化学制氢的发展现状及其制氢工艺

第一篇：化学制氢的发展现状及其制氢工艺

镍基催化剂的制备及其ABE制氢活性的研究

综述部分

引言 ：化学制氢的发展现状及其制氢工艺 随着经济的迅猛发展和地球人口数量的剧增，资源与环境问题成为阻碍人们长期可持续发展的重要因素，在过去的几十年，人们以牺牲煤石油等化石燃料来发展经济，能源数量的短缺和环境压力已经扼住人类生存与发展的咽喉，寻找一种可以代替传统能源的清洁能源已经成为燃眉之急。然而氢能源反应时能放出极高的热量。污染小。反应又速度快，人们广泛认可这种能源。因为它可通过多种反应制得的优良性能。因为H2的热值为1400000Kj/kg，氢气燃烧室放出的热量远远高于核能。氢能源不仅能实现污染物的零排放，也能不排放实现温室气体。燃烧后生成水的可以用来一循环制造氢气。而且氢气的运输和储存方式也是极为方便。可以以气态方式运输储存，也可以转化为固态液态的形式储存。近年来氢能的利用也得到了重大的突破，因为燃料电池技术应用，氢能源的开发变得流行起来。

一． 化学制氢的发展现状

1制氢方式

1.1氢能源的制取方式通常有化石燃料制氢，甲醇蒸汽转化制氢，光催化分解水制氢，电解水制氢，生物制氢[1]等。在化学制氢，电解水制氢，生物制氢等多种方式中，最近些年制氢的主要方式还是化学制氢。其中，催化重整制氢是很多制氢技术中的主要方式。

1.天然气或轻油也可以作为制氢的原料，因为它们经过高温重整或部分氧化重整，原料中的烃类可以生成氢气二氧化碳和一氧化碳等。催化重整制氢经过你很长时间的发展，技术上相对成熟。蒸汽重整，部分氧化和催化部分氧化重整是比较常用的技术，也包括自热重整和等离子体重整等。其中蒸汽重整法所制取的氢气含量高，在众多重整制氢中被广泛应用

1.3甲醇和蒸馏水可以进行蒸汽转化制氢。其原理如下：

总反应： CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol，主反应 CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol，CO+H2O=CO2+H2-41.2 KJ/mol，副反应： 2CH3OH=CH3OCH3+H2O-24.9 KJ/mol，CO+3H2=CH4+H2O-+206.3KJ/mol。这种方法工艺上操作较为简单，技术发展也较好。在220~280℃下专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气，可以生产出纯度非常高的氢气。和电解蒸馏水相比相其价格较为便宜，甲醇重整制氢操作门槛较低，容易实现。据推算一套规模为1000Nm3/h的甲醇蒸汽转化制氢装置的单位氢气成本不高于2元/Nm3H2而电解水制氢约4~6元/Nm3H2[2]。甲醇作为化工生产的基本原料产量大，与大规模的天然气轻油蒸汽转化制氢相比投资小能耗低。

1.4光催化分解水制氢是在1972年有日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授首次提出的。为利用太阳能光解水制取氢气的研究指明了方向，因为TiO2单晶电极光可以催化分解水生成氢气，所以不利用太阳光分解蒸馏水制氢是可能的。有关光催化分解水制氢的研究主要集中在以下几个方面1通过改进传统的可见光催化剂的改性以达到使用可见光的目的2寻找和研发新型的高效可见光催化剂3对光催化产氢的反应机理进行深入的研究，特别是考察光生载流子的转移动力学4研究光催化剂的结构与产氢效率之间的构效关系5光催化产氢器件或设备的研发[3]等，对于基础研究，研究高效催化剂是最为重要的。

1.5电解水制氢利用水的解生成H2和O2 电解水制氢的原理较为简单，首先在电解槽中加入电解质溶液，然后通入一定电流，电流从两极间流过，氢气在阴极产生，氧气在阳极放出。阴极的析氢材料的选择很重要，铂系的析氢过电位很低，作为早器的阴极析氢材料。不过价格昂贵，因此开发具有低吸氢过电位而且价格低廉的合金材料有重要意义北京理工的庞志成[4]等认为镍及其合金在碱性电解水制氢有高的电催化活性，当镍金属和其他过渡金属形成合金时，晶体结构有更好的修饰或改变。CoO3O4氧化物作为阴极析氢材料，AB2O4型尖晶石型氧化物，ABO3钙钛矿型氧化物作为阴极析氢材料，近年来人们广泛关注镍材料作为碱性电解水阴极。

1.6生物制氢

利用生物吱声的代谢作用可以将有机物质或水转化为氢气。光解水制氢，厌氧细菌制氢和光合细菌制氢等类型属于生物制氢。产氢生物一般分为发酵型放氢微生物和光合型微生物。

因为氢酶和固氮酶可以催化放氢反应。生物质制氢一般有两种途径，一种是领生物质的衍生物，如生物的粪便发酵产生的沼气，秸秆等生成的甲醇等间接制氢。另一种是将生物质进行热气化或热解制氢。

二．氢能源的利用

2.1氢能源的工业应用：液态氢在宇航事业应用较为广泛，因为液氢是良好的火箭发动机燃料。液氢作为火箭发动机燃料的优点是不仅燃烧热值高，而且分子量低，液氢液氧火箭发动机的研制是航天技术发展的里程碑。高超音速飞机有些人开发利用液氢为燃料的，因为液氢的密度小，而且排放废气少，燃烧噪音较小。

2.2在汽车行业，将氢气降温增大压力后使用。液态氢密度小质量轻，热值大，便于携带和运输，可以将其用于机动车辆。氢气在汽车领域的应用主要在燃料电池发动机。也可以用在氢燃料发动机上，氢气是气体燃料，用在发动机上会减小气动力性能，但是提高压缩比会改善这样的性能。利用氢能源的氢燃料发动机和燃料电池发动机不会对发动机产生污染，如积炭凝胶等现象。由于汽车的引擎可以被润滑油碳颗粒等污染，所以此类方法非常有利。氢燃料燃烧时的火焰温度高，火焰延伸迅速，不过需要解决引擎的早燃回火敲缸等问题。近年来，氢燃料电池在汽车应用较为广泛。

2.3在化工产业中氢气主要应用在有机化工中。生产甲醇和工业合成氨等化工产品一般原材料都是H2。在粗苯加氢和生产苯胺过氧化氢时候也需要加氢。原油中有些不饱和烃，在加氢过程也需要氢气。

由于它的还原型，它能将金属从氧化态还原成零价态，所以它在冶金方面有重要应用。它可以作为保护气应用在金属加工方。特种钢的冶炼，太阳能电池的生产，半导体和大规模集成电路的生产；光导纤维的生产燃料工业等广泛利用到氢能源。电子行业食品行业的生产也需要氢气。

三醇类重整制氢反应原理及其影响因素

1醇类重整制氢的反应原理

醇类重整制氢主要集中于甲醇与乙醇等方面的研究。

乙醇重整制氢的反应过程较为复杂，可能发生的反应也十分多一般认为可能发生如下反： 1是脱氢反应:乙醇脱氢生成CH3CHO和H2。CH3CHO又会分解成CH4和CO2。部分乙醛裂解成甲烷和一氧化碳。副反应有一氧化碳的水煤气反应生成CO2和H2，CH4也可以进行水蒸气重整反应生成H2，同时生成一氧化碳，二氧化碳等。

2是脱水反应：氢气和C2H4在脱水过程中会生成。一部分乙烯继续发生重整反应，CO和H2等会生成；在产物中会生成。CO发生水煤气变换反应生成CO2和H2等。在反应过程中加入催化剂，会影响整个过程反应的调价和原理。化学反应体系中的金属原子一般决定反应活性，加入不同的载体，反应活性中心也可能不相同。比如在反应中加酸性催化，乙烯很容易生成这对反应是不利的。在乙醇重整制氢反应过程中，乙烯的聚合生成碳单质，残留的乙烯聚合是造成积炭的重要原因。所以在高温的条件下，为了使乙烯的选择性降低就要研究性能较高的的催化剂。在低的水碳比时

C2H5OH+H2O----2CO+4H2,在高的水碳比时，C2H5OH+3H2O----2CO2+6H2，脱水反应C2H5OH-----C2H4+H2O，脱氢反应C2H5OH----C2H4O+H2，聚合反应C2H4---积炭，裂解反应：C2H5OH----CH4+CO+H2, 乙醛的重整反应：C2H4O+H2O-----3H2+2CO，乙醛的裂解C2H4O-----CH4+CO，甲烷化：CO+3H2------CH4+H2O,水汽转化反应CO+H2O----CO2+H2 从反应的最终结果来看，乙醇重整反应是一个从C2化合物到C1化合物的转化过程，有利于C—C键断裂的催化剂对反应活性较好，他是一个在C原子上加氧脱氢，从水分子上脱氧脱氢的过程[5]，催化剂因该有利于C-H键和H2O分子的活化。反应的条件和催化剂的性能会影响该反应的条件，而且应该压缩副产物生成和把催化剂的抗积炭性能提高。3乙醇重整制氢的热力学研究

乙醇水蒸气重整的反应方程式C2H5OH+3H2O-----2CO2+6H2

H=+174.2kJ/mol

C2H5OH+H2O-----2CO+4H2

H=+256.8KJ/mol 乙醇直接裂解制氢反应C2H5OH-----CH3CHO+H2

H=68.44kJ/mol

CH3CHO------CH4+CO

H=-18.78kJ/mol

C2H5OH+2H2-----2CH4+H2O H=-155.23kJ/mol

副反应C2H5OH---CH4+H2CO---CO+CH4+H2 H=499.66kJ/mol

C2H5OH----1/2CO2+3/2CH4

H=-73.85kJ/mol

C2H5OH----1/2CH3COCH3+1/2CO+3/2H2 H=50.41kJ/mol 乙醇部分氧化重整C2H5OH+1/2O2----2CO+3H2 H=14.1kJ/mol

C2H5OH+3/2O2---2CO2+3H2

H=-552.0kJ/mol

在乙醇重整的热力学中，由以上反应方程式可以看出乙醇的水蒸气重整是个很的强吸热的过程。水醇比和温度条件对产物氢气和其他组分的比例影响较大，当水醇比减小时乙醇的吸热效率也会相应的减小。但是高温有利于产物中主产物的生成，当水醇比减小时，积炭会增加。乙醇的水蒸气重整反应速率较快，而控制好反应产物的分布条件，和提高乙醇水蒸气重整制氢的反应物的转化率和减少副产物的生成一般要控制好热力学条件。所以控制好化学反应的热力学条件和减少积炭的生成在乙醇重整制氢中具有重要的意义。

重整反应的化学反应焓变表明，乙醇的部分氧化重整是强烈的放热反应。当反应体系中的氧醇比增大时，乙醇在反应过程中会增加放热量，当氧醇比继续增大到一定程度时，乙醇的反应会变成完全燃烧。氢气的产量一般随着氧醇比的降低和温度的升高而增多。而且当氧醇比过大时，极易产生积炭，一般控制重整的氧醇比在一定范围

因为乙醇自热重整吸热量和放热量很少，总体上放热可以忽略，所以乙醇的自热重整是个相对热平衡的过程。其中氢气产率随着温度的上升而上升，水醇比的增加和氧醇比的降低而增加，系统的能量效率受到水醇比的影响，而氧醇比对能量效率的影响不大，乙醇自热重整的积炭量较少

热力学研究表名，对于乙醇直接裂解，乙醇水蒸气重整反应，乙醇部分氧化反应和乙醇二氧化碳重整反应温度升高有利于H2和CO的生成，不利于CH4和固态C的生成。

三镍基催化剂的制备方法

浸渍法

浸渍法操作简便，成为一种应用较为广泛的制备方法，浸渍法是将载体放进含有活性物质的气体或液体中浸渍，活性物质组建吸附于载体表面，当浸渍平衡后，将多余的液体除去，在进行干燥焙烧活化等即可制得催化剂。这类催化剂常被称为负载型催化剂

浸渍法通产包括载体预处理，浸渍液配置，浸渍，出去过两液体，干燥焙烧，活化等过程，浸渍法适用于制备稀有贵金属催化剂，活性组分含量较低的催化剂，以及需要高机械强度的催化剂，浸渍法制取催化剂的有点是具有已经确定的载体形状，载体具有合适的比表面孔径强度导热率，活性组分利用率高成本低，生产方法也较为简单，缺点是焙烧过程会产生污染气体，干燥过程会导致活性组分迁移 共沉淀法

在金属盐溶液中加入沉淀剂，生成难容金属盐或金属水合氧化物，从溶液中沉淀出来，再经老化过滤洗涤干燥焙烧成型活化工序制得催化剂或催化剂载体，它广泛应用于制备高含量的非贵金属，金属或非金属氧化物催化剂或载体。共沉淀法制备水滑石结构：，按照一定的比例，将金属硝酸盐溶液配成一定浓度的混合盐溶液（SolS），将NaOH和Na2CO3按照一定比例的配成混合碱溶液（SolB），在大烧杯中预先装入一定量的蒸馏水，加热至一定的温度，将SolS和SolB按一定的滴速同时滴入大烧杯中，维持反应体系的pH为一恒定值，剧烈搅拌。滴定完毕后，继续搅拌陈化，最后经过滤、洗涤、烘干，得产物。此合成方法是水滑石合成中的一种常用方法，沉淀剂的加入可能会使局部浓度过高，产生团聚或组成不够均匀。水热合成法

是指在特制的密闭反应器或高压釜中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热加压（或自生蒸汽压），创造一个相对高温高压的反应环境，使得通常难容或不容的物质溶解，并且重结晶而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。所的产物纯度高，分散性好、粒度易控制。可以使原料细化和均匀混合，且具有工艺简单、煅烧温度低和时间短、产品性能良好等优点。水热合成法制备水滑石结构，是先将SolS和SolB缓慢滴加在一起活着快速混合，然后将得到的浆状液立即转移至高压釜中，在一定的温度下（通常是100°C）陈化较长时间，最后经过过滤、洗涤、干燥、研磨得产品。此法特点是使水滑石的成核和晶化过程隔离开，并通过提高陈化温度和压力来促进晶化过程。水热合成法由于反应发生在密闭的系统中，因而没有其他杂质被引入。制备所得纳米金属氧化物具有粉末细（纳米级）、纯度高、分散性好、颗粒均匀、晶粒发育完整、形状可控等优异特性。另外水热法还能够避免高温下反应物的挥发、应力诱导缺陷、物相相互反应等缺点，更重要的是水热法通过调整反应条件可控制生成物的形貌、大小、粘度分布等

四醇类制氢催化剂研究

活性组分：有关乙醇蒸气重整制氢的研究主要集中在负载型镍基钴基铜基和贵金属催化剂的研究上

镍基催化剂是一种高性能的加氢脱氢催化剂，金属镍对促进C—C键的断裂具有高的催化活性，Ni基催化剂对乙醇水蒸气重整制氢反应普遍具有较高的活性，乙醇转化率和H2产率都比较高，反应温度较低，而且价格低廉，是良好的燃料电池用催化剂。Ni也能增加气态产物的含量，降低乙醛乙酸等产物的产量以提高其对氢气的选择性。而且，镍金属与其他贵金属相比，价格低廉，具有较量好的低温活性，在乙醇制氢有良好的活性。但是Ni会促进乙醇重整过程中CO和CO2与H2之间的甲烷化反应，降低氢气选择性；金属镍容易促进甲烷裂解从而产生积炭容易导致催化剂失活；Ni基催化剂的烧结也是需要解决的重要问题，可以通过选定合适的载体来提高镍基催化剂的还原度和炕烧结性能 Co基催化剂

Co基催化剂在乙醇脱氢断链反应中，具有良好的催化性能。近些年CuZnNi催化剂 CuO-La2O3/ZrO2/催化剂等对乙醇重整反应具有良好的活性和选择性Llorca等研究了Co担载在不同载体上的催化剂，发现了Co能促进催化剂的催化性能，Co/ZnO催化剂表现出了最好活性。近年来，Co/Al2O3，Co/Mgo ,Co/SiO2,Co/CeO2，Co/La2O3等受到广泛研究。但如何添加些助剂来改变活性组分与载体的相互作用降低其催化温度，提高其低温度下的催化活性 并提高其稳定性是今后研究的重要方向。Cu系催化剂

Cu系催化剂广泛用于甲醇催化制氢反应，在过去，Cu作为乙醇蒸汽重整制氢的催化剂也有研究，Cu能促进C---H键O----H键的断裂，而低的Cu的担载量有利于提高Cu的分散度，但Cu作催化剂易产生积炭，积炭也是由于中间产物乙烯造成的，所以如何降低中间产物的含碳量，开发抗积炭性能的Cu催化剂是今后研究的重点 贵金属催化剂

