天然气制氢装置催化剂装填及使用
天然气制氢装置操作规程
天然气制氢装置操作规程一、目的和适用范围本操作规程是为了规范天然气制氢装置操作过程，确保操作的安全性和高效性。
适用于天然气制氢装置的日常操作。
二、安全注意事项1.操作人员必须熟悉操作规程，掌握天然气制氢装置的操作技能，并具备一定的安全意识。
2.操作前，应检查设备工作状态，确保设备无异常。
如有异常需及时报修。
3.操作人员需穿戴好防护装备，包括安全鞋、防护眼镜、安全帽等。
4.操作过程中严禁吸烟、使用明火或其他可能产生火花的物品。
5.操作人员需密切注意设备工作状态，如有异常情况应立即停止操作并报告相关负责人。
三、操作步骤1.开机准备（1）操作人员按照要求穿戴好防护装备，并经过安全培训后方可进行操作。
（2）检查天然气供应管道是否正常，如发现问题应及时修复。
（3）检查天然气制氢装置是否正常，确保各种仪表设备工作正常。
（4）检查制氢反应器的催化剂和催化剂床是否饱满。
（5）确认制氢装置内部没有任何残留物或杂质。
2.开启天然气供应（1）打开天然气供应阀门，并观察压力表。
（2）确认天然气供应压力稳定后，逐步调整至所需压力。
（3）确认天然气供应无异常后，进入下一步操作。
3.升温（1）启动加热系统，升温至设定温度。
（2）检查加热系统工作状态，确保其正常运行。
（3）观察温度表，确认温度达到要求后方可进行下一步操作。
4.制氢（1）确认制氢反应器的催化剂床温度稳定后，打开制氢反应器进料阀门。
（2）观察制氢反应器压力表，确认压力稳定。
（3）根据制氢需求，调整进料阀门和出料阀门的开度。
（4）根据制氢反应器做好的制氢记录表，持续监控制氢效果。
5.停机（1）停止天然气供应，关闭天然气供应阀门。
（2）关闭加热系统，待温度降至安全范围后方可停机。
（3）关闭制氢反应器进料阀门和出料阀门。
（4）检查设备状态，确保设备处于安全状态后方可结束操作。
四、工作记录1.操作人员需按照规定记录好每次操作的时间、天然气的压力、温度、制氢量等重要参数。
2.出现异常情况和处理措施也需记录，以备日后分析和改进。
天然气制氢装置技术方案
天然气制氢装置技术方案一、背景随着可再生能源的快速发展，氢能作为一种清洁、高效的能源被广泛关注。
而天然气是含氢量较高的化石能源，因此天然气制氢被认为是一种可行的制氢途径。
天然气制氢装置是指利用天然气经过化学反应生成氢气的设备，其技术方案对于提高制氢效率和降低成本具有重要意义。
二、技术方案1.预处理阶段预处理阶段主要是对天然气进行净化和脱硫处理，以消除对催化剂的有害物质和杂质。
具体操作包括：(1)天然气净化：利用吸附剂吸附天然气中的杂质，如二氧化碳、硫化氢等。
(2)脱硫处理：通过添加脱硫剂使硫化氢转化为硫化物，从而降低天然气中的硫化氢含量。
2.催化重整阶段催化重整阶段是指利用催化剂对天然气进行重整反应，生成主要含量为氢气的合成气。
具体操作包括：(1)反应器选择：选择合适的反应器，如管式反应器或床层反应器，以提高反应效率。
(2)催化剂选择：选择具有高活性和稳定性的催化剂，如镍铬催化剂，以促进重整反应。
(3)反应条件控制：控制适当的温度、压力和反应物的流量，以实现最佳的重整反应效果。
3.氢气净化阶段氢气净化阶段是对合成气中的杂质进行去除和净化，以获得高纯度的氢气。
具体操作包括：(1)合成气压力升高：通过增加压力，促使合成气中的杂质与吸附剂更充分地发生作用。
(2)吸附剂选择：选择适当的吸附剂，如活性炭或分子筛，以去除合成气中的杂质，如二氧化碳、甲醇等。
(3)脱硫处理：对于从催化重整阶段引入的硫化物进行脱硫处理，以降低硫化物对催化剂的毒化作用。
三、领先技术和创新点1.新型催化剂的开发：开发具有高催化活性和选择性的新型催化剂，以提高重整反应的效率和产氢效果。
2.膜分离技术的应用：利用膜分离技术将氢气和其他气体分离，以提高氢气的纯度和产氢效率。
3.废气回收利用：将合成气中的废气进行回收和再利用，以最大程度地减少资源浪费和环境污染。
四、优势和应用前景1.天然气资源丰富：中国是天然气资源大国，利用天然气制氢能够充分利用资源优势。
催化剂装填
山东恒源石油化工股份有限公司15000NM3/h制氢装置催化剂装填量及装填方案一、催化剂装填：L Y T—701/LYT-702 加氢催化剂：催化剂装填前的准备：工作场地干燥、清洁、无杂物；检查反应器内构件是否完好，内部热电偶管和衬里有无破损；认真清扫，抹净反应器内壁、出口筛板与过滤网上的赃物；准备号筛子、加料漏斗、帆布袋和软梯等。
在反应器内壁标记号瓷球和催化剂的装填高度。
将所需瓷球洗净晾干。
在催化剂床层的下部，由向往上分别装入Φ10和Φ3毫米的普通瓷球，在催化剂床层的上部由下往上分别装入Φ3、Φ5毫米的活性瓷球，即与催化剂床层接触的都是Φ3毫米的小瓷球。
瓷球高度不小于100毫米，装瓷球的目的是防止运转过程中催化剂床层位移和下陷。
催化剂装填：催化剂是一种强吸水剂，为了避免吸潮，应选在晴天装催化剂，并连续工作装完为止。
装催化剂时用料斗和帆布袋将催化剂送入反应器，催化剂出袋后的自由自由落体高度小于1米，催化剂装填人员应使布袋口沿反应器圆周方向移动，使床层均匀上升。
