【文章內(nèi)容簡介】 化裝置已建成投產(chǎn)，新增銷售收入 80 億元，利稅3 億元。各公用工程也同步建成投用，裝置運行平穩(wěn)，日加工原料油 4000 噸，產(chǎn)品達(dá)到產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)。同時，年產(chǎn) 120 萬噸柴油加氫及 4 萬標(biāo)方/ 小時干氣制氫裝置目前已建成投產(chǎn)，新增銷售收入 50 億元，利稅超過 2 億元。6000 方/小時污水處理設(shè)施也已建成投用，污水處理符合小清河流域污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。公司始終把科學(xué)發(fā)展作為企業(yè)發(fā)展的生命線，一方面強化企業(yè)隊伍素質(zhì)建設(shè)，一方面不斷強化技術(shù)創(chuàng)新，加強安全和環(huán)保建設(shè)，使公司逐步走向健康、規(guī)范和可持續(xù)發(fā)展的道路。公司的建立和發(fā)展，將為地方經(jīng)濟快速發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。項目名稱：某新能源科技有限公司 120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目地點：某縣湖濱鎮(zhèn)項目集中區(qū)項目建設(shè)規(guī)模及內(nèi)容： （1）建設(shè)規(guī)模：焦?fàn)t煤氣處理能力≥50000Nm 3/h120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告（2）總用地面積：4752 平方米； （3）土建：新建鋼混結(jié)構(gòu)壓縮機廠房 1 座，鋼混排架 PSA 提氫裝置 1 座，建筑面積 平方米；（4）設(shè)備：根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及工藝需要，購置各類設(shè)備 48 臺（套）； （5）產(chǎn)品方案：氫氣 25500Nm3/h，凈提氫尾氣 17295Nm3/h，臟提氫尾氣27200Nm3/h；項目總投資：總投資 萬元（其中流動資金 萬元）項目資金籌措：資金建設(shè)單位自籌 40%，貸款 60%。 建設(shè)周期：12 個月 項目背景某新能源科技有限公司和某某勝利科技有限公司同屬于某永鑫能源集團，某某勝利科技有限公司具有 80 萬噸、120 萬噸焦?fàn)t兩座以及配套的化產(chǎn)設(shè)施，日可外供焦?fàn)t煤氣200 萬 m179。焦?fàn)t煤氣主要供給下游工序及周邊企業(yè)作為燃料使用。由于焦?fàn)t煤氣的用戶屬于企業(yè)，很難做到煤氣的平衡調(diào)節(jié)，造成大量煤氣過剩。特別是在使用企業(yè)出現(xiàn)事故停產(chǎn)、年度檢修和由于產(chǎn)品市場變化帶來的限產(chǎn)，使焦?fàn)t煤氣使用量減少，使焦化生產(chǎn)很不穩(wěn)定，經(jīng)常達(dá)不到設(shè)計生產(chǎn)能力，瞬時造成大量的煤氣放散，這不僅使大量的能源、資源浪費，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。焦化生產(chǎn)基本處于在低負(fù)荷運行，企業(yè)生產(chǎn)成本增高，經(jīng)濟效益下降。同時，隨著某新能源科技有限公司 160 萬噸重油催化裂化裝置已建成投產(chǎn)，以及國內(nèi)燃油品質(zhì)要求逐步提高，生產(chǎn)過程所需的氫氣量越來越大，而原先采用的干氣+天然氣轉(zhuǎn)化制氫，隨著天然氣價格的一路走高，成本壓力越來越大。因此，采用焦?fàn)t煤氣制氫，可以形成企業(yè)內(nèi)部的平衡調(diào)控。這樣既能使焦?fàn)t穩(wěn)定生產(chǎn)，減少和杜絕煤氣放散帶來的資源浪費和環(huán)境污染，又可以降低下游裝置所需氫氣成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。 項目建設(shè)地點及建設(shè)條件本項目擬建于某新能源科技有限公司現(xiàn)有廠區(qū)內(nèi)，無需新征用地，工程范圍內(nèi)無拆遷民房，有較好的交通運輸條件及供水、供電、供汽等建設(shè)條件。 