全开进口阀,并将甲烷化入口温度调节阀全开。慢慢打开甲烷化反应器的出口阀,并逐渐关闭甲烷化反应器的跨线阀。
按第五章5.6.2.2的相关内容进行甲烷化催化剂的还原操作,还原结束后切出甲烷化反应器单独用氮气保压,避免空气进入甲烷化反应器内。原料预热炉按工艺指标降温至常温或只保留长明灯,停下压缩机。
11.2.7水系统建立循环
11.2.7.1准备工作
1. 进水流程改好并已确认。
2. 控制仪表、调节阀等已调试完毕,达到使用条件。
3. 进水泵已达投用条件。
4. 汽包安全附件已投用,汽包就地放空阀已打开。
11.2.7.2向除氧槽进水
启动除盐水泵,打开泵出口阀向除氧槽进水。投用除氧槽液位控制阀,控好除氧槽液位在50%,建立除氧水的单独循环。
11.2.7.3引蒸汽除氧
除氧槽投用水封,引外来蒸汽入除氧槽进行除氧。除氧槽压力控制在0.02~0.04MPAP之间。
采除氧水样进行分析,当除氧水中氧含量<15μg/L、硬度<1.5μmol/L、PH值在8.5~9.2之间,除盐水除氧合格。(各地区水质不一样,请参照设计给出的指标执行)
11.2.7.4向汽包进水
改通进水流程,启动汽包给水泵向汽包进水,进水时打开汽包顶部放空阀,投用汽包液位控制阀,控制汽包液位为50%, 投用汽包安全阀。
汽包进水后可启动加药泵向汽包加药。按工艺要求控制加药量。
投用汽包的定期排污和间断排污进行冲洗以确保汽包水合格。
当汽包液位达到50%时,停下汽包进水泵。以后根据汽包液位的实际情况决定是否增开。
11.2.8转化炉点火升温
汽包建立水循环后可进行转化炉点火升温的操作。
11.2.8.1建立转化、中变循环流程
改好转化、中变氮气循环流程,按实际需要向系统充入纯净的氮气,启动压缩机建立循环。
11.2.8.2确认点火条件
1. 循环系统运转正常。
2. 引风机、鼓风机已启动正常。
3. 转化炉膛负压已控稳在:30~50Pa之间。
4. 汽包液位和水系统运转正常。
5. 转化炉炉膛气已作动火分析并已合格。
6. 转化炉燃料已引至各火嘴手阀前。
7. 有联锁自保系统的装置先将转化炉联锁自保系统投用。
8. 循环气经采样分析已合格(氧量<0.5%)。
严格控稳压缩机入口压力和循环量,压力不够可在压缩机入口补入N2。投用循环系统上所有的空冷器和换热器。
11.2.8.3点火升温 点火原则:间隔均匀点火,这样点火的目的是使炉膛温度分布均匀。
控稳燃料气压力,把燃料气引至转化炉各火嘴手阀的最后一道阀前。
点火时,一手拿点火枪伸入点火孔, 打着点火枪,一手打开小火嘴手阀, 将火嘴点燃。点火前,调节好一、二次风门的开度。
点燃火嘴后,调节火嘴及风门开度,使燃料燃烧充分,此时火焰应呈兰紫色,火焰头上略带枯黄色。
点火操作完成后,将转化炉温度控制投用串级调节。
在转化炉升温过程中,如果升温速度达不到升温要求时,可增点火嘴或调节火嘴开度, 但必须做到多火嘴短火焰蓝火苗。调节火嘴后,要密切注意烟道气氧含量及烟道气温度的变化情况。同时,调整好炉膛负压,保证火焰燃烧正常,同时注意中变反应器入口温度的变化情况,让中变反应器与转化炉同步升温。
转化炉点火后,按工艺指标控制升温速度,一般控制升温速度为25~35℃/h,升至配氢配汽条件时恒温操作。
注意:
A. 点火时应尽量使炉膛温度分布均匀
B. 在转化、中低变升温的过程中,点燃小火嘴应以多火嘴小开度为原则进行,同时注意点燃的小火嘴在炉顶分布要均匀。
C. 一次点火不成功,要立即关闭烧嘴。待炉膛通风至少20分钟后,炉膛内不再含有燃料气后才可再次点火,否则会有爆炸的危险。
11.2.9自产蒸汽并网
11.2.9.1汽包产汽
随着转化炉温度温度的升高,汽包水的温度也逐惭升高并开始产生蒸汽,汽包有蒸汽产生之后应启动给水泵补水,汽包液位与给水流控投用串级调节,控稳汽包液位。
注意事项:
A. 操人员注意检查现场液位计和压力表的数值是否与DCS的数值相符。
B. 通过消音器手阀控制汽包的升压速度,一般控制在0.2~0.3MPa/h。
11.2.9.2蒸汽暖管
1. 改好蒸汽并网流程,并排干净流程上的积水。
2. 打开流程上所有的排水阀,引蒸汽进行暖管,疏水完毕后关闭各导淋阀。
11.2.9.3蒸汽并网
1.确认工艺参数:
(1)蒸汽温度达到或超过露点温度;