每升高半米至一米，耙平一次，然后再装。
使其使床层径向温差增大。
装填催化剂时应有专人负责指挥，并认真做好现场装填记录。
精心搬运，认真记录编号及计量。
催化剂装填完毕后，要及时将反应器封好，以备装置试密。
三、LYT-701/LYT-702加氢催化剂硫化催化剂装填完毕后，将硫化流程以外的系统加盲板彻底隔离。
硫化流程采用闭路循环流程或加氢反应气出口放火炬流程。
反应系统气密合格，建立氢气-氮气循环后，进行催化剂硫化。
硫化条件：氢压，MPa 常压-5.0 MPa循环介质，% N2-H2混合气氢气含量，%（v/v） 30-50空速，h-1 200-500第一个恒温硫化阶段床层温度和时间 260℃恒温6小时第二个恒温硫化阶段床层温度和时间 300℃恒温8小时硫化剂二硫化碳或二甲基二硫理论需硫量，m%（对催化剂）约8.0实际需二硫化碳、二甲基二硫量，m%（对催化剂） 15/18硫化步骤:(1)以15～20℃/h将反应器入口温度升温至175℃恒温，启动二硫化碳泵或二甲基二硫开始注入二硫化碳或二甲基二硫，开始注入量控制反应器入口硫含量在0.5-1.5%（v/v）。
天然气制氢流程
天然气制氢流程一、前言天然气是一种广泛应用的清洁能源，而氢气则是一种高效、环保的能源。
因此，将天然气制成氢气已成为当前研究的热点之一。
本文将详细介绍天然气制氢的流程。
二、天然气制氢的原理天然气主要由甲烷组成，而甲烷可以通过催化剂将其转化为一氧化碳和氢气。
这个过程称为重整反应（steam reforming）。
重整反应的方程式如下：CH4 + H2O → CO + 3H2三、天然气制氢的流程1. 原料准备首先需要准备好原料，即纯度高达99%以上的甲烷和水蒸汽。
这些原材料需要经过严格的处理和纯化才能用于生产。
2. 反应器装置重整反应需要在高温和高压下进行，因此需要一个反应器装置来实现这个过程。
反应器通常采用管式或板式结构，其中填充了催化剂。
3. 加热系统在反应器中加入原料后，需要对其进行加热以达到适宜的温度。
加热系统通常采用电热、燃气或蒸汽加热。
4. 冷却系统在反应器中产生的氢气需要通过冷却系统进行冷却和净化。
冷却系统通常包括水冷却器和吸收塔。
5. 氢气处理在冷却后，产生的氢气需要经过进一步的处理，以去除其中的杂质和残余碳一氧化物。
这个过程通常包括吸附、压缩、干燥和纯化等步骤。
6. 储存和运输最后，制得的氢气需要被储存起来，并通过管道或车辆运输到使用地点。
四、优缺点分析天然气制氢具有以下优点：1. 可以利用现有的天然气基础设施进行生产和输送；2. 产生的二氧化碳排放量相对较少，因此可以减少环境污染；3. 氢能源具有高效性、环保性和可再生性等特点，在未来能源领域具有广阔前景。
但是，天然气制氢也存在一些不足之处：1. 生产成本相对较高，因此目前仍难以实现大规模商业化生产；2. 由于天然气资源的有限性，未来可能会面临供应短缺的问题；3. 制氢过程中仍会产生少量的二氧化碳排放，因此仍需要进一步减少环境污染。
五、总结天然气制氢是一种重要的新能源技术，其原理和流程相对简单。
然而，其商业化生产仍面临着一些挑战。
随着技术的不断发展和成本的不断降低，相信天然气制氢将会在未来成为一种重要的能源供应方式。
制氢装置流程及关键设备介绍
制氢装置流程及关键设备介绍制氢装置是一种将化石燃料或其他可再生能源转化为氢气的设备。
制氢的过程涉及多个步骤和关键设备，下面将对其流程及关键设备进行介绍。
制氢装置的流程通常包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等环节。
下面将逐步介绍每个步骤以及关键设备。
首先是原料处理。
不同的制氢装置使用的原料可能不同，常用的原料包括天然气、石油、煤、生物质等。
原料处理的目的是去除其中的杂质和含硫化合物等有害成分，以保证后续反应的顺利进行。
关键设备包括储气罐、气体分离器、液氢分离器、吸附剂床等。
其次是催化剂反应。
原料处理后的气体进入反应器，加热并与催化剂接触以产生化学反应。
常用的制氢反应有蒸汽重整、部分氧化、燃烧、催化裂化、水煤气变换等。
不同的反应需要不同的催化剂以及反应温度和压力条件。
关键设备包括反应器、加热炉、催化剂床等。
接下来是气体分离。
制氢反应生成的气体混合物中，通常含有一定比例的氢气、二氧化碳、一氧化碳等成分。
气体分离的目的是将氢气与其他气体进行分离，以获取纯净的氢气。
常用的气体分离方法包括膜分离、吸附剂分离、液态分离等。
关键设备包括膜分离器、吸附剂床、分离塔等。
最后是气体纯化。
气体分离后的氢气可能还含有一些杂质，如微量的氧气、水蒸汽、硫化氢等。
气体纯化的目的是去除这些杂质，以满足氢气的使用要求。
常用的气体纯化方法包括催化氧化、吸附剂处理、液态纯化等。
关键设备包括纯化塔、吸附剂床、催化剂床等。
除了以上的基本流程和关键设备外，制氢装置还需要一些辅助设备来保障工艺的顺利进行。
例如气体压缩机用于提高气体压力，气体储罐用于存储气体等。
总之，制氢装置是利用催化剂进行化学反应，将化石燃料或其他可再生能源转化为纯净的氢气的设备。