贵金属催化剂具有很高的活性和选择性，Rh Ru Pt Pd等贵金属在乙醇制氢中有广泛的应用，并被广泛研究。贵金属Rh在乙醇重整制氢过程中表现出较好的活性和选择性，随着Ru负载量的增加，催化活性能得到明显的提高。对于Ru和Rh，Al2O3，CeO2-ZrO2作为载体都能成为性能良好的乙醇重整制氢催化剂。Pt Pd Au等在乙醇重整过程中表现活性较差。而且，贵金属价格一般非常昂贵，而且贵金属催化剂的催化温度一般较高，在低温反应的燃料电池方面不太实用，所以，降低催化温度和提高金属颗粒的分散度是贵金属催化剂的重要研究方向，而且贵金属一般有较好的催化活性和选择性，但是稳定性相对较差，有待进一步研究以提高

载体

镍基催化剂可以以考虑选用不同的载体，常用的有MgO TiO2 AL2O3 La2O3 但不同载体对催化剂的催化活性催化剂的选择性有影响。杨宇[6]等对载体对镍催化剂催化乙醇重整制氢的研究表明：在650摄氏度101.3kpa下，不同载体载催化剂选择性有差异，ZnO=La2O3>CeO2>MgO>r-Al2O3>TiO2>ZrO2>硅胶>硅藻土，各载体负载催化剂主要物象包括NiO而Ni与载体的相互作用影响催化剂选择性当相互作用较弱时，催化剂选择性低，不存在NiO时，催化剂火星选择性都低，当相互作用较强，催化剂活性和选择性较高 在乙醇重整制氢方面MgO，La2o3,Al2O3,CeO2-ZrO2等用于催化剂载体 类水滑石结构的催化剂

水滑石是Mg和Al的羟基碳酸化合物，类水滑石化合物是一种层状的特殊结构的材料，这种结构有金属氢氧化物层，层间有平衡阴离子。类水滑石化合物层板上具有规整结构的金属离子，当以它为前驱体的复合氧化物在焙烧后，会有良好的分散性，和同类催化剂相比，它能使金属分布更均匀，更重要的是稳定的氧化镁构型能更好的抵抗烧结，类水滑石在作为催化剂的前驱体得到高度的重视。人们利用其他的金属离子取代水滑石层板的镁铝粒子，合成了类水滑石结构。Ni-Mg-Al三元的类水滑石结构作为催化剂的前驱体，经过焙烧后的复合氧化物催化剂，具有良好的催化性能。一般采用恒定的PH法制备类水滑石结构催化剂更有利于提高晶面生长的有序程度，适当的延长晶化时间也有利于晶粒的增加。晶化温度一般对晶体结构的完整性有所影响。原料配比的变化会影响类水滑石结构晶体结构的规整性和层间距等。

五研究目的及要解决的问题

工作重点是研究开发出高活性高稳定性高选择性的催化剂。研究丙酮，乙醇，甲醇混合制氢的最佳反应条件以及镍基催化剂的表征，通过不同的反应条件和不同催化剂的ABE重整制氢反应，来确定镍基催化剂的最佳催化条件和产物氢气在该条件下能达到的最佳产率。通过对镍基催化剂的改性，在保证氢气产率的条件下，提高镍基催化剂氢气的选择性，减小催化剂的积炭对反应活性的影响，具体研究内容主要包括以下几个方面

1乙醇的重整原理实质是C----C键断裂，并在C原子上脱氢加氧的过程，催化剂的催化温度很重要，要求催化的活性组分能在较低温度下将C—C键断裂，并能将副产物中的CH4重整成氢气，并促进水汽转换反应。

2Ni基催化剂在过去的乙醇重整制氢表现良好的催化性能，Al2O3,MgO,MgO等担载的催化剂表现出高的活性和稳定性，活性金属的分散度较大，氢气的选择性较好，这是由于载体与金属之间的相互作用造成的，但Ni基催化剂的缺点是容易产生积炭和烧结，如何降低副产物乙烯的选择性是减少积炭的关键。本课题以乙醇重整制氢为反应目标，以镍基催化剂的反应性能入手，探究随着催化剂和反应条件的变化，反应物的转化率和H2产率的变化规律，并通过XRD,TPR,XPS,等手段对对催化剂的结构进行分析，揭示反应规律的内在原因

六课题的研究思路

1利用共沉淀法制备不同载体担载，利用恒定PH法制备类水滑石结构的催化剂，Ni-Mg-Al三元的类水滑石结构作为催化剂的前驱体，结晶时间在24h，并在750摄氏度下焙烧。制备不同Ni-Mg-Al-Fe配比的镍基催化剂。

2利用催化剂评价装置对乙醇丁醇重整制氢进行反应活性评价，考察不同载体担载的Ni基催化剂的乙醇丁醇混合重整制氢的反应性能，并考察烧结和积炭情况 3通过TPR XRD等手段对催化剂的进行表征，对催化剂的结构，反应的稳定性进行探讨。

参考文献

[1] 孙欣.氢能源的发展现状及展望[J].技术与市场, 2012(04):261.[2] 郝树仁, 李言浩, 程玉春, 等.甲醇蒸汽转化制氢技术[J].精细化工, 1998(05):54-56.[3] 李秋叶, 吕功煊.光催化分解水制氢研究新进展[J].分子催化, 2007(06):590-598.[4] 庞志成, 罗震宁.碱性电解水制氢镍合金阴极材料的研究进展[J].能源技术, 2004(01):19-21.[5] 张保才.生物质乙醇水蒸气重整制氢反应的研究[D].中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）, 2006.[6] 杨宇, 吴绯, 马建新.载体对镍催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢反应性能的影响[J].催化学报, 2005(02):131-137.学号：201002020204

王欢

第二篇：制氢化工工艺培训工作总结

第二十三届制氢年会交流总结

本次制氢年会共收到与制氢有关的工艺、催化剂、设备、原料净化、烃类转化制氢、煤气化制氢、甲醇制氢、氢产品提纯、操作技术及安全、事故处理等方面的论文近五十篇。另外联络站还组织专业人员翻译了去年美国炼油工程师协会会议的制氢方面的七篇工艺、设计方面的综合性论文。现将年会交流心得总结如下：

一、炼油厂氢气网络设计优化技术

日益严格的环保法规要求炼油厂在生产硫含量更低、规格更高的车用燃料的同时，还要实现清洁生产，降低二氧化硫和温室气体的排放；并且，炼油厂为了更有效的利用原油资源，获得更好的经济效益，并在激烈的竞争中求得生存，炼油厂在重油加工工艺选择上，从传统的选择脱碳工艺转向更多的选择加氢工艺，同时选择加工的原油也更加重质、劣质化，硫、氮含量也更高，这些都驱使炼油厂不断增加加氢装置的能力，从而导致氢气用量的大幅增加。由于能源价格的不断提高，制氢的成本也不断上升，不论采用何种工艺技术的制氢装置，都要耗用大量的资源，并排放大量的温室气体；因此，优化氢气网络，合理利用氢气资源，对炼油厂的节能降耗，降低成本具有十分重要的意义。

通过氢气网络优化，达到最少使用新氢和最低排放废氢到燃料气管网的目的。

炼厂氢网络优化技术主要分为两类：一是基于图形分析方式的夹点分析方法；二是基于数学模型的线性或非线性规划算法。夹点分析方法可迅速诊断氢系统关键位置，确定系统最小用氢目标；而各种数学算法则可帮助用户设计实际可行的流程方案。两类方法都有各自的优势和局限性。因此，在实际氢网络设计和改造项目中将两方面技术相结合是非常必要的。

以m企业为例，原油综合加工能力为1350万吨/年，乙烯生产能力为100万吨/年。通过对该企业的氢气网络进行优化，可使m企业节省氢气使用成本6620万元，经济效益显著，应在国内炼油厂的规划、改造设计中推广应用。

在氢网络设计中应分析制氢装置、氢气净化装置的规模、原料、工艺操作对氢气产率、氢纯度以及消耗、氢气成本、装置投资的影响。

氢网络优化技术是一项炼油厂氢气网络优化的先进技术，其中基于图形法的氢夹点分析技术可有效识别炼油厂氢气网络中的瓶颈，科学指导氢气系统的优化方向，而基于数学模型的数学规划算法可优化氢网络的流程布局和操作条件，实现氢气的最佳利用方案。

在应用氢网络优化技术时，应充分考虑现场的实际约束条件，将理论与实际有机结合，避免教条主义，同时从全系统的角度分析各个局部问题，这样才能真正实现炼厂氢气系统的高效而经济的利用。

二、天然气和煤为原料制氢方案的技术经济比较

根据某炼油项目总体平衡，需要补充18万吨/年（约240000nm3/h）的氢气作为加氢装置的原料，以天然气为原料采用水蒸汽转化工艺生产氢气和以煤为原料采用部分氧化工艺生产合成气进而生产氢气是两个可供选择的供氢方案。通过实例对2种制氢方案进行技术经济评价：

以天然气为原料，采用水蒸汽转化工艺，称作方案一，天然气方案

以煤为原料，采用ge水煤浆气化工艺，称作方案二，煤制氢方案

对比后发现： 采用以煤方案生产氢气，工艺流程长、操作费用高、一次性投资高，占地较大，长周期操作可靠性相对较低，三废排放量大，但原料煤便宜； 天然气水蒸汽转化工艺生产氢气，工艺流程短、操作费用低、一次性投资低，占地较少，长周期操作可靠性高，三废排放量少，但天然气价格较高。因此，这两种工艺的选择主要考虑：

1、制氢装置的规模。当制氢装置的规模较小时，对部分氧化制氢路线，原料价格的低廉不足以补偿一次性投资和操作费用高带来的成本增加，故应采用水蒸汽转化制氢方案。

2、天然气和煤的价格。当天然气的价格远高于煤的价格时，以气化工艺为核心的制氢装置具有优势。天然气的价格目前的上升趋势也高于人们的预测，高于煤价的上涨速度，故越来越多的用户希望采用气化工艺以煤为原料生产氢气来降低氢气的成本。

3、环保因素。除了因气化效率的因素，煤制氢方案的二氧化碳排放比天然气制氢方案多外，其生成的大量煤渣等固体废渣的处理等，都是需要在选择时需要考虑的重要因素。

三、转化炉管的软密封技术

烃类水蒸汽转化装置中的转化炉，其转化炉管通常采用上膨胀技术：转化炉管穿过炉顶伸出炉外，受热后向上膨胀，膨胀量由上猪尾管吸收。转化炉管受热膨胀，伸出炉顶的转化炉管长度热态比冷态时大约增长0～230mm左右。伸出炉顶的转化炉管管壁温度很高，需要隔热保温，同时，为防止冷空气从炉顶侵入，炉顶的转化炉管开孔四周必须密封。但硬密封无法满足炉管热胀冷缩的动态密封保温要求，采用软密封技术可以解决问题。

对于伸出炉顶转化炉管的隔热保温，长期以来一直没有受到足够的重视，也没有统一的做法，各厂均根据自己的经验自行解决。经常出现的问题是：散热量大、炉顶温度高、炉顶漏风、保温层卡阻炉管热胀冷缩等。lpec的王德瑞、张月平发明了一种软密封保温套，保温套伸缩量很大，收缩与伸展长度之比可以达到1:2以上，可以随炉管热胀冷缩有规律的自由伸缩，满足炉管热胀冷缩的动态保温要求。

该软密封套采用非金属波纹膨胀节吸收炉管的热胀冷缩位移量，保温套可以随炉管水平侧向移动，也可以随炉管的热胀冷缩轴向有规律的伸缩。炉管冷态时，柔性波纹膨胀节很规整的折叠在一起，炉管由冷态到热态变化时，炉管热胀上移，拉动柔性波纹膨胀节的多个v形波逐波展开，随炉管自由伸展；炉管热态时，柔性波纹膨胀节保持很规整的伸展形态；炉管由热态到冷态变化时，炉管冷缩下移压迫柔性波纹膨胀节的多个v形波逐波收缩折叠，随炉管自由回缩，当炉管再由冷态到热态变化时，柔性波纹膨胀节又随炉管自由伸展，不需要人工干涉，如此循环往复。这样，无论冷态或热态炉管各部分均有保温套覆盖保温隔热。lpec软密封套已在国内某转化炉中实际采用，运行效果表明：密封、保温良好，可以推广采用。

四、变换气空冷入口管线腐蚀问题 由于该处腐蚀基本是碳酸腐蚀，选材大多为304l，这种材质应该是足够的，但在实际情况中发生较多的腐蚀减薄甚至穿孔的现象，这多半都是氯离子腐蚀造成，应分析除盐水中氯离子的含量，严格控制氯离子含量才是解决该问题的有效方法。某些炼厂将材质更换成316l，这种材质抗氯离子腐蚀的效果反而更差，不能根本解决问题。篇二：加制氢试生产小结

置年石化加制氢装置试生产小结

置年石化（扬州）有限公司催化干气制氢装置、油品加氢改质装置、芳烃选择性加氢精制装置于2009年9月开工筹建，到2011年4月底竣工，后于2011年5月初正式投入试生产。

一、试生产准备工作 1.联动试车领导机构 1.1.试车领导小组

组 长：江礼春

副组长：肖永平、朱和清

组 员：郑永安、李君、王宣、孙建兵、梅久成、黄元明、吴金冬、李炜、韦传洋、王旭东、陈曦、赵松、沈俊峰、王宇飞、宋厚钦、雷双潮、董立忠、陈文斌、张根双、赵月球、郑永庭 1.2.试车工作小组 组 长：朱和清

副组长：王宣、黄元明、吴金冬、梅久成、陈曦

组 员：柏伟、马晓、王旭东、龚彦波、周进业、许文兵、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武、袁政飞、罗仁宏、郭平、梁喜平、朱宝银、侯建峰、沈俊峰、张奇营、王宇飞、宋厚钦、雷双潮、钟龙光 1.3.hse组

组 长：陈 曦

副组长：罗仁洪、詹建华

成 员：吴金冬、侯建峰、柏伟、郭平、梁喜平、朱宝银、蒋卫东、王旭东、龚彦波、周进业、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武、张奇营、宋厚钦、夏宏图、雷双潮及各班组安全负责人等。1.4.综合技术组

组 长：黄元明

副组长：侯建峰、马晓

成 员：陈曦、梅久成、龚彦波、周进业、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武等

1.5.试车生产调度组

组 长：吴金冬

副组长：柏伟、马晓、郭平、赵松

成 员：徐峰、阚磊、刘刚、陈学法、何伟、朱宝银、梁喜平、蒋卫东、郑晓平等。1.6.试车行政宣传和后勤保卫组

组 长：沈俊峰

副组长：张奇营

成 员：张桂蓉、陈训德等 1.7.试车保镖组

组 长：王旭东

副组长：龚彦波、周进业

成 员：董立忠、张益成、王文鹏、熊国炎、李光武、袁政飞、李立沙、高俊峰、汤建国、田晓平

1.8.物资供应、产品销运组

组 长：王宇飞

副组长：宋厚钦、夏宏图、钟龙光

成 员：王海英、段美华、杜心玲、唐漾等 1.9.人员培训

工艺技术骨干、生产班长和主要岗位操作人员都必须经过下列四个阶段的培训，以达到熟悉全流程、建立系统概念，掌握上、下岗位之间和前、后工序之间及装置内、外之间的相互影响关系。

1.9.1.第一阶段的培训：基础知识培训 2010年7月1日-----2010年9月10日，为期两个月，培训内容是学习化工基础知识；机械、电气、仪表、分析知识；工艺原理和生产流程及操作。1.9.2.第二阶段的培训：外出实习培训 2010年9月15日-----2010年11月15日，为期两个月，在山东东明石化培训，内容是学习生产控制和操作；机械、仪表的维护和使用；开停车、事故处 理等实际工作。

1.9.3.第三阶段的培训：针对加制氢装置培训 2010年11月15日-----2011年1月15日，为期两个月，在装置建设过程中进行培训。培训内容是熟悉本厂生产流程、操作规程和机械、仪表、电气性能，并对照现场实际施工情况进行培训，重点掌握不同工况下的操作和事故处理。1.9.4.第四阶段的培训：岗位培训 2011年1月15日-----2011年3月，为期两个月，员工在经过以上三个阶段的培训后达到上岗要求，上岗后参加现场的预试车工作，在工作中熟悉操作，总结经验。2.特种作业的取证

特种作业是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全可能造成重大危害的作业。直接从事特种作业的人员称为特种作业人员。由生产准备组技术部负责制订特种作业人员的取证计划。

根据国家安全生产监督管理局安监管人字[2002]124号文件规定，特殊工种需取得质量技术监督局或安全生产监督局颁发的资格证。3.试生产时间安排 2011年5月1日～ 4.试车的程序

联动试车包括加制氢装置公用系统投用；制氢装置的吹扫、气密，系统干燥置换，催化剂装填、硫化；加氢装置干燥、置换、三剂装填、水运、油运及催化剂的硫化等。开车首先从制氢装置开始，产出合格氢气后，进行加氢装置的试车。在制氢装置产出合格氢气前，油品加氢改质装置结束装完催化剂后的氮气气密，接引合格氢气进行氢气气密及催化剂硫化。进而进行油品加氢改质单元的试车。同时，芳烃选择性加氢精制的前期工作如冲洗、吹扫一并开展。在油品加氢改质单元投料成功后，准备芳烃选择性加氢精制单元的试车。5.联锁及报警系统的调试

