【正文】 采用規(guī)范 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB57492021) 《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500132021) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500142021) 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500152021) 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978202。設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的國家、行業(yè)規(guī)范。 節(jié)水、減排、提高新鮮水重復(fù)利用率、污水盡量回用 。 合理進(jìn)行給排水系統(tǒng)劃分，做到有利生產(chǎn)、安全可靠，清污分流，污污分流 。 本項(xiàng)目產(chǎn)品采用管道輸送方式，原料的運(yùn)輸依托儲(chǔ)運(yùn)工程項(xiàng)目。 b)場地排雨水 雨水排 除方式采用暗管（路邊埋設(shè)雨水管），路面放置雨水蓖子。綠化指標(biāo)大于 12%。 c)工廠綠化方案及指標(biāo) 為減少新建裝置對環(huán)境的污染，綠化設(shè)計(jì)在節(jié)約用地的原則下，應(yīng)與周圍建筑物、構(gòu)筑物相協(xié)調(diào)，與廠區(qū) 總平面布置、豎向布置和管線設(shè)計(jì)綜合考慮，全面安排，充分利用空隙地，合理布置，更好地發(fā)揮綠化效能。 a)總平面布置原則 1)充分體現(xiàn)國家的方針、政策，并結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，在滿足使用的要求下，做到布局合理，盡量減少投資，降低造價(jià)，切實(shí)注意節(jié)約用地； 2)符合生產(chǎn)要求 ，保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性，使生產(chǎn)作業(yè)最短，最方便，避免反復(fù)運(yùn)輸和作業(yè)線的交叉； 3)結(jié)合地形、地質(zhì)、氣象等自然條件，符合豎向及綠化布置的要求； 4)新建設(shè)施的布置應(yīng)符合防火、衛(wèi)生規(guī)范及各種安全的要求，并滿足地上、地下工程管線的鋪設(shè)和交通運(yùn)輸?shù)囊蟆? 本裝置占地面積 1080m2。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 31 8 總圖運(yùn)輸、儲(chǔ)運(yùn)及土建 總圖運(yùn)翰 總平面布置 本項(xiàng)目位于盤錦浩業(yè)化工有限公司廠區(qū)內(nèi)最南端預(yù)留地內(nèi)，南側(cè)及西側(cè)為廠區(qū)預(yù)留地，東側(cè)為廢酸裝置，北側(cè)為控制室，平面布置符合防火及消防等規(guī)范的要求。 海上運(yùn)輸 盤錦遼濱經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)座落于新興的石油化工城 ―― 盤錦市的最南端，地處遼河入?？?，與擁有兩港的海濱城市營口市區(qū)僅一河之隔，內(nèi)有盤錦港，北靠 305 國道，與京沈、沈大高速公路僅距 20 公里。 公路運(yùn)輸 公路有大盤、營盤、溝盤、沈盤和盤海等主要干線。一月平均氣溫－ ℃ ，最低氣溫－ ℃ ；七月平均氣溫℃ ，最高氣溫 ℃ 。 自然氣象 盤山縣處于南溫帶亞濕潤區(qū)季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，春季多風(fēng)，集中降水，無霜期長。公路有大盤、營盤、溝盤、沈盤和盤海等主要干線。主要產(chǎn)品有汽油、柴油、 瀝青、 石蠟 、變壓器、碾米機(jī)、高壓開關(guān)、無苯稀料、光桿密封器、水 泥 、白酒、中藥等，其中碾米機(jī)遠(yuǎn)銷非洲、東南些國家和地區(qū)。遼河油田有四個(gè)采油廠座落在縣境內(nèi)，國家在這里有大型化肥廠、煉油廠。境內(nèi)溝渠縱橫，廣布沼澤洼地，沿海多灘涂。 地形、地貌 盤山縣處于遼河下游沖積平原，地勢平坦低洼 ，平均海拔 4 米左右。面積約 1900 平方公里，總?cè)丝诩s 26 萬人。27′之間。29′，北緯 4176。地處東經(jīng) 121176。盤山縣隸屬于盤錦市，位于盤錦市的北部，遼河下游，渤海之濱。 