加氢制氢工艺研究
制氢工艺流程
制氢工艺流程制氢工艺是指将天然气、石油、煤等化石燃料中的碳氢化合物转化为氢气的过程。
制氢工艺流程通常包括原料净化、蒸汽重整、变换反应和气体净化等环节。
下面将详细介绍制氢工艺的流程及各环节的主要作用。
首先，原料净化是制氢工艺的第一步。
在这一环节中，天然气、石油或煤等化石燃料中的杂质和硫化物将被去除，以保证后续反应的高效进行。
原料净化通常采用吸附、脱硫和脱氮等技术，确保原料气的纯度和稳定性。
接下来是蒸汽重整环节。
在蒸汽重整反应器中，将原料气和水蒸汽进行催化反应，生成一氧化碳和氢气。
这一步骤是制氢工艺中最关键的环节之一，因为它直接影响到氢气的产量和质量。
蒸汽重整反应需要高温和催化剂的作用，以保证反应的高效进行。
随后是变换反应环节。
在变换反应中，一氧化碳和水蒸汽将继续进行反应，生成更多的氢气和二氧化碳。
这一步骤可以通过水煤气变换、甲醇变换或低温变换等不同的工艺来实现。
变换反应的目的是将一氧化碳和水蒸汽充分利用，提高氢气的产量和纯度。
最后是气体净化环节。
在气体净化中，通过吸附、凝析和膜分离等技术，将氢气中的杂质和残余的一氧化碳、二氧化碳等气体去除，以保证制得的氢气符合工业和化工用氢的要求。
气体净化是制氢工艺中至关重要的一环，直接关系到氢气的纯度和稳定性。
综上所述，制氢工艺流程包括原料净化、蒸汽重整、变换反应和气体净化等环节。
每个环节都有其独特的作用和重要性，只有各个环节协调配合，才能保证制氢工艺的高效、稳定和可持续进行。
希望本文的介绍能够对制氢工艺有所了解，为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
05-加氢与制氢
反应温度，℃
384
365
反应压力，MPa
16.0
15.4
液时空速，h-1
1.36
1.47
氢油比（V/V）
1200
641
31
五、反应热与氢耗
• 加氢反应是一个强放热反应，而裂化反 应则是吸热反应。在加氢裂化过程中裂 化反应的吸热效应常常被加氢反应的放 热效应所抵消，最终表现出来的净结果 是放热反应。
②烃类转化剂：Ni，MgO，SiO2；NiO，K2O， Ni；
③中温变换剂：Fe2O3，Cr2O3 ④低温变换剂：CuO，ZnO ⑤甲烷化剂：Ni
40
七、制氢
3. 吸附剂：
钙沸石， 活性炭， 硅胶， 活性Al2O3等
41
七、制氢
4. 工艺过程
轻质原料 脱
转
硫
化
水蒸汽
中
低
变
变
脱
甲 氢气
CO2
烷化
轻质原料 脱
47
RIPP生产低芳烃柴油加氢技术
• 单段深度加氢精制方法：使用更高活性的 Ni-W系催化剂，在较高压力和降低空速的工 艺条件下饱和50％ ~60％的芳烃；
• MHUG专有技术：在中压下对柴油馏分油进 行改质(多环芳烃部分加氢饱和后选择性地开 环裂化)，生产低硫低芳柴油；
• 新开发的柴油深度脱芳烃专利技术：利用贵 金属催化剂，在较缓和条件下两段集成加氢 生产低硫低芳柴油。
度（或产品的质量要求）来确定空速。
29
四、主要影响因素
4. 氢油比
❖提高氢油比可以提高氢分压； ❖提高氢油比有利于抑制生成积炭的缩合反应； ❖提高氢油比可以提高反应系统的热容量，从
而减小反应温度的变化； ❖提高氢油比增大了动力消耗，使操作费用增
天然气制氢工艺与技术的综合分析与研究
包括 天然气开采、集输和净化。在一定 的压力和一定 的高温及催 化剂作用下 ，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。转化气经过 费锅 换 热 、进 入 变换 炉 使 Ｃ 变 换成 Ｈ 和 ＣＯ 。再经 过 换 热 、冷 Ｏ 凝 、汽水 分离 ，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸 附 剂 的 吸附 塔 ，由 变压 吸 附 （ Ｓ ）升压 吸 附 Ｎ Ｃ ＰＡ 、 Ｏ、Ｃ Ｏ Ｈ 、Ｃ ： 提取产品氢气。降压解析放 出杂质并使吸附剂得到再生。
的重要 燃料 ，同时也是众 多化 工次产品的基础性原料。利 用天然气制 氢 ，存在成冬低 ，规模效应显著等优 点 ，研 究和 开发更为先