其流程包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等步骤，关键设备包括储气罐、反应器、膜分离器、纯化塔等。
通过合理设计和运行这些设备，可以高效地制取氢气，满足工业和能源领域对氢气的需求。
制氢装置催化剂使用要求
制氢装置催化剂使用要求：
一、转化催化剂：
1、原料性质及构成：
制氢装置转化进料应满足如下要求：石脑油干点不大于180℃，芳烃含量小于12%（wt）,烯烃含量小于1%（v/v）。
硫含量小于0.5ppm；氯含量小于0.5ppm，砷含量小于5.0ppb。
焦化干气、催化干气等炼厂气经加氢脱硫等精制处理满足上述指标后，是优良的轻质烃类原料，均可作为转化制氢的原料。
附原料气组成见下表：焦化干气+加氢干气（净化前）
2、装置转化炉进出口工艺设计指标：
入口温度 500±20℃
出口温度 800～820℃
入口压力 2.9MPa
出口压力 2.6MPa
水碳比 3.7mol/mol
碳空速 585h-1
转化气组成：甲烷（使用初期）小于6.0％(干基)
甲烷（使用末期）小于6.5％(干基)
二、干气加氢催化剂：
1、原料气组成：
焦化干气+加氢干气（净化前）
2、操作条件：
反应温度: 280～360℃
反应压力: 3.02MPa（a）
气空速： 564 h-1
3、说明：原料气中烯烃含量按10%考虑，加氢后，有机硫含量应小于0.1%，烯烃小于0.1%，床层分三段装填，注急冷氢（原料气），要求热点温度不超过380℃。
三、中变催化剂：
1、使用条件：
反应温度: 入口 340～360 ℃
出口 400～414 ℃
反应压力: 2.55MPa（a）
出口CO含量＜3% V(干基)
入口H2O/CO 6.35 (mol/mol)
干基空速 727 h-1。
天然气制氢装置工艺技术规范
天然气制氢装置工艺技术规程1.1装置概况规模及任务本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、PSA制氢工序组成1.2工艺路线及产品规格该制氢装置已天然气为原料，采纳干法脱硫、3.8MPa压力下的蒸汽转化，一氧化碳中温变换， PSA工艺制得产品氢气。
1.3消耗定额（1000Nm3氢气作为单位产品）2.1工艺过程原料及工艺流程2.1.1工艺原理1.天然气脱硫本装置采纳干法脱硫来处理该原料气中的硫份。
为了脱除有机硫，采纳铁锰系转化汲取型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400℃高温下发生下述反应：RSH+H2=H2S+RHH2S+MnO=MnS+H2O经铁锰系脱硫剂初步转化汲取后，剩余的硫化氢，再在采纳的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被汲取：H2S+ZnO=ZnO+H2OC2H5SH+ZnS+C2H5+H2O氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流淌方向逐层进行，最终硫被脱除至0.1ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。
2.蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反应，要紧反应如下：CH4+H2O= CO+3H2-Q (1)一氧化碳产氢 CO+H2O=CO2+H2+Q (2)前一反应需大量吸热，高温有利于反应进行；后一反应是微放热反应，高温不利于反应进行。
因此在转化炉中反应是不完全的。
在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。
包括烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。
在转化反应中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反应温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，因此炉温不宜太高。
为缓和积碳，增加收率，要操纵较大的水碳比。
3.变化反应的反应方程式如下：CO+H2O=CO2+H2+Q这是一个可逆的放热反应，降低温度和增加过量的水蒸气，均有利于变换反应向右侧进行，变换反应假如不借助于催化剂，其速度是特不慢的，催化剂能大大加速其反应速度。
催化剂装填安全注意事项
催化剂装填安全注意事项1、详细的装填资料一．准备工作1. 合成塔壳程和汽包水试压及蒸煮合格后，降至常温。
2. 已清除合成塔内的堵塞物，用钢刷将内部除锈并清扫干净。
3. 合成循环回路吹扫完毕。
4. 打开合成塔上下人孔盖，进入塔内仔细检查是否清理干净，催化剂支承框上的钢丝网是否完好。
5. 准备好装填氧化铝球和催化剂所需工具：孔径3×4筛子 2台吊车 1台低压安全灯 3台磅称 2台防雨蓬布数张扒具探绳数条（7000 mm）防尘口罩五节电简数支防尘镜10～15L的小袋若干皮卷尺特别防尘连体工作服扫把6．要求物资供应部门将Φ25和Φ8～10两种氧化铝球送至现场，搬运到合成塔筐架二层平台上，在平台上放一块蓬布，其上放一块塑料布。
