【文章內(nèi)容簡介】 生產(chǎn)技術(shù)部、市場部、質(zhì)檢部以及燃料油車間、瀝青車間和石蠟制品車間等機構(gòu)。公司年加工常減壓蠟油 10 萬噸，年產(chǎn)值 12 億元人民幣。公司采用無溶劑制蠟工藝，經(jīng)壓榨脫蠟、發(fā)汗脫油、白土精制等一系列過程生產(chǎn)出高純度工業(yè)用蠟，廣泛用于制造合成脂肪酸和高級醇及制造火柴、蠟燭、蠟筆、防水劑、軟管、纖維板、橡膠等。隨著國民生活水平的提高，石蠟的二次開發(fā)也逐步有所增加。在食品、藥品、化妝品、電線、電纜、電池等行業(yè)的應(yīng)用日益增加。公司 1997 年被中華人民共和國農(nóng)業(yè)部評為“二檔鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)”；2022 年被某縣政府列為“縣民營企業(yè)重點保護單位”；同時也是市重點扶持的民營企業(yè)，2022 年被某市政府評為“先進集體”；2022 年被某市人民政府授予“經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻獎”；2022 年被某市人民政府評為“納稅貢獻企業(yè)”；2022 年被某縣人民政府評為“文明企業(yè)”；連續(xù)五年被市、縣工商局評為“守合同、重信用”單位。 編制依據(jù).建設(shè)每小時生產(chǎn) 1 萬 5 千方甲裂制氫裝置可行性研究報告《某化工有限公司 1 萬 5 千方/小時甲裂制氫裝置》項目建議書；《某化工有限公司 1 萬 5 千方/小時甲裂制氫裝置》可行性研究報告技術(shù)服務(wù)合同； 建設(shè)單位提供的地質(zhì)資料、氣象水文資料及其他相關(guān)資料；《某化工有限公司 1 萬 5 千方/小時甲裂制氫裝置》可行性研究報告編制委托書； 建設(shè)單位提供的其他資料。 編制原則 按照“ 整體規(guī)劃、分步實施 ”的原則編制可行性研究報告； 以市場為導(dǎo)向，以經(jīng)濟效益為中心，做到少投入、多產(chǎn)出、快速產(chǎn)出； 優(yōu)化工藝流程，充分利用廠區(qū)已建的公用工程及輔助設(shè)施和園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施，最大限度壓縮工程投資，加快工程建設(shè)進度； 新建裝置采用先進、成熟、可靠的工藝技術(shù)和設(shè)備，大力推進技術(shù)進步，確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低裝置能耗。優(yōu)先選用國內(nèi)自行開發(fā)的工藝新技術(shù)和質(zhì)量可靠的設(shè)備、材料，盡可能節(jié)約外匯，必須引進的設(shè)備應(yīng)先進可靠； 采用集散型控制系統(tǒng)（DCS），實現(xiàn)集中監(jiān)視和先進過程控制、協(xié)調(diào)操作參數(shù)，提高工藝裝置和輔助設(shè)施的自動化水平和綜合管理水平，提高經(jīng)濟效益； 嚴格執(zhí)行國家和地方關(guān)于環(huán)境保護、消防和職業(yè)安全衛(wèi)生等有關(guān)法律、法規(guī)，做到“三廢”治理、安全衛(wèi)生等保障措施與工程建設(shè)同時進行。 建設(shè)的必要性某化工有限公司根據(jù)公司進一步向石油化工領(lǐng)域縱深發(fā)展的戰(zhàn)略布局需要，結(jié)合某石油化工的地緣等優(yōu)勢，并根據(jù)市場對高端油品需求的不斷上升，公司擬在某生物質(zhì)能化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)得勝分園區(qū)新建一套 1 萬 5 千方/小時甲裂制氫裝置，用于某公司 30 萬噸/年加氫精制項目加氫，補充原制氫裝置制氫能力不足的缺口，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升市場競爭力。 研究結(jié)果 結(jié)論.建設(shè)每小時生產(chǎn) 1 萬 5 千方甲裂制氫裝置可行性研究報告 甲醇制氫裝 置 采用國內(nèi)成熟、先進的技術(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 裝置產(chǎn)品達到 %的純度，氫氣量可供多套加氫裝置使用，完全滿足加氫工藝的要求。 裝置建成后，將過去由產(chǎn)品帶入社會環(huán)境的硫、氮、雜質(zhì)（未燃燒烴），集中在裝置內(nèi)轉(zhuǎn)化為硫化氫和氨加以回收和處理，具有顯著的社會環(huán)保效果。 裝置的各項技術(shù)經(jīng)濟指標較好，具有良好的經(jīng)濟和社會效益?？?