5.1.根据设计文件中的联锁/报警整定值表，在工程师站上设定相应数值； 5.2.在系统的信号发生端（即变送器或检测元件处）输入模拟信号，检查系统的逻辑是否正确，检查联锁报警动作是否在规定设置的数值上； 5.3.联锁系统除进行份项试验外，还应进行整套联动试验； 5.4.检查辅助操作台上的紧急停车按钮、试验按钮、复位按钮、信号指示灯等

动作是否正确；

5.5.有关与电气部分相关的联锁和报警，应由仪表及电气人员双方密切配合进

行。

6.安全管理贮备工作

建立健全各项安全管理制度，严格安全操作规程，确保试运行期间不出任何安全责任事故。

6.1.严格按照试生产方案中的危险因素、对策措施及安全批复意见认真实施。6.2.建立健全安全生产管理制度、各岗位生产操作规程、技术规程，编写了事

故预案并进行了救援演练，取得良好教育效果。6.3.严格人员上岗培训，共培训员工40多人次，特种作业人员全部持证上岗，严格执行安全管理制度及操作规程，坚决杜绝超标及违章现象发生。

二、试生产产量产能及产品质量情况 1.40万吨/年油品加氢改质（215）由于设计原因，目前装置只能达到预期负荷的30%（新鲜进料）。为提高产量，试生产期间采用购买常压柴油和返回加氢产品改善进料性质，来提高产量。2.40万吨/年芳烃选择性加氢精制（210），试生产期间实现满负荷生产（50t/h）。

产品均能达到国ⅲ标准。

3.20000nm3/h催化干气制氢，本单元试生产期间根据两套加氢单元耗氢的大 小，来调整装置负荷，试生产期间装置负荷基本在实际负荷的60%左右。产品氢目前纯度基本达标99%。

三、安全环保

1.安全消防工业卫生

1.1.加制氢联合装置严格按规范设计和施工，确保生产的安全和员工的健康。1.2.采用了先进的dcs集散控制系统，自动化程度高，既减轻了工人的劳动强

度和现场作业时间，也减少了工人接触有毒有害物质的机会。使用先进的独立sis紧急停车控制系统，在紧急状态下，可实现装置的安全停车，保

护人身安全和设备安全。

1.3.在产生较大噪音的部位安装了消音、隔音装置，设置隔音操作室，对人员

易接触的高温设备和管线进行了隔热、保温，在可能接触有毒有害物质的区域设置专门的洗眼器、淋浴器。

1.4.按照设计规范，合理设置了安全阀、防爆门、止逆阀等安全设施，设备安

全附件齐全；在化工操作岗位配备过滤式防毒面具和空气呼吸器；为检修和生产重要位置配备了安全带、急救绳、急救箱、长管式防毒面具、化学防护服及其他个人防护用品。1.5.本装置医疗救护依托南京第三医科大学附属医院（原仪化医院），该单位有

完善的救护设施，可提供紧急医疗救护。2.消防设施和器材

2.1.扬州化学工业园区设有消防站，现有2辆消防车、人数20人，距离项目本

装置约1公里，能够满足火险应急需求。2.2.消防水系统：实友化工（扬州）有限公司现有消防水管网，压力0.8mpa（稳

高压），消防水流量为300l/s，消防水罐2个6000m3。能够满足装置在火灾事故时对消防水的需求（170l/s）。消防水在装置区形成环状，并用阀门分割成若干独立段。消防水管网上有消防栓6个、消防炮5只。

2.3.消防冷却水系统：主要包括中间罐和丙烯球罐的固定式式消防冷却水系统。2.4.火灾报警系统：加制氢联合装置设置火灾自动报警系统，与原有火灾自动

报警系统并网，覆盖主装置区、中间罐区、办公楼、仓库、公用工程等。该系统具备消防联动功能。该系统为总线制地址编码型火灾自动报警系统，由报警控制盘、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、声光报警器、信号模块、控制模块及复示盘等组成。报警控制盘安装在主控室内，防爆手动报警按钮设置在装置区现场和控制室，复示盘安装在消防队。2.5.可燃（有毒）气体检测报警系统：为及时发现氢气、硫化氢、轻烃气等可

燃和有毒气体的泄漏事故，装置区设有可燃气体及有毒气体检测报警器。2.6.灭火器配置：为便于扑灭初期火灾，在火灾危险性大的重要场所，包括装

置区及罐区配备便携式（重量8kg）干粉灭火器。2.7.工业电视监控系统：该监控系统用于监视生产装置的生产情况，设备运转篇三：电厂制氢站培训教材

氢气的制取和发电机的冷却

第一节 发电机的冷却方式 1.发电机冷却的重要性

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，这就需要强制冷却。2.发电机常用的冷却方式

发电机的冷却是通过冷却介质将热量传导出去来实现的。常用的冷却方式有： 2.1 空气冷却。容量小的发电机（两万千瓦以下）多采用空气冷却，即使空气有发电机内部通过，将热量带出。这种冷却方式效率差，随着发电机容量的增大已逐渐被淘汰。2.2 水冷却。把发电机转子和定子绕组线圈的铜线作成空心，运行中使高纯度的水通过铜线内部，带出热量使发电机冷却。这种冷却方式比空气冷却效果好，但必须有一套水质处理系统和良好的机械密封装置。目前，大型机组多采用这种冷却方式。2.3 氢气冷却。氢气对热的传导率是空气的六倍以上，加以它是最轻的一种气体，对发电机转子的阻力最小，所以大型发电机多采用氢气冷却方式，即将氢气密封在发电机内部，使其循环。循环的氢气再由另设的冷却器通水冷却。氢气冷却有可分为氢气与铜线直接接触的内冷式（直接冷却）和氢气不直接与铜线接触的外冷式两种。

当前除了小容量（25mw及以下）汽轮发电机仍采用空气冷却外，功率超过50mw的汽轮发电机都广泛采用了氢气冷却，氢气、水冷却介质混用的冷却方式。在冷却系统中，冷却介质可以按照不同的方式组合，归纳起来一般有以下几种： 2.3.1 定、转子绕组和定子铁芯都采用氢表面冷却，即氢外冷； 2.3.2 定子绕组和定子铁芯采用氢表面冷却，转子绕组采用直接冷却（即氢内冷）； 2.3.3 定、转子绕组采用氢内冷，定子铁芯采用氢外冷； 2.3.4 定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯采用氢外冷，即水氢氢冷却方式； 2.3.5 定、转子绕组水内冷，定子铁芯空气冷却，即水水空冷却方式； 2.3.6 定、转子绕组水内冷，定子铁芯氢外冷，即水水氢冷却方式。

我厂2×600mw机组汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即发电机定子绕组采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯采用氢外冷。

第二节 冷却介质的性能比较 1.冷却介质的种类和特性

氢冷发电机在正常运行时，使用氢气作为冷却介质，在发电机事故及停机检修时，则采用空气作为冷却介质，co2、n2，则是气体置换过程中的中间介质。对于直接冷却的发电机，除了使用氢气作为冷却介质外，也可以使用水和油。下面分析比较冷却介质的特性： 1.1 空气

空气优点是低廉，所需的附加设备简单，维修方便；缺点是机组的容量受到限制，而且机组容易脏污。1.2 氢气（h2）

氢气冷却有如下优、缺点： 1.2.1优点： 1.2.1.1 通风损耗低，机械（指发电机转子上的风扇）效率高。这是因为在标准状态下，氢气的密度是0.08987kg/m，空气的密度是1.293kg/m，co2的密度是1.977kg/m，n2的密度是1.25kg/m。由于空气的密度是氢气的14.3倍，二氧化碳是氢气的21.8倍，氮气是氢气的13.8倍，所以，使用氢气作为冷却介质时，可使发电机的通风损耗减到最小程度。1.2.1.2散热快、冷却效率高。因为氢气的导热系数是空气的1.51倍，且氢气扩散性好，能将热量迅速导出。因此能将发电机的温升降低10-15℃。1.2.1.3 危险性小。由于氢气不能助燃，而发电机内充入的氢气中含氧又小于2%，所以一旦发电机绕组被击穿时，着火的危险性很小。1.2.1.4 清洁。经过严格处理的冷却用的氢气可以保证发电机内部清洁，通风散热效果稳定，而且不会产生由于脏污引起的事故。1.2.1.5在氢气冷却的发电机，噪音较小，而且绝缘材料不易受氧化和电晕的损坏。1.2.2 缺点： 3333 1.2.2.1 氢气的渗透性很强，易于扩散泄露，所以发电机的外壳必须很好的密封。1.2.2.2氢气与空气混合物能形成爆炸性气体，一旦泄露，遇火即能引起爆炸。因此，在用氢冷却的发电机四周严禁明火。1.2.2.3采用氢气冷却必须设置一套制氢的电解设备和控制系统，这就增加了基建投资及维修费用。

氢气冷却虽有以上一些缺点，但只要严格执行有关的安全规章制度和采取有效的措施还是可靠的，而其高效率冷却则是其它冷却介质无可比拟的，所以大多数发电机还是采用氢冷方式。

1.3 二氧化碳（co2）co2的密度是空气的1.52倍，显然，使用co2作冷却介质，将会使通风损耗成正比地增加，发电机的温度也会显著升高。co2的表面散热系数是空气的1.132倍，且有较高的强行对流作用，但co2的传热能力比空气弱，仅是空气的0.638倍。两项综合比较，用空气冷却和用co2冷却，对发电机的温升影响基本是一样的。co2与机壳内的水分化合后，其反应的生成物会在发电机各部分结垢，使通风恶化，并弄脏机件，对绝缘有腐蚀作用。所以，不允许使用co2作为冷却介质长时间运行。但是，我们可以利用co2与氢气或空气混合时不会发生爆炸的特点，作为气体置换的中间介质。1.4 氮气（n2）

氮气的密度、热传导率及表面散热系数都接近空气，所以，作为冷却介质使用时，其允许的最大负荷值与空气冷却时相同。另外，氮气具有比空气轻，比氢气重，并且不助燃的特点，可用来代替二氧化碳作为中间介质使用，这时对其纯度的要求是：氮的含量在96%以上，氧的含量应低于4%。

氮气作为化工副产品，常含有腐蚀性杂质，对发电机的绝缘材料起腐蚀作用，所以，氮气作为发电机的冷却介质不允许长期使用。2.氢气和水的特性比较

发电机在采用直接冷却方式时，普遍采用氢气和水作为冷却介质。它们与空气的性能比较如下：

表13-1 空气、氢气及水性能比较

从表中的吸热和散热能力看，液体冷却介质比气体冷却介质好。水具有较高的散热性能、粘度小，能通过小而复杂的截面。水的化学性能稳定，不会燃烧，而且具有价廉的特点。但它增加了水路系统，容易腐蚀铜线和漏水，使运行的可靠性降低。

氢气冷却具有通风功率和励磁功率低；装配方便，结构简单，负荷能力高，温度分布均匀等优点，使运行可靠性大为提高。

第三节 电解制氢原理及其系统、设备 1.电解制氢的原理及其工艺 1.1 制氢原理

高纯度的氢气是通过电解纯水而获得的，由于纯水的导电性能较差，则需加入电解质溶液，以促进水的电解。常用的电解质一般为naoh或koh。

将直流电通入加入naoh水溶液的电解槽中，使水电解成为氢气和氧气。其反应式为： 1.1.1阴极反应：电解液中的h（水电解后产生的）受阴极的吸引而移向阴极，最后接受电子而析出氢气，其放电反应是： 2h+2e → h2↑ 1.1.2 阳极反应：电解液中的oh受阳极的吸引而向阳极移动，最后放出电子生成水和氧气，其放电反应是： 2oh-2e → h2o + /2o2↑ 1.1.3 阴、阳极合起来的总反应式为： 2h2o → 2h2↑+ o2↑ 2．工艺流程

高纯度的氢气是通过电解纯水而获得的，由于纯水的导电性能较差，则需加入电解质溶液，以促进水的电解。电解产生的氢气和氧气，分别进入氢气分离洗涤器和氧气分离洗涤器，使气体与携带的碱液分离；分离出的碱液经过滤、冷却后，通过碱循环泵打至电解槽。分离后的氢气进入冷却器冷却，与氧气一同经气动差压调节后，经冷却、干燥进入贮存罐；氧气经过水封直接排入大气；电解消耗的水经过柱塞泵打入氢、氧分离洗涤器进入电解槽内。3．氢氧化钠的作用 氢氧化钠等电解质是强的电解质，溶解于水后便电离，其电离反应式为： naoh = na + oh 这+-–1–++ 样是水溶液中有了大量的na与oh。促进溶液的导电性能，便于水的电解。

氢氧化钠等电解质在水发生电解时，为何不被电解而仍留在溶液中呢？现简略说明如下： 3.1 金属离子在水溶液中的活泼性是不相同的，我们将它们依活泼性的大小排列起来，得到下列活动顺序：

k＞na＞ca＞mg＞al＞mn＞in＞fe＞ni＞sn＞pb＞h＞cu＞hg＞ag＞au 上面排列中，前面的金属比后面的活泼，越往后的金属活泼性越差。

在以上活动次序中，h之所以列为金属，这是因为它能起金属的作用，在水中常成h存在，而且确实能被它前面的的金属置换。例如： zn + h2so4 = znso4 +h2↑ 3.2 电极电位。金属的活动次序说明越活泼的金属越容易失去电子，活泼性较差的金属则容易得到电子（前后金属比较而言）。从电化学理论上讲就是：容易得到电子的金属离子与不容易得到电子的金属离子相比较，因前者的电极电位高能得到电子而转为原子，而后者的电极电位低不能得到电子转为原子。这种电位叫“电极电位”。h和na比较，na的电极电位为-2.86，而h的电极电位为-1.71。所以在同一水溶液中若同时存在na和h时，h先放电而成h2。3.3 离子的水化。水是极难电离的，但水中溶解有naoh时，在na的周围。围绕着水的分子而成水合na，而且因na的作用使水分子有了极性方向。

当na带有极性方向的水分子迁向阴极时，h首先放电而成h，而na则仍存在于水中。3.4 电解液中加五氧化二钒的作用

电解液配制时，须加入一定量的五氧化二钒（千分之二浓度）。五氧化二钒的加入，可对电极的活化起催化作用，能改变电极表面状态，增加电极的电导率；有利于除去电极表面的气泡，降低电解液的含气度；在铁、镍金属表面产生保护膜，从而起到缓蚀作用。4.制氢系统

电解水制取氢气的主要设备为电解槽。在电解槽后连有若干系统，其中主要是氢侧系统、氧侧系统及补给水系统，另外还有碱液系统。4.1 氢侧系统。由电解槽各间隔分解出来的氢气汇集于总管，经氢侧分离器洗涤器、冷却器、压力调节阀，再经两级干燥吸附后，存入氢罐备用。4.2 氧侧系统。由电解槽各间隔分解出来的氧气汇集于总管，经氧侧分离器洗涤器、压力调节阀和水封槽后，排放大气或存罐备用。4.3 补给水系统。在电解水的过程中，水陆续地被消耗掉，所以必须连续不断地补充除盐水。系统通过加水泵将除盐水打至氢分离洗涤器中，来补充电解消耗的除盐水。

++++++++++++++++-篇四：制氢工艺技术分析

煤制氢工艺技术分析 1.氢气

16世纪，瑞士科学家帕拉塞斯和17世纪的一些科学家，都发现了金属跟酸起反应产生一种可燃性气体----氢气。当时人们还不认识它，只把它当作一种可燃性的空气。直到1766年英国科学家卡文迪许才确认氢气与空气不同，并测定氢气的密度是空气密度的1/14.38。他在1781年又进一步指出，氢气在空气中燃烧生成水。1783年拉瓦锡重做了实验，证明水是氢燃烧后的唯一产物。1787年拉瓦锡给它命名为hydrogen，意思是“成水元素，并确认它是一种元素。早年间人们称之为”轻气“，后定名为氢（日本现仍称之为水素）。

氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，相同体积比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用最强。当空

气中的体积分数为4%-75%时，遇到火源，可引起爆炸。2.氢气的用途

氢是公认的最洁净的燃料，也是重要的化工合成原料。但它不是一次能源，它是要从一次能源通过转换生产出来的能量载体。它又是一种气体燃料，在输送分配方面相对地存在着一定困难。中国又是一个以煤为主要一次能源的国家，所以，就要应用“环境、能效、经济”的生命周期研究方法，结合国情和地区的实际，用系统工程的眼光来全面地评估中国氢的生产和应用；要结合地区的实际，选择先进的技术，合理的方法来生产和应用氢，以获得最大的经济和环境效益。3.工业制氢的方法