将氧化铝球开桶倒出检查，把破碎的捡出来。
二．装填惰性球1．低压安全照明灯应接到塔内，以便入塔人员工作。
2．操作人员必须将身上携带的小刀、硬币、钢笔等易脱落物品取下，并穿戴特别防尘连体式工作服、手套、安全帽后方能进入合成塔内工作。
3．按预计装填高度在合成塔下封头内划好大、小瓷球从下部人孔的装填高度线。
4．由一至二名操作员从合成塔下人孔进入下封头，在合成塔底部装填Φ25瓷球至大瓷球装填高度线，并用扒具扒平。
5．继续从下人孔装入一层Φ8瓷球至无法再装填为止，并用扒具扒平。
测量出剩余空间的高度，计算好剩余空间的体积及所需Φ8的瓷球量。
6. 清理出所有工具和物品后，封好下部人孔。
7. 从上人孔进入合成塔上管板，按计算量补装Φ8瓷球。
补装时应按反应管排布规律分六部分依次循迴逐层往上装填，装填时要缓慢、均匀防止瓷球在列管内架桥。
8．从上管板补装瓷球的过程中，应不断用探绳测量各个部位瓷球装填高度，使各部位瓷球装填高度尽可能相等（尽量控制装填高度差在10mm以内）。
9．瓷球最终装填与下管板齐平。
三．催化剂装填1．在干净的地上放置两张蓬布，在蓬布上用孔径3×4筛子将催化剂开桶过筛，除去其中的触媒灰和碎粒。
制氢装置预转化催化剂应用分析
曰
焙变值1
焙变值2
Or
872.07
897.66
根据计算结果可以看岀，经过预转化反应后 熠值增加，说明预转化反应整体表现为放热反应, 放热负荷30.77 MW.预转化单元的存在可降低 转化炉热负荷约22. 6% ,对降低制氢能耗作用 较大⑷。
两组数据对比发现，原料中碳的比重从 10.82%增加到13. 52%时，出口组成熔值增加 25.59 kj/mj即0.99 MW。说明当出口、入口温 度一定时,原料气组分中含碳比例越大 ，预转化放 出的热量越多，预转化温升越大。
1预转化催化剂的保护 预转化催化剂失活的主要因素包括氯与硫的
中毒、烧结、硅沉积等，其中生产过程中能够控制 的是氯和硫的脱除。实际问题及解决措施如下：
(1) 氯来源于原料和水蒸气。首先确保原料 中氯质量分数低于5 pig/g⑵，然后通过脱氯反应 器将氯脱除至0.1 |ig/g以下，因后续的脱硫反应 在反应机理上同样具有脱氯作用 ，有效保证了原 料中的氯不会穿透;其次炼油厂循环利用水资源, 易使中压蒸汽中的氯逐渐富集,这是一个长期 、易 被忽视的过程，但是设计有预转化反应器的要特 别注意，必须定期对中压蒸汽氯含量进行监控。
¢,%
组分
ch4
C2H6
c3h8
C4H10
H2
h2o
原料气1 3.49 2.83 2.05 2.45 10.27 77.14
原料气2 5.51 3.33 2.27 2.41 11.61 73.02
表2预转化气组成
Table 2 Composition of pre-converted gas ¢,%
催化剂与助剂
炼油技术与工程 PETROLEUM REFINERY ENGINEERING
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
1.原料准备：
天然气是制氢的主要原料，通常以管道天然气为主。
其他辅助原料包括水蒸汽、空气和甲醇。
2.蒸汽重整：
天然气经过预处理后，进入蒸汽重整反应器。
在该反应器中，天然气与催化剂接触，重整出一氧化碳和氢气。
催化剂通常是镍基或白金基的催化剂。
3.蒸汽甲烷重整：
经过蒸汽重整的气体流向蒸汽甲烷重整反应器，继续重整反应。
在该反应器中，一氧化碳与蒸汽反应，生成二氧化碳和氢气。
该反应需要高温和高压条件，通常在镍基催化剂存在下进行。
4.CO转化：
重整产生的废气通常包含一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷等杂质。
这些杂质需要通过CO转化反应来去除。
在该反应中，一氧化碳与二氧化碳反应，生成二氧化碳和氢气。
5.甲醇水蒸气变换：
甲醇可以通过与水蒸气反应，产生氢气和二氧化碳。
这个反应可以通过温度和催化剂的选择来控制产物的选择。
6.分离纯化：
在上述反应过程中，产生的氢气和二氧化碳混有其他杂质。
这些杂质需要通过分离纯化工艺来去除，以获取高纯度的氢气。
以上就是天然气制氢装置的工艺流程及其原料介绍。
需要注意的是，具体的工艺流程会因应用领域和工艺设备的不同而有所差异，以上仅为一个基本的参考。
实际应用中还需要根据具体情况进行工艺设计和优化。
天燃气制氢操作规程
天然气制氢第一章天然气制氢岗位基本任务以天燃气为原料的烃类和蒸汽转化，经脱硫、催化转化、中温变化，制得丰富含氢气的转化气，再送入变压吸附装置精制，最后制得纯度≥99.9%的氢气送至盐酸。
1.1工艺流程说明由界区来的天然气压力为1.8～2.4MPa，经过稳压阀调节到1.8Mpa,进入原料分离器F0101后，经流量调节器调量后入蒸汽转化炉B0101对流段的原料气预热盘管预热至400℃左右，进入脱硫槽D0102,使原料气中的硫脱至0.2PPm以下，脱硫后的原料气与工艺蒸汽按水碳比约为3.5进行自动比值调节后进入混合气预热盘管，进一步预热到～590℃左右，经上集气总管及上猪尾管，均匀地进入转化管中，在催化剂层中，甲烷与水蒸汽反应生产CO和H2。