之 ， 建 設(shè) 1 萬 5 千方/小時甲裂制氫裝置，對促進公司的長遠發(fā)展，合理利用資源，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，保護環(huán)境、促進社會就業(yè)和保持社會安定是十分必要的，具有深刻的現(xiàn)實意義和長遠的歷史意義。..2 市場分析與預(yù)測本 制 氫 裝 置 ， 作 為 《 新 建 年 產(chǎn) XXXXXXX、 XXXXXX、 XXXXXX 項 目 》 中 的 一 個 子 項 ，目 的 是 向 公 司 的 加 氫 裝 置 提 供 氫 氣 ， 故 產(chǎn) 品 氫 氣 自 產(chǎn) 自 用 不 進 入 市 場 。氫 氣 價 格 參 考 當(dāng) 地 供 氫 價 格 ， 本 可 研 報 告 氫 氣 暫 定 為 元 /Nm33 生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)技術(shù)方案 生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)方案 生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計規(guī)模： 15000m3n/h，操作彈性： 30%～110%，年運行時數(shù)： 8400 小時。 工藝技術(shù)方案選擇 制氫工藝技術(shù)方案選擇目前國內(nèi)生產(chǎn) H2的生產(chǎn)方法主要有以下三種：一是水電解法生產(chǎn)：此方法比較簡便，但能耗很大，高達 5～6kwh/Nm3，且純度不夠理想。二是石油、天然氣、煤制氫：傳統(tǒng)的以石油、天然氣為原料制氫，這類制氫裝置投資較大，生產(chǎn)成本較低，適用于石油氣、天然氣豐富的地區(qū)使用。三是以煤為原料，經(jīng)過造氣后提氫，這類裝置需要龐大的投資，生產(chǎn)環(huán)境不友好，已經(jīng)逐步被國家限制使用。四是甲醇裂解制氫：這種方法是甲醇和水在催化劑作用下裂解生成氫氣、二氧化碳及少量一氧化碳的混合氣體，再經(jīng)變壓吸附提純氫氣，這類裝置投資不大，建設(shè)周期短，開停車方便快捷，現(xiàn)在甲醇市場供大于求，甲醇價格便宜，是投資最省，成本最低的一種制氫方法。本項目選擇甲醇裂解制氫的生產(chǎn)方法，本方法不僅原料來源方便、工藝成熟、裝置簡單、易于操作，且產(chǎn)品氫氣純度高，生產(chǎn)成本低，具有廣泛的發(fā)展市場。 制氫的主要操作條件..制氫主要操作條件 反應(yīng)器入口溫度℃ 230出口溫度℃ 235入口壓力 MPa(a) 出口壓力 MPa(a) 制氫催化劑裝量 m 3 PSA 單元操作條件入口溫度 ℃ 40入口壓力 MPa(G) 工藝流程特點..，采用此種工藝，轉(zhuǎn)化氣出口溫度可降低至80度以下，回收了更多的熱量，減少了導(dǎo)熱油供熱量，裝置能量消耗達到最低。，先脫碳，再提氫，可以回收部分氫氣作燃料氣，同時氫氣回收率高，甲醇單耗低。,根據(jù)所需要的產(chǎn)品氣量自動調(diào)節(jié)進料量的大小,裝置自動化程度顯著提高。、七次均壓，提高了氫氣回收率；當(dāng)某個塔的管路或閥門出現(xiàn)故障的時候,可以切掉其中一個塔,程序自動調(diào)整到9個塔運行,保證了裝置的長期穩(wěn)定運行。，可進一步減小床層內(nèi)的死空間，提高有效組分回收率。，氫氣選擇高，吸附劑用量少，配比合理、投資更省，運行費用更低，指標更先進。、可靠的氣動系統(tǒng)作為程控閥的驅(qū)動源，具有運行穩(wěn)定、長周期、程控閥動作快、使用壽命長等優(yōu)點；在與某一吸附塔有關(guān)的程控閥（或它的控制部件）出現(xiàn)故障后，可以進行自適應(yīng)PSA專家診斷系統(tǒng)無擾動切換，以保證裝置長期穩(wěn)定運行和便于維修。..4 工藝裝置 項目范圍本項目設(shè)計范圍為制氫裝置邊界線以內(nèi)部分，由轉(zhuǎn)化部分、脫碳部分、提氫部分及導(dǎo)熱油部分，其余制氮系統(tǒng)、儀表空氣系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)等由廠區(qū)統(tǒng)一提供。 原料來源及產(chǎn)品去向 原料來源制氫裝置原料主要是外購，原料所需的脫鹽水由鍋爐房軟水系統(tǒng)提供。 產(chǎn)品去向氫氣：管道輸送到用氫裝置。 裝置組成該裝置由轉(zhuǎn)化、脫碳、提氫三大部分組成。 原料性質(zhì)及產(chǎn)品組成 甲醇的性質(zhì)甲醇是一種無色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，常溫下對金屬無腐蝕性(鉛、鋁除外) ，略有酒精氣味。