进 的 天 然 气 制 氢 新 工 艺 技 术 是 解 决廉 价 氢 源 的 重要 保 证 。
关键词： 天然 气；制 氢；技 术；分析 ；原理 天然气制氢就是众多天然气产品中的一种 ，辽河油 田作为全 投资和制氢成本。
Ｂ 主 要性 能指标 ．
在一定压 力下 ，利用活性碳、硅胶 、分子筛、氧 化铝多种吸 附剂 组 成 的复 合 吸 附床 ，将 甲醇 裂解 气 、合 成 氨 驰放 气 、 炼 油 厂 在炼厂和未来能源领域的应用 ， 天然气水蒸气转化工艺技术不能满 的催化裂化干气、变换气、水煤气和半水煤气等各种含氢气源中 足未能满足大规模制氢的要求。 因此研究和开发更为先进的天然气 杂质 组 分 在 较 低压 力下 选 择 吸 附 ，难 吸 附 的 氢从 吸 附塔 出 口作 为 制氢新工艺技术是解决廉价氢源 的重要保证 ， 新工艺技术应在降低 产 品 气输 出 ， 以达 到提 纯 氢 气 目的。 生产 能 力 ：根 据 用 户 需 要 一 般 为 ４ ０ ２ ０ ０ ０ ￣ ０ ０ Ｎｍ ／ ｈ：产 品纯 生产 装 置投 资和 减 少 生产 成 本 方面 应 有 明显 的突 破 。 度 ：９ ％－ ９ ９ ％ （ ／ ：产 品压 力 ．１ － ．ＭＰ － 。 ９ ９． ９ ９ ｖｖ） ． ２ ３ ０ ａ ｇ ３ ．天然气制氢新工艺和新技术分析 Ｃ 主要技术指标 ． Ａ 天然气绝热转化制氢 ． 处理原 料量 ：１～ ０ ０ ｈ：吸附压 力 ：０８ ａ ２ Ｍｐ ； ０ ５ ０Ｎｍ／ ． Ｍｐ ～ ． ａ ４ 该 技术最突 出的特 色是 大部分原料 反应本质 为部分氧 化反 ９ ～ ９９ ９ ９ ５ ９ ％ 视原料气条件 应 ，控速步骤 已成 为快 速部分氧化 反应 ，较 大幅度地提 高了天 氢气纯度 ：９ ． ９ ． ％ ，氢气提取率 ：７ ～ ０ （ 。 然气 制氢装 置的生产能 力。天然气绝 热转化制氢 工艺采用 廉价 和 产 品 气 要求 而 定 ） ５ 氢气分离、提纯 ． 的空气做氧 源 ，设计 的含 有氧分布器 的反应器 可解决催化 剂床 吸附塔是交替进行吸附、解吸和吸 附； 隹备过程来达到连续产 层 热点 问题及 能量 的合理 分配 ，催 化材 料 的反应 稳定性也 因床 Ｓ ： 层 热 点 降 低 而 得 到 较 大提 高 ，天 然 气 绝 热 转 化 制 氢 在 加 氢 站 小 出氢 气 。氢 气 在 压 力一 定 下进 入 Ｐ Ａ—Ｈ 系统 。 富 氢气 自下 而上 规模 现场制氢 更能体现 其生产能力 强的特点 。该 新工艺具 有流 通过装填 有专用吸附剂的吸附塔 ，从吸附塔顶部收集到的产品氢 下转第 ０ ５页 ８ 程短 和操作 单元简单 的优 点 ，可 明显降］ Ｊ Ｅ／ 规模 现场制氢 装置 ￣
生物质燃料加氢制备氢气的催化剂研究
生物质燃料加氢制备氢气的催化剂研究随着能源需求的日益增长与传统化石能源的日益减少，新能源已经成为了全球研究的热点领域。
而在新能源领域中，特别值得关注的便是氢能源，作为一种绿色环保、高能量密度、可再生利用，并且完全不产生任何环境污染和温室气体排放的能源，氢能源已经受到了全球各国的高度重视。
而氢能源的制备方法中，生物质燃料加氢技术便是一种较为成熟的方法。
目前生物质燃料加氢已经在实现工业化生产，在航空、火箭、能源储存等领域都有着广泛的应用。
然而，在生物质燃料加氢制备氢气的过程中，催化剂是不可或缺的一个关键因素。
催化剂能够提高反应速率，减少反应所需要的能量输入，降低活化能，提高反应的选择性等。
因此，在生物质燃料加氢制备氢气的过程中，选择合适的催化剂显得尤为重要。
目前生物质燃料加氢制备氢气的催化剂主要分为两类，一类是基于贵金属的催化剂，如铂、钯等。
这些催化剂不仅催化效率高，而且具有较高的选择性，但是其所用的成本较高，因此在工业中的应用受到了限制。
另一类是非贵金属的催化剂，如氧化钴、氧化镍等。
这些催化剂的成本相对较低，但是相对贵金属催化剂来说，其催化效率和选择性均较低。
为了解决这一问题，目前的研究重点是开发一种新型的催化剂，既能够具备较高的催化活性和较好的选择性，同时成本又相对较低。
针对这一问题，为了在生物质燃料加氢制备氢气的催化剂研究中取得更好的进展，有以下几个方面需要进行研究：首先，要重点研究探索一种新型的非贵金属催化剂。