甲烷转化所需热量由底部烧咀燃烧燃料混合气提供。
转化气出转化炉的温度约650--850℃，残余甲烷含量约3.0％（干基），进入废热锅炉C0101的管程，C0101产生2.4MPa（A）的饱和蒸汽。
出废热锅炉的转化气温度降至450℃左右，再进入转化冷却器C0102，进一步降至360℃左右，进入中温变换炉。
转化气中含13.3％左右的CO，在催化剂的作用下与水蒸气反应生成CO2和H2，出中变炉的转化气再进入废热锅炉C0101的管程换热后，再经锅炉给水预热器C0103和水冷器C0104被冷至≤40℃，进入变换气分离器F0102分离出工艺冷凝液，工艺气体压力约为1.4MPa（G）。
燃料天然气和变压吸附装置来的尾气分别进入转化炉的分离烧嘴燃烧，向转化炉提供热量≤1100℃。
为回收烟气热量，在转化炉对流段内设有五组换热盘管：（由高温段至低温段）蒸汽－A原料混合气预热器， B 原料气预热器，C烟气废锅，D燃料气预热器，E尾气预热器压力约为1.4的转化工艺气进入变化气缓冲罐，再进入PSA装置。
采用5-1-3P，即（5个吸附塔，1个塔吸附同时3次均降）。
常温中压下吸附，常温常压下解吸的工作方式。
制氢装置原理及操作
工艺原理1.1制氢装置主要工艺过程装置从原料净化到原料蒸汽转化及中温变换，每个过程都包含有复杂的化学反应，而产物的分离则是一个除去杂质的变压吸附过程，装置的各组成部分的催化剂有所不同，对操作的要求及处理也不同，为达到正常生产控制的目的，必须对每个过程的生产原理及催化剂性能有一定认识。
本装置制氢工艺主要由原料气净化，烃蒸汽转化，CO中温变换及中变气的PSA氢气提纯等几部分组成。
1.2制氢装置主要化学反应机理1.2.1原料气净化部分原料净化过程是在一定的温度、氢气压力和空速条件下，借助加氢催化剂作用，把原料气中硫化物、氯化物脱除，使原料气中硫含量降至0.2PPm，氯含量降至0. 1PPm，以保护好后续转化催化剂的正常运行。
原料气中硫化物对含镍蒸汽转化催化剂以及变换催化剂等一系列催化剂都有毒害作用，因此一定要脱除。
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两大类。
原料气中的硫化物绝大部分是有机硫化物，按有机硫化物的热稳定程度，大致可分为两类。
一类是硫醇和二硫化物，它们在150~250℃便能分解；另一类为硫醚和环状硫化物(噻吩类)，它们在400℃时仍然稳定。
这些有机硫化物不能在氧化锌脱硫剂上直接反应被脱除，为了便于复杂有机硫的转化，必须使用加氢转化催化剂在氢气作用转化生成无机硫化物，再用氧化锌脱硫及吸附脱除。
一般的钴钼型加氢转化催化剂在350℃左右即可将复杂的有机硫转化为H2S，几种典型有机硫的加氢反应如下：硫醇加氢：R-SH+H2=RH+H2S硫醚加氢：R-S-R’+H2=RH+R’H+H2S噻吩加氢：C4H4S+4H2=C4H10+H2S二硫化碳加氢：CS2+H2=CH4+H2S硫氧化碳加氢：COS+H2=CO+H2S此处R-代表烷基，这些反应都是放热反应，平衡常数很大。
因此，只要反应速度足够快，有机硫的转化是很完全的。
除了上述有机硫加氢反应外，对于含有烯烃的制氢原料如焦化干气和催化干气，钴钼催化催还能使烯烃加氢成饱和烃，有机氮化物也可在一定程度上转化成氨和饱和烃了。
制氢转化催化剂的使用与维护
线…， 生产出符合高压加氢裂化装置新氢要求在高 纯氢气 ， 同时副产 ９ ． ８ Ｍ Ｐ ａ高压过热蒸汽 。该装置设 计能满 足在计划停工间隔内连续操作 ４年的要求 ， 按
年开工 ８ ４ ０ ０ ｈ计算物料平衡。
１ 转化催化剂的性质
转化 炉管 内装 有 Ｊ ＭＣ公 司生 产 的新 型转化催 化剂 Ｋ Ａ Ｔ Ａ Ｌ Ｃ Ｏ ～ Ａ ２ ５ － ４ Ｑ、 Ｋ Ａ Ｔ Ａ Ｌ Ｃ Ｏ ～ Ａ ５ ７ － ４ Ｇ Ｑ。 采 用优 化 四孔 方 型 ， 在 原 来 四方 孔 型 的基 础 上 在 四周 表 面开 ４个槽 ， 增 大催 化剂 的几 何 表 面 积 ， 从
表 １ 转化 催 化 剂 的 物 理 性 质
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ
２ 转化催化 剂的装填 与投用
２ ． １ 转化催 化 剂 的装 填 转化 炉是 该 制 氢装 置 的 核 心 设 备 ， 炉 型 结 构 为垂 直管排 顶烧 箱式 炉 Ｊ ， 设有 ￣ １ ２ ５×１ １×１ ３ ８ ０ ０
２ ０ ０万 ｔ ／ ａ 汽柴油加氢装置组成第二联合装置 。该装
置以天然 气为 原 料 ， 采 用德 国 Ｕ ｈ ｄ ｅ公 司 的工 艺 技 术， 烃类蒸汽转化法 造气 ， Ｐ Ｓ Ａ法提纯氢 气 的工 艺路
Ｃ Ｏ 。 Ｍ Ａ ５ ７ － ４ Ｇ Ｑ） 具 有较 高 的转化 活 性 ， 但抗 结 炭 性 能差 。大 量 的转 化 反 应 是 在 上 段 完 成 ， 所 以 要 求 上段 具有 较多 的催 化剂 活 性 中心 。而 转 化反 应 又