分子量 ，相對密度 (20/4℃)，熔點℃，沸點 ℃，閃點 ℃，自燃點 ℃，蒸氣密度 ，蒸氣壓 (100mmHg ℃)，蒸氣與空氣混合物爆炸極限 6~ %(體積比) ，能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。燃燒反應(yīng)式為:CH3OH + O2 → CO2 + H2O 裝置物料平衡表 制氫裝置物料平衡表..物料名稱 t/a kg/h 備注甲醇 62400 7800水 36000 4500入方合計 98400 12300產(chǎn)品氫氣 10716 燃料氣 940 放空氣 86744 10960 出方合計 98400 12300.. 甲裂制氫工藝流程簡述 轉(zhuǎn)化部分甲醇催化轉(zhuǎn)化制氫工藝過程包括：原料汽化、過熱過程、催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)、轉(zhuǎn)化氣冷卻冷凝、凈化以及提純等。 一、原料汽化過程原料汽化、過熱是指在加壓條件下，將甲醇和脫鹽水按規(guī)定比例用泵加壓送入系統(tǒng)進行預(yù)熱、汽化過熱至轉(zhuǎn)化溫度的過程。完成此過程需：原料液儲槽、原料液泵、汽化器、過熱器等設(shè)備及其配套儀表和閥門。該工序目的是為催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)提供規(guī)定的原料配比、溫度等條件。二、催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)在規(guī)定溫度和壓力下，原料混合氣在轉(zhuǎn)化器中進行氣相催化反應(yīng)，同時完成催化裂解和轉(zhuǎn)化兩個反應(yīng)。完成此反應(yīng)過程需轉(zhuǎn)化器、導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)及其配套儀表和閥門。該工序的目的是完成化學(xué)反應(yīng)，得到主要含有氫氣和二氧化碳的轉(zhuǎn)化氣。三、轉(zhuǎn)化氣冷卻冷凝將轉(zhuǎn)化器下部出來的高溫轉(zhuǎn)化氣經(jīng)冷卻、冷凝降到常溫。完成該過程的設(shè)備有：兩臺換熱器、冷凝器三臺設(shè)備及其配套儀表和閥門。該工序目的是降低轉(zhuǎn)化氣溫度,冷凝并回收部分甲醇、水等物質(zhì)。四、轉(zhuǎn)化氣凈化含有氫氣、二氧化碳和少量甲醇、水的低溫轉(zhuǎn)化氣，進入凈化塔用脫鹽水洗滌吸收其中未反應(yīng)的甲醇的過程。完成該過程的設(shè)備有：凈化塔、脫鹽水泵（一開一備）三臺設(shè)備及其配套儀表和閥門。該工序目的是用脫鹽水與轉(zhuǎn)化氣在凈化塔填料上傳熱、傳質(zhì)吸收甲醇等有機物，塔釜收集未轉(zhuǎn)化完的甲醇和水循環(huán)使用，塔頂制得轉(zhuǎn)化氣送 PSA 工段。 PSA 部分PSA 部分分為脫碳過程和提氫過程，脫碳以過程主要脫除掉轉(zhuǎn)化氣中二氧化碳，提氫過程則脫掉脫碳氣中一氧化碳和少量二氧化碳及副反應(yīng)產(chǎn)物甲烷，提純氫氣。主要過程如下：脫碳單元.. 來自轉(zhuǎn)化部分的轉(zhuǎn)化氣壓力 （G）、溫度 40℃，進入界區(qū)后，自塔底進入吸附塔中正處于吸附工況的塔，在其中多種吸附劑的依次選擇吸附下，除去轉(zhuǎn)化氣中大部分的水分及二氧化碳，獲得純度大于 90 的粗氫氣，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū)。 粗氫氣進入提氫工段后，由塔底進入提氫塔中正處于吸附工況的塔，在其中多種吸附劑的依次選擇吸附下，一次性除掉除氫氣以外的其它雜質(zhì)，獲得純度大于 %的產(chǎn)品氫氣，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后送出界區(qū)。當(dāng)吸附劑吸附飽和后,通過程控閥門切換至其它塔吸附,吸附飽和的塔則轉(zhuǎn)入再生過程。在再生過程中，吸附塔首先經(jīng)過連續(xù)七次均壓降壓過程盡量回收塔內(nèi)死空間氫氣，然后通過逆放和抽真空兩個步序使被吸附雜質(zhì)解吸出來。脫碳部分的解吸氣直接放空，提氫部分的逆放解吸氣進入解吸氣緩沖罐，抽真空的解吸氣進入解吸氣緩沖罐，然后經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混合后穩(wěn)定地送往鍋爐房，用作轉(zhuǎn)化爐的燃料。PSA 部分的具體工作過程如下： 吸附過程原料氣自塔底進入吸附塔 A，在吸附壓力（）下，選擇吸附所有雜質(zhì)，不被吸附的氫氣作為產(chǎn)品從塔頂排出。