《制氢培训》PPT参考课件
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制氢培训课件
绝热加氢工艺流程图
1、转化的基本原理
转化型式：一段转化＋二段转化；一段转化
烃类水蒸汽转化主要反应有: CnHm+nH2O=nCO+(n+m/2)H2 ① CO+3H2=CH4+H2O △Ho298 =-206kJ/mol ② CO+H2O=CO2+H2 △Ho298 =-41kJ/mol ③ 以甲烷为主的气态烃，蒸汽转化过程 较为简单，主要发生上述反应，最终产品 气组成由反应②③平衡决定。
4、变温加氢工艺
220℃
350 ～ 380℃
原料气
适用原料： 烯烃含量不 限制
去转化炉
原料预热炉 变温加氢反应器 绝热加氢反应器 氧化锌脱硫反应器
绝热加氢工艺流程图
1、绝热加氢工艺
250 ～ 390℃ 320 ～ 370℃
原料气
适用原料： 烯烃含量小 于7%一下
去转化炉 原料预热炉 加氢反应器 氧化锌脱硫
4.中温变换部分 由转化气蒸汽发生器(E4001)来的360-380℃ 转化气进入中温变换反应器，在催化剂的 作用下发生变换反应，将变换气中CO降至 3%左右。中变气经锅炉给水第二预热器预 热锅炉给水，锅炉给水第一预热器预热锅 炉给水，除盐水预热器预热除盐水回收大 部分预热后，在经中变器水冷器降温至40℃， 并经分水后进入PSA部分。
蒸汽转化过程反应原理
而轻石脑油，由于其组成较为复杂，有烷 烃、环烷烃、芳烃等，因此，除上述反应外， 在不同的催化床层，还发生高级烃的热裂解、 催化裂解、脱氢、加氢、积炭、氧化、变换、 甲烷化等反应，最终产品气组成仍由反应②③ 平衡决定。 烃类水蒸汽转化反应是体积增大的强吸热反 应，低压、高温、高水碳比有利于上述反应的 进行。 工程设计选择：高压、高温、低水碳比
制氢操作培训课件
脱硫单元
• 系统循环量的控制 • 出系统粗氢气产品质量的控制 • 系统腐蚀的控制 • 胺液的降解 • 消泡剂的添加 • 气化脱硫与MDEA脱硫对比
脱硫单元
• （1）系统循环量的控制
•
富液循环量要＜543m3/h，流速过快容易导致腐蚀
•
变换装置出口至T4201该段管线伴热不用投用
尽可能低，减少饱和水夹带以及灰尘夹带。（带水意味着带灰）
待蒸汽超过临界值后随着系统温度的升高压力会逐渐稳定。
• （2）进料温度控制
•
主要从系统物料平衡考虑
• （3）出料温度的监控
•
T4103出口温度
磷酸盐加药装置操作
• 低于30cm配置药剂，最终加水量控制在100cm。 • 搅拌器待药剂完全溶解后停运。 • 加药量根据系统补水负荷、排污量、磷酸根含量、PH及时调整。
引申：
系统压力的控制
1、系统气量 2、变换反应的好坏 3、脱硫循环量、溶剂温度的控 制、再生效果的好坏。 4、VPSA/PSA的有效吸附。 5、压缩机的运行情况。
变换催化剂的维护
• 4催化剂毒物
•
砷含量（煤中含有砷元素）
•
砷的主要来源为原料煤，气化装置使用的烟煤中砷的含量一般为
0.75~176ppm。工艺气中的砷含量为煤中所含砷的14%~22%,其余存在于粗渣
合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应，致使聚合度
和相对分子质量下降。
•
①温度高降解
•
128℃，设计采用150℃ 蒸汽，待压缩单元正常运行后采用的是200℃
蒸汽。温度的控制要严格执行工艺指标。
•
②与氧气接触降解
脱硫单元
• （5） 消泡剂的添加 • 在胺液运行过程中加入消泡剂应慎重考虑。必须在确认溶剂已经发泡后
制氢车间HAZO培训ppt课件
HAZOP 方法介绍
一、准备用于HAZOP分析的资料 • • • • • • 装置历次安全评价报告（包括HAZOP分析报告） 相关的技改技措记录和检维修记录； 历次事故（事件）记录及事故调查报告； 装置的操作规程和相关规章制度等资料； 设备检定报告； 其它相关资料。
HAZOP 方法介绍
二、如何进行 HAZOP分析？
这样我们将更加及时发现危险和隐患。
HAZOP 方法介绍
节点1
引导词
无/过低 流量
可能原因
后果
ห้องสมุดไป่ตู้
安全措施及操作注 意事项
建议 号
改善建议
调节阀失灵 开度过小或 调节阀阀砣 掉砣
HAZOP 方法介绍 HAZOP能够帮助我们查找预防事故的事件或 因素，包括： • 设计错误（遗漏、调试） • 情况诊断错误 • 操作错误 • 报警故障 • 停车系统故障 • 管理系统失效等 从而可以有效避免事故的发生
HAZOP 方法介绍
如何开展HAZOP？ 一、准备用于HAZOP分析的资料 • 管道和仪表控制流程图（P&ID）； • 工艺原则流程图(PFD)； • 物料数据表或物料平衡图； • 装置及设备平面布置图； • 工艺说明及操作规程、控制及停车原理说明； • 管道数据表、设备数据表； • 危险化学品安全技术说明书；
温度
压力
液位
无/空白 过多 过少 伴随 部分 相逆 异常
高温 低温
高压 低压
高液位 低液位
泄压
引导词与工艺参数
偏差=引导词+工艺参数 空白+流量=无流量
过量+压力=压力高
HAZOP 方法介绍