利用独特的合成工艺和洁净的表面修饰，研究人员可以有效地控制催化剂的活性和选择性，实现对生物质燃料加氢反应的高效催化。
同时，非贵金属催化剂的成本相对于贵金属的催化剂较低，这有助于生产成本的降低和可持续发展。
其次，要研究催化剂的负载方式对催化性能的影响。
现有研究表明，催化剂的负载方式、载体材料和载体的物理化学性质等方面，都会对催化剂的活性和选择性产生重要影响。
因此，研究人员需要对不同催化剂的负载方式和载体材料进行比较和分析，找出最佳的负载方式和载体材料。
天然气制氢技术及应用研究
天然气制氢技术及应用研究摘要：天然气制氢技术的影响因素较多，常见的有压力变动对生产稳定性造成影响、气相色谱仪质量问题对精准控制造成影响。
为了提高天然气制氢技术及应用效率，技术人员可从原料气预处理单元、蒸汽转化单元、氢气提纯单元、CO变换单元等方面着手，促进各行各业发展。
关键词：天然气；制氢技术；应用氢气是工业中相当重要的还原剂与工业原料之一，其在工业生产中发挥不可替代的作用，除此之外还被广泛应用到化工或石油行业。
目前，制氢技术技术的方法较多，天然气是比较常用的一种。
因此，为了推动天然气制氢技术的发展，很有必要结合实际情况探索天然气制氢技术及应用，发挥该技术的作用促进我国制氢技术可持续发展。
1天然气制氢技术的影响因素1.1压力变动对生产稳定性造成影响应用天然气制氢技术时很有必要控制所有进入到系统中的天然气，控制压力在一定的范围内。
通常情况下，需要控制压力为1.8~2.2MPa。
但是，进入冬季后用户对温度的要求较高，增加了天然气的使用量，容易出现进入系统的天然气气压增加的问题，情况严重时还会导致进入系统的天然气气压明显降低，还容易出现气压波动的情况。
大部分情况下，天然气气压的波动值处于 1.2~2.4MPa之间，但是容易受到气压不稳定问题的影响，不利于制氢系统的稳定运行，降低了制氢装置生产过程中的生产能力[1]。
因此，企业运营将加速加压压缩装置安装在系统天然气管线，主要在于提高天然气管线进口压力的稳定性。
若进口的压力低于最低标准，加速加压压缩装置，确保进口压力大于最高标准时可以自动停止。
1.2气相色谱仪质量问题对精准控制造成影响启动初期，运用气相色谱仪时不稳定的问题比较常见，故障发生率较高，无法有效地控制生产。
通过调查研究可知，气相色谱质量问题比较明显，必须技术更换，且更换后气象色谱仪分析数时准确性更高，让色谱仪出现问题导致的操作失误问题显著减少。
2天然气制氢技术及应用2.1原料气预处理单元原料气处理单元的功能主要有两种：一个是压缩了原料气压，分离了液化的部分；另一个是脱硫与纯化原料。
加氢工艺技术
1.3 247 3.1 33 原料 0.013 936 154 28.5 11.2 ＋23
产品 0.001 473 4 29.5 11.0 ＋30
3#喷气燃料标准 不大于0.015 不大于2000 不大于20 不小于25 不大于20 不小于27
22
柴油馏分加氢
柴油馏分加氢精制 主要目的：脱硫、脱氮、芳烃饱和(提高十六 烷值)、烯烃饱和
17
FCC汽油加氢脱硫、异构降烯烃原则流程
轻馏分
碱抽提脱硫醇
F C C 汽油 分
馏
重馏分
加氢脱硫降烯烃
低 硫低烯烃 汽油
18
FCC汽油加氢脱硫、异构降烯烃反应结果
FCC汽油 产品
硫含量，ppm 1400
158
烯 烃，v%
38.6
16.7
ΔRON
-0.8
Δ(R+M)/2
-0.5
汽油收率，％
91.2
加氢脱硫（HDS）
加氢脱氮（HDN）
加氢脱氧（HDO）
加氢脱金属（HDM） 烯烃加氢饱和
RM＋H2－RH2+M
芳烃加氢饱和（HDA）
2H2
加氢裂化（HC）
C16H34－C8H18+C8H16
5
汽油馏分加氢
直馏石脑油加氢精制作重整原料 焦化汽油加氢 FCC汽油的加氢 (1)FCC汽油选择性加氢脱硫 (2)FCC汽油加氢异构脱硫、降烯烃
1200 42.0
6.4 2.0 370 加氢蜡油1 0.8866 13.12 1600 315
6.4 2.0 380 加氢蜡油2 0.8850 13.18 1000 208 28.3
36
蜡油加氢对催化裂化产品分布影响
