炼油第二联合车间

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1、炼油第二联合车间装置简介曹卫波2009.4.16主要内容车间概况每套装置具体情况介绍车间概况炼油第二联合车间成立与2006年，由原来的制氢、加氢车间合并而成。目前车间共有生产装置7套，主要生产汽、柴油、润滑油和氢气等产品。润滑油的生产为公司滑油发展做出了巨大的贡献。氢气为全厂加氢装置提供高纯度的氢气原料。制氢Ⅰ套装置装置简介工艺原理工艺流程设备主要产品装置腐蚀Ⅰ套制氢装置装置简介1、装置的发展历史2、装置构成3、装置的技术特点工艺原理采用甲烷（CH4）的蒸汽转化法和变压吸附（PSA）提纯工艺，生产氢含量为99.

2、9%的高纯氢气。化学反应方程式：CH4+2H2O=CO2+4H2此反应为体积增加强吸热反应，由反应热力学可知，提高温度和增大体积（降低压力）都会使反应平衡向右移动。加氢反应原理加氢反应是原料精制部分的起始步骤，可以将原料中的不饱和烃加氢饱和，而且可以将原料中的有机硫转化成无机硫，并以硫化氢的形式存在，便于后续脱除。RSH+H2=RH+H2SRSR＇+2H2=RH+R＇H+H2SRSSR＇+3H2=RH+R＇H+2H2SC4H4S+4H2=C4H10+H2SCOS+H2=CO+H2SCS2+4H2=CH4+2H2

3、S加氢反应的影响因素1、温度：加氢反应是放热反应，温度降低将对反应正向移动有利。2、压力：影响不大。3、空速：4、配氢量：脱硫反应原理硫是制氢反应过程中转化催化剂的主要毒物，对制氢反应过程中的一系列催化剂都有毒害作用，反应原料气中含0.5ppm以上的硫化氢就可能造成转化催化剂失活。因此，必须将反应物中所含的硫除去。对本装置而言，采用氧化锌脱硫工艺：氧化锌脱硫剂是一种高效的脱硫剂，经过氧化锌脱硫后，原料中的硫含量可以降低到0.5ppm以下。其反应式如下：ZnO+H2S→ZnS+H2O由于该反应的平衡常数非常大，反

4、应几乎是不可逆的。另外，ZnO脱硫剂还可以把部分残余的有机硫转化成H2S进而将其脱除。脱硫反应的影响因素1、温度：脱硫反应是放热反应，温度降低对反应有利，但是该反应的热力学平衡常数很大，因此只要达到氧化锌的活性温度即可。2、压力：影响不大。3、空速：空速小，脱硫更加彻底，但生产能力低。4、组成：水（蒸汽）的存在对脱硫反应有较大的抑制作用，同时，由于原料含水而易造成脱硫剂结块、粉碎，因此，要严格控制原料气中水的含量。转化反应原理转化反应是制氢装置的主要化学反应，转化反应是指在高温及有催化剂存在的条件下，油田气与水

5、蒸汽发生化学反应，生成氢气、二氧化碳及微量一氧化碳的反应。烃类转化反应是指在750℃、0.8MPa及有催化剂存在的条件下，原料气与水蒸汽发生化学反应，生成氢气（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）的反应，方程式如下：3CH4+4H2O→2CO+CO2+10H2由此对烃类转化反应，可由下面公式表示：对烷烃：2CnH2n+2+3nH2O→nCO+nCO2+(5n+2)H2-Q转化反应的影响因素1、压力：提高压力是近几年来蒸汽转化法的重要技术改进之一。该反应是一个体积增大的反应，增大压力不利于转化反应，是转化

6、率下降。但是提高操作压力由其固有的优点。2、温度：该反应为吸热反应，提高温度有利与反应。3、空速：空速小，转化反应彻底，但生产能力低。4、水碳比：水碳比增加有利于反应平衡的正向移动，提高转化率。可以防止催化剂积碳。变换反应原理我装置的变换反应主要为一氧化碳变换反应。一氧化碳(CO)变换反应，是指将转化反应生成的一氧化碳在有催化剂存在的条件下，继续与水蒸汽(H2O)发生反应，生成二氧化碳(CO2)和氢气(H2)，实际上一氧化碳的变换反应也可说是转化反应的继续。变换反应方程式如下：CO+H2O→CO2+H2（放热反

7、应）本装置采用的是中变和低变反应串联的形式。变换反应的影响因素1、温度：该反应为放热反应，降低温度有利于反应进行。但温度过低会受到反应动力学的影响，降低反应速率。2、压力：影响不大。3、空速：空速小，变换反应彻底，但处理能力低。4、水汽比：由变换反应方程式可知，工艺气体中的水蒸气含量增多，也就是水气比增大，无论从反应平衡和反应速度来讲，都有利于反应向生成H2和CO2的方向进行，即有利于CO的变换，提高变换率。另外，提高水汽比有利于抑制甲烷化反应的发生。变压吸附（PSA）原理根据吸附剂对各组分吸附能力不同，从而达

8、到气体提纯的目的。根据吸附等温吸附曲线所示，实现吸附剂的再生和利用，达到了吸附剂连续使用的目的。V3V2V1BV4A吸附容量高温常温DC吸附压力P图2吸附等温线甲烷化反应原理经过PSA后的气体（粗氢）中仍残存极少量的CO2及CO，由于这部分CO2及CO性质极不稳定，对加氢催化剂有害。因此必须转成性质稳定的甲烷，才能将氢气作为产品输出，其反应如下：CO+3H2→CH4+H2O+QCO2+