应用HAZOP分析的目的 • HAZOP分析的目的是系统、详细地对工艺过程 和操作进行检查，以确定过程的偏差是否导致 不希望的后果。 • HAZOP分析小组将列出引起偏差的原因、后果 ，以及针对这些偏差及后果已采用的安全装置 ，当分析小组确信对这些偏差的保护措施不当 或不足够时，将提出相应的改进措施。
京能山西京玉电厂制氢系统培训课件 共44页PPT资料
氢气是无色、无臭、无味和无毒的可燃气体，它同氮气、氩 气、甲烷等气体一样都是窒息气，扩散性强，还原性强，导热 系数高。 氢气是一种易燃、易爆气体，在空气中的爆炸极限：上限 75.5%，下限4%。在纯氧中的爆炸极限：上限94%，下限 4%.氢气的着火性能随着温度和压力的不同而变化。 爆炸条件：
1.在爆炸的范围内
（3）输电板：电解槽的中间极板和左右端极板上都焊有输电 板。中间极板接直流输出正极，两个端极板接直流输出负极。
• 制氢系统概述
制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需 的氢气，其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的 要求。我厂设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气 贮存和分配系统。包括氢发生处理器（含电解槽、框 架一、干燥装置、碱液泵）、框架二、框架三（含除 盐水箱、碱液箱、注水泵）、氢气贮罐、压缩空气贮 罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设 备、管道、阀门和仪表等。
制氢系统工艺流程
电解制氢装置可分为十个子系统，其中包括： 气系统、氧气系统、碱液循环系统、气体排空系 统、补水系统、冷却水系统、排污系统、储氢系 统、充氢系统、除盐水箱补水系统。
京玉电厂制氢系统工艺流程图
京玉电厂制氢站储氢工艺流程图
京玉电厂制氢站冷却系统工艺流程图
制氢系统工作原理
水电解制氢原理： 一、氢气的性质：
制氢站工艺流程及工作原理
京玉电厂制氢站设备 由河北电力设备厂成套提供
主要学习内容
• 制氢系统主要用途 • 制氢系统概述 • 制氢系统工艺流程 • 制氢系统工作原理 • 制氢站系统调节控制 • 分析仪表工作故障及定期维护说明 • 主要设备简介
制氢系统主要用途
一般对于火力发电厂氢冷机组来说，发电机运转时要发生能量消耗，这是有 一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。这些损耗的能量 最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。 因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜 损和铁损。为了保证发电机，能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须 及时地把铜损和铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持 在允许的范围内。否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力 降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。因此，必须连续不断地将发电机产 生的热量导出，这就需要采用氢气强制冷却。
1.在爆炸的范围内
（3）输电板：电解槽的中间极板和左右端极板上都焊有输电 板。中间极板接直流输出正极，两个端极板接直流输出负极。
• 制氢系统概述
制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需 的氢气，其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的 要求。我厂设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气 贮存和分配系统。包括氢发生处理器（含电解槽、框 架一、干燥装置、碱液泵）、框架二、框架三（含除 盐水箱、碱液箱、注水泵）、氢气贮罐、压缩空气贮 罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设 备、管道、阀门和仪表等。
制氢系统工艺流程
电解制氢装置可分为十个子系统，其中包括： 气系统、氧气系统、碱液循环系统、气体排空系 统、补水系统、冷却水系统、排污系统、储氢系 统、充氢系统、除盐水箱补水系统。
京玉电厂制氢系统工艺流程图
京玉电厂制氢站储氢工艺流程图
京玉电厂制氢站冷却系统工艺流程图
制氢系统工作原理
水电解制氢原理： 一、氢气的性质：
制氢站工艺流程及工作原理
京玉电厂制氢站设备 由河北电力设备厂成套提供
主要学习内容
• 制氢系统主要用途 • 制氢系统概述 • 制氢系统工艺流程 • 制氢系统工作原理 • 制氢站系统调节控制 • 分析仪表工作故障及定期维护说明 • 主要设备简介
制氢系统主要用途