催化加氢技术影响因素分析及其在精细化工中的应用
催化加氢技术影响因素分析及其在精细化工中的应用摘要：在催化加氢技术中，绝大多数都采用负载型催化剂，在精细化加工生产的过程中是非常重要的一环。
在社会经济不断发展进步的过程中，各类化工产品数量逐渐增多，负载型催化剂活性也越来越强，虽然如此但还是存在着一定的不足。
本篇文章主要对催化加氢技术进行讨论，希望为有关人士提供参考。
关键词：催化加氢技术；精细化工；催化剂一、催化加氢技术影响因素（一）有关氢气的分析对于目前来说，我们国家的氢产品生产速度逐步加快，但是氢气对于催化加氢工艺会产生一些影响，值得我们去注意。
对于氢气来说，其在生产的过程中的源物质相对较多，其中就包括了电解水、电解食盐水、天然气或者煤等相关物质，都可以用来进行氢的生产，这些源物质的产品无论是质量或者价格都有所差异。
在当前，我们生成氢最好的方式就是通过煤来进行制取，其主要的优势包括造价低并且质量较高[1]。
（二）催化加氢反应条件分析在进行催化加氢的过程中，能够干扰到其过程的营收就是反应的条件，无论是反应的速度、介质、压强或者重力等因素都能够带来明显的影响。
对于水溶性硝基物来说，可以将纯净水或者水醇作为替代，在反应的过程中用 DMSO、DMF两种溶剂参与。
一般在进行催化加氢的过程中对于环境会有要求，主要是在高压的环节下展开。
硝基还原反应是一个释放热量的过程，所以在反应的过程中要用一些去热的方法进行去热处理，这对于过程的监控也需要一定的条件。
碳钢是一个较为理想的材质，通常用在设备上，但是从长远的角度来看，这个材质可以用不锈钢进行替换，如果发生反应的物质不够稳定，那么就需要用玻璃进行替换[2]。
（三）抑制脱氯方面分析对于目前的带氯化合物催化加氢还原反应来说，还存在些许的难度，主要原因是在添氢的时候会造成脱氯反应，如果这个时候加入一定量的抑制剂，就会获得不错的防脱氯效果。
国外在相关方面也存在的一些研究，就包括将吗琳、磷酸三苯酯或者有机胺以及甲脒盐当做脱氯抑制剂会在整个反应的过程中取得不错的成果。
氢气充装与加氢站系统工艺研究
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2018年第13期·39·文章编号：2095－6835（2018）13－0039－03氢气充装与加氢站系统工艺研究刘平，沈银杰（北京航天试验技术研究所，北京100074）摘要：随着国家新能源产业政策的落地，氢能的利用日渐成熟，氢气充装和加氢站的建设成为需要着重解决的问题。
从工艺的角度入手，详细阐述了氢气充装与加氢站系统的工艺流程，指出了工艺设计中的关键点，以图的形式明确氢能利用中的关键工艺难题，以期为后续氢能的相关工艺和功能设备制造提供支持。
关键词：氢气充装；加氢站；氢能；工艺设计中图分类号：TQ116.2文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2018.13.0391简介氢能源是一种新兴、洁净的能源，为新能源汽车、氢能源公共汽车加注氢，使得氢或液氢真正作为普及性的能源被使用。
使用氢能源，要点在于升压技术、储存技术和加注技术及其系统。
在氢能源汽车的使用中，携带足够的氢气是关键条件，因此，必须尽可能地压缩氢气，压力越高，氢储罐储存的氢气就越多，其能量密度就越大，汽车一次充氢的实际使用里程就越多。
因此，车载氢气储罐压力一般都在35MPa ，有时甚至高达70MPa 。
现阶段，我国普遍使用的是20MPa 的压力。
对于加氢站来说，其储罐储存氢气的压力要高于汽车氢气储罐的压力，这样才能保证为汽车充气。
保证给汽车充气的压力只是一个必要条件，第二个条件是必须有足够的氢能储存用于加氢[1]。
在氢能的综合利用中，氢气充装和加氢站的建设成为必须[2]。
氢气充装站的功能是：接收变压吸附后的高纯氢，加压后供液氢工厂、管束罐车和加氢站使用。
加氢站的功能是：为燃料电池汽车或液氢槽车提供液氢加注。
如何高效、安全、便捷地实现其功能，是我们在工艺设计时需要重点考虑的问题。
本文详细阐述了氢气充装站和加氢站的工艺设计，以期为日后相关工作的顺利进行提供参考。
加氢精制
1 加氢精制的工艺流程因原料而异，但基本原理是相同 的，如图所示，包括反应系统、生成油换热、冷却、分离 系统和循环氢系统三部分。
