2、脱硫单元
MDEA脱硫工艺流程
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
2、脱硫单元
MDEA脱硫流程简述 MDEA脱硫有合成气脱硫和H2S富集两部分组成，流程描述如下： 合成气脱硫部分 来自变换单元的变换气，在进入界区后，在原料气分液罐中进行气液分离，气相送入H2S吸收 塔底部，在H2S吸收塔中与贫液进行逆流传质，H2S吸收塔顶部的脱硫气经气液分离后，送去下游 VPSA脱碳部分。H2S在H2S吸收塔底部富集，并随富液带出，经贫富液换热器后，被预热升温，送至 再生塔塔顶，再生塔底部设置有再沸器，为再生过程提供热源。再生塔塔釜再生的贫液送至贫富液 换热器后，用贫液泵加压后，经空冷器和水冷器换热冷却后，送往H2S吸收塔顶部作为吸收液使用。 再生塔顶部的酸性气送至H2S富集部分。
一、合成气制氢项目概述
2、制氢装置的规模、组成
合成气制氢装置利用现有的焦气化装置产出的水煤气为原料（水煤气中 的主要成分详见下表），通过变换反应将水煤气中的绝大部分CO转化成H2， 再经过后续的脱硫、提纯等工序向后系统提供纯度为99.9%的氢气。同时，充 分利用全厂的尾氢资源（加氢低分气及甲烷氢），并入制氢装置PSA单元提纯， 收集尾氢，提高效益。 组分 H2 16.893 167 CO CO2 9.334 压力 Mpa H2O 52.325 1.36(G) 其它微量 组分 -
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
1、变换单元
变换反应的影响因素 – 汽气比 生产中常用水蒸汽与干水煤气的体积之比作为汽气比。 汽气比对一氧化碳的变换率有很大的影响，平衡变换率随汽气比提高而 增加，但其趋势是先快后慢，当汽气比提高到某一值时，平衡变换率曲线逐 渐趋于平坦。 汽气比对于反应速度的影响，一般在汽气比较低时反应速度随汽气比增
合成气制氢 装置简介
主要内容
一、合成气制氢项目概述 二、生产原理、工艺流程、控制指标 三、制氢装置主要开停工步骤、注意事项 四、制氢装置的正常调节 五、制氢装置主要异常情况的分析、处理
Company Logo
一、合成气制氢项目概述
1、项目由来 2、制氢装置的规模、组成 3、制氢装置的平面布置 4、制氢装置的主要设备
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
2、脱硫单元 MDEA工艺原理
UCARSOLTM溶液脱硫脱碳的化学原理是基于酸-碱反应。和普通胺液的酸碱反应相比，叔胺与CO2 不直接反应生成碳酸盐。 H2S与UCARSOLTM溶液:
RaRbRc’N + H2S
2H2O CO2 + 2 H2O
响不一样。温度升高，放热反应即变换反应速度增加得慢，逆反应（吸热反
应）速度增加得快。同时，一氧化碳的变换率随温度的升高而降低。因此， 当变换反应开始时，反应物浓度大，提高温度可加快变换速度。反应末期， 需降低反应温度，使逆反应速度减慢，这样可得到较高的变换率。 同时，反应温度的确定还和汽气比、气体成份、催化剂的活性、温度范 围等因素有关。
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
1、变换单元
耐硫变换流程简述 中低压蒸汽发生器锅炉排污进入锅炉排污分离器,闪蒸出的低压蒸汽用于凝液汽提塔，分离出的 液相经锅炉排污冷却器冷却至40℃后送至清净下水系统。 变换气第一分离器分离出来的冷凝液与变换气氨洗塔塔底凝液汇合后，进入汽提塔进料加热器， 预热至120℃左右，与进料分离器分离出来的冷凝液汇合后进入凝液汽提塔。该塔的下部通入低压 蒸汽作为汽提蒸汽进行汽提，汽提塔顶部排出的富CO2酸性气体经汽提塔进料加热器换热至95℃后 进入酸性气洗涤分离塔，经锅炉水洗涤、分离凝液，分离器顶约42℃酸性气送至硫回收装置，底部 的冷凝液经汽提污水泵加压至1.0MpaG后，经汽提污水冷却器冷却至40℃后送至炼厂汽提。 汽提塔塔底的变换净化凝液的NH3含量小于50ppm，基本不含H2S及CO2，该凝液先经变换净化 凝液泵加压，再经变换净化凝液加热器加热至170℃左右送往气化工段。 本工序开工催化剂预热采用低压氮气。为满足开工时CO变换催化剂升温的要求，分别设置了一 台开工电加热器、一台开工循环压缩机。
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
2、脱硫单元
MDEA脱硫流程简述 MDEA脱硫有合成气脱硫和H2S富集两部分组成，流程描述如下： H2S富集部分 来自合成气脱硫部分的酸性气浓度为了满足下游装置的接收要求，需要进一步的富集。其先进 入H2S富集塔的底部，在此，其与贫液进行逆流传质， H2S基本被脱除，H2S富集塔顶部的CO2尾气 经气液分离后送往生物法尾气脱硫单元进一步脱除尾气中的H2S，经脱硫后的尾气满足环保要求后 送往锅炉烟囱放空。H2S在H2S富集塔底部进一步富集，随富液带出，经贫富液换热器后，被预热升 温，送至再生塔塔顶，再生塔底部设置有再沸器，为再生过程提供热源。再生塔塔釜再生的贫液送 至贫富液换热器后，用贫液泵加压后，至空冷器和水冷器换热冷却后，去H2S富集塔顶部作为吸收 液使用。H2S富集塔顶部产生的H2S浓度满足要求的酸性气送往界外硫回收装置。