一般对于火力发电厂氢冷机组来说，发电机运转时要发生能量消耗，这是有 一种能（机械能）转变为另一种能（电能）时所不可避免的。这些损耗的能量 最后都变成了热量，致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。 因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的，所以把这种能量消耗叫做铜 损和铁损。为了保证发电机，能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行，必须 及时地把铜损和铁损所产生的热量导出，使发电机各主要部件的温升经常保持 在允许的范围内。否则，发电机的温升就会继续升高，使绕组绝缘老化，出力 降低，甚至烧坏，影响发电机的正常运行。因此，必须连续不断地将发电机产 生的热量导出，这就需要采用氢气强制冷却。
制氢车间HAZOP培训课件
执行分析
按照分析计划，对制氢车间的工 艺流程进行逐一分析，使用引导 词系统对每个节点进行偏差识别 和风险评估。
风险矩阵与安全措施评估
根据分析结果，制定风险矩阵， 对每个风险进行等级划分，评估 现有安全措施的有效性，并提出 相应的改进建议。
引导词系统与使用
定义引导词 根据制氢车间的工艺特点和操作 条件，选择合适的引导词，如流 量、压力、温度、液位等，用于 描述工艺参数的偏差。
培训安排
为期一周的集中培训，每天6小时，共 计30小时。培训对象为制氢车间的操 作员、工艺工程师和技术人员。
培训效果评估与改进
评估方式
通过理论考试、小组讨论和个人报告等形式对培训效果进行评估。
改进措施
根据评估结果，对培训内容和方式进行改进，以提高培训效果和质量。同时， 定期组织复训和更新培训课件，以适应制氢车间工艺和安全要求的变化。
制氢车间HAZOP培训课 件
• HAZOP简介 • HAZOP基本概念 • HAZOP分析方法 • HAZOP分析实践 • HAZOP培训与提升 • HAZOP应用与发展趋势
01
HAZOP简介
HAZOP的定义
是一种基于风险的评估方法，用于识别和评估工艺系统中的潜在危险和操 作问题。
通过分析工艺流程图和操作规程，HAZOP研究确定可能发生的偏离，并 评估这些偏离对人员、环境和设备的影响。
分析实施与记录
成立分析小组
组建具备HAZOP分析经验和制氢 车间知识的专业团队。
实施分析
按照HAZOP分析的步骤和方法， 对制氢车间的工艺流程、设备、 操作等进行全面分析，识别潜在 的危险和操作偏差。
记录分析结果
详细记录每个偏差及其潜在的风 险和后果，为后续评估和报告编 写提供依据。
制氢系统流程及日常维护常见缺陷处理培训
本制氢站由一台 10m3/h 制氢装置、纯化装置及贮存装置 所组成，制得的纯氢用于发电机机组转子冷却。DQ---5/3.2型 制氢装制由电解槽和气体分离裝置、氢气干燥装置、整流柜 、控制柜、原料水箱、碱液箱、送水泵、压缩空气罐、储氢 罐、冷却水装置、PC控制系统等组成。电解槽的电流采用硅 整流，将交流电（380V）变为直流电供给，采用氢氧化钾为 电解质，以五氧化二矾为添加剂，电解除盐水来获得高纯度 的氢。
氧气经过与碱液的分离氧气出口调节阀排空。
氢气经过氢分离洗涤器，在其内与碱液分离，然后从氢分离洗涤器顶部
的氢气管道进入氢气冷却器。在冷却器中将氢气由 75～90℃冷却至 40℃左右，再进入气水分离器，分离出冷凝水滴，使含湿度降到 4g/Nm3下，经氢气出口调节阀流向干燥器框架。
碱液经过氢分离洗涤器和氧分离器中分离出氢气和氧气后，在两分离器
• 放在干燥器后面，滤去气体中所含的微尘。
23
氢气干燥装置使用注意事项
• 1.干燥装置间严禁明火，操作人员严禁穿带钉的鞋入内。 • 2 .应注意观察氢气的含氧量应≤0.5%，若≥0.5%应停机。 • 3. 再生加热终止温度不得超过 250℃。 • 4 .当没有氢气流过加热器时，禁止长时间开启加热器（不超过 15s），
6
一体式水解制氢设备（电解槽）
7
电解槽
8
故障与维护
• （1）电解槽小室电压增加到2.5V或者更高，这时需要停车，清洗过 滤器，电解槽排污。或者用碱液循环泵大流量循环碱液，疏通电解槽 小室。则要考虑相邻两片极板短路，使它们内部不产生气体。
• （2）法兰接口处漏碱：适当拧紧螺母或更换聚四氟垫片。 • （3）弹簧片碎裂：先停车待温度恢复到常温状态，松开相应的螺栓，
底部的连通管内汇合，经碱液过滤器去除固态杂质，再经碱液冷却器冷
氧气经过与碱液的分离氧气出口调节阀排空。
氢气经过氢分离洗涤器，在其内与碱液分离，然后从氢分离洗涤器顶部
的氢气管道进入氢气冷却器。在冷却器中将氢气由 75～90℃冷却至 40℃左右，再进入气水分离器，分离出冷凝水滴，使含湿度降到 4g/Nm3下，经氢气出口调节阀流向干燥器框架。
碱液经过氢分离洗涤器和氧分离器中分离出氢气和氧气后，在两分离器
• 放在干燥器后面，滤去气体中所含的微尘。
23
氢气干燥装置使用注意事项
• 1.干燥装置间严禁明火，操作人员严禁穿带钉的鞋入内。 • 2 .应注意观察氢气的含氧量应≤0.5%，若≥0.5%应停机。 • 3. 再生加热终止温度不得超过 250℃。 • 4 .当没有氢气流过加热器时，禁止长时间开启加热器（不超过 15s），
6
一体式水解制氢设备（电解槽）
7
电解槽
8
故障与维护