氢气作为重要的工业原料和还原剂，在国民经济各领域

被广泛地使用。工业制氢的方法主要有以下几种方法。3.1一次能源转化制氢

1、煤气化制氢技术，是指煤与气化剂(水蒸气或氧气)在一定的温度和压力等条件下发生化学反应而转化为煤气的工业化过程，且一般是指煤的完全气化，即将煤中的有机质最大限度地转变为有用的气态产品(主要成分为一氧化碳)，而气化后的残留物只有灰渣。然后一氧化碳经过变换、分离和提纯处理获得一定纯度的产品氢。

2、天然气水蒸气重整制氢。其主要工艺为:天然气经过压缩，送至转化炉的对流段预热，经脱硫处理后与水蒸气混合，进入转化炉加热后进入反应炉，在催化剂的作用下，发生蒸气转化反应以及一氧化碳变换反应，出口混合气含氢量约为70%，经过提纯可以得到不同纯度的氢气产品。

3、甲醇裂解制氢。其主要工艺为:甲醇和水的混合液经过预热、气化后，进入转化反应器，在催化剂作用下，同时发生甲醇的催化裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成约75%的氢气和约25%的二氧化碳以及少量杂质。该混合气经过提纯净化，可以得到纯度为98.5%~99.9%的氢气。该法的原料易得且储运方便，受地域限制较少，适于中小制氢用户使用。

一次能源转换制氢成本低廉，工艺流程短，操作简单，能源利用合理，是目前广泛采用的最经济的制氢技术之一，但有时需要高温条件进行反应，因此能耗较高，而且反应有时需要耐高温的不锈钢管做反应器，装置规模大，投资高。3.2电解水制氢

电解水制氢的原理是当两个电极分别通上直流电，并且浸入水中时，在直流电的作用下，水分子分解为氢离子和氢氧根离子，在阳极氢氧根离子失去电子产生氧气，在阴极氢离子得到电子产生氢气。电解水制氢的效率较高，且工艺成熟，设备简单无污染，但耗电量较大，一般氢气电耗为

4.5~5.5kw/m3，使其应用受到一定的限制。但随着电解水工

艺、设备的不断改进(例如开发采用固体高分子离子交换膜为电解质，选用具有良好催化活性的电极材料，在电解工艺上采用高温高压参数以利于反应进行等)，水电解制氢技术将会有更好的应用和发展。电解水制氢技术制得的氢气纯度高，操作简便，制氢过程不产生二氧化碳，无污染，但其耗电大，生产成本高，电费占整个生产费用的80%左右。3.3其他含氢物质制氢

1、氨分解制氢

氨气在催化剂存在和高温条件下可以分解为氮气和氢气，氨气分解制氢所用的催化剂一般为镍或铁，其工艺为:液氨经预热、蒸发变为气氨，在800℃高温下催化分解为氢气和氨气，经过气体分离与提纯得到高纯氢气。此外，肼由于其分子式及性质均与氨气类似，也可以利用相同的原理进 行分解转化制氢。

2、硫化氢分解制氢 国外多次报道由硫化氢分解制氢技术，我国有丰富的硫化氢资源，自20世纪90年代就有多家单位开展了这方面的研究。如石油大学的间接电解法双反应系统制取氢气与硫磺的研究取得了较大进展，还有中国科学院感光研究所等单位进行的多相光催化分解硫化氢的研究及微波等离子体分解硫化氢制氢的研究等，都为今后充分合理利用宝贵资源，提供清洁能源及化工原料奠定了基础。

3、化工副产物氢气回收

邱长春等人报道了利用含氢工业尾气或过程气生产高纯氢气的方法。此外，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，每年可以得到数亿立方米的氢气，这将是一笔不容忽视的资源，应设法加以回收利用。3.4氢气生产新技术

太阳能制氢，生物制氢，硼氢化钠催化水解制氢。4.炼厂制氢工艺的选择

当前，炼厂普遍面临着原料劣质化，成品油市场轻质化、优质化，环保标准和要求不断提高的局面，面对这样的局面，炼厂的唯一出路就是提高石油的深加工能力，提高轻质油品和优质产品的产能，这一切都离不开加氢技术的应用，而加氢技术的应用首先要有稳定可靠的氢源，但是仅通过炼厂自身和传统的加工方式已难以解决全厂的氢气平衡和需求，通过其他原料和加工工艺获得廉价的氢源来满足炼厂的生产需求是一个行之有效的解决方案，也是大势所趋。

规模化的制氢技术主要有轻烃蒸汽转化法和非催化部分氧化法(气化法)。

非催化部分氧化法(气化法)按原料分类, 可分为轻烃(天篇五：制氢培训讲义 1.制氢装置设计及改造情况 43大连西太平洋石油化工有限公司制氢装置规模为6×10nm/h。两套加氢、脱硫、转化 炉、中变采用国内技术；净化系统为变压吸附法，技术为德国林德（linde）公司专利，引

进控制计算机、成套阀门、管线、仪表和吸附剂，吸附罐为国内制作，林德公司制造技术。

设计单位为中国石化北京设计院。

本装置由下列五部分组成：

（1）原料油干法加氢、脱硫部分

（2）转化及相应对流段热回收部分

（3）中温变换及变换气换热冷却部分

（4）psa中变气净化部分

（5）开工及循环氢压缩机及酸性水汽提部分

装置的加氢、脱硫、转化、中变过程采用两个系列。psa部分则为一个系列。原料设计时以轻质油（重整拔头油或轻石脑油）为主，同时应用少量液化气和ards装置弛

放干气。98年7月至今，由于重整装置停工未开，制氢原料改为重整精制油。

产品纯度为h2>99.9%。

产品主要供常渣油加氢脱硫（ards）装置、蜡油加氢精制装置及煤柴油加氢精制装置、聚丙烯用。

施工图设计于1992年12月末完成，1995年末基本建成，1997年7月正式投产。1998年2 月经标定达到设计规模，生产稳定，质量良好。2.生产装置工艺原理

本制氢工艺采用以轻质油(重整拔头油或轻石脑油)为原料．经干法加氢、脱硫后与水蒸汽混合，经催化剂转化产生h2、co及co2。转化气再经中温变

换将co与转化气中水蒸汽反应成co2同时再产生部分h2。中变气经换热、冷却分液后进往psa吸附部分脱除中变气的ch4、co和co2，生产纯度为 99 9％(v)的氢。rs+h2→r+h2s h2s+zn o→zns+ h2 o r+ h2 o→ch4+co+co2 ch4+ h2 o→3 h2+co-q co+ h2 o→h2+co2+q 3.生产装置工艺流程详述

本装置设计原料主要是重整拔头油，工艺流程大致可分为五部分：（设计条件）

（1）原料脱硫部分（分a、b两系列，以a系列为例，下同）40℃的重整拔头油自装置外进原料缓冲罐d-101，经原料泵p-101/1升压至4.0mpa。升 压后的原料油与从配氢压缩机k-101/1来的3.9mpa的氢气（或ards装置干气、富氢）混合进入中变气-原料油蒸发器e-104（管程），换热至360℃后进加氢反应器r-101（入口压力

约3.35mpa）。在加氢反应器内将原料中的有机硫转变成无机硫，同时将原料中的少量烯烃

饱和。r-101出来的约3.25mpa、360℃的加氢后的气体进入两台串联的氧化锌脱硫反应器 r-102/1.2（设计流程中考虑了两台反应器可串、可并的操作）。经氧化锌脱硫后的气体中

含硫量由约100ppm（v）降至0.3ppm以下，出口气体压力为3.15mpa。

（2）转化及变换部分：

经脱硫合格的气体（烯烃含量1%（v）以下，含硫量0.3ppm以下），与3.50mpa蒸汽

混合后进入转化炉f-101原料预热段，正常操作水/碳比控制在3.7~4：1（mol/mol），进

入原料预热段前温度为415℃，经预热段后温度为500℃，压力为3.05mpa，进入转化炉f-101 辐射段（转化段），转化管内上下分别装有z-402/z-405g催化剂，各装一半。转化炉出口-1温度725-800℃，压力2.70mpa（绝），碳空速约为890时，残余甲烷含量3-7%（v）。

自转化炉管出来的转化气，经转化气废热锅炉er-101回收热量，转化气温度由800℃

降至350~370℃，进入中温变换反应器r-103，选用b-113催化剂，开工初期催化剂活较好，温度控制在低限约340℃，末期可提高到380℃，出口温度≯420℃，co含量1-3%（干）。

自r-103出来的中变气经e-104（中变气-原料油蒸发器），e-103（1.0mpa蒸汽过热器），er-102（1.0mpa蒸汽发生器），e-102/1.2（中变气-除氧水换热器）换热至164℃进入d-111（中变气第一分液罐），将冷凝液分离后进入e-101（中变气-除盐水换热器），出口温度 146℃进d-112（中变气第二分液罐），分出冷凝液后，经ec-101/1~6（中变气空冷器）及 d-113（中变气第三分液罐）分液后进入e-105（中变气水冷器）冷却至40℃经d-114（中

变气第四分液罐）分液后进入psa系统。

（3）转化及变换部分所用锅炉水及蒸汽系统：

锅炉用除盐水自外部送来经e-101温度升至104℃进入脱氧槽d-108，用泵p-102/1（锅

炉给水泵）抽出进入e-102/1.2，出口温度180℃，分成两部分，一部分进入低压汽包d-107 及er-102，发生1.0mpa蒸汽。蒸汽再经e-103过热至250℃进入1.0mpa蒸汽管网。另一部

分直接进入中压汽包d-103及转化炉废热锅炉er-101。转化气废热锅炉和烟道气废热锅炉

均为自然循环式；产3.50mpa、243℃的饱和蒸汽自汽包引出进入转化炉f-101的蒸汽过热

段，过热至435℃后分成两部分，一部分（46.04t/h）与原料气混合，另一部分作为外供蒸

汽出装置。

（4）氢气净化部分（两个系列合用一套）：

自a系列、b系列来的中变气混合后进入psa系统，进口压力为2.1mpa，氢气回收率 88%，出口气体即为产品氢气,其余为尾气。尾气去两列转化炉用于燃料，不足的用瓦斯，燃

烧后的烟道气放大气。具体情况见表

（一）（5）酸性水处理系统：

自中变气第一、二、三、四分液罐分出的co2酸性水（两系列合在一起）进酸性水汽提 塔c-101，用1.0mpa蒸汽汽提后进e-108（酸性水-热水换热器）冷却至80℃进泵p-104升

压后进e-107（酸性水冷却器），降温至40℃送往全厂脱盐水罐。psa工艺原理

变压吸附工艺是一个物理吸附的过程，以氢和氦为代表的具有高挥发性低极性分子，与其它分子如 co2、co、n2、烃类相比，没有吸附性能。由此绝大多数的杂质在粗氢原料中被选择吸附，从而得到

高纯度的产品氢。2.1 概述

变压吸附工艺工作于两个不同的压力等级。? 吸附杂质是在高压下完成的，杂质被吸附在吸附剂上。? 解吸或再生是在低压下完成，以便尽可能降低杂质在吸附剂上的吸附，从而达到高的产品氢纯

度，psa在吸附与解吸时，吸附剂上承载的杂质数量相差越大，psa的氢收率越高。

此工艺过程在常温下进行，再生步骤无须热量，因为吸附过程只有少量放热，解吸和泄压过程中有

少量吸热，所以整个工艺过程只有轻微的温度变化，吸附剂不会因为热量的影响而导致失活，所以

会有极长的使用寿命。2.2 吸附和再生循环周期 pressure swing adsorption（psa）装置是为连续提纯粗氢而设计的，尽管psa工艺过程从表面

上看是连续的过程，实际上它是由多个并列运行步位组成的不连续过程。总而言之，每一个吸附器

都按照一定的规律循环进行，以完成变压吸附工艺过程。变压吸附工艺过程基于两个基本步骤，吸

附和解吸，而解吸步骤是由一连串子步骤组成： ? 由高压过渡到低压：“泄压”、“提供吹扫”和“排放”。? 在低压下“吹扫”。? 由低压转换到吸附压力：“升压”。

吸附分离工艺是连续提供产品氢的过程，它是由多个装满吸附剂的压力容器、相互连接的管道以及

各自的控制阀组成。在操作过程中，至少一个吸附器处于高压吸附状态，从原料气中分离杂质，与

此同时，另外的吸附器在进行再生。控制程序保证了工艺过程的有序进行，按要求切换处于吸附状

态的吸附器，使杂质绝不会通过吸附器窜入产品氢，因此程序必须确保有吸附器处于吸附状态时，另外的吸附器能够得到充分的再生和升压，以取代处于吸附步位即将达到杂质承载能力的吸附器。

吸附

原料气自吸附器底部至顶部穿过，如 co2、烃、co等杂质被选择吸附在吸附剂表面。提纯后的产品 氢自吸附器顶部排到产品氢总管。

由于该系统尽量利用残留在吸附器中的氢气（在吸附步位后）来均压、升压和给其它吸附器提供吹

扫气，因此，psa系统在氢气利用方面有很高的效率。

在吸附过程中，产品氢纯度保持稳定，在吸附周期结束时，产品氢中开始有微量杂质，这表明吸附

器已经吸附满了杂质，需要进行再生。

再生

吸附器在吸附步位吸附满了杂质后，再生分四个基本步骤进行： ? 吸附器按照原料气流向泄压到较低压力，利用该吸附器储存的氢气给其它的吸附器升压或吹

扫。? 吸附器逆向泄压，排放至尾气，（供吹扫步位、排放步位），除掉吸附剂上的杂质。? 利用供吹扫步位吸附器提供的氢气或氢气总管的纯氢吹扫该吸附器，除掉吸附剂上残留的杂

质。

? 吸附器利用均压步位提供的纯氢或者氢气总线的纯氢逐步升压到吸附压力。2.3 产品氢

符合设计规范要求的高纯度氢气从吸附器顶部排入产品氢线。产品氢压力等于原

料压力减去psa单元的压力损失。2.4 尾气

尾气在尾气系统中进行混合，使尾气组成、流量和压力稳定。尾气系统由两个尾

气罐，调节流量压力和分子量的控制器组成。2.5 工艺条件对psa装置的影响 psa加工能力表示在给定的操作条件下，所能加工的原料气量。氢收率是产品氢

量与原料气中氢总量的百分比。以下是对吸附能力和氢收率有影响的主要工艺条

件。

原料气加工能力与吸附压力的关系

气体组分如co、co2、ch4、c2等，在吸附剂上的吸附量随着吸附压力的增加 而增加，因此吸附能力随着吸附压力的增加而提高，随着吸附压力降低而减少。

氢收率与吸附压力的关系

通常情况下，氢收率随着吸附压力升高而提高，随着吸附压力的降低而降低。

原料起讫加工能力与解吸压力的关系

吸附了杂质的吸附器随着压力的降低得到了再生，解吸压力越低再生效果越好，如果解吸压

力升高，残留在吸附剂上的杂质的量也升高，结果，吸附能力也随之降低。因此，吸附能力随着

解吸压力的降低而升高，随着解吸压力的升高而降低。

氢收率与解吸压力的关系

在通常情况下，氢收率随着解吸压力的降低而升高，随着解吸压力的升高而降低。2-4 原料加工能力与吸附温度和解吸温度的关系

吸附剂对原料加工能力随着原料温度上升而降低，但是较高的原料温度会有较好的吹扫效果，最佳的psa运行温度是15-40，较高的温度是允许的，但是随着温度的上升，会降低吸附能力，应当避免吸附温度低于10，温度与吹扫效果成反比。

等温曲线随着温度上升而降低，吸附和解吸在压力下，影响效果是装载量有较低的差别。以下

图表解释这种效果。

原料气组分

吸附器吸附能力取决于被吸附气体的种类与总量，原料气组成的影响可分为以下种类：

注意要绝对避免原料气中的液体，因为液体会损坏吸附剂。

产品纯度

吸附能力总是随着产品纯度升高而降低，随着产品纯度降低而升高 linde-psa专家培训总结

一、psa开车新旧区别： 1.psa旧版开车有自动均压功能，而在新版中，此功能被取消。我们认为此功能有两点好处：a.此功能能使psa自己调整各吸附器压力，尽可能的减少现场手动调整需要的时间和现场阀门开

关所带来的不必要的麻烦。b.psa自身压力调整也是对各电磁阀的再次检验，对于判断故障阀

门很有必要。基于以上两点，我们征求linde专家意见，他也认为旧版此项功能很有必要，我

们希望专家带回linde总部，给予答复。2.psa新版开车规程增加产品氢总管压力低无法开车，此项锁定，我们认为很有必要，保证psa 开车产氢后由于产品氢总管压力低而产生的波动，这对psa开车时的稳定运行很有必要。