區(qū)位條件120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告某某市某縣南接淄博，北鄰東營，東接濰坊、青島，地理位置優(yōu)越。某新能源科技有限公司地處某市某縣南部化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，北靠柳辛路，西臨 803 省道（原 205 國道），距 309 國道 30 公里，距離某火車站 8 公里，公路、鐵路交通運輸條件較為便利。 社會經(jīng)濟條件（1）本項目擬建廠址及位于某市某縣化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，符合城市發(fā)展規(guī)劃的要求。廠址范圍內(nèi)無拆遷工程量。（2）本項目擬建廠址及其周圍無文物風(fēng)景區(qū)和自然保護(hù)禁區(qū)，無名勝古跡，地下無礦區(qū)，附近無機場，電臺及軍事設(shè)施。（3） 本項目所在的地區(qū)各種基建材料供應(yīng)充足，當(dāng)?shù)亟ㄖ竞桶惭b公司有能力施工本項目建（構(gòu)）筑物，滿足項目建設(shè)和施工質(zhì)量要求，另外也可借助周圍省市的施工力量，施工協(xié)作條件較好。 公用工程條件本項目公用工程依托現(xiàn)有廠區(qū)條件，水、電、蒸汽等能源條件完備。綜上，本項目選址具備交通便利、條件完備、政策優(yōu)越的優(yōu)勢，為項目的建設(shè)和發(fā)展提供了強有力的保證。 土建工程方案 地基處理方案主要設(shè)備基礎(chǔ)均采用天然地基，如遇不良地質(zhì)現(xiàn)象，根據(jù)具體情況再做特別處理。 結(jié)構(gòu)方案? 壓縮機廠房：主體廠房采用鋼混結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)。? 裝置排架：采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)。? 管架：采用鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)。? 大中型設(shè)備基礎(chǔ)：采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。? 小型設(shè)備基礎(chǔ)：采用素混凝土結(jié)構(gòu)。 土建工程量本項目主要建筑物包括：壓縮廠房。本項目主要構(gòu)筑物包括： PSA 提氫裝置框架、管廊。建筑物、構(gòu)筑物一覽表見下表：120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告表 11 建（構(gòu)）筑物一覽表序號 名稱 層數(shù) 生產(chǎn)類別 占地面積 (m2) 建筑面積 (m2) 結(jié)構(gòu)形式 備注1 壓縮機房 2 層 甲類 1260 2520 鋼混結(jié)構(gòu)2 PSA 提氫裝置 1 層 甲類 鋼混排架 敞開 產(chǎn)品方案（1） 產(chǎn)品：氫氣：25500Nm 3/h（2） 副產(chǎn)品：提氫尾氣 1：17295Nm 3/h（低位熱值≥6000kcal/Nm 3）提氫尾氣 2：7200Nm 3/h（低位熱值≥6000kcal/Nm 3） 主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表 12 主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表序號 項目名稱 單位 指標(biāo) 備注一 生產(chǎn)規(guī)模 Nm3/h 50000二 產(chǎn)品方案1 產(chǎn)品（1） 氫氣 Nm3/h 255002 副產(chǎn)品（1） 提氫尾氣 1 Nm3/h 17295（2） 提氫尾氣 2 Nm3/h 7200三 年操作時間 h 8000四 主要原輔材料、燃料用量1 原料氣（焦?fàn)t煤氣） Nm3/h 500002 吸附劑、催化劑、化學(xué)品等 t/a五 動力消耗量1 供水（新鮮水） t/h 13最大用水量 t/h 平均用水量 t/h 132 電裝機容量 kw 10600 計算容量 5390年耗電量 Kw 1073 儀表空氣 Nm3/h 200120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告4 氮氣 Nm3/h 2022 間斷5 蒸汽（ ） t/h 六 三廢排放量1 廢氣 Nm3/h 2 廢水 m3/d ~13 廢固 