• （1）电解槽小室电压增加到2.5V或者更高，这时需要停车，清洗过 滤器，电解槽排污。或者用碱液循环泵大流量循环碱液，疏通电解槽 小室。则要考虑相邻两片极板短路，使它们内部不产生气体。
• （2）法兰接口处漏碱：适当拧紧螺母或更换聚四氟垫片。 • （3）弹簧片碎裂：先停车待温度恢复到常温状态，松开相应的螺栓，
底部的连通管内汇合，经碱液过滤器去除固态杂质，再经碱液冷却器冷
《制氢工艺技术》课件
《制氢工艺技术》PPT课件
目 录
• 制氢工艺技术概述 • 制氢工艺的主要类型 • 制氢工艺技术的经济性分析 • 制氢工艺技术的发展趋势与展望
01
制氢工艺技术概述
氢气的性质与用途
氢气的性质
氢气是一种轻质、易燃易爆、无色无 味的可燃气体，具有很高的热值和能 量密度。
氢气的用途
氢气是重要的工业原料，广泛应用于 化工、石油、冶金等领域，同时也是 燃料电池的主要燃料。
环境压力
传统化石能源的使用对环境造成了巨大的压力， 发展制氢技术有助于减少温室气体排放，缓解环 境压力。
产业升级
制氢技术的发展对于推动相关产业升级和转型具 有重要意义，能够带动一系列产业链的发展。
02
制氢工艺的主要类型
天然气制氢
天然气蒸汽转化制氢
将天然气与水蒸气在高温下反应，通过转化反应将天然气转 化为氢气和一氧化碳的混合气体，再通过一氧化碳变换反应 进一步制取高纯度氢气。
制氢技术的经济性评价方法
投资回收期法
通过计算投资回报率来评估技术的经济性。
净现值法
考虑资金的时间价值，通过比较不同方案的 净现值来选择最优方案。
内部收益率法
计算投资方案的内部收益率，以评估其盈利 能力。
制氢工艺技术的经济性比较与选择
1
比较不同制氢技术的成本与效益，选择经济性更 优的方案。
2
考虑环境影响，权衡经济效益与环境成本。
开发新型反应器结构
研究新型反应器结构，提高反应器的传热、 传质性能。
加强副产物的回收与利用
副产物分离与回收
研究高效的副产物分离和回收技术， 提高副产物的回收率。
副产物资源化利用
将副产物转化为有价值的资源，实现 副产物的资源化利用。
目 录
• 制氢工艺技术概述 • 制氢工艺的主要类型 • 制氢工艺技术的经济性分析 • 制氢工艺技术的发展趋势与展望
01
制氢工艺技术概述
氢气的性质与用途
氢气的性质
氢气是一种轻质、易燃易爆、无色无 味的可燃气体，具有很高的热值和能 量密度。
氢气的用途
氢气是重要的工业原料，广泛应用于 化工、石油、冶金等领域，同时也是 燃料电池的主要燃料。
环境压力
传统化石能源的使用对环境造成了巨大的压力， 发展制氢技术有助于减少温室气体排放，缓解环 境压力。
产业升级
制氢技术的发展对于推动相关产业升级和转型具 有重要意义，能够带动一系列产业链的发展。
02
制氢工艺的主要类型
天然气制氢
天然气蒸汽转化制氢
将天然气与水蒸气在高温下反应，通过转化反应将天然气转 化为氢气和一氧化碳的混合气体，再通过一氧化碳变换反应 进一步制取高纯度氢气。
制氢技术的经济性评价方法
投资回收期法
通过计算投资回报率来评估技术的经济性。
净现值法
考虑资金的时间价值，通过比较不同方案的 净现值来选择最优方案。
内部收益率法
计算投资方案的内部收益率，以评估其盈利 能力。
制氢工艺技术的经济性比较与选择
1
比较不同制氢技术的成本与效益，选择经济性更 优的方案。
2
考虑环境影响，权衡经济效益与环境成本。
开发新型反应器结构
研究新型反应器结构，提高反应器的传热、 传质性能。
加强副产物的回收与利用
副产物分离与回收
研究高效的副产物分离和回收技术， 提高副产物的回收率。
副产物资源化利用
将副产物转化为有价值的资源，实现 副产物的资源化利用。
《制氢技术简介》PPT课件
3. 水分解制氢
利用光化学、热化学和电化学方法制氢。然而，太阳能的收集、 高品质热能和电能的产生方法，都是首先要解决的问题。
全球年产氢： 5000亿Nm3 化石燃料制氢 占96%
合成氨：50％ 石油精练：37％ 甲醇合成：8％
五、制氢技术简介
1、化石燃料制氢 (1) 甲烷重整(Steam Methane (2) 天然气热解制氢
2、光电转换
Fuels CO2
O2
H2
e
a) 光伏电池
Sugar
b) 光电化学电池
c) 染料敏化光电化学电
H 2O
池
O2
sc
M
H2O
3、光－化学能转换
Photosynthesis Semiconductor/Liquid Junctions
太阳能 ＋ 水 ＝ 氢？
三、氢能经济的缘起
氢能经济的设想
Chrysler Natrium 车(2001)
2、电解水制氢 0.401V
负极： 2H2O + 2e 2OH－ + H2 φ =－ 理论分解电压10.2.832V8，V每1Kg氢电耗为 32.9 KWh 。实际为～
46.8KWh。
(1) 碱性水溶液电解
(2) 质子膜电解水发生器
2OH- H2O＋ ½O2+2e
2H2O+2e 2OH- + H2
五、制氢技术简介
4、光催化制氢体系
半导体光 催化制氢
Z-型体系 光催化法
悬浮体系 光催化法
光电化学 体系制氢
M.Gratzel, et al, Nature, 1991, 353: 737; Nature,et al, Science, et al., Nature, 2001, 414, 625.