二、psa逻辑联锁新旧的区别： 1.psa新版的停车联锁逻辑中，吸附压力高高联锁已摘除，linde专家并未给予合理的理由加以解

释，我们希望专家带回linde总部，给予合理和充分的解释。

第三篇：加制氢试生产小结

置年石化加制氢装置试生产小结

置年石化（扬州）有限公司催化干气制氢装置、油品加氢改质装置、芳烃选择性加氢精制装置于2009年9月开工筹建，到2011年4月底竣工，后于2011年5月初正式投入试生产。

一、试生产准备工作 1.联动试车领导机构 1.1.试车领导小组

组 长：江礼春 副组长：肖永平、朱和清

组 员：郑永安、李君、王宣、孙建兵、梅久成、黄元明、吴金冬、李炜、韦传洋、王旭东、陈曦、赵松、沈俊峰、王宇飞、宋厚钦、雷双潮、董立忠、陈文斌、张根双、赵月球、郑永庭 1.2.试车工作小组

组 长：朱和清

副组长：王宣、黄元明、吴金冬、梅久成、陈曦

组 员：柏伟、马晓、王旭东、龚彦波、周进业、许文兵、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武、袁政飞、罗仁宏、郭平、梁喜平、朱宝银、侯建峰、沈俊峰、张奇营、王宇飞、宋厚钦、雷双潮、钟龙光 1.3.HSE组

组 长：陈 曦 副组长：罗仁洪、詹建华

成 员：吴金冬、侯建峰、柏伟、郭平、梁喜平、朱宝银、蒋卫东、王旭东、龚彦波、周进业、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武、张奇营、宋厚钦、夏宏图、雷双潮及各班组安全负责人等。1.4.综合技术组

组 长：黄元明 副组长：侯建峰、马晓

成 员：陈曦、梅久成、龚彦波、周进业、王文鹏、董立忠、高远、熊国炎、李光武等

1.5.试车生产调度组

组 长：吴金冬

副组长：柏伟、马晓、郭平、赵松

成 员：徐峰、阚磊、刘刚、陈学法、何伟、朱宝银、梁喜平、蒋卫东、郑晓平等。

1.6.试车行政宣传和后勤保卫组

组 长：沈俊峰 副组长：张奇营

成 员：张桂蓉、陈训德等 1.7.试车保镖组

组 长：王旭东 副组长：龚彦波、周进业

成 员：董立忠、张益成、王文鹏、熊国炎、李光武、袁政飞、李立沙、高俊峰、汤建国、田晓平1.8.物资供应、产品销运组

组 长：王宇飞

副组长：宋厚钦、夏宏图、钟龙光 成 员：王海英、段美华、杜心玲、唐漾等 1.9.人员培训

工艺技术骨干、生产班长和主要岗位操作人员都必须经过下列四个阶段的培训，以达到熟悉全流程、建立系统概念，掌握上、下岗位之间和前、后工序之间及装置内、外之间的相互影响关系。1.9.1.第一阶段的培训：基础知识培训

2010年7月1日-----2010年9月10日，为期两个月，培训内容是学习化工基础知识；机械、电气、仪表、分析知识；工艺原理和生产流程及操作。1.9.2.第二阶段的培训：外出实习培训

2010年9月15日-----2010年11月15日，为期两个月，在山东东明石化培训，内容是学习生产控制和操作；机械、仪表的维护和使用；开停车、事故处理等实际工作。

1.9.3.第三阶段的培训：针对加制氢装置培训

2010年11月15日-----2011年1月15日，为期两个月，在装置建设过程中进行培训。培训内容是熟悉本厂生产流程、操作规程和机械、仪表、电气性能，并对照现场实际施工情况进行培训，重点掌握不同工况下的操作和事故处理。1.9.4.第四阶段的培训：岗位培训

2011年1月15日-----2011年3月，为期两个月，员工在经过以上三个阶段的培训后达到上岗要求，上岗后参加现场的预试车工作，在工作中熟悉操作，总结经验。2.特种作业的取证

特种作业是指容易发生人员伤亡事故，对操作者本人、他人及周围设施的安全可能造成重大危害的作业。直接从事特种作业的人员称为特种作业人员。由生产准备组技术部负责制订特种作业人员的取证计划。

根据国家安全生产监督管理局安监管人字[2002]124号文件规定，特殊工种需取得质量技术监督局或安全生产监督局颁发的资格证。3.试生产时间安排 2011年5月1日～ 4.试车的程序

联动试车包括加制氢装置公用系统投用；制氢装置的吹扫、气密，系统干燥置换，催化剂装填、硫化；加氢装置干燥、置换、三剂装填、水运、油运及催化剂的硫化等。开车首先从制氢装置开始，产出合格氢气后，进行加氢装置的试车。在制氢装置产出合格氢气前，油品加氢改质装置结束装完催化剂后的氮气气密，接引合格氢气进行氢气气密及催化剂硫化。进而进行油品加氢改质单元的试车。同时，芳烃选择性加氢精制的前期工作如冲洗、吹扫一并开展。在油品加氢改质单元投料成功后，准备芳烃选择性加氢精制单元的试车。5.联锁及报警系统的调试

5.1.根据设计文件中的联锁/报警整定值表，在工程师站上设定相应数值； 5.2.在系统的信号发生端（即变送器或检测元件处）输入模拟信号，检查系统的逻辑是否正确，检查联锁报警动作是否在规定设置的数值上； 5.3.联锁系统除进行份项试验外，还应进行整套联动试验；

5.4.检查辅助操作台上的紧急停车按钮、试验按钮、复位按钮、信号指示灯等动作是否正确；

5.5.有关与电气部分相关的联锁和报警，应由仪表及电气人员双方密切配合进行。

6.安全管理贮备工作

建立健全各项安全管理制度，严格安全操作规程，确保试运行期间不出任何安全责任事故。

6.1.严格按照试生产方案中的危险因素、对策措施及安全批复意见认真实施。6.2.建立健全安全生产管理制度、各岗位生产操作规程、技术规程，编写了事故预案并进行了救援演练，取得良好教育效果。

6.3.严格人员上岗培训，共培训员工40多人次，特种作业人员全部持证上岗，严格执行安全管理制度及操作规程，坚决杜绝超标及违章现象发生。

二、试生产产量产能及产品质量情况

1.40万吨/年油品加氢改质（215）由于设计原因，目前装置只能达到预期负荷的30%（新鲜进料）。为提高产量，试生产期间采用购买常压柴油和返回加氢产品改善进料性质，来提高产量。

2.40万吨/年芳烃选择性加氢精制（210），试生产期间实现满负荷生产（50t/h）。产品均能达到国Ⅲ标准。

3.20000Nm3/h催化干气制氢，本单元试生产期间根据两套加氢单元耗氢的大小，来调整装置负荷，试生产期间装置负荷基本在实际负荷的60%左右。产品氢目前纯度基本达标99%。

三、安全环保 1.安全消防工业卫生

1.1.加制氢联合装置严格按规范设计和施工，确保生产的安全和员工的健康。1.2.采用了先进的DCS集散控制系统，自动化程度高，既减轻了工人的劳动强度和现场作业时间，也减少了工人接触有毒有害物质的机会。使用先进的独立SIS紧急停车控制系统，在紧急状态下，可实现装置的安全停车，保护人身安全和设备安全。

1.3.在产生较大噪音的部位安装了消音、隔音装置，设置隔音操作室，对人员易接触的高温设备和管线进行了隔热、保温，在可能接触有毒有害物质的区域设置专门的洗眼器、淋浴器。

1.4.按照设计规范，合理设置了安全阀、防爆门、止逆阀等安全设施，设备安全附件齐全；在化工操作岗位配备过滤式防毒面具和空气呼吸器；为检修和生产重要位置配备了安全带、急救绳、急救箱、长管式防毒面具、化学防护服及其他个人防护用品。

1.5.本装置医疗救护依托南京第三医科大学附属医院（原仪化医院），该单位有完善的救护设施，可提供紧急医疗救护。2.消防设施和器材

2.1.扬州化学工业园区设有消防站，现有2辆消防车、人数20人，距离项目本装置约1公里，能够满足火险应急需求。

2.2.消防水系统：实友化工（扬州）有限公司现有消防水管网，压力0.8MPa（稳高压），消防水流量为300L/S，消防水罐2个6000m3。能够满足装置在火灾事故时对消防水的需求（170L/S）。消防水在装置区形成环状，并用阀门分割成若干独立段。消防水管网上有消防栓6个、消防炮5只。

2.3.消防冷却水系统：主要包括中间罐和丙烯球罐的固定式式消防冷却水系统。2.4.火灾报警系统：加制氢联合装置设置火灾自动报警系统，与原有火灾自动报警系统并网，覆盖主装置区、中间罐区、办公楼、仓库、公用工程等。该系统具备消防联动功能。该系统为总线制地址编码型火灾自动报警系统，由报警控制盘、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、声光报警器、信号模块、控制模块及复示盘等组成。报警控制盘安装在主控室内，防爆手动报警按钮设置在装置区现场和控制室，复示盘安装在消防队。2.5.可燃（有毒）气体检测报警系统：为及时发现氢气、硫化氢、轻烃气等可燃和有毒气体的泄漏事故，装置区设有可燃气体及有毒气体检测报警器。2.6.灭火器配置：为便于扑灭初期火灾，在火灾危险性大的重要场所，包括装置区及罐区配备便携式（重量8Kg）干粉灭火器。

2.7.工业电视监控系统：该监控系统用于监视生产装置的生产情况，设备运转状态和危险情况。电视监控信号传至中心控制室电视监控系统。3.试车安全与工业卫生措施

3.1.贯彻“安全第一，预防为主”的方针，遵守《中华人民共和国安全生产法》，确保装置预试车和投产后符合职业安全卫生的要求，保障劳动者在劳动过程中的安全健康，安全卫生设施必须与主体工程要同时设计、同时施工、同时投产使用。

3.2.成立试车HSE小组，具体领导试车安全工作。落实安全生产责任制，建立健全公司、部门、班组三级安全管理网络，明确各级安全责任人及安全责任。做到安全生产，人人有责。试车安全领导小组对试车安全工作进行安全检查监督。

3.3.建立健全并贯彻执行公司安全管理制度。在操作规程、试车方案中，明确安全注意事项，危险性大的重要试车方案要明确安全措施，对重大危险源评估、监控，并制定应急预案。

3.4.对参与试车的人员进行安全生产教育和技能培训，实施公司、部门、班组三级安全教育，保证从业人员具备必要的安全生产知识，熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程，掌握本岗位的安全操作技能。未经安全教育和技能培训合格的从业人员，不得上岗作业。特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。3.5.对涉及生命安全、危险性较大的特种设备，压力容器、危险物品的容器，按照国家有关规定，经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格，取得安全使用证或者安全标志，方可投入使用。

3.6.做好试车前的“三查四定”工作，对安全状况进行经常性检查，对检查中发现的安全问题，应当立即处理；不能处理的，应采取防范措施，对于较大的安全隐患，没有消除之前禁止试车。

3.7.对重大危险源、危险因素进行控制，制定应急预案，要求试车人员掌握，必要时应进行演练。

3.8.做好防毒、防火、防噪声等工作，落实防护措施，确保安全、气体防护、消防设施器材处于良好备用状态，试车前应逐项确认。

3.9.为试车人员提供符合国家标准或者行业标准的劳动防护用品，并教育、监督员工按照正确方法使用和佩戴。4.环境保护

4.1.“三废”处理措施及方案 4.1.1.废气处理措施

4.1.1.1.加制氢联合装置所用燃料为脱硫后的催化干气含硫量较低，加制氢联合装置的转化炉、加热炉烟气中SO2浓度低(≤3.2mg/Nm3)，SO2排放量较少。

4.1.1.2.加制氢联合装置产生的不凝气体进入催化装置脱硫，然后作为催化干气制氢单元的原料循环使用。

4.1.1.3.芳烃精制单元的加氢尾气经甲基二乙醇胺吸硫后，循环使用。甲基二乙醇胺溶液去溶剂再生单元再生，释放出的硫化氢气体进入硫磺回收装置。避免硫化氢气体对环境造成污染。

4.1.1.4.加制氢联合装置事故状态下的气体排放及安全阀等无组织排放，由新建的10000m³气柜储存回收。超量部分由高架火炬焚烧处理。

4.1.2.废水处理措施

4.1.2.1.公司内采取“清污分流”排水方案，装置区/中间罐区/ 厂区前15分钟污染雨水在79#井处阀门切换至污水处理。厂内废水分为生产废水、清净下水和厂区生活污水。生产废水（蒸汽系统排污水、装置区设备/地坪冲洗水、分析化验废水、装置区/中间罐区/ 厂区前15分钟污染雨水、事故污水）与厂区生活污水一同送往污水处理厂处理达标后，排放进青山污水处理厂处理。清净下水同厂区雨水经厂内雨水管网收集后由直接排出厂区。

4.1.2.2.加制氢联合装置生产废水主要为含硫的酸性水，这部分酸性水量约8t/h，通过管道送至酸性水汽提单元，汽提出其中的硫化氢组分，硫化氢至硫磺回收单元。汽提后的净化水排至污水处理场，进行生化处理。

4.1.2.3.催化干气制氢单元设有酸性水汽提塔，工艺冷凝液经汽提后送除氧器，作为锅炉给水重复利用，不外排；汽提气直接排入大气。

4.1.3.废渣处理措施

4.1.3.1.加制氢联合装置燃料使用的是催化干气，不存在废渣排放。4.1.3.2.工艺装置有计划地产生含有镍、钼、铜等贵金属的废催化剂需要送专业单位进行处理。

4.1.3.3.其中富含氧化锌、硫化锌的废脱硫剂，送催化剂厂回收利用。4.1.3.4.污水处理装置污泥压滤后，送专业单位处理。5.HSE设施的配备 5.1.降噪设施、措施

加制氢联合装置设备选型时，尽量选择噪声低、振动小的设备，同时利用地形、建构筑物布置等条件，对产生噪音的设备进行合理布置，防止噪声扩散；各部位连接牢固可靠，管道与强震动的设备连接时，采用柔性连接；对噪声较大的设备，如压缩机、转化炉、风机、泵等采取消声、隔声措施；对蒸汽放空、气体放空管线均设置消音器；个人配备必要的护听器。5.2.防护器具、安全设施

生产现场配置适量个人防护用具，如安全帽、护目镜、安全带、过滤式防毒面具、空气呼吸器及防护服等，在爆炸危险场所的工作人员配备防静电的工作服、鞋、手套；楼梯、平台（防滑钢板）、手扶栏杆、爬梯等应齐全并按要求涂安全色；根据各生产装置的毒物及腐蚀物料的分布及危害情况，设置安全淋浴/洗眼器。

毒气泄漏事故状态下，为保证员工辨别紧急疏散方向，在生产装置区可视性好的制高点，安装醒目的风向标，同时要保证风向标的白天和夜间的可视性；现场安设声音报警装置，确定报警音调与事故类别，并保证报警器在生产现场的音效功率。

四、存在的问题及措施

加制氢联合装置的投产涉及到设计、施工安装、设备制造、生产准备等方方面面。从装置试车准备方面看，预计可能存在一些问题，下面就可能存在的问题及采取的措施阐述如下： 1.1 缺少同类型装置的操作经验

20000m3/h及以上规模的制氢装置在国内已有多套，制氢原料有催化干气、焦化干气、天然气等多种，但我公司现参与催化干气制氢装置试车的人员均未有操作制氢装置的经验。

轻芳烃选择性加氢装置在国内也有多套，我公司的轻芳烃选择性加氢精制装置与此类似，但参与该装置试车的人员绝大部分没有该类装置的开车经验。

油品加氢改质装置是引进杜邦的专利技术，国内属第一次引进，无人参与过类似装置的开车。

生产准备部除了几个管理人员外，只有为数不多的几个人是从现有生产装置抽调出来的，其它为社会或学校的学徒工和学生，面对新装置，有一个熟悉掌握的过程。参与试车的人员虽曾派往山东东明倒班学习两个月，但离熟练操作的程度还较远，需加强试车培训，进一步了解大型化工厂的特点，较快掌握其各项要求，逐步积累一些基础经验，对处理现场突发问题特别是事故状态应进行必要模拟和演练，应进一步加强现场实战培训。1.2 设计、安装、施工可能存在影响试车的因素

一个大工程，在设计、安装、施工过程中，可能存在一些未检查到的问题，有些问题可能在试车过程中暴露出来。应对措施是抓好“三查四定”，试车过程中认真检查，出现问题立即处理。1.3 设备制造质量问题

整个现场设备除2台循环油泵从德国进口外，其他设备均由国内制造，由于时间短、任务重，设备制造质量可能存在问题，在试车过程中有些问题会暴露出来。应对措施是试车前认真检查，试车中注意观察异常现象，反复核对相关数据，做出正确判断。1.4 催化剂装填问题