(2)蒸汽压力平稳;
(3)汽包液位稳定控制在50%。
2.并网操作
(1) 内操人员将蒸汽压力控制阀调试好;
(2) 外操人员缓慢关闭就地放空阀,并对并网前的蒸汽管道进行疏水,暖管;
(3) 内操人员视汽包压力情况打开蒸汽压力控制阀,确保压力不超高,将蒸汽并入外系统蒸汽管网。
注意:在蒸汽并网时,操作要缓慢、平稳,避免引起汽包压力、液位的剧烈波动,尽量使汽包压力平稳,汽包液位保持在50%。
11.2.10转化、中变催化剂还原
11.2.10.1转化炉配蒸汽
1.配汽条件:
(1) 转化炉入口温度: 420~450℃;
(2) 转化炉出口温度: >450℃;
(3) 中变反应器床层最低温度: >200℃。
2.配入蒸汽
根据计算好的水氢比,向转化炉配入自产蒸汽(当自产蒸汽压力比转化入口稍高0.3~0.5Mpa并且分析合格,汽包液位稳定)或系统蒸汽。中变反应器随转化炉一起升温至中变床层最低温度大于200℃时恒温。
配汽后注意如下事项:
(1) 转化炉配入蒸汽后, 转化炉温度变化很大,要及时调节,增点火嘴;
(2) 及时分析锅炉水质量。
11.2.10.2转化炉配氢
1. 在配汽的同时,在转化炉入口配入纯净氢气,氢气压力不够时可通过压缩机配入氢气,开阀动作要缓慢。逐渐提高至转化炉出口气体中含氢达60%。
2. 配入氢气后,逐渐减小N2 配入量,直至压缩机入口氮气阀全关。循环系统压力不够时改由氢气补压。
配汽配氢后,要及时调整炉温,多增点火嘴,使转化炉膛温度分布均匀,避免转化炉出现低温和局部超温现象,特别要注意转化炉进口温度,不能低于露点温度。
11.2.10.3还原方法
转化催化剂、中变催化剂的还原方法参见第五章5.3.4和5.4.3.2的相关内容进行。
11.2.11联脱硫系统
转化、中变催化剂还原结束后,转化炉继续保持配氢配汽的工况,同时把转化炉入口温度提高至正常操作温度。
确认脱硫系统切入转化、中变循环系统的流程,把脱硫系统压力充至与转化、中变系统压力一致,然后把脱硫系统切入。原料预热炉按工艺指标进行升温,升温达进油温度时恒温。
注意事项:
在进行切入脱硫系统的操作时,一定要确认流程是否正确,切入动作要缓慢,发现压力变化不正常及时查找原因,待原因查明后再进行。
11.2.12脱硫系统进原料
1.进原料条件
(1) 转化、中变催化剂还原结束并放硫完毕。转化炉、中变反应入口温度已达到工艺要求的进油条件。
(2) 脱硫系统已切入转化、中变循环系统且运行平稳,脱硫系统各反应器的床层温度已达到要求。
2.进原料操作
(1) 启动进油泵,按装置要求的水碳比向脱硫系统进料,控好反应器各点温度。
(2) 计算好水碳比,转化炉先提蒸汽量,,再调整炉温,最后提进料量。
(3) 检查转化出口甲烷分析情况,一般甲烷含量<3.4%,因转化反应是吸热反应,进料后要加强调整炉管床层温度,并要调整中变入口温度,保证中变出口CO含量<3%。
(4) 注意系统压力,防止超压。
(5) 转化进料开始要小,然后逐步加大。
(6) 锅炉系统要加强检查,调稳汽包液面,防止蒸汽带水转化炉管造成水泡催化剂。
11.2.13切入低变反应器
1. 切入条件:中变气出口含S<1ppm,CO3%,低变反应器床层最低点温度高于露点温度。
2. 切入操作:
(1) 建立好低变反应器升温流程,用氮气将低变反应器的压力充至与脱硫、转化、中变循环系统的压力一致;
(2) 用干燥的中变气或氮气对低变反应器进行升温,升温速度控制在25~30℃/H;
(3) 当低变催化剂床层最低点的温度比蒸汽露点温度高10~20℃时,切出低变反应器升温流程,慢慢打开低变人口阀,使反应器内压力与系统压力平衡,避免对低变催化剂床层造成大的冲击,然后缓慢打开出口阀,同时缓慢关闭跨线阀,逐渐使中变气进入低变反应器,阀门开度的大小要根据床层温升来决定(一般以床层温度不大于25~30℃/h为准),直至使出口阀全开,跨线阀全关,用低变入口温控阀控好低变反应器入口温度;
(4) 采低变气样进行分析,当CO<0.3%为合格。
低变气合格后,可进行联净化系统的操作。
11.2.14联净化系统
目前,我国制氢净化工艺主要有两种,一种是化学吸收法(即苯菲尔法),另一种是物理吸收法(即变压吸附法),下面就两种净化工艺的开工方法进行介绍。
11.2.14.1化学吸收法