制氢装置操作规程
第一章制氢装置概况1OLE_LINK1第一章制氢装置概况1 装置设计、建造、首次开工概况1.1装置设计概况1.1.1设计依据（1）中石化（1997）建设字407号，《关于茂名石化公司5万标方米/ 时制氢装置初步设计的批复》。
（2）中石化(1997)建设字348号，《关于茂名石化公司加工进口含硫原油改扩建工程总体设计批复》。
（3） 6×104m3/h 制氢装置(施工图设计)工程设计合同,合同号(1997): 茂洛经设字第10号。
1.1.2设计原则（1）制氢装置的生产能力为6×104m3/h工业氢，为降低建设投资，节省占地面积，采用单系列工艺方案。
采用洛阳石化工程公司低能耗的轻烃水蒸汽转化技术以提高装置运转的可靠性，降低氢气生产成本及能耗。
（2）采用华西化工研究所的变压吸附(PSA)技术，以提高净化部分的运转可靠性，降低生产成本。
（3）严格遵守有关环保安全及职业卫生法规，力争做到经济与社会效益的统一。
（4）根据初步设计审查会的要求，中变反应后增设低温变换系统。
（5）根据厂方要求，增加0.45MPa低压蒸汽发生系统。
1.1.3装置概况1.1.3.1概述制氢装置是茂名石化公司加工进口含硫原油改扩建工程的一部分。
制氢装置与渣油加氢脱硫装置组成联合装置；与第四套常减压蒸馏装置、第三套重油催化裂化装置和柴油加氢精制装置共用一个中心控制室，与渣油加氢脱硫和柴油加氢精制共用一个变配电间，分析化验由第三分析站完成，锅炉水质分析项目由动力厂完成。
1.1.3.2装置组成原料→脱硫→转化→变换→PSA净化→工业氢1.1.3.3生产规模制氢装置设计生产能力为6×104m3/h工业氢，实际产氢要求: 6×104m3/h。
年开工时数为8000小时。
1.2装置建造概况装置占地面积10500平方米，总投资为2.8亿元。
装置于1997年7月15日破土动工，1999年9月30日工程实现高标准中交。
制氢低温变换催化剂的性质和使用
制氢低温变换催化剂的性质和使用经过中温变换反应后，出口气体中CO含量一般为3~4%，再经过低温变换，出口气中CO可降低倒0.2~0.4%，从而提高装置的产氢率。
低温变换所用的催化剂称为低温变换催化剂，简称低变催化剂。
我国的低变催化剂主要有两大系列，分别是铜锌铬系和铜锌铝系。
生产方法也硝酸法发展到络合法。
1．1催化剂的物化性质1．1．1铜基低变催化剂的化学组成至1989年底止，我国已有6种铜基低变催化剂经过部级鉴定统一命名，列为国家正式产品，其型号及化学组成见下表5-14。
表5-14 国产低变催化剂的型号用化学组成±3.5 ±3.5 ±2 1505000 产我国大、中、小型制氢低变催化剂已全部实现国产化。
1．1．2铜基低变催化剂主要组分的作用1．Cu的作用金属铜微晶是低变催化剂的活性组分。
催化剂制造厂通常只供应氧化态产品，用户必须先将催化剂还原，使CuO变为Cu。
Cu对某些气体的化学吸附性质见表5-15。
表5-15 Cu对某些气体的化学吸附活性T,℃N2H2CO2COC2H4C2H2O2说明-183~ 0 –––+ + + + +表示有吸附作用–表示无吸附作用可知，在变换气体中，Cu对N2、、H2、CO2没有化学吸附活性，Cu对CO具有化学吸附作用。
低变催化剂中的铜微晶愈小，其比表面愈大，则活性中心愈多，其活性也愈高。
由下面左图可知：催化剂的活性随铜微晶的变小而增加，两者大致呈线性关系。
铜微晶大小和铜表面以及活性的关系见右图。
铜晶粒愈小其表面能愈高，在操作温度下会迅速向表面能低的大晶粒转变，亦即通常所说催化剂向热稳定态转移的“半熔”或“烧熔”。
将50~150Å铜微晶在200℃左右的还原性气体中处理6个月，烧结后其最小微晶也成为大于1000×10-10m的晶粒；若在相同气体、相同时间将温度调为300℃，其最小晶粒也大于10000×10-10m，可见温度愈高、愈易烧结。
天然气制氢装置催化剂装填及使用
天然气制氢装置催化剂装填及使用天然气制氢装置催化剂装填及使用1.1加氢和脱硫催化剂装填及使用铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂的装填脱硫剂的装填，请严格按照催化剂厂商的说明书进行，以下装填方法仅供参考。
1、脱硫剂装填所需设备(1)具有翻板阀的漏斗，用一根长度适当的帆布软管接在阀的底部。
(2)木塔板(3)安全灯、空气源等2、检查及准备（1）先在底部装大直径耐火球，装至高标线100mm处，然后再装较小直径耐火球至标线并在其上放好筛网。
（2）用帆布筒将催化剂装入设备内，注意催化剂落下高度不超过1.5米，人站在放在催化剂上的木塔板上，边装边扒平催化剂，直到标线处为止。
（3）做好整个装填过程的记录1.2转化催化剂的装填及使用a、装填所需设备（1）催化剂计量桶（2）磅秤>50Kg。
三个细帆布装料袋。
（3）桶子，每个10升，三个。
（4）装料漏斗二个，漏斗直径最大处为20mm，漏斗嘴内径50mm，外径<60mm（5）真空卸触媒设备（6）振荡器、压力表及专用测压装置（7）带有刻度的测深尺或尺杆，长度最短为12米。