氢的制备与储存技术ppt演示课件
12
5.各种化工过程副产氢气的回收
多种化工过程如电解食
盐制碱工业、发酵制酒 工艺、合成氨化肥工业、 石油炼制工业等均有大 量副产氢气，如能采取 适当的措施进行氢气的 分离回收，每年可得到 数亿立方米的氢气。这 是一项不容忽视的资源， 应设法加以回收利用。
氢回收工厂
13
二、氢的储存
14
氢可以气态、液态和固态3种方式进 行储存。
氢储存装置
16
3、而利用吸氢材料与氢气反应生成固溶体和 氢化物的固体储氢方式，能有效克服气、 液两种储存方式的不足，而且储氢体积密 度大、安全度高、运输方便、操作容易， 特别适合于对体积要求较严格的场合，如 在燃料电池汽车上的使用。
17
目前，有希望达到或接近该要求的材 料有3大系列： a．镁基合金材料； b．碳基材料； c．络合物储氢材料。
7
（3）以重油为原料部份氧化法制取 氢气
重油原料包括有常压、
减压渣油及石油深度加 工后的燃料油。重油与 水蒸汽及氧气反应制得 含氢气体产物。
该法生产的氢气产物成
本中，原料费约占三分
之一，而重油价格较低，
故为人们重视。
我国建有大型重油部份
氧化法制氢装置，用于
氢气氨分解炉
制取合成氨的原料。
8
3.生物质制氢
生物质资源丰富，是重要的可再生能源。 生物质可通过气化和微生物制氢。
9
（1）生物质气化制氢
将生物质原料如薪柴、锯未、麦秸、稻草 等压制成型，在气化炉（或裂解炉）中进 行气化或裂解反应可制得含氢燃料气。
10
（2）微生物制氢
利用微生物在常温常压下进行酶催化反应 可制得氢气。
11
4.其它含氢物质制氢
1、气态方式较为简 单方便，也是目前储 存压力低于17 MPa 氢气的常用方法，但 体积密度较小是该方 法最严重的技术缺陷， 另外气态氢在运输和 使用过程中也存在安 全隐患。
5.各种化工过程副产氢气的回收
多种化工过程如电解食
盐制碱工业、发酵制酒 工艺、合成氨化肥工业、 石油炼制工业等均有大 量副产氢气，如能采取 适当的措施进行氢气的 分离回收，每年可得到 数亿立方米的氢气。这 是一项不容忽视的资源， 应设法加以回收利用。
氢回收工厂
13
二、氢的储存
14
氢可以气态、液态和固态3种方式进 行储存。
氢储存装置
16
3、而利用吸氢材料与氢气反应生成固溶体和 氢化物的固体储氢方式，能有效克服气、 液两种储存方式的不足，而且储氢体积密 度大、安全度高、运输方便、操作容易， 特别适合于对体积要求较严格的场合，如 在燃料电池汽车上的使用。
17
目前，有希望达到或接近该要求的材 料有3大系列： a．镁基合金材料； b．碳基材料； c．络合物储氢材料。
7
（3）以重油为原料部份氧化法制取 氢气
重油原料包括有常压、
减压渣油及石油深度加 工后的燃料油。重油与 水蒸汽及氧气反应制得 含氢气体产物。
该法生产的氢气产物成
本中，原料费约占三分
之一，而重油价格较低，
故为人们重视。
我国建有大型重油部份
氧化法制氢装置，用于
氢气氨分解炉
制取合成氨的原料。
8
3.生物质制氢
生物质资源丰富，是重要的可再生能源。 生物质可通过气化和微生物制氢。
9
（1）生物质气化制氢
将生物质原料如薪柴、锯未、麦秸、稻草 等压制成型，在气化炉（或裂解炉）中进 行气化或裂解反应可制得含氢燃料气。
10
（2）微生物制氢
利用微生物在常温常压下进行酶催化反应 可制得氢气。
11
4.其它含氢物质制氢
1、气态方式较为简 单方便，也是目前储 存压力低于17 MPa 氢气的常用方法，但 体积密度较小是该方 法最严重的技术缺陷， 另外气态氢在运输和 使用过程中也存在安 全隐患。
《制氢培训》课件
展望制氢技术在能源转型
和可持续发展中的前景。
结束语
通过本次制氢培训，您已了解制氢的基本概念、应用领域和未来发展趋势。期待您在未来的工作中应用这些知
识！感谢您参加制氢培训！
3
制氢技术的优势与局限性 ⭐️
制氢技术具有高能量密度、零排放和可再生性等优势，但面临成本和储存挑战。
制氢的安全问题
1
制氢的安全性问题 ⚠️
涉及氢气的高压、易燃和爆炸性质，需要特殊的安全措施。
2
制氢的安全措施 ️
包括适当的储存、运输和操作规范，以及应急处理计划。
3