2 工艺流程介绍
* 原料油经原料油聚结脱水器脱水后，通过原料油过滤器 除去大于20um的固体颗粒，最后进入原料油缓冲罐。原 料油缓冲罐中的原料经原理泵升压后，与反应产物换热至 215℃，再与来自循环氢压缩机换热和循环氢加热炉的热 循环氢混合后形成15.9MPa、260 ℃的混氢油，在进入反 应器中进行加氢精制反应。 * 自加氢精制反应器来的14.7MPa、402 ℃反应产物经换热 后与加氢裂化反应产物一起进入空冷器，冷却后的反应产 物进入高压分离器和冷低压分离器进行油、气、水三相分 离。冷低分油进入分馏部分，低分气 进入延迟焦化装置， 含硫污水进入酸性水气体装置。
2 加氢原料油中断事故处理预案
一 事故确认与响应 • 缓冲罐液面下降，液位低限报警 • 反应进料指示下降或回零，其控制阀开大，低 限报警 • 反应进料泵停泵指示灯亮 原因 • 原料泵出现故障致供应中断 • 反应进料泵故障 • 反应泵进料控制阀关 • 装置停电
二 应急处理措施
• 罐区原料供应中断 1 联系调度罐区，了解原料中断原因，若短时间内能恢复供料，根据原 料缓冲罐的液位情况，适当降低进料量或改长循环操作 2 若短时间内不能恢复供料，降反应器入口至300摄氏度，装置改闭路 循环 3 若长时间不能恢复进料，按正常停工处理 • 反应进料泵故障 1 立即手动关闭进料控制阀，并将反应器入口逐步降至200摄氏度以下 等待恢复进料 2 到现场关进料泵，原料改界区返回，必要时将控制阀上下游阀关闭 3 分馏系统改短循环操作，多余产品可改污油去加氢原料，停吹汽，关 进塔根阀 4 当反应进料泵恢复后，按开工步骤恢复开工；若长时间不能恢复进料， 按停工步骤进行停工 反应进料控制阀关，可立即到现场改副线控制
苯加氢工艺
苯加氢工艺一、国外苯加氢工艺：1.1低温法粗苯催化加氢精制工艺低温加氢精制工艺是在低温( 反应温度280℃～350℃) 、低压( 2.4MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Ni-Mo) 作用下进行的催化加氢过程, 经脱重装置后轻苯组分中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 通过萃取蒸馏法将芳烃和非芳烃分离。
通过精馏生产可以得到高质量的苯、甲苯、二甲苯等产品。
1.2高温法催化加氢精制工艺高温加氢精制工艺是在高温(620℃) 、高压( 5.5MPa) 和催化剂( Co-Mo 和Cr2O3- Al2O3) 作用下进行的气相催化两段加氢技术, 将轻苯中的烯烃、环烷烃、含硫化合物、含氮化合物转化为相应的饱和烃, 同时发生苯的同系物加氢和脱烷基反应, 通过精馏方法提取高纯度的苯产品, 达到苯的高回收率( 回收率可达114%) 。
同时值得说明的是由于用高温催化加氢脱除的烷基制氢作为氢源,不需要外界提供氢气。
1.3 美国Axens 低温气液两相加氢法粗苯经脱重组分后, 由高速泵提压进入预反应器, 进行液相加氢反应, 在此容易聚合的物质, 如双烯烃、苯乙烯、二硫化碳在有活性的Ni-Mo 催化剂作用下, 加氢变为单烯烃。
由于预加氢反应为液相反应, 可有效地抑制双烯烃的聚合。
粗苯先经脱重组分后, 轻苯加氢, 原料适应性强。
预反应器产物经高温循环氢汽化后, 再经加热炉加热到主反应温度, 进入主反应器, 在高选择性Co-Mo催化剂作用下, 进行气相加氢反应, 单烯烃经加氢生成相应的饱和烃。
硫化物主要是噻吩, 氮化物及氧化物被加氢转化成烃类、硫化氢、水及氨, 同时抑制芳烃的转化, 芳烃损失率应<0.5%。
反应产物经一系列换热后, 再经分离, 液相组分经稳定塔, 将H2S、NH3 等气体除去, 塔底得到含噻吩<0.5mg/kg 的加氢油。
由于预反应温度低, 且为液相加氢, 预反应器产物靠热氢汽化, 需要高温循环氢量大, 循环氢压缩机相对大, 且需要1 台高温循环氢加热炉。
加制氢工艺流程重点部位学习总结
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1. 原料气净化。
目的，去除原料气中的杂质和水分，保证催化剂活性。
