加氢和脱硫反应重整条件：
氢气分压： 加氢转化反应与氢分压有关。
氢油比高，有利于氢解反应进行，但消耗 增加。
氢油比低，不有利于氢解反应进行，不能 达到脱硫要求。
一般加氢反应的氢油比（H2/油）为80～100 （体积）。 天然气：5-10% 干气：利用自身的氢气
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四、含烯烃原料的烯烃饱和技术 1、绝热加氢工艺 2、绝热循环加氢工艺 3、等温绝热加氢工艺 4、变温绝热加氢工艺
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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
理论产氢
量
4.80 4.80 4.98 5.06 5.15 5.23
(m3n/kg)
H/C
3.2 3.4 3.6 3.8 4.0
理论产氢
量
5.31
2020(/9m/130n/kg)
5.38
5.46
5.53
5.60
（二）制氢原料的种类
适合于作制氢装置的原料可分为气态烃和液态烃二类， 其性质类似。
气态烃主要有：天然气、加氢干气，重整干气 以及焦化干气和催化干气等。
2、国内制氢技术状况 1)国内已建制氢装置约为60套，其中
引进5－8套。 2）国内的蒸汽转化、PSA技术整体水
平已达到国外技术水平，部分超过国外 水平。
3)所有设备和催化剂均已国内制造。
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3、烃类蒸汽制氢技术的最新进展
1、低水碳比、高转化温度，以降低 原料和燃料消耗；
2、预转化工艺和后转化工艺（一种 列管式的转化反应器）与常规转化炉的 优化组合方案，以降低转化炉的燃料消 耗；
液态烃主要有：直馏石脑油、加氢的轻石脑油、 重整装置生产的抽余油、拔头油以及饱和液化石 油气等。 二次加工油：催化裂化、焦化、减粘等二次加工 装置生产的烃油，由于其杂质含量（硫氮等）高， 2020烯/9/10烃、芳烃含量高，不能作为制氢原料
（三）制氢原料选择的原则
原料选择考虑原则： 1、产氢量 2、原料价格 3、烯烃含量的影响 4、选择顺序 先轻后重、先低烯烃后高烯烃 加氢干气、重整干气（天然气） 、芳烃化尾气、 焦化干气、催化干气、轻石脑油
1.0 500-2x105 1.0 5000-2x105 1.05 500-2x105 2-3 104-1x105 1-3 1000-2x104 0.7 100-1000
20-500 20-200
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确定流程：
原料 （天然气
干气 轻石脑油）
燃料气
轻烃蒸汽转化制氢工艺流程图
高纯氢气
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1.3
2.4
工艺技术方案的选择
氢
气
成 本
PSA 净化法
，
元
化学净化法
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800 1000 1400 1700 2100
原料价格，元
典型的制氢装置转化工艺流程图(PSA法）
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三、制氢装置原料的多样化
（一）原料的要求 在制氢装置的氢气成本构成中，原料和燃料费 用约占60～85%，其余水电、催化剂及化学药 剂消耗、工资、大修折旧、车间经费等只占 15～40% 原料规格要求 原料组成 同炭数的烃类其积炭倾向为：烯烃>芳香烃>环 烷烃>烷烃 商业化的转化催化剂对原料的要求一般为：烯 烃<1%mol；芳烃含量<13%。环烷烃<36％，轻 油干点<210℃。
确定流程：
原料 （甲醇）
甲醇裂解制氢工艺流程图
甲醇分解PSA 解析气放空
高纯氢气
燃料气 燃料油
或煤
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确定流程：
原料 （天然气
干气 轻石脑油）
燃料气
甲醇、氢气装置工艺流程图
甲醇分解PSA 解析气放空
高纯氢气
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二、轻烃蒸汽转化制氢技术方案选择
1、国外制氢技术状况
KTI、Topsφe 、Linde、Uhde等
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原料的杂质
1.1 硫含量 （进转化炉前〈0.2ppm) 1.2 氯含量 （进转化炉前〈0.2ppm) 1.3 砷含量 （进转化炉前〈1ppb) 1.4 烯烃含量（进转化炉前〈1%) 1.5、脱盐水的硫含量
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原料的产氢率的要求
原料的氢碳化与理论产氢量的关系
H/C
2 2.2 2化工艺特点比较
序号
项目
1 工业氢纯度(mol%)
2 流程情况
3 原料耗量
4 燃料耗量
5 综合能耗
6 工程投资
7
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供氢压力，MPa
化学净化法 PSA 法（国产）
>96
>99.9
较复杂
较简单
1.0
1.40～1.50
1.0
0.40～0.45
1.0
0.85
1.0
1.05～1.1
投资 规模
1、天然气蒸汽转化 2、轻油蒸汽转化 3、干气蒸汽转化 4、重油蒸汽转化 5、煤汽化 6、甲醇裂解 7、氨裂解 8、电解水
0.6-1.2元/NM3 1.0-1.5元/NM3 0.4-0.7元/NM3 1.0-1.5元/NM3 1.0-1.2元/NM3 1.6-2.1元/NM3 2.5-3.0元/NM3 3-5元/NM3
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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制氢培训
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制氢装置原料及工艺方案 的选择和优化
一、制氢技术的多样化 二、轻烃蒸汽转化制氢技术方案多样化 三、制氢装置原料的多样化 四、含烯烃原料的烯烃饱和技术 五、蒸汽转化工艺条件的选择 六、中温变换工艺技术 七、关键设备：转化炉
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一、制氢技术的多样化
工艺路线
氢气成本
3、应用现代节能技术，优化余热回 收方案，以进一步降低装置能耗。
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4、轻烃制氢技术路线的选择
常规（化学法）流程：
天然气\ 轻油干
气
燃料气
低纯氢气 CO2产品
优点：氢损失小，副产工业CO2，缺点：氢纯度低，燃料消耗大，能耗高，氢气压力低
PSA流程：
天然气\轻油
高纯氢气
燃料气
优2点02：0/9氢/10纯度高，压力高，燃料消耗小，能耗低，缺点：氢损失略大，无副产CO2