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1、66第39卷，第6期安徽化工Vo1．39．No．62013年l2月ANHUICHEMICAIINDUSTRYDee．2013大型煤制油項(xiàng)目中尾氣制氫裝置純氧轉(zhuǎn)化工藝的選擇馮玉峰，王芳芳(東華工程科技股份有限公司，安徽合肥230024)摘要：介紹了大型煤制油項(xiàng)目中尾氣制氫的工藝流程，對催化部分氧化和非催化部分氧化工藝做了簡單的介紹，重點(diǎn)比較了催化部分氧化工藝中引進(jìn)和國產(chǎn)ATR工藝的設(shè)備配置、操作參數(shù)、關(guān)鍵設(shè)備和催化劑年使用成本，尾氣制氫裝置純氧轉(zhuǎn)化選用引進(jìn)ATR的催化部分氧化技術(shù)最為合適。關(guān)鍵詞：純氧轉(zhuǎn)化；催化部分氧
2、化；非催化部分氧化；ATR工藝；轉(zhuǎn)化爐doi：10．3969／j．issn．1008—553X．2013．06．019中圖分類號：TQ546文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1008—553X(2013)06—0066—031概述1)是轉(zhuǎn)化制氫很好的原料，經(jīng)自熱轉(zhuǎn)化(ATR)、變換、脫油品加工裝置膜分離出來的滲透氣的主要成分為碳、變壓吸附(PSA)提純氫氣后制得的純度>199．9％的氫氣(摩爾百分含量在93．5％左右)，其余為氮?dú)?、一氧產(chǎn)品氫送回油品合成單元；2套PSA的解吸氣送燃料氣化碳、二氧化碳和甲烷，滲透氣經(jīng)PSA提純
3、氫氣后返回管網(wǎng)。尾氣制氫裝置工藝流程見圖1。油品合成單元。膜分離出來的非滲透氣(主要組分見表圖1尾氣制氫裝置工藝流程圖2純氧轉(zhuǎn)化工藝CH4+H20=CO+3H2-Q非滲透氣中甲烷摩爾百分含量～21％，一氧化碳摩CH4+202=CO2+2H2O+Q爾百分含量～21％，因?yàn)榇藲怏w中甲烷含量不高。膜分離進(jìn)轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的其他組分也會參與反應(yīng)，最終的氣體出來的非滲透氣送轉(zhuǎn)化單元，相比蒸汽轉(zhuǎn)化，選用純氧組成受控于反應(yīng)：轉(zhuǎn)化更為合適。co+H2o=C02+H2+Q純氧轉(zhuǎn)化可供選擇的T藝方案有催化部分氧化法非催化部分氧化法：在高溫條件
4、下，原料氣中的輕和非催化部分氧化法，首先對兩種轉(zhuǎn)化工藝做一個(gè)簡單質(zhì)烴類與氧氣在沒有催化劑的情況下進(jìn)行的不完全氧的介紹和比較，見表2?；磻?yīng)。轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的反應(yīng)溫度1400~，轉(zhuǎn)化爐出口CH催化部分氧化法：在高溫條件下，原料氣中的輕質(zhì)烴含量≤0．1％。類與氧氣在鎳觸媒的作用下進(jìn)行的不完全氧化反應(yīng)。轉(zhuǎn)化其主要反應(yīng)為：爐內(nèi)的反應(yīng)溫度1200~C，轉(zhuǎn)化爐出口CH含量≤0．4％。2H2+02=2H2O+H2+Q工藝氣中的甲烷在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的主要反應(yīng)是：CH4+02=CO+H2O+H2+QCH4+CO2=2CO+2H2一Q2CH4+0
5、2=2C0+4H2+Q收稿日期：2013-07一l1作者簡介：馮玉峰(1980～)，男，畢業(yè)于臺肥1-業(yè)大學(xué)，工程師，從事煤化工技術(shù)工作，13965143500，0551—63696934，fengyufeng@chinaececom。馮玉峰，等：大型煤制油項(xiàng)目中尾氣制氫裝置純氧轉(zhuǎn)化工藝的選擇67表1膜分離出口非滲透氣氣體組分表2催化部分氧化與非催化部分氧化比較M0leFl0wk㈣mo1rm～tool一％～一～晰～量一～450．024621．19093554-35I626．10352461．7O221．740846
6、．695392．19881453．05221．3334884．4322l3．975774．5408070-2138191．4367830．06765580．18146660．008544970．23227740．010937639．589l81．864l9l8．715320．88l2745．3307670-25l0171．6532370．07784821．2131090．05712340．41767210．01966750．09772820．0046018724．5866243．847820．7255147599．
7、03CH4+202：CO2+2H20+Q表3設(shè)備配制比較綜合以上岡素，可以認(rèn)為催化部分氧化丁=藝具有生產(chǎn)操作易控制、氧耗和原料氣消耗低、操作彈性大、不會出現(xiàn)析碳等優(yōu)點(diǎn)，更適合油洗干氣非滲透氣的轉(zhuǎn)化工藝。3催化部分氧化中的ATR工藝催化部分氧化_『藝又分為國內(nèi)ATR工藝和引進(jìn)ATRT藝，我們對這兩種T藝的設(shè)備配置、操作參數(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、催化劑使廂成本等進(jìn)行比較。3．1設(shè)備配置比較由表3比較可知，引進(jìn)ATR_丁藝具有設(shè)備數(shù)量少，流程簡單等優(yōu)點(diǎn)。3．2操作參數(shù)比較通過表4中數(shù)據(jù)的比較，我們可以看到引進(jìn)ATR丁藝具有以下優(yōu)點(diǎn)
8、：(1)水碳比要求低，蒸汽消耗量小。(2)氧氣預(yù)熱溫度低，安全性高。(3)原料氣預(yù)熱溫度低，燃料消耗量小，關(guān)鍵的爐管投資會降低。(4)轉(zhuǎn)化口1一藝氣甲烷含量低。(5)無燒嘴冷卻水系統(tǒng)，操作簡單，穩(wěn)定性及安全68總第186期2013年第6期(第39卷)安徽化工表4關(guān)鍵參數(shù)的比較3．4催化劑使用成本比較表6對兩方案的催化劑使用成本作一個(gè)比較。表6引進(jìn)ATR與國產(chǎn)