制氢工艺技术
硫化物，pH3，O2,H2O,CO,乙炔 Bi，Se，Te，P的化合物，H2O
Bi
硫化物
吡啶，喹啉，碱性有机物，H2O，重金属化 合物
制氢用催化剂的毒物
制氢工艺过程中广泛采用加氢转化催化剂、 氧化锌脱硫剂、烃类蒸汽转化催化剂、中 温变换催化剂、低温变换催化剂和甲烷化 催化剂。硫、氯、砷、磷、重金属等均为 可能的毒物
低变催化剂
低变催化剂主要组分为Cu0, 添加Zn0、Al203, 、Cr203等。 催化剂毒物主要是硫、氯, 水、氨也有影响。硫主要来自 原料气, 它会与催化剂活性表面的铜晶粒发生化学吸附和 反应而影响活性。研究表明, 氯比硫的毒害严重, 氯离子来 自蒸汽和原料气, 对低变催化剂的毒害是与Cu、Zn0生成了 Cu7Cl4(OH)10(H2O)、ZnCl2·4Zn(OH)2等组成的低熔点而 有挥发性的表面化合物, 使Zn0失去间隔体作用, 铜微晶迅 速长大, 破坏了催化剂的结构, 使活性大大下降。加之生成 的氯化物易溶于水, 在湿气条件下, 氯化物会沿床层迁移, 毒害更多催化剂。凝聚水和氨可以使催化剂中铜微晶生成 铜氨络合物, 使催化剂中毒和侵蚀
氢气的化学性质
氢能与很多物质进行化学反应，在进行化学反 应形成化合物时其价键具有特征。氢原子失去 其ls电子就成为H+离子，实际上就是氢原子核 或质子。质子的半径比氢原子的半径要小许多 倍，使质子有相对很强的正电场。因此它总是 同别的原子或分子结合在一起形成新的物质。 如加氢反应就是将氢气加到各种化合物上的反 应。如甲烷化反应:
中温变换催化剂
中变催化剂化学组分为Fe2O3.Cr203.K2O， 使用时被还原为有活性的Fe3O4，催化剂 毒物为硫、磷、硅等。但中变催化剂受毒 物影响较小，如原料气硫含量达到0.1％时 才使Fe3O4转变为FeS，使活性稍有下降， 为新剂的70％～80％。工艺蒸汽中含杂质 过多时会与原料气组分反应，使催化剂结 皮而降低活性
氢气的制备与应用研究
氢气的制备与应用研究氢气作为最轻的元素，具有高能量密度、绿色环保等特点，在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍氢气的制备方法及其应用。
一、氢气的制备方法1.水解制氢水解制氢是一种通过将水分解成氢气和氧气的方法来制取氢气。
它分为电解水和热解水两种方法。
电解水方法是通过交流电或直流电分解水，使氢离子还原成氢气，氧离子被氧化成氧气。
热解水方法则是将水加热至高温状态，使水分子分解成氢气和氧气。
2.天然气蒸汽重整制氢天然气是一种含有丰富甲烷的天然气资源。
它可以通过水煤气反应或蒸气重整反应转化为氢气。
其中，以蒸气重整反应制氢是目前最常用的方法，该方法将天然气与水蒸气在催化剂的作用下进行反应，产生氢气和二氧化碳。
3.生物质发酵制氢生物质发酵制氢是利用生物质作为原料，通过微生物代谢产生氢气。
这种方法可以利用农业废弃物和城市垃圾等丰富的生物质资源，解决环保问题，同时又能制取高品质的氢气。
二、氢气的应用研究1.氢能源氢能源是一种以氢气为燃料的新型能源，它未来有望成为替代化石能源的主要能源来源。
氢燃料电池车是氢能源的代表，它具有零污染、高效率、安全可靠、方便快捷等优点，成为汽车领域的新宠。
2.工业应用氢气在工业应用中有广泛的用途。
它可以用于制取氨、加氢精制、金属热处理等领域。
与传统燃料相比，氢气燃料的热值相对较高，燃烧时产生的污染物非常少，具有很好的环保效果。
3.生活应用氢气在医学、食品、饮料等生活领域也有着广泛的应用。
比如，氢气可以作为医用气体用于疾病的治疗和预防，也可以作为保健品加入饮料中。
三、结语随着氢能源的逐渐兴起，氢气制备和应用的研究也日益深入。
未来随着技术的不断升级和成本的不断降低，氢气将在各个领域得到更广泛的应用。
《制氢工艺技术》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。
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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。