設(shè)計(jì)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 《石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)定》 《石油化工企業(yè)控制室的自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)定》 《石油化工企業(yè)信號報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》 《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 28 DCS 系統(tǒng)配置 根據(jù)用戶要求： 本項(xiàng)目與主裝置原有 DCS 共用一套系統(tǒng)，只是在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加點(diǎn)數(shù) 。 同時(shí) 儀表選型水平與公司現(xiàn)有儀表水平相當(dāng)。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 27 5 輔助材料 催化劑及化學(xué)藥劑消耗量 表 加氫精制 催化劑及化學(xué)藥劑消耗量表 序號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 m3 壽命 年 備注 1 催化劑 KF104 3 年 一次裝入量 2 瓷球 φ10 3 年 一次裝入量 3 脫碳吸附 劑 143 10 年 預(yù)硫化時(shí)用 4 提氫吸附 劑 96 10 年 年用量 6 自動(dòng)控制 自動(dòng)控制水平 由于 本項(xiàng)目裝置 的操作溫度、操作壓力較高，且為臨氫反應(yīng)，危險(xiǎn)性較大，因此 本項(xiàng)目 對自動(dòng)控制要求較高。 序 號 設(shè) 備 名 稱 臺(tái) 數(shù) 操作條件 設(shè) 備 規(guī) 格 介 質(zhì) 材質(zhì) 重量 t 備 注 壓力 MPa（表） 溫度 ℃ 一 塔類 1 脫碳塔 10 40 φ 1800 9000（切線距） 轉(zhuǎn)化氣 Q345R 內(nèi)裝：活性氧化鋁、 活性炭 ，硅膠 2 提氫塔 10 40 內(nèi)裝：活性氧化鋁、 活性炭 和分子篩 粗氫氣 Q345R 二 容器類 1 氣液分離 緩沖罐 1 40 Φ1600 9232 氫氣、一氧化碳、二氧化碳 Q345R 2 三均罐 1 40 Φ2400 11641 氫氣 Q345R 3 五均罐 1 40 Φ2400 11641 氫氣 Q345R 4 粗氫氣 緩沖罐 1 40 Φ1800 9887 氫氣 Q345R 5 三均罐 1 40 Φ1800 9887 氫氣 Q345R 6 六均罐 1 40 Φ1800 9887 氫氣 Q345R 7 氫氣緩沖罐 1 40 Φ1600 8916 氫氣 Q345R 8 逆放氣 緩沖罐 1 40 Φ2200 10534 氫氣、一氧化碳、二氧化碳 Q345R 9 解析氣 混合罐 1 40 Φ2600 11057 氫氣、一氧化碳、二氧化碳 Q345R 合計(jì) 9 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 26 消耗指標(biāo)及能耗 公用工程消耗指標(biāo) 表 加氫精制裝置公用工程消耗量表 序號 名稱 單位 連續(xù)量 間斷量 備注 一 水耗量 1 循環(huán)水 t/h 200 2 新鮮水 t/h 3 3 脫鹽水 t/h 二 電耗量（軸功率） 1 380V kW 動(dòng)力設(shè)備 2 220V kW 5 儀表及照明用 三 燃 煤 噸 /h 2 四 壓縮空氣 1 凈化壓縮空氣 Nm3/h 200 連續(xù) 非凈化壓縮空氣 Nm3/h 200 間斷 五 氮?dú)? Nm3/h 150 9000 m3n 最大一次用量 能耗及節(jié)能措施 本裝置的能耗為 ，詳細(xì)能耗見表 。 3） 真空泵 脫碳真空泵采用水環(huán)式真空泵；提氫部分考慮解吸氣回鍋爐燃燒，故真空泵采用無油潤滑真空泵。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 17 主要設(shè)備選擇 主要設(shè)備操作條件 1） 原料液泵、脫鹽水泵 選用國產(chǎn)的多級離心泵。 經(jīng)過以上步驟后， A塔的吸附劑得到了完全 再生，同時(shí)又重新達(dá)到了吸附壓力，因而已可無擾動(dòng)地轉(zhuǎn)入下一次吸附。 七次均壓升的過程，不僅可以回收其他吸附塔內(nèi)死空間氫氣，提高氫氣的回收率，而且也是逐漸降低或提高吸附塔壓力，使吸附塔在壓力波動(dòng)較小的情況下切換到吸附狀態(tài)，可以有效地防止塔內(nèi)吸附劑的粉碎現(xiàn)象。 一均升壓過程。 二均升壓過程。 三均升壓過程。 四升壓過程。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 16 五均升壓過程。 六均升壓過程。 七均升壓過程。逆放出的解吸氣被送入解吸氣緩沖罐。直到兩塔的壓力基本相等時(shí)，結(jié)束七均降壓過程。 七均降壓過程。 五均降壓結(jié)束后， A塔又通過程控閥與六均罐相連進(jìn)行均壓，這時(shí) 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(shí)，結(jié)束五均降壓過程。 五均降壓過程。