1.净化系统的清洗和钒化
(1)净化系统的清洗:
净化系统巳在热氮试运中进行了冷水洗、热水洗、NaOH洗和碳酸钾溶液洗等化学清洗,是比较干净的。在第一次开工时,只需再进行一次碳酸钾溶液清洗,便可进行静钒化和动钒化,这样可缩短开工时间。
(2)净化系统的钒化:
钒化的目的是利用溶液中的V2O5与K2CO3反应生成钒酸钾,它能在碳钢表面生成一层坚密的难溶解的钒化膜,以隔离设备和溶液接触,防止设备腐蚀。
(3)碳酸钾溶液的制备:
A.根据净化系统的容量,配制足够的符合规定的碳酸钾溶液,组成为:K2C03:27~30%,V2O5:0.7~0.9%,DEA:3%(要在钒化完成后才加入)。
B.配制好的溶液送入贮罐后,应继续加热。
C.在配制K2C03的过程中,防止杂物进入配制槽。
4.碳酸钾溶液全部配制好后,应分析贮罐溶液中的V2O5、K2CO3的组成是否符合要求。
(4)重沸器系统的静态钒化:
用泵将贮罐内巳配制好的K2C03溶液打入再生塔,使重沸器及其出入口管线内都充满溶液,确保钒化质量。用蒸汽通入重沸器,把溶液加热到至105℃,并保持此温度不变或低于沸点,防止溶液沸腾,以免造成填料震动或破坏。
静态钒化时间为36小时,在此期间,每四小时采样分析溶液K2C03中浓度及钒的浓度,确保K2C03为27%,V2O5为0.7~0.8。
采样地点:重沸器底部。
(5)脱碳系统的动态钒化
静钒化结束后,一方面继续用泵将贮罐新鲜溶液补入再生塔,另一方面启动贫液泵往吸收塔送液,直至两塔液位都达到80~90%,吸收塔充N20.8~1.0MPa,两塔建立循环,并及时向再生塔补液,继续向重沸器加温,保持塔底溶液温度在105℃左右。
系统一经稳定而且贫液流量接近正常值时就应当开始半贫液的循环,可能时使其流量为正常值的80%,并保持二塔三个液位在60~70%,若液位下降,应从贮罐进一步往再生塔底补入新鲜溶液以保持液位。在此期间,应将系统的所有仪表投用,以考察各种仪表的性能。
钒化时间4~5天,在钒化过程中,每四小时检查一次溶液的浓度:
K2C03:27%,V2O5:0.7~0.8%,Fe+++:<100ppm。
钒化进行至溶液中钒浓度基本不变,四价钒不增加,铁离子稳定,可认为钒化合格。
钒化结束后用泵将二乙醇胺加入溶液系统,使K2C03溶液中含3%的DEA。然后再次分析溶液组成,确保下列组份在溶液中各的比例符合工艺的要求:K2C03:27%,V2O5:0.7~0.8%,DEA:3%。
2.联净化
脱碳系统是制氢工序的重要组成部分,操作的好坏直接影响产品的质量。因此,本岗位的操作人员要熟练掌握两塔的运行规律, 发现问题及时处理。
11.2.14.2联净化的条件:在切入吸收塔前,两塔循环必须正常,动钒化结束;K2CO3浓度>18%,泡高<60mm,消泡时间<10秒,溶液循环量为正常值的60%;转化、变换操作平稳,低变气CO含量<0.3%;投用贫液空冷和CO2空冷,控好贫液入塔温度70℃,低变气入塔温度120℃。吸收塔液位控稳在40~50%。
3.切入吸收塔的步骤:
(1) 打开吸收塔的出口阀,向吸收塔充压至与系统压力平衡。
(2) 缓慢关闭吸收塔的副线阀,使吸收塔的入口压力比塔内压力高0.05MPa,缓慢打开吸收塔进口阀,副线阀阀,直至副线全关、入口全开。同时注意吸收塔出口气体分液罐的液位,如有液泛现象,应及时关闭塔入口阀,打开副线阀,找出原因后再切入。
(3) 调整好各工艺参数,稳定系统操作,及时采样分析粗H2质量。
注意事项:检查吸收塔出口气体是否带液,如发现带液要及时切出,进行处理好后再切入,切入切出过程中要控稳系统压力,以避免造成对吸收塔的冲击。
11.2.14.3变压吸附法
1.准备工作
(1) 吸附剂已装填好,吸附塔床层已用氮气置换干净;
(2) 所有程控阀已调试完毕;
(3) 控制程序调试正常;
(4) 程控阀驱动动力驱动系统已投用;
(5) 工业氢、脱附气、放空流程均已改通。
2.切入PSA
(1) 在DCS操作面板上设定好PSA调节系统的操作参数;
(2) 在DCS操作面板上点动PSA启动按钮,将PSA试动;
(3) 缓慢打开PSA系统的进料阀,逐渐向吸附塔引入低变气,投料速度不宜过快,应保持在每分钟吸收塔压力上升0.1MPA左右,以避免造成转化炉空速过高,使转化催化剂结碳。