制氢的应急处理
在发生事故或泄漏时，需要迅速采取措施，确保人员和环境安全。
2
制氢在能源领域的应用 ⚡️
作为可再生能源和能源储存的一种形式，制氢被广泛用于能源领域。
3
制氢在工业领域的应用
用于工业用途，如合成氨和炼油等。
制氢的前景
1
制氢技术的发展趋势
包括可持续能源替代传统能源和制氢技术的进一步创新。
2
制氢技术的未来应用
在交通运输、能源储存和工业生产等领域，制氢将发挥重要作用。
《制氢培训》PPT课件
本课程将向您介绍制氢的基本知识和应用。探索制氢的不同方法、领域应
用、安全问题以及经济与环保影响。欢迎参加本次制氢培训！
什么是制氢？
1
定义 ️
2
原理 ⚛️
3
目的
制氢是指通过特定的过程
制氢的原理涉及将水或化
制氢的目的包括提供能源、
将氢气从其他化合物中分
石燃料与催化剂反应产生
考虑设备投资、运营成本
评估制氢过程中产生的排
促进清洁能源的发展，减
和可持续性经济效益等因
和可持续发展中的前景。
结束语
通过本次制氢培训，您已了解制氢的基本概念、应用领域和未来发展趋势。期待您在未来的工作中应用这些知
识！感谢您参加制氢培训！
3
制氢技术的优势与局限性 ⭐️
制氢技术具有高能量密度、零排放和可再生性等优势，但面临成本和储存挑战。
制氢的安全问题
1
制氢的安全性问题 ⚠️
涉及氢气的高压、易燃和爆炸性质，需要特殊的安全措施。
2
制氢的安全措施 ️
包括适当的储存、运输和操作规范，以及应急处理计划。
3
制氢的应急处理
在发生事故或泄漏时，需要迅速采取措施，确保人员和环境安全。
2
制氢在能源领域的应用 ⚡️
作为可再生能源和能源储存的一种形式，制氢被广泛用于能源领域。
3
制氢在工业领域的应用
用于工业用途，如合成氨和炼油等。
制氢的前景
1
制氢技术的发展趋势
包括可持续能源替代传统能源和制氢技术的进一步创新。
2
制氢技术的未来应用
在交通运输、能源储存和工业生产等领域，制氢将发挥重要作用。
《制氢培训》PPT课件
本课程将向您介绍制氢的基本知识和应用。探索制氢的不同方法、领域应
用、安全问题以及经济与环保影响。欢迎参加本次制氢培训！
什么是制氢？
1
定义 ️
2
原理 ⚛️
3
目的
制氢是指通过特定的过程
制氢的原理涉及将水或化
制氢的目的包括提供能源、
将氢气从其他化合物中分
石燃料与催化剂反应产生
考虑设备投资、运营成本
评估制氢过程中产生的排
促进清洁能源的发展，减
和可持续性经济效益等因
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3
2. 制氢的化学反应机理 2.1 原料烃中的硫化物以多种形态存在，一般分为无机硫
化物和有机硫化物, 有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直 接反应被脱除，必须经加氢生成无机硫化物方可被氧化锌 脱硫及吸附脱除，有机硫化物在原料中一般由硫醇、硫醚、 二硫化物和环状硫化物等，原料气中的硫化物绝大部分是 有机硫化物。 加氢过程同样是有机氯转变为无机氯，采用高活性的金 属氧化物为活性组分，脱氯剂与氯化氢反应，被固定载体 上，达到脱出氯化物目的。 硫醇加氢: R-SH+H2=RH+H2S 硫醚加氢: R-S-R’+H2=RH+R’H+H2S
二硫醚: R1SSR2+3H2→R1H+R2H+2H2S
噻吩:
C4H4S+4H2→C4H10+H2S
氧硫化碳: COS+H2→CO+H2S
二硫化碳: CS2+4H2→CH4+2H2S
氧化锌脱硫原理 脱氯原理
ZnO(固)+H2S=ZnS(固)+H2O
△ Ho 298 =-76.62kJ/mol
8
3 .转化部分 精制后的原料气在进入转化炉(F4002)之前，按一
定的水碳比与3.5Mpa的水蒸气混合，在进转化炉 对流段（原料预热段）预热到500℃，由上集合管 进入转化炉辐射段。转化炉管内装有催化剂，在 催化剂的作用下，原料气与水蒸气发生复杂的转 化反应，整个反应过程表现为强吸热过程，反应 所需热量由转化炉燃烧气提供。出转化炉的高温 转化气经转化蒸汽发生器发生中压蒸汽后，温度 降至360-380℃进入中温度变换部分.