t/a ~122七 運輸量 t/a ~2441 運入量 t/a ~1222 運出量 t/a ~122八 定員 人 201 生產(chǎn)工人 人 162 技術(shù)管理人員 人 4八 總占地面積 m2 4752 原廠區(qū)內(nèi)1 廠區(qū)占地面積 m2 九 總建筑面積 m2 12601 生產(chǎn)用建筑面積 m2 1260十 報批項目總投資（控制投資規(guī)模用） 萬元 其中：鋪底流動資金 萬元 十一 達(dá)產(chǎn)后年銷售收入 萬元 十二 成本和費用1 達(dá)產(chǎn)后年總成本和費用 萬元 十三 達(dá)產(chǎn)后年利潤總額 萬元 稅后十四 年均應(yīng)納所得稅 萬元 十五 財務(wù)分析盈利能力指標(biāo)1 總投資收益率 % 2 投資回收期(含建設(shè)期)，稅后 年 含建設(shè)期3 稅后項目財務(wù)凈現(xiàn)值（ic=%） 萬元 4 項目資本金內(nèi)部收益率( 稅后) % 十六 清償能力指標(biāo)1 人民幣借款償還期（含建設(shè)期） 工藝流程本項目采用 PSA 法提取原料焦?fàn)t煤氣中的氫氣，并獲得副產(chǎn)品提氫尾氣（較清潔燃料氣）。120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告主要工藝流程如下圖：圖 11 工藝流程圖 裝置組成本裝置主要有以下工序組成：100預(yù)處理工序200PSAI 工序300脫氧和 PSAII 工序400氫氣壓縮工序500解吸氣壓縮工序 工藝流程簡述本項目是利用經(jīng)過凈化（脫焦油、脫硫、脫萘）后的焦?fàn)t煤氣，經(jīng)過預(yù)處理、變壓吸附分離、脫氧等工序獲得合格的產(chǎn)品氫氣。 100預(yù)處理工序預(yù)處理工序由 2 臺除油塔、4 臺預(yù)處理塔、1 臺加熱器組成。來自管輸系統(tǒng)，壓力為～(G)的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入預(yù)處理工序后，經(jīng)除油塔脫除油霧后，自塔底進(jìn)入預(yù)處理塔，其中 2 臺處于吸附脫油、脫苯、脫萘等狀態(tài)，2 臺處于再生狀態(tài)。當(dāng)預(yù)處理塔吸附焦油和萘、苯飽和后即轉(zhuǎn)入再生過程。預(yù)處理塔的再生過程包括：（a）降壓過程預(yù)處理塔逆著吸附方向，即朝著入口端卸壓，氣體排至煤氣管網(wǎng)。③解吸氣 1預(yù)處理 脫氧 PSAIIPSAI 壓縮①原料氣壓縮壓縮②產(chǎn)品氫氣④解吸氣 2PSAII 順放氣回 PSAI 作升壓氣120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告（b）加熱脫附雜質(zhì)用 PSA 工序副產(chǎn)的解吸氣經(jīng)加熱至～140℃后逆著吸附方向吹掃吸附層，使萘、焦油、NH H 2S 及其它芳香族化合物在加溫下得以完全脫附，再生后的解吸氣壓縮后送至燃?xì)夤芫W(wǎng)外送。（c）冷卻吸附劑脫附完畢后，停止加熱再生氣，繼續(xù)用常溫再生氣逆著進(jìn)氣方向吹掃吸附床層，使之冷卻至吸附溫度。吹冷后的解吸氣也送回焦?fàn)t煤氣管網(wǎng)。（d）升壓過程用處理后的凈化煤氣逆著吸附方向?qū)㈩A(yù)處理塔加壓至吸附壓力，至此預(yù)處理塔就又可以進(jìn)行下一次吸附了。預(yù)處理工序的主要工藝操作條件如下表：表 13 預(yù)處理的主要工藝操作條件序號 主 要 參 數(shù) 操作條件 備注1 吸附壓力（） ～2 吸附溫度（℃） ≤40℃ （或環(huán)境溫度）3 再生壓力（） ～4 再生溫度（℃）進(jìn)口 1405 再生溫度（℃）出口 1206 切換時間（h） 127 蒸汽壓力（） ～ 200PSAI 工序變壓吸附工序由兩段變壓吸附組成。變壓吸附第一段（PSAI）采用 1025 分組抽真空流程，即裝置的 10 個吸附塔中有2 個吸附塔始終處于進(jìn)料吸附的狀態(tài)。其吸附和再生工藝過程由吸附、連續(xù) 5 次均壓降壓、逆放、抽真空、預(yù)升壓、連續(xù) 5 次均壓升壓和產(chǎn)品最終升壓等步驟組成。具體過程簡述如下：（a ） 吸附過程來自預(yù)處理工序的 焦?fàn)t煤氣，首先進(jìn)入除油器（ 1 開 1 備，同時可以串聯(lián)使用）除去油滴、水污后自塔底進(jìn)入吸附塔中正處于吸附工況的吸附塔，在吸附劑選擇120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告吸附的條件下除去氫以外的絕大部分雜質(zhì)，獲得純度大于 90%的中間氫氣，從塔頂排出送脫氧工序。