天然气加氢工艺技术研究
天然气加氢工艺技术研究摘要：石油作为人类生产生活的主要能源之一，其在过度消耗的同时对环境造成巨大污染。
伴随节能减排工作的持续推进，天然气成为替代石油的主要燃料。
虽然天然气具有储量大、排放低等优势，但其火焰传播速率且发动机热效率低，如何提高天然气火焰传播速率成为节能降耗的关键。
本研究主要探讨天然气加氢技术的反应机理及工艺流程，旨在为提高发动机热效率及火焰传播速率提供参考，促进清洁能源的应用和推广。
关键词：天然气；加氢工艺；技术随着全球对清洁能源需求的不断增长，天然气加氢作为一种有效的能源转换方式，具有巨大的潜力和前景。
通过将天然气与氢气结合，可以实现绿色能源的生产和利用，在减少对传统石油资源的依赖的同时，降低碳排放。
因此，研究天然气加氢工艺技术对于推进能源清洁化和可持续发展具有重要意义。
通过天然气加氢工艺技术的研究，以期为天然气加氢工艺技术的进一步发展提供参考和指导，促进清洁能源的推广与应用。
同时，激发更多的研究和创新，推动天然气加氢工艺技术在能源转型中的广泛应用，为构建可持续发展的绿色能源体系做出贡献。
1天然气加氢工艺反应机理天然气加氢是指将已经通过电解水制成的氢气与天然气混合，以去除天然气产品中的饱和烯烃、硫、氮、氧和金属杂质，并提升产品的稳定性，确保其符合使用要求的颜色、气味和燃烧性能种加氢过程是通过电化学反应在天然气分离过程中发生。
当天然气和氢气混合后，在合适的工艺条件下，主要发生以下反应：（1）饱和烯烃加氢反应：在加氢反应器中，饱和烯烃（如乙烯、丙烯等）与氢气发生加氢反应，生成对应的烷烃（如乙烷、丙烷等），可去除天然气中的不饱和成分，提高产品的稳定性和安全性。
（2）硫化物加氢反应：含有硫化物的化合物（如硫化氢、二硫化碳等）与氢气在加氢反应器中发生反应，生成硫化氢和硫化碳的氢化物，目的是去除天然气中的硫化物杂质，减少产品对环境的污染。
（3）氮化物、金属杂质加氢反应：氮化物、金属杂质的化合物与氢气发生加氢反应生成化合物，主要作用是提高产品的纯度和质量。
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化 工 企业 的 经 济 效 益 。
主要 的任务就是尾气 的回收和处理 ，避免造成环境污染。
加 氢制 氢 的工艺 技术措 施 ，应 用干 气作 为原 材料 ，提高
ＰＳＡ 部分有 吸 收塔和 缓冲罐 ，对加 氢制 氢工 艺流程 中的
了制氢率 ，降低 原料和燃料 的消耗 ，节 约 了生产加 工 的成本 。 废 物进行处理回收 ，经过吸收塔 的运行 ，提高制氢 的纯度 ，满
摘 要 ：加氢制氢 工艺技 术措 施 的应用 ，设 计一定生产 能力的工业 氢，满足石 油化 工生 产的需求 。由于制 氢的原料一般采 用干 气，对 油田天然气进行 深加工处理 ，得到工业氢 的生产 工艺技 术，有必要研 究新＿Ｔ－艺、新技术 ，满足石 油化 工生产的需求 。
关 键 词 ：加 氢 ：制 氢 ；工 艺 技 术 中图分 类号 ：ＴＱ１１６．２；ＴＱ１１３．２ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编号 ：１００３—６４９０（２０１７）０６－００７８一Ｏ１
料气 进行 预热 过程 中，采用 原料 气预 热炉和 开工加 热炉 合一 染。生产过程中 ，将预 热进 行回收处理，设计合理 的排污 系统 ， 处 理，增加 了中压蒸汽 的产量 。为 了提高装置 运行 的可产生
催 化剂体 系采 用 比较成 熟的 系列 ，避 免产生 强烈 的腐 蚀，而 不 良的影 响。对 加氢制氢 工艺生产 过程 中的废 弃物进行 处理 ，
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ：ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｔｅｃｈ ｎ ｏｌｏｇ ｙ
１ 加 氢 制 氢 工 艺 概 述
将 原料 气输 入到加 氢反 应器 ，在 催化 剂 的作用下 ，将烯 烃转
制 氢工 艺技 术措施 中，以干气 作为 生产 原料 ，备用 原料 换 为烷 烃，并 进行 氢解反 应 ，使 有机 硫转化 为无 机硫 ，有机