（8）空气源，压力为0.7MPa左右，5.5m3/min（9）空气压差测试装置（10）有铁丝网保护罩的吊灯或防爆型吊灯及电线（11）检查催化剂用的筛网（12）8倍左右的望远镜为确保无杂物遗留在管内或催化剂托盘上，可采用真空卸触媒装置吸净异物，卸触媒的软管（）放入每根炉管底部，同时使用真空装置，就能保证把掉在里面的松散东西吸出。
然后把吊灯放到每根转化管中去，建议使用8倍左右的望远镜来帮助检查。
C、检查催化剂用一个孔眼为3mm的筛网过滤催化剂，除去触媒碎片并检查有无异物。
d、炉管的测量用测深游标尺进行测量，装填前先测定总装填高度，确定每次装填高度，每装填一次后要测定剩下高度，经振荡后再测量，做好记录，并作为永久性记录保存，对于同一转化管分装两种催化剂时应先测量并记下底层触媒要求的深度。
e、装催化剂每根转化炉管的催化剂装填量是按装满的计量桶来计算的，每一次装填桶数应做好记录。
催化剂装填分析
山东恒源石油化工股份有限公司15000NM3/h制氢装置催化剂装填量及装填方案一、催化剂装填：L Y T—701/LYT-702 加氢催化剂：催化剂装填前的准备：工作场地干燥、清洁、无杂物；检查反应器内构件是否完好，内部热电偶管和衬里有无破损；认真清扫，抹净反应器内壁、出口筛板与过滤网上的赃物；准备号筛子、加料漏斗、帆布袋和软梯等。
在反应器内壁标记号瓷球和催化剂的装填高度。
将所需瓷球洗净晾干。
在催化剂床层的下部，由向往上分别装入Φ10和Φ3毫米的普通瓷球，在催化剂床层的上部由下往上分别装入Φ3、Φ5毫米的活性瓷球，即与催化剂床层接触的都是Φ3毫米的小瓷球。
瓷球高度不小于100毫米，装瓷球的目的是防止运转过程中催化剂床层位移和下陷。
催化剂装填：催化剂是一种强吸水剂，为了避免吸潮，应选在晴天装催化剂，并连续工作装完为止。
装催化剂时用料斗和帆布袋将催化剂送入反应器，催化剂出袋后的自由自由落体高度小于1米，催化剂装填人员应使布袋口沿反应器圆周方向移动，使床层均匀上升。
每升高半米至一米，耙平一次，然后再装。
使其使床层径向温差增大。
装填催化剂时应有专人负责指挥，并认真做好现场装填记录。
精心搬运，认真记录编号及计量。
催化剂装填完毕后，要及时将反应器封好，以备装置试密。
三、LYT-701/LYT-702加氢催化剂硫化催化剂装填完毕后，将硫化流程以外的系统加盲板彻底隔离。
硫化流程采用闭路循环流程或加氢反应气出口放火炬流程。
反应系统气密合格，建立氢气-氮气循环后，进行催化剂硫化。
硫化条件：氢压，MPa 常压-5.0 MPa循环介质，% N2-H2混合气氢气含量，%（v/v） 30-50空速，h-1 200-500第一个恒温硫化阶段床层温度和时间 260℃恒温6小时第二个恒温硫化阶段床层温度和时间 300℃恒温8小时硫化剂二硫化碳或二甲基二硫理论需硫量，m%（对催化剂）约8.0实际需二硫化碳、二甲基二硫量，m%（对催化剂） 15/18硫化步骤:(1)以15～20℃/h将反应器入口温度升温至175℃恒温，启动二硫化碳泵或二甲基二硫开始注入二硫化碳或二甲基二硫，开始注入量控制反应器入口硫含量在0.5-1.5%（v/v）。
制氢—装置、重点部位设备说明与危险因素及防范措施
制氢—装置、重点部位设备说明与危险因素及防范措施一、装置简介(一)装置的发展及类型1．制氢装置的发展氢气是石油化工的基本原料，随着加氢技术的发展，对氢气的需求量日益增加，一般对于加氢装置较多的炼油厂，除利用重整副产氢外，尚须有专门制氢装置。
我国第一套轻烃蒸汽转化制氢装置是20世纪60年代建成的，随后又陆续建立起多套制氢装置，这时期的氢气净化技术为化学净化法。
进入20m世纪80年代以后，随着变压吸附技术的发展，新建的制氢装置多采用变压吸附净化法。
2．装置的主要类型以制氢装置的原料分：有天然气制氢：油田伴生气制氢；液化气制氢；炼厂气制氢；轻石脑油制氢等。
以产品精制方法分：有化学净化法制氢：变压吸附(PSA)净化法制氢。
天然气制氢造气单元和PSA单元工艺流程见图2—19a、图2—19b、图2—19c。
二、重点部位及设备(一)重点部位制氢装置的原料及产品多为易燃、易爆物质，整个装置区内都具有较大危险性，其中危险性最大的区域属转化炉区和压缩机区。
(二)主要设备1．制氢转化炉转化炉是制氢装置的核心设备，它处于高温、高压、临氢状态下操作，对炉管材质及结构有严格要求。
目前，流行的转化炉有三种炉型：一是以托普索公司为代表的侧烧炉：二是以凯洛格公司为代表的顶烧炉；三是以福斯特惠勒公司为代表的阶梯式转化炉。
•国内流行的为顶烧炉和刚烧炉。
转化炉炉管一般为DNl00mm×l2000mm，材质为HK—40或HP—40的离心浇铸管，由于炉管的温度高，设计时应充分考虑热膨胀问题。
2．PSA吸附床变压吸附分离为间歇操作，对于每个吸附床来讲，在高压下吸附，在低压下脱附，因此吸附床受交变压力的作用，为疲劳容量，在设计、制造时要引起足够重视。
三、危险因素及其防范措施本装置在火灾危险性分类中为甲类危险性装置。