确定流程：
原料 （天然气
干气 轻石脑油）
稀烃 饱和
脱硫
蒸气
转化
中变
PSA 高纯氢气
燃料气
12
典型的制氢装置转化工艺流程图(PSA提纯法）
13
原料烯烃饱和、加氢脱硫原理
典型的烯烃、有机硫加氢反应有:
乙烯:
C2H4+H2→C2H6
硫醇:
RSH+H2→RH+H2s
硫醚:
R1SR2+2H2→R1H+R2H+H2S
9
4.中温变换部分 由转化气蒸汽发生器(E4001)来的360-380℃
转化气进入中温变换反应器，在催化剂的 作用下发生变换反应，将变换气中CO降至 3%左右。中变气经锅炉给水第二预热器预 热锅炉给水，锅炉给水第一预热器预热锅 炉给水，除盐水预热器预热除盐水回收大 部分预热后，在经中变器水冷器降温至40℃， 并经分水后进入PSA部分。
14
含烯烃原料：催化干气、焦化干气
焦化干气： 一般含有13～20%的氢气；5～10%的烯烃（主要为乙烯
和丙烯）；其余为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机 硫，经过湿法脱硫后，一般含有50～200ppm的总硫。
催化干气： 一般含有20～40%的氢气；15～20%的烯烃（主要为乙烯
10
5.PSA部分 来自中温变换部分的中变气压力2.45Mpa温
度40℃，进入界区后自塔底进入吸附塔 T4101A ~ H中正处于工况塔(始终同时有两 台)在其中多种吸附剂的一次选自吸附下， 一次性除去氢以外的几乎所有杂质，获得 纯度大于99.9%的氢气，经压力调节系统稳 压后出界区。
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轻烃蒸汽转化制氢工艺流程图
4
噻吩加氢: C4H4S+4H4=C4H10+H2S 二硫化碳加氢：CS2+H2=CH4+H2S 氧化锌脱硫： H2S+ZnO=ZnS+H20 2.2烃类的蒸汽转化是将烃类与蒸汽转化为H2和
CO少量残余CH4 CH4+H20=CO+H2 CO+H20 =CO2+H2 2.3 CO中温变换是将转化气中的CO与水蒸气继续
2
工艺原理
1.1轻烃蒸汽转化法制氢过程分为原料的净化，烃蒸 汽转化，CO中温变换等工艺。 1.1.1 原料净化时原料气在一定的温度、氢气压力和 空速条件下，借助加氢催化剂、脱硫剂、脱氯剂作 用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气含 硫量降至0.5PPm，含氯量降至0.2PPm，以保护好后 续催化剂的正常运行。 1.1.2 精制原料气在一定压力、温度、空速、水碳比 和催化剂作用下，烃和蒸汽进行反应，转化成气体 氢和一氧化碳，同时伴生CO2和少量的残余CH4. 1.1.3 转化气进行中温变换：在一定的温度、压力、 空速、水气比和催化剂作用下，将CO与水反应生成 氢气和CO2.
反应生成CO2和氢气
5
3.变压吸附（PSA） 变压吸附是对气体混合物进行分离提纯的工艺过
程，该工艺是多孔性固体物质内部表面对气体分 子的物理吸附。混合气体中的杂质组分在高压具 有较大的吸附能力，低压下具有较小的吸附能力， 就是利用这种原理吸附剂吸附，解析达到循环吸 附解析过程 分子筛对一般气体分子的吸附顺序: H2<N2<CH4<CO<CO2 活性炭对一般气体吸附顺序: H2<N2<CO<CH4<CO2
制氢培训
1
一、装置概述 1.概述 5000m3N/h焦化干气制氢装置由浙江美阳国际石
化医药工程设计有限公司承担设计，由中国化学 工程第十一建设公司施工。装置由原料气压缩、 原料气精制、转化、中变、PSA、锅炉等部分组 成.装置能力为5000-5500Nm3/h,装置设计年运转时 间为8000小时,年产工业氢3600T。可以满足30万吨 /年加氢精制装置需求。装置概算投资4200万元 。 工程于2004年破土，于2005年9月竣工、投产.
7
2.脱硫部分 进入脱硫部分的原料气，进入加氢反应器
(R4001)，先在加氢催化剂的作用下，发生 烯烃饱和反应同时发生有机硫转化反应和 有机氯的转化反应，使有机硫转化为无机 硫，有机氯转化为无机氯被脱除。然后在 进入氧化锌脱硫反应器(R4002A/B)，在此氧 化锌与硫化氢发生脱硫反应，脱除原料中 的硫，精制后的气体硫含量小于0.5PPm。
1.原料气压缩部分 来自装置外的焦化干气进入原料油缓冲罐
(V4001)，经原料气压缩机(C4001)升压后进入原 料预热炉(F4001)，预热至300℃进入脱硫部分。 本装置的备用原料为来自装置外的石脑轻油， 进入原料缓冲罐(V4002)，经原料泵升压后与装 置外来的循环氢混合进料原料预热炉(F4001)， 预热至380℃.
2. 制氢的化学反应机理 2.1 原料烃中的硫化物以多种形态存在，一般分为无机硫
化物和有机硫化物, 有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直 接反应被脱除，必须经加氢生成无机硫化物方可被氧化锌 脱硫及吸附脱除，有机硫化物在原料中一般由硫醇、硫醚、 二硫化物和环状硫化物等，原料气中的硫化物绝大部分是 有机硫化物。 加氢过程同样是有机氯转变为无机氯，采用高活性的金 属氧化物为活性组分，脱氯剂与氯化氢反应，被固定载体 上，达到脱出氯化物目的。 硫醇加氢: R-SH+H2=RH+H2S 硫醚加氢: R-S-R’+H2=RH+R’H+H2S
二硫醚: R1SSR2+3H2→R1H+R2H+2H2S
噻吩:
C4H4S+4H2→C4H10+H2S
氧硫化碳: COS+H2→CO+H2S
二硫化碳: CS2+4H2→CH4+2H2S
氧化锌脱硫原理 脱氯原理
ZnO(固)+H2S=ZnS(固)+H2O
△ Ho 298 =-76.62kJ/mol
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3 .转化部分 精制后的原料气在进入转化炉(F4002)之前，按一
定的水碳比与3.5Mpa的水蒸气混合，在进转化炉 对流段（原料预热段）预热到500℃，由上集合管 进入转化炉辐射段。转化炉管内装有催化剂，在 催化剂的作用下，原料气与水蒸气发生复杂的转 化反应，整个反应过程表现为强吸热过程，反应 所需热量由转化炉燃烧气提供。出转化炉的高温 转化气经转化蒸汽发生器发生中压蒸汽后，温度 降至360-380℃进入中温度变换部分.