程后 ，进行 热能 的回收和 产汽 ，最后进过 ＰＳＡ净化 处理 ，得 部分，去除其中的一氧化碳成分 ，回收预热 ，最后是制冷 ，经
到 工业氢 ，得 到合格 的产 品 ，保 证达 到质量 标准 ，提 高石油 过分 水 后 ，进 入 到 ＰＳＡ部 分 。属 于 加 氢 制氢 工 艺 流 程 的 最后 部 分 ，
为液 态烃 、液 态丙烷 ，采用 ＰＳＡ 变压吸 附净化 工艺 ，造 气的 氯转化 为氯化氢 ，达到原料气 的无害化 处理 的 目的。
单元 选择 的是 先进 的轻烃 水蒸汽 转化 工艺路 线 ，并对生 产尾
精制后的原料气在进入转化炉之前 ，按照一定的水碳 比和
气 进 行 处 理 ， 达 到 环 保 的 指 标 。
第４３卷 第６期
２０１７年 ６月
新材料 与新技术
Ｎｅｗ Ｍ ａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ Ｎ ｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
化 工 设 计 通 讯
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
加 氢 制 氢 工 艺 研 究
王培 全 （中国石油公 司玉 门油田公 司炼油化 工总厂 ，甘肃 玉 门 ７３５０００）
选择 较低 的水 碳 比，可 以减 少转 化炉 燃料 的消耗 量 。氧 化锌 用 。通过 均压 和 降压的过 程 ，保 证产 品氢 的收率 ，避 免造成
脱硫 反应 器 的使用 ，充分 发挥氧 化锌 的作用 ，可 以在不 停产 浪费 ，提 高制 氢 的效率 。最 后将 产 品气进行 升压 处理 ，将工 的情 况 下，更换 氧化 锌 ，使 生产 工艺 更加便 捷有 效 。在 对原 艺冷凝 水进 行 回收，避 免更 多的工业 废水 外排 ，造成环 境污
优化 生产 装置 的设 计，合理 选择 生产 参数 ，利用较 高 的出 口 足 产 品 的 质 量 要 求 。 吸 附 杂 质 过 多 后 ， 关 闭 吸 附塔 的 进 出 口
温度 ，一般控 制在 ８５０℃，提高热能的转化效率 。生产过程 中 ， 阀 门，可 以使 吸 附床 进行 转化 再生 ，之后恢 复正 常的吸 附作
水进 行混合，然后经过转化炉预热 ，进入到转化炉后 ，经过催
加 氢 制 氢 的 生 产 工 艺 过 程 是 将 原 料 气 进 行 加 压 升 温 处 理 化剂的作用，原料 气和水蒸气发生转化反应 ，经过转化炉 出口
后 ，进行加 氢脱 硫精 制，再 经过转 化反 应和 中温变 化反应 过 排 出的高温转化气，降温后进入中温的变换部分 。在 中温变换
缩短 生产 设备的使用寿命 。 ２ 加氢制氢工艺技术措 施
将污水输送污水处理系统 ，处理合格后 ，进行排放 。 ２．３ 加氢 制 氢工 艺的 安全 措施
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
Ｗａｎｇ Ｐｅｉ—ｑｕａｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍ ｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｓ ｔ ｈｅ ｒａｗ ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ ｈｙｄ ｒ ｏｇｅｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｕｓｅ ｄｒｙ ｇａｓ， ｄｅｅｐ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｉｌ ｆｉｅｌｄ， ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｎｅｗ ｔｅｃｈ ｎ ｏｌｏｇｙ， ｎｅｗ ｔｅｃｈ ｎ ｏｌｏｇｙ ｔｏ ｍ ｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．