(一)开停工时的危险因素及其防范措施1．开工时的危险因素及其防范措施(1)装置全面大检查装置全面大检查是开工前非常重要的步骤，装置在设计、施工当中必然存在一些问题，通过检查，发现问题，并进行整改，以保证装置安全顺利开工。
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天然气制氢装置催化剂装填及使用
1.1加氢和脱硫催化剂装填及使用
铁锰脱硫剂和氧化锌脱硫剂的装填
脱硫剂的装填，请严格按照催化剂厂商的说明书进行，以下装填方法仅供参考。
1、脱硫剂装填所需设备
(1)具有翻板阀的漏斗，用一根长度适当的帆布软管接在阀的底部。
(2)木塔板
(3)安全灯、空气源等
2、检查及准备
（1）先在底部装大直径耐火球，装至高标线100mm处，然后再装较小直径耐火球至标线并在其上放好筛网。
（2）用帆布筒将催化剂装入设备内，注意催化剂落下高度不超过1.5米，人站在放在催化剂上的木塔板上，边装边扒平催化剂，直到标线处为止。
（3）做好整个装填过程的记录
1.2转化催化剂的装填及使用
a、装填所需设备
（1）催化剂计量桶
（2）磅秤>50Kg。
三个细帆布装料袋。
（3）桶子，每个10升，三个。
（4）装料漏斗二个，漏斗直径最大处为20mm，漏斗嘴内径50mm，外径<60mm
（5）真空卸触媒设备
（6）振荡器、压力表及专用测压装置
（7）带有刻度的测深尺或尺杆，长度最短为12米。
（8）空气源，压力为0.7MPa左右，5.5m3/min
（9）空气压差测试装置
（10）有铁丝网保护罩的吊灯或防爆型吊灯及电线
（11）检查催化剂用的筛网
（12）8倍左右的望远镜
为确保无杂物遗留在管内或催化剂托盘上，可采用真空卸触媒装置吸净异物，卸触媒的软管（）放入每根炉管底部，
同时使用真空装置，就能保证把掉在里面的松散东西吸出。
然后把吊灯放到每根转化管中去，建议使用8倍左右的望远镜来帮助检查。
C、检查催化剂
用一个孔眼为3mm的筛网过滤催化剂，除去触媒碎片并检查有无异物。
d、炉管的测量
用测深游标尺进行测量，装填前先测定总装填高度，确定每次装填高度，每装填一次后要测定剩下高度，经振荡后再测量，做好记录，并作为永久性记录保存，对于同一转化管分装两种催化剂时应先测量并记下底层触媒要求的深度。
e、装催化剂
每根转化炉管的催化剂装填量是按装满的计量桶来计算的，每一次装填桶数应做好记录。
用漏斗将催化剂倒入帆布筒内，再将帆布筒伸入到转化管内使其底部接近装填起始位置，布袋操作的关键是将布袋下端折叠200mm，只要把伸入到炉管的布袋轻轻一提，触媒
就落入管内，每次达到预期装填高度后，做好记录，当所有转化管都达到装填高度时再振荡，每根管的振荡时间的长短与振荡频率要一致，再用测深尺进行测量，每根转化管内催化剂床层高度误差为±65mm，否则应再次振荡以消除架桥现象，此时若有个别转化管内催化剂床层高度仍超过±65mm，则必须用真空卸触媒装置吸卸出触媒，重新按上述程序装填，要求所有转化管内的催化剂装到正常高度并将装填的重量记在催化剂装填记录上。
f、空气吹净
装完催化剂后，用0.3-0.5MPa左右的压缩空气吹扫5分钟左右，保持转化管入口压力0.3MPa左右。
g、压力降测定
空气吹净后，采用专用测压装置，维持转化管入口压力0.25-0.3MPa，并使之恒定在某一值，尽量提供足够的空气源，产生与生产条件近似的压力降，每一个转化管在测阻力降时必须维持同一压力。
以固定气流通过每一根转化管，并将压力降记录下来，若全部读数不在平均值的±5%以内，则应将
催化剂卸出，重装并再次测试。
1、转化催化剂的卸出
触媒装填不合格或经过长期使用大修时需卸出，或因结碳严重或炉管需要局部更换均需卸出。
卸触媒的主要设备是真空卸触媒装置一套。
生产时催化剂是具有活性的金属镍，为防止它与空气中的氧反应放热烧坏催化剂和设备，卸出前要进行钝化处理，也就是用缓慢氧化的办法预先对触媒表面进行氧化处理。
一般多用蒸汽钝化，此法反应缓和，温升小，简便安全。
详细的钝化说明见有关催化剂说明书。
1.3变换催化剂的装填及使用
变换催化剂的装填
催化剂的装填，请严格按照催化剂厂商的说明书进行，以下装填方法仅供参考。
1、催化剂装填所需设备
（1）具有翻板阀的漏斗，用一根长度适当的帆布软管接在阀的底部。
（2）塔板
（3）安全灯、空气源等。
2、检查及准备
先将催化剂用筛网过筛以除去粉尘，并在催化剂装入设备之前彻底检查清扫设备，除去一切异物，并在炉内壁标出耐火球、铁丝网、篦子板和催化剂的装填线。
3、催化剂的装填
先在底部装大直径的耐火球，装至预定高度，然后再装入小直径耐火球100-200mm，并在其上放一层不锈钢筛网。
将催化剂慢慢吊至炉顶，缓慢的倒入接有帆布口袋的漏斗或溜槽中，催化剂从帆布袋口流入炉内。
炉内需有人手握帆布袋口不断移动下料口位置，使催化剂面水平上升，不得采用集堆后耙平的做法。
催化剂自由下落高度不得超过0.6米。
炉内操作人员应踩在木板上，切勿直接踩踏催化剂。
催化剂装好后，将表明耙平，覆盖一层不锈钢网，再装入100-200mm厚的拉西环以及篦子板。
当确认催化剂装填质量合格，炉内无异物，封炉。
用空气或惰性气体吹扫至炉出。