确定流程：
原料 （天然气
干气 轻石脑油）
稀烃 饱和
脱硫
蒸气
转化
中变
PSA 高纯氢气
燃料气
12
典型的制氢装置转化工艺流程图(PSA提纯法）
13
原料烯烃饱和、加氢脱硫原理
典型的烯烃、有机硫加氢反应有:
乙烯:
C2H4+H2→C2H6
硫醇:
RSH+H2→RH+H2s
硫醚:
R1SR2+2H2→R1H+R2H+H2S
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4.中温变换部分 由转化气蒸汽发生器(E4001)来的360-380℃
转化气进入中温变换反应器，在催化剂的 作用下发生变换反应，将变换气中CO降至 3%左右。中变气经锅炉给水第二预热器预 热锅炉给水，锅炉给水第一预热器预热锅 炉给水，除盐水预热器预热除盐水回收大 部分预热后，在经中变器水冷器降温至40℃， 并经分水后进入PSA部分。
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含烯烃原料：催化干气、焦化干气
焦化干气： 一般含有13～20%的氢气；5～10%的烯烃（主要为乙烯
和丙烯）；其余为甲烷等饱和烷烃，杂质含量中主要为有机 硫，经过湿法脱硫后，一般含有50～200ppm的总硫。
催化干气： 一般含有20～40%的氢气；15～20%的烯烃（主要为乙烯
10
5.PSA部分 来自中温变换部分的中变气压力2.45Mpa温
度40℃，进入界区后自塔底进入吸附塔 T4101A ~ H中正处于工况塔(始终同时有两 台)在其中多种吸附剂的一次选自吸附下， 一次性除去氢以外的几乎所有杂质，获得 纯度大于99.9%的氢气，经压力调节系统稳 压后出界区。
11
轻烃蒸汽转化制氢工艺流程图
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噻吩加氢: C4H4S+4H4=C4H10+H2S 二硫化碳加氢：CS2+H2=CH4+H2S 氧化锌脱硫： H2S+ZnO=ZnS+H20 2.2烃类的蒸汽转化是将烃类与蒸汽转化为H2和
CO少量残余CH4 CH4+H20=CO+H2 CO+H20 =CO2+H2 2.3 CO中温变换是将转化气中的CO与水蒸气继续
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工艺原理
1.1轻烃蒸汽转化法制氢过程分为原料的净化，烃蒸 汽转化，CO中温变换等工艺。 1.1.1 原料净化时原料气在一定的温度、氢气压力和 空速条件下，借助加氢催化剂、脱硫剂、脱氯剂作 用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气含 硫量降至0.5PPm，含氯量降至0.2PPm，以保护好后 续催化剂的正常运行。 1.1.2 精制原料气在一定压力、温度、空速、水碳比 和催化剂作用下，烃和蒸汽进行反应，转化成气体 氢和一氧化碳，同时伴生CO2和少量的残余CH4. 1.1.3 转化气进行中温变换：在一定的温度、压力、 空速、水气比和催化剂作用下，将CO与水反应生成 氢气和CO2.
反应生成CO2和氢气
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3.变压吸附（PSA） 变压吸附是对气体混合物进行分离提纯的工艺过
程，该工艺是多孔性固体物质内部表面对气体分 子的物理吸附。混合气体中的杂质组分在高压具 有较大的吸附能力，低压下具有较小的吸附能力， 就是利用这种原理吸附剂吸附，解析达到循环吸 附解析过程 分子筛对一般气体分子的吸附顺序: H2<N2<CH4<CO<CO2 活性炭对一般气体吸附顺序: H2<N2<CO<CH4<CO2
制氢培训
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一、装置概述 1.概述 5000m3N/h焦化干气制氢装置由浙江美阳国际石
化医药工程设计有限公司承担设计，由中国化学 工程第十一建设公司施工。装置由原料气压缩、 原料气精制、转化、中变、PSA、锅炉等部分组 成.装置能力为5000-5500Nm3/h,装置设计年运转时 间为8000小时,年产工业氢3600T。可以满足30万吨 /年加氢精制装置需求。装置概算投资4200万元 。 工程于2004年破土，于2005年9月竣工、投产.
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2.脱硫部分 进入脱硫部分的原料气，进入加氢反应器
(R4001)，先在加氢催化剂的作用下，发生 烯烃饱和反应同时发生有机硫转化反应和 有机氯的转化反应，使有机硫转化为无机 硫，有机氯转化为无机氯被脱除。然后在 进入氧化锌脱硫反应器(R4002A/B)，在此氧 化锌与硫化氢发生脱硫反应，脱除原料中 的硫，精制后的气体硫含量小于0.5PPm。
1.原料气压缩部分 来自装置外的焦化干气进入原料油缓冲罐
(V4001)，经原料气压缩机(C4001)升压后进入原 料预热炉(F4001)，预热至300℃进入脱硫部分。 本装置的备用原料为来自装置外的石脑轻油， 进入原料缓冲罐(V4002)，经原料泵升压后与装 置外来的循环氢混合进料原料预热炉(F4001)， 预热至380℃.