加制氢联合装置固定床反应器多、催化剂品种多，且转化炉有88根转化管，装填质量要求高，因此要求请专业公司装填。

1.5 现场试车人员偏少，劳动强度较大。应对措施是加强培训，平稳操作，少出事故，必要时增加一些临时开车人员。

1.6 加制氢联合装置在整个试车过程中使用的高压瓦斯、脱盐水、工厂空气、仪表空气、还原氢气、蒸汽，与现有生产装置联系密切，因此不能影响现有装置的正常生产。

第四篇：制氢操作工(二)初级

初级一

填空题(A)1.｛KHD:基础理论知识,th=8｝具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔物 质）被称为（），被吸附的物质（一般为密度较小的气体或液体）称为（）。

答文:吸附质，吸附剂

2.｛KHD:基础理论知识,th=10｝吸附按其性质的不同可以分为四大类，即：（）（）（）和（）。

答文:化学吸附，活性吸附，毛细管凝缩，物理吸附

3.｛KHD:基础理论知识,th=13｝加氢反应的主要作用是把原料气中的复杂的（）通过加氢反应转化为简单的（）。答文:有机硫；无机硫

4.｛KHD:基础理论知识,th=17｝硫是制氢反应过程中转化催化剂的主要毒物，对制氢 反应过程中一系列催化剂都有毒害作用，反应气含（）以上的硫化氢就可能造 成转化催化剂的失活。答文:0.5ppm 5.｛KHD:基础理论知识,th=21｝蒸汽转化反应是体积（）的反应，（）压 力不利于转化反应进行，使转化率下降。（填增大/减小）答文:增大；增大

6.｛KHD:基础理论知识,th=22｝在相同的温度和压力下，氢气的密度较空气为（），较中压蒸汽（）（填大/小）。答文:小；小

7.｛KHD:基础理论知识,th=23｝加氢裂化低分气的组成含量最多的物质是（）。答文:氢气

8.｛KHD:基础理论知识,th=24｝油田气的组成中含量最多的物质是（）。答文:甲烷

9.｛KHD:基础理论知识,th=30｝空气中氧气占（）%，氮气占（）%。（按体 积计算）

答文:21；78 10.｛KHD:基础理论知识,th=32｝均匀作用于单位面积上的垂直力称（），习惯称（）。答文:压强；压力

11.｛KHD:基础理论知识,th=35｝１Ｐａ就是（）的力作用在（）面 积上所产生的力。

答文:１牛顿；１平方米

12.｛KHD:基础理论知识,th=37｝Ｃｏ—Ｍｏ触媒只有在（）态时才具有最高 加氢活性。答文:硫化

13.｛KHD:基础理论知识,th=38｝硫容与温度有关，提高温度（）提高硫容。答文:有利于

14.｛KHD:基础理论知识,th=39｝标准状态下的体积即是气体在一个（）和摄 氏零度时的体积。答文:大气压

15.｛KHD:基础理论知识,th=57｝压差变送器的作用：把节流装置前后压力差转换为（）信号或（）信号传到显示或调节仪表。答文:气压；电流

16.｛KHD:基础理论知识,th=58｝一种以单位时间内排出的流体的固定容积的数目作为 测量依据来计算流量的仪表称为（）式流量计。答文:容积

17.｛KHD:基础理论知识,th=59｝一种以测量流过流体的质量M为依据的流量计称为（）式流量计。

答文:质量

18.｛KHD:基础理论知识,th=61｝润滑是为减少设备的两个摩擦面对运动所产生的（），达到（）目的。答文:磨损；延长寿命

19.｛KHD:基础理论知识,th=66｝PSA单元中，分离系数越大，分离越（）。答文:容易

20.｛KHD:基础理论知识,th=67｝一般而言，变压吸附气体分离装置中的吸附剂分离系 数不宜小于（）。

答文:3 21.｛KHD:基础理论知识,th=68｝一般而言，吸附越容易解吸越（）。答文:困难

22.｛KHD:基础理论知识,th=71｝原料气温度越高，吸附剂的吸附量越小，吸附塔的处 理能力越（）。答文:低

23.｛KHD:基础理论知识,th=72｝解吸压力越（），吸附剂再生越彻底，吸附剂的 动态吸附量越大，吸附塔的处理能力越高。答文:低

24.｛KHD:基础理论知识,th=73｝原料气的压力越高，吸附剂的吸附量越大，吸附塔的 处理能力越（）。答文:高

25.｛KHD:基础理论知识,th=74｝要求的产品纯度越（），吸附剂的有效利用率 就越低，吸附塔的处理能力越低。答文:高

26.｛KHD:基础理论知识,th=76｝单位体积的物质所具有的质量称为该物质的（）。答文:密度

27.｛KHD:基础理论知识,th=77｝在蒸发操作中，为了使溶剂不断汽化，必须具备两个 条件，即必须持续的供给（），并必须不断的将汽化产生的蒸汽（）。

答文:热量；排除

28.｛KHD:基础理论知识,th=79｝化学平衡是暂时的，有条件的。当外界条件改变时，原平衡就会被（），在新的条件下又重新建立起新的（）。答文:破坏；平衡

29.｛KHD:基础理论知识,th=467｝把具有润滑性能的物质加到物体的摩擦面之间，以 达到降低摩擦和减少磨损的目的的做法，叫做（）。答文:润滑

30.｛KHD:基础理论知识,th=468｝压缩机的（）用以分离压缩机介质中 的液体等有害物质，以免杂质被气体带入下级气缸中。答文:气液分离器

31.｛KHD:基础理论知识,th=469｝为了保证安全生产，要求某些阀门在介质压力超过 规定数值时，能自动打开排泄介质，防止设备和管路破坏。压力正常后又能自动闭合，具有这种作用的阀门称为（）。

答文:安全阀

32.｛KHD:基础理论知识,th=471｝相对运动的部件由于摩擦而发生损坏的现象称为（）。

答文:磨损

33.｛KHD:基础理论知识,th=473｝每台加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有 效热负荷，简称（），单位为kw。

答文:热负荷

34.｛KHD:基础理论知识,th=475｝（）防止流体倒流。在流体发生倒流时，阀 自动关闭。答文:单向阀

35.｛KHD:基础理论知识,th=476｝（）是为了缓慢地除去炉墙在砌筑过程中所 积存的水分，并使耐火泥得到充分的烧结。答文:烘炉

36.｛KHD:基础理论知识,th=478｝单位时间内通过泵排出的液体量称为泵的（）。

答文:流量

37.｛KHD:基础理论知识,th=480｝（）是指借液体或气体质点互相变动位置的方 法将热量自空间的一部分传到其他部分。答文:对流传热

38.｛KHD:基础理论知识,th=481｝加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用 将（）发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。答文:燃烧器

39.｛KHD:基础理论知识,th=482｝对塔设备从不同角度进行分类。按操作压力分为（）、（）和（）。

答文:加压塔；常压塔；减压塔

40.｛KHD:基础理论知识,th=483｝炼油厂常用的板式塔的主要内部构件有：（）、各种液体和气体出入管、（）、挡板及过滤器等。答文:塔盘；除雾器

41.｛KHD:基础理论知识,th=484｝一般大塔（直径超过2米以上）的塔盘上液面梯度是 很大的，对传质很不利，所以为了减少液面梯度做了（）。答文:双溢流

42.｛KHD:基础理论知识,th=488｝空冷器是主要由（）、（）、（），构架及百叶窗等组成。答文:管束；管箱；风机

43.｛KHD:基础理论知识,th=489｝换热器的管箱有（）管箱和（）管箱 两种。

答文:盲板；封头型

44.｛KHD:基础理论知识,th=491｝废热锅炉的传热面积是指换热管束与锅炉给水实际 热交换的（）。其单位常用平方米（m2）表示。答文:表面积

45.｛KHD:基础理论知识,th=492｝单位时间内压缩机排出的气体，换算到最初吸入状 态下的气体体积量，称为压缩机的（），其单位为立方米/小时或立方米/分。答文:排气量

46.｛KHD:基础理论知识,th=493｝检查安全阀漏气的方法有（），（）。

答文:听声音；摸温度

47.｛KHD:基础理论知识,th=495｝塔盘不水平，造成塔盘上液层厚薄不均，使气液传 质不佳，一般要求水平误差不大于（）。答文:3mm 48.｛KHD:基础理论知识,th=497｝润滑油的主要质量指标有：（）、（）、（）、机械杂质、酸值、灰粉等。答文:黏度；凝固点；闪点

49.｛KHD:基础理论知识,th=498｝高位油箱它的高度以压缩机中心线到油箱底部距离 一般在（）以上。答文:6米

50.｛KHD:基础理论知识,th=500｝我制氢单元原料气压缩机的相对列曲拐错角是（）。

答文:180°

51.｛KHD:设备基本知识,th=502｝活塞在气缸中由一端止点移到另一端止点，所让出 来的空间叫气缸的（）。答文:工作容积

52.｛KHD:设备基本知识,th=503｝活塞在内外止点间移动的距离称为（）。答文:活塞行程

53.｛KHD:设备基本知识,th=504｝活塞可分为（）活塞和（）活塞。答文:筒形；鼓形

54.｛KHD:基础理论知识,th=506｝为了使冷却水套内不存气体，保证气缸水套内始终 充满冷却水，达到充分冷却的目的。所以冷却水采用（）。答文:底进上出

55.｛KHD:基础理论知识,th=507｝（）是原料气分配管系和转化气收集管系的 重要元件，对原料气的分配和转化、转化气的收集和外送起到承上启下的关键作用。答文:猪尾管

56.｛KHD:基础理论知识,th=510｝金属材料在外力作用下产生永久变形，但不会被破 坏的性能，叫做（）。

答文:塑性

57.｛KHD:基础理论知识,th=511｝金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为（）。答文:强度

58.｛KHD:基础理论知识,th=513｝金属材料在一定温度和长时间受力状态下，即使所 受应力小于其屈服强度，但随着时间的增长，也会慢慢地产生塑性变形，这种现象称为（）。

答文:蠕变

59.｛KHD:基础理论知识,th=514｝材料抵抗更硬物压入其表面的能力，称为（）。答文:硬度

60.｛KHD:基础理论知识,th=515｝金属和周围介质之间发生化学或电化学作用而引起 的破坏称为（）。

答文:腐蚀

61.｛KHD:基础理论知识,th=517｝常用的无损检测分为（）检测、（）检测、（）检测和（）检测

答文:射线透照；超声；磁粉；渗透

62.｛KHD:基础理论知识,th=519｝（）是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

答文:设计压力

63.｛KHD:基础理论知识,th=520｝（）是指在压力试验时，容器顶部的压力。答文:试验压力

64.｛KHD:基础理论知识,th=521｝（）是指容器在正常工作情况下，设定的 元件金属温度。答文:设计温度

65.｛KHD:基础理论知识,th=522｝（）是指在压力试验时，壳体的金属温度。

答文:试验温度

66.｛KHD:基础理论知识,th=523｝常见的容器封头有（）、（）、（）等。

答文:球形；椭圆形；碟形

67.｛KHD:基础理论知识,th=525｝换热管与管板的连接方式有（）、（）、（）三种方式。

答文:胀接；焊接；胀焊组合

68.｛KHD:基础理论知识,th=582｝目前，氢气的工业制法主要有电解法、（）、煤制氢等工艺方法。答文:烃类水蒸气转化法

69.｛KHD:基础理论知识,th=583｝制氢装置回收的冷凝水因含有一定量的（）而被称为酸性水。答文:二氧化碳

70.｛KHD:基础理论知识,th=584｝本装置转化进料控制水碳比为（）。

答文:3.2 71.｛KHD:基础理论知识,th=585｝正常生产过程中转化炉出口转化气的温度控制为（）℃。答文:820 72.｛KHD:基础理论知识,th=590｝炉管上下尾管煨成“猪尾状”，主要目的是补偿炉 管与集合管受热后的（）。答文:热膨胀

73.｛KHD:基础理论知识,th=591｝（）的作用是显示容器内液体变化的真 实液位的情况。

答文:液位计

74.｛KHD:基础理论知识,th=592｝富胺液是经过吸收了（）气体等待再生的 溶液。答文:硫化氢

75.｛KHD:基础理论知识,th=595｝辐射室主要由炉管、炉膛、炉墙、（）组成。

答文:火嘴

76.｛KHD:基础理论知识,th=637｝溶剂脱硫部分所用的脱硫物质为（）溶液。（填名称）答文:甲基二乙醇胺

77.｛KHD:基础理论知识,th=639｝目前，氢气的工业制法主要有电解法、（）、煤制氢等工艺方法。

答文:烃类水蒸汽转化法

78.｛KHD:基础理论知识,th=640｝转化炉余热锅炉由（）、（）、（）和蒸发段组成。

答文:水保护段；原料气预热段；过热段

79.｛KHD:基础理论知识,th=641｝制氢装置的三套传质设备是（）、（）和（）。

答文:加氢干气脱硫塔；加氢低分气脱硫塔；酸性水汽提塔

80.｛KHD:基础理论知识,th=642｝根据工艺要求，调节加热炉火嘴，使炉膛温度及炉 出口温度在规定范围内。火焰以（）、（）为原则。答文:多火嘴；齐火苗

81.｛KHD:基础理论知识,th=643｝变换气中含有的过剩蒸汽由于操作压力的提高，（）也随之提高，其（）温度也升高，从而提高了蒸汽作为加热热源的 可能性。

答文:水蒸气分压，露点

82.｛KHD:基础理论知识,th=644｝一般情况下，在保证产品质量要求的前提下，能达 到的空速越（），催化剂的性能越好，生产能力越大。

答文:大

83.｛KHD:基础理论知识,th=645｝在变换反应部分，工艺气体中的水蒸气含量（），无论从反应平衡和反应速度来讲，都有利于CO的变换，提高变换率。（增多/减 少）答文:增多

84.｛KHD:基础理论知识,th=679｝余热锅炉给水要求控制PH值（25℃）在（）范围之内。答文:8.5-9.2 85.｛KHD:基础理论知识,th=680｝余热锅炉给水要求控制溶解痒含量为小于（）微克/升。答文:15 86.｛KHD:工艺基本知识,th=899｝更换的催化剂装填完毕后，及时加封头盖，充氮气 至微正压，防止（）进入系统。

答文:空气

87.｛KHD:事故判断处理及应变能力,th=904｝当事故发生后，要准确判断事故发生原 因，并立即报告（）及厂调度。答文:车间

88.｛KHD:事故判断处理及应变能力,th=905｝装置系统发生故障或泄漏着火时，转化 炉能维持就不停汽，采取（）、（）的办法处理。

答文:低处理量；局部降压放空

89.｛KHD:工艺基本知识,th=906｝紧急停工、转化炉熄火，入炉蒸汽一定要在转化催 化剂的（）温度以上切除。

答文:水解

90.｛KHD:事故判断处理及应变能力,th=907｝脱硫系统（原料气压缩机出口至转化入 口前）泄漏时，停止进原料，切除（）系统，停止向外供氢。答文:脱硫

91.｛KHD:工艺基本知识,th=908｝停工时，PSA单元也可按紧急停车处理，停车后，注 意保持PSA系统的（）。答文:密闭

92.｛KHD:事故判断处理及应变能力,th=912｝停仪表风时，（）处于全开，（）处于全关状态。答文:风关阀；风开阀

93.｛KHD:工艺基本知识,th=914｝生产中发现R-1204出口氯含量超标，应立即停车进 行脱氯剂更换，防止造成（）氯中毒。

答文:转化催化剂

94.｛KHD:基础理论知识,th=918｝锅炉严重缺水是指汽包内完全没有液位，即（）。

答文:干锅

95.｛KHD:设备基本知识,th=927｝原料气压缩机主电机的额定工作电流是（）A，功率是（）kw。

答文:133.6；1200 96.｛KHD:设备基本知识,th=938｝低分气脱硫塔属于（）塔。

答文:填料

97.｛KHD:工艺基本知识,th=944｝带先关后开原料气功能的水碳比控制系统关的阀（），（）；关到原阀位开度的（）。答文:FV-1104;FV-1201;2/3 98.｛KHD:工艺基本知识,th=950｝正常运行时，转化入口压力在（）MPa左右，转化出口压力在（）MPa左右。

答文:2.8；2.45 99.｛KHD:工艺基本知识,th=951｝C-1101入口原料气的温度应比溶液进塔温度（）。答文:低

100.｛KHD:设备基本知识,th=961｝单位时间内原动机传递到泵主轴上的功称为（）。答文:轴功率

101.｛KHD:设备基本知识,th=968｝解吸气压缩机的型号是（）。答文:LG70/6 102.｛KHD:设备基本知识,th=969｝原料气压缩机的曲轴转数为（）r/min。答文:333 103.｛KHD:设备基本知识,th=976｝解吸气压缩机集油器上调节阀属于（）调 节阀。

答文:薄膜

104.｛KHD:设备基本知识,th=977｝解吸气压缩机密封气的压力是（）和（）使密封气消耗量减到最小限度。答文:压差控制器；气动薄膜调节阀

105.｛KHD:设备基本知识,th=987｝解吸气压缩机一级排气温度H：（）℃，H H:（）℃。

答文:105；125 106.｛KHD:设备基本知识,th=988｝解吸气压缩机推力轴承温度H：（）℃，HH ：（）℃。答文:70；80 107.｛KHD:设备基本知识,th=989｝解吸气压缩机润滑油总管压力允许开车（）MPa，联锁停车（）MPa。