當(dāng)吸附前沿（傳質(zhì)區(qū)前沿）到達吸附劑預(yù)留段的下部時停止吸附。 一均降壓過程。吸附結(jié)束后，A 塔停止進原料，然后通過程控閥與剛完成二均升步驟的 E 塔相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就均入 E 塔得以回收，直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束一均降過程。 二均降壓過程。一均降壓結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與剛完成三均升步驟的 F 塔相連進行均壓，這時A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 F 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束二均降壓過程。 三均降壓過程。二均降壓結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與三均罐相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入三均罐，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束三均降壓過程。 四均降壓過程。.. 結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與剛完成五均升的 G 塔相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 G 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束四均降壓過程。 五均降壓過程。四均降壓結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與剛完成六均升的 H 塔相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 H 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束五均降壓過程。 六均降壓過程。五均降壓結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與六均罐相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入六均罐，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束六均降壓過程。 七均降壓過程。六均降壓結(jié)束后，A 塔又通過程控閥與剛抽完真空，解析完全等用的 I 塔相連進行均壓，這時 A 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就接著均入 I 塔，得以繼續(xù)回收。直到兩塔的壓力基本相等時，結(jié)束七均降壓過程。 逆放過程七均降過程結(jié)束后，A 塔壓力已降至 （G）左右,這時,雜質(zhì)已開始從吸附劑中解吸出來，于是打開逆放程控閥，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵?（G）左右。逆放出的解吸氣被送入解吸氣緩沖罐。 抽真空過程逆著吸附方向，用真空泵經(jīng)程控閥對吸附塔抽真空，降低塔內(nèi)吸附劑表面的真空度，讓雜質(zhì)組分從吸附劑中完全解吸出來，A 塔得到徹底再生。 七均升壓過程。抽真空過程結(jié)束后，A 塔通過程控閥與剛完成六均降壓步驟的 C 塔相連進行均壓升壓，這時 C 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時 A 塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。 六均升壓過程。七均升結(jié)束后，A 塔通過程控閥與六均罐相連進行均壓升壓，這時六均罐內(nèi)的高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時 A 塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。.. 五均升壓過程。六均升結(jié)束后，A 塔通過程控閥與剛完成四均降壓步驟的 D 塔相連進行均壓升壓，這時 D 塔死空間內(nèi)的高壓氫氣就流入 A 塔被回收，同時 A 塔壓力得以上升，直到兩塔壓力基本相等。 四升壓過程。五均升結(jié)束后，A 塔通過程控閥與剛完成三均降