當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿（稱為吸附前沿）到達(dá)床層出口預(yù)留段某一位置時，停止吸附，轉(zhuǎn)入再生過程。（b） 均壓降壓過程這是在吸附過程結(jié)束后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)的較高壓力的氫氣放入其它已完成再生的較低壓力吸附塔的過程，該過程不僅是降壓過程，更是回收床層死空間產(chǎn)品氣的過程，本流程共包括了 5 次連續(xù)的均壓降壓過程，因而可保證產(chǎn)品氣的充分回收。（c） 順放過程（5 次均壓時無該步驟）在均壓過程結(jié)束后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)的較高壓力的氫氣放入解吸氣緩沖罐用作預(yù)處理系統(tǒng)的再生氣源。（d） 逆放過程在均壓結(jié)束、吸附前沿已達(dá)到床層出口后，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵两咏?，此時被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中大量解吸出來，解吸氣送至解吸氣緩沖罐用作預(yù)處理系統(tǒng)的再生氣源。（e） 抽真空過程逆放結(jié)束后，為使吸附劑得到徹底的再生，用真空泵逆著吸附方向?qū)ξ酱矊舆M(jìn)行抽真空，進(jìn)一步降低雜質(zhì)組分的分壓，并將雜質(zhì)解吸出來。解吸再生氣也送至解吸氣緩沖罐用作預(yù)處理系統(tǒng)的再生氣源。（f） 初始升壓過程抽真空結(jié)束后，用來自 PSAII 的順放氣對吸附塔進(jìn)行初始升壓，同時回收二段順放氣中的氫氣。（g ） 均壓升壓過程在初始升壓過程完成后，用來自其它吸附塔的較高壓力氫氣依次對該吸附塔進(jìn)行升壓，這一過程與均壓降壓過程相對應(yīng)，不僅是升壓過程，而且也是回收其它塔的床層死空間氫氣的過程，本流程共包括了連續(xù) 5 次均壓升壓過程。（h） 產(chǎn)品氣升壓過程在一次均壓升壓過程完成后，為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保證產(chǎn)品純度在這一過程中不發(fā)生波動，需要通過升壓調(diào)節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)地用產(chǎn)品氫氣將吸附塔壓力升至吸附壓力。120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告經(jīng)這一過程后吸附塔便完成了一個完整的“吸附再生” 循環(huán)，又為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。10 個吸附塔交替進(jìn)行以上的吸附、再生操作(始終有 2 個吸附塔處于吸附狀態(tài))即可實現(xiàn)原料氣的連續(xù)凈化。（裝置可自動切換至 9 塔、8 塔、7 塔、6 塔流程，以便不停車在線檢修故障。這一功能大大地提高了裝置的可靠性）。PSAI 工序的主要工藝操作條件如下表：表 14 PSAI 的主要工藝操作條件序號 步 驟 壓力（） 溫度 備注1 吸附（A） 常溫2 一均降（E1D） → 常溫3 二均降（E2D） → 常溫4 三均降（E3D） → 常溫5 四均降（E4D） →6 五均降（E5D） →7 順放（PP） 5 次均壓時無該步驟8 逆放（D） → 常溫9 抽真空（V） → 常溫10 初始升壓（R0 ） → 常溫11 五均升（E5R） →12 四均升（E4R） →8 三均升（E3R） → 常溫9 二均升（E2R） → 常溫10 一均升（E1R） → 常溫11 終升（ FR） → 常溫 300脫氧及 PSAII 工序脫氧工序在 PSAI 與 PSAII 之間，脫氧后的粗氫氣經(jīng) PSAII 后可以保證氧含量小于 2ppm，露點小于：50℃。而如果將脫氧工序放在 PSAII 之后，則無法達(dá)到露點小于：50℃。從變壓吸附第一段 PSAI 工序來的氫氣是含有少量氧氣的粗氫氣，純度尚達(dá)不到要120 萬 Nm3/d COG 變壓吸附制氫裝置項目申請報告求，需要凈化。粗氫氣首先進(jìn)入常溫脫氧塔，在其中裝填的新