答文:0.30；0.15 108.｛KHD:设备基本知识,th=990｝解吸气压缩机启动，通知控制ESD将控制阀（）改手动，由中控室手动调节（），此时将解吸气入口阀 门打开，将介质引入压缩机机体。

答文:PV-1800;旁路控制阀PV-1800 109.｛KHD:设备基本知识,th=991｝轴头泵装在增速箱（）上，属（），由齿轮轴驱动。答文:齿轮箱；齿轮泵

选择题(A)1.｛KHD:基础理论知识,th=141｝由于分子的运动将热能从流体的一部分传递另一部 分的传热方式是（）传热。

A、传导 B、对流 C、辐射 答文:B 2.｛KHD:基础理论知识,th=142｝液体的表面和内部同时汽化的现象叫（）。A、蒸发 B、挥发 C、汽水共沸 D、沸腾 答文:D 3.｛KHD:基础理论知识,th=143｝为了防止（）现象的产生，在离心泵启动前必 须向泵内灌满液体。A、气蚀 B、气缚 答文:B 4.｛KHD:基础理论知识,th=144｝衡量催化剂性能标志的活性通常用原料的（）来表示。

A、选择性 B、转化率 C、产率 D机械强度

答文:B 5.｛KHD:基础理论知识,th=225｝正常生产时，原料气压缩机（K-1201）出口压力控 制在（）MPa。

A、2.1 B、3.2 C、4.8 答文:B 6.｛KHD:基础理论知识,th=526｝备用机泵盘车应为（）。A、180℃ B、360℃ C、不少于一圈半 答文:A 7.｛KHD:基础理论知识,th=527｝离心泵叶轮切小后，泵的流量（）。A、增大 B、变小 C、不变

答文:B 8.｛KHD:基础理论知识,th=528｝离心泵的流量增大后，会使（）增大。A、功率 B、压力 C、扬程 答文:A 9.｛KHD:基础理论知识,th=533｝当入口流量不变时，离心泵发生（）现象时，泵的流量、扬程、效率均下降。A、抽空 B、汽蚀 C、喘振 答文:B 10.｛KHD:基础理论知识,th=534｝制氢装置中变反应器（R-1203）的主体材质是（）。

A、16MnR B、20R C、15CrMoR 答文:C 11.｛KHD:基础理论知识,th=535｝制氢装置中的酸性水汽提塔（C-1201）的主体材质 是（）。

A、16MnR B、0Cr18Ni10Ti C、15CrMoR 答文:B 12.｛KHD:设备基本知识,th=568｝加氢干气脱硫塔有（）层塔板。A、20 B、24 C、34 答文:B 13.｛KHD:基础理论知识,th=743｝转化催化剂的主要成分是（）。A、Ni B、NiO C、Al 答文:B 14.｛KHD:基础理论知识,th=744｝由于中毒作用通常仅发生在催化活性物质表面上，所以微量毒物就会引起催化剂（）。A、失活 B、活性下降 C、中毒 答文:B 15.｛KHD:基础理论知识,th=745｝转化、中变气体的露点温度是指工艺气体中的水蒸 气（）。

A、冷凝成水的温度 B、在其压力的饱和温度 C、在其分压下的饱和温度 答文:C 16.｛KHD:基础理论知识,th=746｝转化炉炉膛最高温度指标是根据（）来确定的。A、转化率需要 B、热负荷 C、炉管材质要求等 答文:C 17.｛KHD:基础理论知识,th=747｝水蒸气的存在可以防止中变催化剂的过度（）。A、钝化 B、还原 C、氧化

答文:B 18.｛KHD:基础理论知识,th=748｝单向阀在泵出口中的作用是（）。A、防止超压 B、调节流量 C、防止液体倒流 答文:C 19.｛KHD:基础理论知识,th=749｝临氢系统使用氮气置换，规定含氧量（）为合格。

A、＜0.3% B、＜0.5% C、＜0.7% 答文:B 20.｛KHD:基础理论知识,th=750｝氢气的自燃点是（）℃。A、560 B、570 C、580 答文:B 21.｛KHD:基础理论知识,th=751｝一般情况下()温度则反应速度加快。A、提高 B、降低 C、选择适中的 答文:A 22.｛KHD:基础理论知识,th=753｝单位堆积体积的物质所具有的质量数称为该物质的（）。

A、颗粒密度 B、堆积密度 C、真堆度 答文:B 23.｛KHD:基础理论知识,th=754｝从安全的角度考虑，加热炉的燃料油（气）系统，调节阀作用方式应选用（）。A、气开式调节阀 B、气关式调节阀 答文:A 24.｛KHD:基础理论知识,th=755｝锅炉的给水，调节阀作用方式应选用（）。A、气开式调节阀 B、气关式调节阀 答文:B 25.｛KHD:基础理论知识,th=756｝转化炉的温度控制属复杂调节系统，它的调节是（）。

A、串级调节 B、分程调节 C、三冲量调节

答文:A 26.｛KHD:基础理论知识,th=757｝在设备的管件里，能改变管路方向的管件称为（）。

A、大小头 B、管帽 C、弯头 答文:C 27.｛KHD:基础理论知识,th=758｝炉子烟囱挡板开大将直接引起（）。A、炉子排烟温度下降 B、炉子热效率增加 C、烟气中残氧含量增加 答文:C 28.｛KHD:基础理论知识,th=759｝润滑油的温度升高，黏度（），温度降低，黏度（）。

A、增加 B、不变 C、减小 答文:C；A 29.｛KHD:基础理论知识,th=760｝1千卡等于（）焦耳。A、31867 B、41867 C、51867 答文:B 30.｛KHD:基础理论知识,th=761｝以周围大气压力为零点起算的压力称为（）。A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 答文:B 31.｛KHD:基础理论知识,th=762｝单位（）的液体通过泵后获得的能量称为离心泵 的扬程。

A、体积 B、长度 C、重量

答文:C 32.｛KHD:基础理论知识,th=763｝中石化总公司规定循环水浊度指标是（）。A、5ppm B、10ppm C、15ppm 答文:B 33.｛KHD:基础理论知识,th=764｝加热炉点火前，炉膛分析可燃物浓度（）时，方 可点火。

A、＜0.5% B、＜1% C、＜1.5% 答文:A 34.｛KHD:基础理论知识,th=765｝一般加热炉中（）是热损失最大的一部分。A、散热 B、排烟

答文:B 35.｛KHD:基础理论知识,th=766｝压力为3.5MPa，温度为420℃的中压蒸汽属于（）。

A、饱和蒸汽 B、过热蒸汽

答文:B 36.｛KHD:基础理论知识,th=767｝钴-钼加氢反应是（）相催化反应。A、固-固 B、气-固 C、液-固 答文:B 37.｛KHD:基础理论知识,th=770｝转化炉对流段的传热，包括（）传热。A、对流传热和导热 B、辐射、对流 C、对流

答文:A 38.｛KHD:基础理论知识,th=771｝以弹性元件受压后所产生的弹性变形为测量基础的 压力计称为（）。

A、U型压力计 B、电气式压力计 C、弹性式压力计 答文:C 39.｛KHD:基础理论知识,th=774｝目前国内的绝大部分制氢装置采用的均为（）制 氢工艺。

A、电解法 B、烃类水蒸汽转化法 C、煤制氢

答文:B 40.｛KHD:基础理论知识,th=775｝加氢反应从热力学角度来看属于（）反应。A、放热 B、吸热 答文:A 41.｛KHD:基础理论知识,th=776｝溶剂脱硫部分所用的脱硫物质（MDEA溶液）的浓度 为（）。

A、20% B、25% C、30% 答文:B 42.｛KHD:基础理论知识,th=777｝本装置产品为（）纯度的工业氢气。A、90% B、99% C、99.9％以上 答文:C 43.｛KHD:基础理论知识,th=779｝吸附时间的调整原则是：流量越大则吸附时间就应（）。

A、越短 B、越长 C、保持不变 答文:A 44.｛KHD:基础理论知识,th=780｝加氢反应器有（）个床层。A、1 B、2 C、3 D、4 答文:C 45.｛KHD:基础理论知识,th=781｝脱氯反应器有（）个床层。A、1 B、2 C、3 D、4 答文:A 46.｛KHD:基础理论知识,th=782｝脱硫反应器有（）个床层。A、1 B、2 C、3 D、4 答文:B 47.｛KHD:基础理论知识,th=783｝加氢裂化低分气脱硫塔属于（）塔。A、板式 B、填料 C、分馏 答文:B 48.｛KHD:基础理论知识,th=784｝正常状况下中变反应器入口在（）℃左右。A、300-320 B、340-360 C、380-400 答文:B 49.｛KHD:基础理论知识,th=785｝除氧器的正常工作温度为（）℃。A、100 B、104 C、110 答文:B 50.｛KHD:基础理论知识,th=786｝进装置燃料气加热器是用（）给瓦斯加热的。A、0.3MPa蒸汽 B、0.8MPa蒸汽 C、3.5MPa蒸汽

答文:B 51.｛KHD:基础理论知识,th=797｝（）温度有利于提高MDEA溶液的脱硫效果。A、升高 B、降低 答文:B 52.｛KHD:基础理论知识,th=799｝一般来讲，气体的溶液吸收均为（）过程。A、吸热 B、放热 答文:B 53.｛KHD:基础理论知识,th=800｝用来对MDEA贫液过滤器进行反向清洗的介质是（）。

A、氮气 B、压缩空气 C、0.8MPs蒸汽

答文:C 54.｛KHD:基础理论知识,th=801｝理论上，要脱出10分子的HCl就必须消耗（）分子 的CaO。A、5 B、10 C、15 答文:A 55.｛KHD:基础理论知识,th=802｝中变催化剂活性组分的钝化状态是（）。A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、FeO 答文:B 56.｛KHD:基础理论知识,th=803｝铁锈的主要成分是（）。A、Fe3O4 B、Fe2O3 C、FeO 答文:B 57.｛KHD:基础理论知识,th=808｝对中变反应基本不产生影响的条件是（）。A、温度 B、压力 C、水气比

答文:B 58.｛KHD:基础理论知识,th=812｝原料气压缩机的二回一手阀的主要作用是（）。A、控制系统压力 B、压缩机起机卸荷用 C、调节压缩机入口温度 答文:B 59.｛KHD:基础理论知识,th=813｝引起净化系统的腐蚀有多种，如D-1206的腐蚀属于（）腐蚀。

A、酸性 B、碱性 C、两性 答文:A 60.｛KHD:基础理论知识,th=814｝造成溶液污染的因素很多，但最容易造成污染的是（）。

A、铁离子含量高 B、悬浮物增多 C、油污带入 答文:A

判断题(A)1.｛KHD:基础理论知识,th=42｝热量总是从温度+较高的物体传到温度较低的物体，或从物体的高温部分传到物体的低温部分。（）答文:对

2.｛KHD:基础理论知识,th=43｝催化剂在化学反应前后，其自身的质量和化学性质不 会发生改变。（）

答文:对

3.｛KHD:基础理论知识,th=44｝水（蒸汽）的存在对氧化锌脱硫反应没有太大的影响，因此严格控制原料气中的水份含量是没有必要的。（）答文:错

4.｛KHD:基础理论知识,th=45｝操作压力为２.１ＭＰａ的容器为低压容器。（）答文:错

5.｛KHD:基础理论知识,th=46｝转化催化剂中加入Ｋ２Ｏ组分的目的是为了改善催化 剂的抗积碳能力。（）答文:对

6.｛KHD:基础理论知识,th=47｝硫容就是每单位质量的脱硫剂所能吸收的硫的质量。（）答文:对 7.｛KHD:基础理论知识,th=48｝穿透硫容是指在一定的条件下，脱硫剂在确保工艺净 化度指标时所能吸收的硫重量。（）

答文:对

8.｛KHD:基础理论知识,th=49｝水碳比升高可以防止转化催化剂钝化。（）答文:错

9.｛KHD:基础理论知识,th=50｝中变催化剂的主要成分是Ｆｅ２Ｏ３。（）答文:对

10.｛KHD:基础理论知识,th=51｝由于转化反应是吸热反应，提高温度可以加快反应速 度，且有利于反应平衡向生成物方向移动，所以只要满足材质的要求可以最大限度地提 高转化出口温度。（）

答文:错

11.｛KHD:基础理论知识,th=52｝由吸附剂对水的吸附特性可知，吸附剂极易溶于水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水后，对其它分子的吸附能力下降，所以原料气必须严格 脱水。

答文:对

12.｛KHD:基础理论知识,th=53｝ＰＳＡ单元进料中氢的含量的增减对产氢量和氢回收 率均不产生影响。答文:错

13.｛KHD:基础理论知识,th=54｝本装置采用的变压吸附属于物理吸附。（）答文:对

14.｛KHD:基础理论知识,th=55｝每个吸附塔在一定的产品规格要求和一定量吸附剂的 条件下，吸附剂对杂志的允许吸附量是一定的。（）答文:对

15.｛KHD:基础理论知识,th=56｝未经脱氧处理的水中总溶解着一部分氧气。含氧的水 进入锅炉系统后，水中溶解的氧气在沸腾的状态下，会严重腐蚀锅炉系统，影响锅炉系 统使用寿命。

答文:对

16.｛KHD:基础理论知识,th=419｝转化管是原料气分配管系和转化气收集管系的重要 元件，对原料气的分配和转化、转化气的收集和外送起到承上启下的关键作用。（）

答文:错

17.｛KHD:基础理论知识,th=420｝如果离心泵开泵前不灌泵，泵内可能存有气体，由 于气体的重度小，因此造成泵的吸入压力和排出压力都很低，气体就不易排出，液体就 无法进入泵内。所以，离心泵开泵前必须灌泵，使泵内充满液体，避免抽空。（）答文:对

18.｛KHD:基础理论知识,th=421｝离心泵润滑部位主要是轴承箱内轴和轴承。（）答文:对

19.｛KHD:基础理论知识,th=422｝高位油箱它的高度以压缩机中心线到油箱底部距离 一般为7米以上。（）

答文:错

20.｛KHD:基础理论知识,th=423｝十字头连接活塞杆和连杆部位，它在机体导轨里作 往复运动，并将连杆的动力传给活塞部件，将连杆的回转运动化为活塞杆的往复直线运 动。（）答文:对

21.｛KHD:基础理论知识,th=424｝当液体进入气缸后没有于液体不可压缩，就会发生 液击，液体被活塞推动，会对气缸剧烈的冲击，严重时会损坏气缸盖和连杆，发生严重 事故，所以要严禁带液。（）答文:对

22.｛KHD:基础理论知识,th=425｝离心泵的扬程和升扬高度是两个不同的概念，只有 在泵的出口管径和进出口容器都处在1个大气压时，它们在数值上相等。（）答文:错

23.｛KHD:基础理论知识,th=426｝齿轮泵的结构简单、工作可靠、扬程高而且流量大，可用于输送粘稠液体以及管状物。（）答文:错

24.｛KHD:基础理论知识,th=427｝气体引风机在输送气体时，其压缩比为：入口压强 与出口压强之比。（）

答文:错

25.｛KHD:基础理论知识,th=428｝润滑油的主要作用有润滑、密封、冷却、携带、防 腐。（）答文:对

26.｛KHD:基础理论知识,th=429｝在石油化工生产中，工艺控制量的方法常用风关和 风开的两种控制阀，这主要是从安全角度来考虑的。（）

答文:对

27.｛KHD:基础理论知识,th=430｝离心泵流量的大小主要与离心泵的结构有关，流量 与叶轮的直径成反比，而与叶轮的转速成正比。（）答文:错

28.｛KHD:基础理论知识,th=431｝孔流量计的最大缺点是测量范围小。（）答文:错

29.｛KHD:基础理论知识,th=432｝加热炉的对流室是指在加热炉内，主要靠对流作用 将燃烧器发出的热量传给对流盘管内油品的那一部分空间。（）答文:对

30.｛KHD:基础理论知识,th=433｝热电偶、热电阻、玻璃温度计、热辐射高温计都是 测量温度的一次元件。（）答文:错

31.｛KHD:基础理论知识,th=434｝一只完全的热电偶其结构应由热电极、绝缘子、接 线盒组成。（）答文:对

32.｛KHD:基础理论知识,th=604｝制氢装置所产的氢气全部来自转化反应。（）答文:错

33.｛KHD:基础理论知识,th=605｝制氢的工序可概括为：原料精制、转化、变换、净 化（PSA）四个单元。（）答文:对

34.｛KHD:基础理论知识,th=606｝进入检修、施工现场必须戴安全帽，进入生产现场 就没有必要戴安全帽。（）答文:错 35.｛KHD:基础理论知识,th=607｝在原料气中氢含量不变且处理量也不变的情况下，氢回收率低，主要原因是吸附时间过短。（）