(4) 当吸收塔压力上升至正常压力值时,打开产品气放空阀将不合格的产品气放空或放入燃料气管网。
(5) 根据工业氢的分析结果调整PSA的吸附时间;
(6) 运行一段时间后,当PSA出口的工业氢合格时可将放空阀关闭,投用工业氢阀。
11.2.15联甲烷化反应器
传统化学吸收法的净化工艺,在净化工艺后还有一道工艺即甲烷化工艺,其目的是通过CO与水蒸汽反应,以获得部分氢气。要投用甲烷化反应器,需先对甲烷化催化剂进行还原。
11.2.15.1甲烷化催化剂还原
甲烷化催化剂的还原方法参见第五章5.6.2.2的相关内容进行(此步骤可在开工准备工作中进行。
11.2.15.2切入准备工作
甲烷化催化剂还原好后,可进行甲烷化反应器的切入操作。
1. 确认甲烷化反应器的流程;
2. 甲烷化反应器入口温度控制阀已调试好用,甲烷化反应器床层所有测温点均已正常投用;
3. 甲烷化反应器入口温度已升至正常使用温度(见催化剂使用说明书)且其床层最低温度已超过蒸汽露点温度10~20℃。
11.2.15.3切入
1. 切出甲烷化反应器升温流程;
2. 缓慢打开甲烷化反应器的入口阀,使其压力与系统压力平衡,逐渐打 开出口阀,同时慢慢关闭跨线阀,控制好切入的速度,以避免甲烷化反应温升过快,一般控制温升不大于25~30℃/h。
11.2.16向外供氢
净化工艺采用化学吸收法的制氢装置在甲烷化反应器投用后就进入工业氢外供的操作,而净化工艺采用变压吸附法的制氢装置在投用变压吸附系统后也进入工业氢外供的操作。
向外供氢的操作;
(1) 缓慢关闭工业氢放空阀,同时缓慢打开供氢阀,将自产氢气送至用氢单位;
(2) 注意观察系统压力变化,发现压力不正常应立即查找原因,待原因查明后再重新进行供氢操作;
供氢操作完成后要对装置的所有工艺参数、设备、仪表进行检查,发现问题及时汇报处理。
⑧ 按照1500立方设计的甲醇制氢装置可以开到1800立方,长期运行吗
可以的,不过按照1500设计的开到1800的话就是按照120%的浮动来开车,尽量还是不要长时间运行,否版则会有损权设备的。如果确实需要1800方的氢气,完全可以按照1800方的设计啊,其实价格差不了多少的。
⑨ 甲醇裂解制氢的简介
甲醇裂解制氢:氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。 氢气在工业上有着广泛的用途。近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。
对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。
西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度99.99%氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。 本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:
主反应: CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol
CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol
总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol
副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/mol
CO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol
上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为
H2 73~74%
CO2 23~24.5%
CO ~1.0%
CH3OH 300ppm
H2O 饱和
该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
目前国内应用此技术的企业已近百家,通过几年来的运转证明,本工艺技术成熟、操作方便,运转稳定、无污染。