Company Logo
一、合成气制氢项目概述
1、项目由来 项目由来： 设计初始为燃料气缺少，氢气足量，实际运行情况为燃料气富足，而氢 气不足。燃料气富足，导致焦气化装置长期低负荷运行，运行艰难，同时， 氢气不足影响经济效益，综合考虑，通过改建将焦气化装置变成制氢装置解
决我司的氢气、燃气矛盾。
பைடு நூலகம்
Company Logo
和除去二氧化碳，可使化学平衡向右移动，从而提高一氧化碳变换率；从反应速度看，提高反应温 度、反应压力有利于化学反应速度的增加。 CO在某种条件下，能发生下列副反应：
CO+H2=C+H2O
CO+3H2=CH4+ H2O CO2+4H2=CH4+2H2O 这几个副反应都是放热反应，副反应的发生对变换操作的正常进行是不利的。由于这些副反应
二、生产原理、工艺流程、控制指标
1、变换单元
耐硫变换流程简述 由气化装置送来的165.7℃、1.36 MPa(G)的粗合成气，进入进料分离器分离出液相后，进入脱
灰槽。脱灰槽内装无催化活性的催化剂保护剂，用于阻挡煤粉尘、碳黑、焦油等杂质和毒物，以保
护后续的耐硫变换催化剂。脱灰槽设两台，切换使用。离开脱灰槽的粗合成气经粗合成气加热器/ 中低压蒸汽过热器加热至220℃后，进入1#变换炉，在炉内进行深度CO变换反应，出口变换气温度 约为410℃， CO含量约为5.2%（干基）。离开1#变换炉的高温变换气经过粗合成气加热器/中低压
1、变换单元 2、脱硫单元 3、VPSA脱碳单元 4、PSA提氢单元 5、生物脱硫单元
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
1、变换单元
耐硫变换工艺原理
一氧化碳的变换反应是一个放热反应，其反应方程式为： CO+H2O==CO2+H2+Q
一氧化碳变换是一个放热、等体积的可逆反应。从化学平衡来看，降低反应温度、增加蒸汽量
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
2、脱硫单元
MDEA工艺原理
选择性脱硫：与CO2胺法脱除系统（完全吸收脱除CO2和H2S）相比，陶氏化学UCARSOLTM HS选择 性脱硫技术是以基于叔胺的配方溶剂作为H2S选择性吸收剂。得益于CO2在UCARSOL HS溶剂中较低的吸
收速率，UCARSOLTM HS选择性脱硫系统共吸收的CO2相对较少。
温度
40℃
压力
组成，mol%
99.9
0.052
0.035
＜50ppm
≤20ppm
1.75Mpa
2）、操作弹性 40~105%。 3）、年操作时数 8400小时，连续运行时间为3年。
一、合成气制氢项目概述
2、制氢装置的规模、组成
一、合成气制氢项目概述
2、制氢装置的规模、组成
一、合成气制氢项目概述
3、制氢装置的平面布置 1）、变换单元 2）、脱硫单元 3）、VPSA脱碳单元 4）、压缩单元 5）、PSA提氢单元 6）、生物脱硫单元
一、合成气制氢项目概述
4、制氢装置的主要设备 1）、1#变换炉、 2#变换炉、3#变换炉 2）、AGR吸收塔、AGE吸收塔 3）、 AGR再生塔、AGE再生塔
二、生产原理、工艺流程、控制指标
↔
RaRbRc’NH+ + HS↔ ↔ H3O+ + OH-
(瞬间快速反应)
(水解离) (CO2水解为碳酸氢根)
CO2与UCARSOLTM溶液: HCO3- + H3O+
HCO3- + H2O
RaRbRc’N + H3O+ 总反应式如下： CO2 + H2O + RaRbRc’N CO2 + H2O + 2 RaRbRc’N ↔
90℃后进入变换气第一分离器进行气液分离。分离出液相后的变换气经变换气水冷器冷却至40℃后
进入变换气氨洗塔，经锅炉水洗涤、分液后送去MDEA脱硫单元。 中低压蒸汽发生器产生的1.0MPaG,188℃中低压饱和蒸汽进入粗合成气加热器/中低压蒸汽过热 器，经高温变换气过热至250℃后送入中低压蒸汽管网。
Company Logo
二、生产原理、工艺流程、控制指标
1、变换单元
耐硫变换单元主要工艺指标：
指标名称 一变炉入口温度/热点温度 二变炉入口温度/热点温度 三变炉入口温度/热点温度 三变炉出口CO含量 过热蒸汽温度 一变炉压降 二变炉压降 三变炉压降 变换净化凝液H2S含量 变换净化凝液NH3含量 指标单位 ℃ ℃ ℃ V% ℃ Kpa Kpa Kpa ppmv ppmv 指标值 210~230/424 195~205/241 190~195/199 ≤0.5 250 5~30 5~70 5~70 ≤10 ≤30