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 15 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(jìn)行均壓，這時(shí) 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(shí)，結(jié)束三均降壓過程。 三均降壓過程。 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(jìn)行均壓，這時(shí)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。 吸附結(jié)束后， A塔停止進(jìn)原料，然后通過程控閥與剛完成二均升步驟的 E 塔相連進(jìn)行均壓，這時(shí) 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(shí)，結(jié)束一均降過程。當(dāng)吸附前沿（傳質(zhì)區(qū)前沿）到達(dá)吸附劑預(yù)留段的下部時(shí)停止吸附。脫碳部分的解吸氣直接放空，提氫部分的逆放解吸氣進(jìn)入解吸氣緩沖罐，抽真空的解吸氣進(jìn)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。 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。主要過程如下： 一、 脫碳單元 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 14 來自轉(zhuǎn)化部分的轉(zhuǎn)化氣壓力 （ G）、溫度 40℃，進(jìn)入界區(qū)后，自塔底進(jìn)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)。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(jī)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。 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(jìn)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：兩臺(tái)換熱 器、冷凝器三臺(tái)設(shè)備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。 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(jìn)行氣相催化反應(yīng)，同時(shí)完成催化裂解和轉(zhuǎn)化兩個(gè)反應(yīng)。完成此過程需：原料液儲(chǔ)槽、原料液泵、汽化器、過熱器等設(shè)備及其配套儀表和閥門。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 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 12 入 方 甲醇 62400 7800 水 36000 4500 合計(jì) 98400 12300 出 方 產(chǎn)品氫氣 10716 燃料氣 940 放空氣 86744 10960 合計(jì) 98400 12300 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 13 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。 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。 產(chǎn)品去向 氫氣：管道輸送到用氫裝置。 盤錦浩業(yè)化工有限公司 1萬 5千方 /小時(shí)甲裂制氫裝置 可行性研究報(bào)告 11 4 工藝裝置 項(xiàng)目范圍 本項(xiàng)目 設(shè)計(jì)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 。 ，氫氣選擇高，吸附劑用量少，配比合理、投資更省，運(yùn)行費(fèi)用更低，指標(biāo)更先進(jìn)。 采用十個(gè)吸附塔、七次均壓，提高了氫氣回收率；當(dāng)某個(gè)塔的管路或閥門出現(xiàn)故障的時(shí)候 ,可以切掉其中一個(gè)塔 ,程序自動(dòng)調(diào)整到 9個(gè)塔運(yùn)行 ,保證了裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。 ，先脫碳，再提氫，可以回收部分氫氣作燃料氣，同時(shí)氫氣回收率高，甲醇單耗低。 本項(xiàng)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。 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。 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(dá) 5～ 6kwh/Nm3，