答文:对

36.｛KHD:基础理论知识,th=608｝比例调节是根据偏差的大小动作的。（）答文:对

37.｛KHD:基础理论知识,th=609｝转化炉的火苗扑炉管的最主要原因是炉膛负压过大 或过小引起的。（）答文:错

38.｛KHD:基础理论知识,th=610｝装置停工已全部进行置换，拆下人孔，即可进入炉 子检修。（）

答文:错

39.｛KHD:基础理论知识,th=611｝提高变换反应的水汽比，有利于平衡向降低CO的方 向移动。（）答文:对

40.｛KHD:基础理论知识,th=612｝中变催化剂还原时配入蒸汽，主要是为了加快还原 反应速度。（）

答文:错

41.｛KHD:基础理论知识,th=613｝一氧化碳是制氢生产中所有有毒气体中最危险的一 种。（）答文:对

42.｛KHD:基础理论知识,th=614｝在生产过程中，由于各种原因引起的火灾，造成人 员伤亡或物资财产损失的事故称为火灾事故。（）答文:对

43.｛KHD:基础理论知识,th=615｝在生产过程中，由于各种原因引起的爆炸，并造成 人员伤亡或物资财产损失的事故称为爆炸事故。（）答文:对

44.｛KHD:基础理论知识,th=616｝使用电器设备，主要的危险就是发生电击或电伤。（）答文:对

45.｛KHD:基础理论知识,th=617｝氧化锌吸收硫化氢的过程是一种催化过程。（）答文:错

46.｛KHD:基础理论知识,th=618｝选用压力表时，被测压力值应选在高于压力表量程 的三分之二。（）答文:错

47.｛KHD:基础理论知识,th=619｝加热炉长明灯的作用是当事故发生造成灭火后，方 便重新点火。（）答文:错

48.｛KHD:基础理论知识,th=620｝转化催化剂造成高温氧化，在还原时温度必须高于 氧化温度才能使催化剂获得原来的活性。（）答文:对

49.｛KHD:基础理论知识,th=621｝生温和减压有利于解吸过程。（）答文:对

50.｛KHD:基础理论知识,th=622｝电气着火时应首先切断电源。（）答文:对

51.｛KHD:基础理论知识,th=623｝汽包（D-3101）内加药的主要目的是防止汽包结垢。（）答文:对

52.｛KHD:基础理论知识,th=624｝单位时间内通过管道任一截面的流体体积叫体积流 量。（）答文:对

53.｛KHD:基础理论知识,th=634｝水中含有水垢生成物的含量，即含有钙、镁化合物 的数量多少，称为水的硬度。（）答文:对

54.｛KHD:基础理论知识,th=837｝电气着火时应首先切断电源。（）答文:对

55.｛KHD:基础理论知识,th=838｝升温、减压有利于解吸过程的进行。（）答文:对

56.｛KHD:基础理论知识,th=845｝往复式压缩机的气阀一般是上进下出。（）答文:对

简答题(A)1.｛KHD:基础理论知识,th=244｝根据燃烧的三要素，灭火通常分哪几种方法？ 答文:隔离法：把已燃物料与未燃物料隔离开； 抑制法：隔绝空气，令火自灭； 冷却法：使燃烧的物料降温至燃点以下。2.｛KHD:基础理论知识,th=287｝什么是催化剂？

答文:所谓催化剂就是能改变化学反应速度，并且它本身在反应前后数量以及化 学性质均不发生变化的特殊物质。

3.｛KHD:基础理论知识,th=289｝催化剂为什么能改变化学反应速度？

答文:催化剂之所以能改变化学反应速度，是因为催化剂参与了化学反应过程，改变了化学反应机理，改变了反应的活化能。

4.｛KHD:基础理论知识,th=293｝什么是催化剂的选择性？

答文:对同一催化反应系统在相同条件下，相同的反应均可能同时发生多个反应，即有生成目的产物的主反应，又有非目的产物的副反应。每消耗一定量的反应物生产 目的产物占所消耗反应物的百分比，称为该催化剂对反应的选择性。5.｛KHD:基础理论知识,th=295｝什么是催化剂的寿命？

答文:催化剂的寿命，即催化剂的有效使用时间，以在经济效益允许的范围内，生产每单位产品所耗催化剂的重量来表示。

6.｛KHD:基础理论知识,th=297｝多组分固体催化剂的组分按其功能可以分为哪三类 ？

答文:（1）活性组分；（2）助催化剂

（3）载体

7.｛KHD:基础理论知识,th=300｝什么是催化剂的比表面积？ 答文:催化剂的比表面积是指每克催化剂的表面积，用m2/g来表示.8.｛KHD:基础理论知识,th=304｝多相催化反应控制步骤分哪几种情况？ 答文:（1）外扩散控制

（2）内扩散控制

（3）动力学控制（表面过程控制）

9.｛KHD:基础理论知识,th=307｝什么是平衡常数？

答文:处于化学平衡状态的体系中，产物的浓度的乘积和反应物浓度的乘积之比 值称为平衡常数，通常用K来表示。

10.｛KHD:基础理论知识,th=310｝炼油生产装置中常用的液位测量仪表有哪几种？ 答文:（1）玻璃液位计；（2）浮力式液位计；

（3）差压式液位计。

11.｛KHD:基础理论知识,th=314｝ppm、ppb是什么代号？什么意思？ 答文:均是浓度单位代号，ppm是百万分之一，ppb是十亿分之一。

12.｛KHD:基础理论知识,th=316｝适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些？ 答文:适用于蒸汽转化的烃类原料大体分为气态烃和液态烃。13.｛KHD:基础理论知识,th=320｝什么叫硫容？

答文:硫容就是每单位重量的脱硫剂所能吸收的硫的重量，这叫重量硫容。或者

用单位体积新鲜脱硫剂吸收硫的重量来表示硫容，称体积硫容。一般常用重量硫容来表 示。

14.｛KHD:基础理论知识,th=325｝提高加氢反应器的温度对加氢催化剂的活性和寿命 有何影响？

答文:提高反应温度后，催化剂加氢的活性提高，有利于硫化物的加热分解，但 是，提高温度时催化剂结炭的倾向增加，催化剂因积碳而缩短了使用周期。

15.｛KHD:基础理论知识,th=326｝转化催化剂的活性组分是什么？以什么形态提供？ 答文:目前，国内外已工业化的转化催化剂，均以金属镍作为活性组分。大部分 的转化催化剂的活性组分金属镍是以氧化态提供的.16.｛KHD:基础理论知识,th=327｝转化反应的主要反应形式是什么？ 答文:一般来说，甲烷的蒸汽转化反应式如下： CH4+H2O→CO+3H2 CO+H2O→CO2+H2 17.｛KHD:基础理论知识,th=332｝水碳比怎样影响转化操作？

答文:（1）水碳比升高可以防止转化催化剂结炭；可以使尾气中的甲烷的平衡浓 度降低；可满足变换反应对水蒸气的要求。（2）水碳比过大时，装置的能耗将上升。

18.｛KHD:基础理论知识,th=333｝空速对转化操作有何影响？

答文:转化碳空速一般为500-20**/h，对制氢一般取下限。当转化催化剂活性不 好时，提高空速会使残余甲烷量上升。空速过低时，将会产生进料分配不均的问题，炉 温分布也不好调节。

19.｛KHD:基础理论知识,th=336｝转化催化剂都有哪些积碳反应？ 答文:CH4→C+2H2（甲烷裂解）2CO→C+CO2（一氧化碳歧化）

（CH2）n→C+nH2（高级烃裂解聚合）

20.｛KHD:基础理论知识,th=337｝何为转化催化剂的毒物？ 答文:转化催化剂的毒物主要有：硫、率、砷以及铅、铜金属等。天然气蒸汽转 化由于组分较轻，故催化剂的毒物主要是硫

21.｛KHD:基础理论知识,th=338｝转化催化剂硫中毒有何现象？

答文:催化剂活性下降，上部温度上升，出口甲烷含量偏高，严重时炉管上部出 现花斑，并逐渐向下扩展。

22.｛KHD:基础理论知识,th=339｝转化催化剂轻微硫中毒应如何处理？ 答文:轻微硫中毒，可以改换干净的原料在高水碳比下运行使催化剂恢复活性。也可以切除原料，改为还原操作条件，使催化剂逐渐放硫，以恢复活性。23.｛KHD:基础理论知识,th=341｝二次燃烧对转化炉有什么影响？ 答文:它会使转化炉温度难以控制，并且有在某处爆炸的危险。

24.｛KHD:基础理论知识,th=343｝转化催化剂的还原介质有哪些？

答文:转化催化剂常用的还原介质有工业氢气、氨合成气、氨裂解气、重整氢及 其它富氢气等。这些还原性气体配入一定量的水蒸气作为催化剂的还原介质。25.｛KHD:基础理论知识,th=344｝影响转化催化剂还原的因素有哪些？

答文:还原温度、氢空速、还原介质中的氢浓度、还原时间以及水氢比的大小。

26.｛KHD:基础理论知识,th=347｝转化催化剂入口段高温氧化对正常生产有什么危害 ？

答文:当蒸汽转化催化剂入口段高温氧化时，其转化活性下降，使得烃类组分穿 透到下段催化剂，可能造成下段催化剂因严重积碳而被破碎.27.｛KHD:基础理论知识,th=348｝正确装填催化剂的目的是什么？

答文:目的是要保证工艺气流均匀地分配到全部转化炉炉管中去，而且在每根炉 管中都无堵塞或架空现象，要求炉管压降偏差不大于5%。

28.｛KHD:基础理论知识,th=351｝炉管床层的阻力降的偏差为什么越小越好？ 答文:各管阻力降越接近平均值，则偏差越小，各管进料气流就越均匀，这样，就能充分发挥全炉催化剂的效能，从而延长催化剂的寿命和转化炉的运转周期。29.｛KHD:基础理论知识,th=353｝写出转化催化剂还原的反应方程式。答文:NiO+H2=Ni+H2O 30.｛KHD:基础理论知识,th=355｝正常生产时，转化是怎样进行提量和降量的？ 答文:提量时，原料气要稳步提高，严防脉冲进料，以及负荷不均，每次先提蒸 汽量，再提原料气量，并标定水碳比。降量时先降原料气量，再降蒸汽量。31.｛KHD:基础理论知识,th=357｝中变催化剂一般采用什么作为其主剂、助剂？ 答文:国内外一直采用的中温变换催化剂为铁铬系催化剂，该催化剂以四氧化三 铁为活性组分，以三氧化二铬为助剂。

32.｛KHD:基础理论知识,th=358｝氧化钾在中变催化剂中有什么作用？ 答文:在催化剂中加入一定量的氧化钾，可以提高催化剂活性，对其耐热性和强 度也是有利的。

33.｛KHD:基础理论知识,th=359｝温度对中变催化剂活性有何影响？ 答文:中变催化剂的活性是指运转过程中稳定的活性，即活性的下降速度越慢越 好。温度对活性下降的影响很大，随着使用时间延长，活性衰退，可以通过提高温度弥 补活性的衰退。

34.｛KHD:基础理论知识,th=362｝什么是PSA的氢气回收率？

答文:是指从变压吸附装置获得的被回收氢组分的绝对量占进入变压吸附装置的 原料气中氢组分绝对量的百分比。35.｛KHD:基础理论知识,th=364｝怎样延长吸附剂的寿命？ 答文:（1）防止吸附器的压力发生快速变化。

（2）进料要严格脱水。

（3）进料气中含有高的杂质浓度时，应缩短吸附时间，防止杂质超载。（4）保证进料温度在要求的范围之内。

36.｛KHD:基础理论知识,th=365｝PSA进料中为什么要充分脱水？

答文:吸附剂极易溶于水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其他分子的 吸附能力下降，损坏吸附剂。

37.｛KHD:基础理论知识,th=366｝怎样防止PSA进料带水？

答文:通常在进料线上增设进料气水分离器，并将水分离罐后的PSA进料线全部进 行伴热。

38.｛KHD:基础理论知识,th=368｝什么是PSA杂质超载？有哪些危害？ 答文:在一定的工艺条件下，每个循环中被吸附剂的杂质量超出最大设计允许量 时称为杂质超载。杂质超载的发生不仅使产品纯度下降，而且还损害吸附剂。39.｛KHD:基础理论知识,th=373｝什么是硬水？

答文:未经化学处理的水中含有钙、镁等盐类超标的水称为硬水。40.｛KHD:基础理论知识,th=374｝什么是软水？什么是除盐水？ 答文:经过化学处理去除钙、镁离子的水称为软水。各种离子全部被除去的水称为除盐水。

41.｛KHD:基础理论知识,th=376｝什么叫并汽？

答文:将温度和压力均符合规定的蒸汽送入管网的过程，称为并汽或并炉。42.｛KHD:基础理论知识,th=380｝在什么情况下容易出现虚假液位？ 答文:在负荷突然变化时，汽压也相应变化，这时可能出现虚假液位。43.｛KHD:基础理论知识,th=382｝锅炉和压力表之间为什么要装存水弯管？ 答文:存水弯管可以存冷凝水，使锅炉内高温蒸汽不直接与压力表弹簧弯管接触，可以防止表内零件损坏。

44.｛KHD:基础理论知识,th=387｝什么是加热炉的热负荷？

答文:每台加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷。

45.｛KHD:基础理论知识,th=388｝什么是炉膛体积热强度？

答文:炉膛单位体积在单位时间内燃料燃烧的放热量称为炉膛体积热强度。46.｛KHD:基础理论知识,th=389｝什么是辐射表面强度？

答文:辐射炉管单位表面积，单位时间内所传递的热量成为辐射表面热强度。47.｛KHD:基础理论知识,th=394｝DCS基本结构由哪几部分组成？

答文:由基本控制单元、高速单元、高速数据公路、DRT操作站、扩展接口、上位 机等四部组成。

48.｛KHD:基础理论知识,th=691｝为什么有的塔要双溢流？

答文:直径超过2米以上的塔盘上液面梯度是很大，对传质很不利，所以为了减少 液面梯度采用双溢流。

49.｛KHD:基础理论知识,th=692｝什么是传导传热？

答文:热从高温物体向低温物体或由物体的高温部分向低温部分传递的传热方式 称为传导传热。

50.｛KHD:基础理论知识,th=693｝何为换热设备？ 答文:换热设备就是在生产过程即化学反应物中实现热能传递的设备，使热量从 温度较高的流体传给另一种温度较低的流体。

51.｛KHD:基础理论知识,th=694｝塔板的作用是什么？

答文:塔板的主要作用是造成较大的汽—液相接触的表面积，以利于在两相之间 进行传质热过程。

52.｛KHD:基础理论知识,th=704｝压缩机如何分类？ 答文:⑴容积式压缩机：①活塞式②回转式； ⑵速度式压缩机：①透平式②喷射式。

53.｛KHD:基础理论知识,th=708｝什么是压缩比？

答文:压缩比是排气终了时的压力P2（绝压）与吸气终了时的初压力P1（绝压）之比。即压缩比ε=P2/P1。

54.｛KHD:基础理论知识,th=709｝压缩机的安全阀有何作用？

答文:当压缩机出口压力高于额定值时，安全阀自动启跳，以防止压缩机设备及 出口管超压。

55.｛KHD:基础理论知识,th=711｝单向阀的作用？ 答文:防止流体倒流。在流体发生倒流时，阀自动关闭。

56.｛KHD:基础理论知识,th=712｝压缩机为什么要装进气过滤器？

答文:在压缩机总进气管前安装有进气过滤器，用以净化造气工段带来的不洁气 体，挡住管线中的各种异物，从而保护压缩机不受损害。57.｛KHD:基础理论知识,th=715｝什么是压缩机的排气量？

答文:单位时间内压缩机排出的气体，换算到最初吸入状态下的气体体积量，称 为压缩机的排气量。

58.｛KHD:基础理论知识,th=719｝电机转速变慢发生嗡嗡响如何处理？ 答文:此种现象是电机发生故障，应立即停机，找电工检修。

59.｛KHD:基础理论知识,th=720｝润滑剂的作用有哪些？

答文:润滑剂的作用有：润滑作用、冷却作用、冲洗作用、密封作用、减振作用、卸荷作用、保护作用。

60.｛KHD:基础理论知识,th=732｝润滑油节流阀有何作用？

答文:其作用是使供给轴承作冷却和润滑用的润滑油限制在需要的范围内，保证 油的温升不超过20℃保证轴承得到正常的润滑。

61.｛KHD:基础理论知识,th=733｝压缩机的气液分离器有何作用？

答文:分离器用以分离压缩介质中的液体等有害物质，以免杂质被气体带入下级 气缸中。

62.｛KHD:基础理论知识,th=736｝为什么压缩机前级气缸一定要比后级气缸大？ 答文:因为随着气体被压缩后压力的升高，对于相同标准体积的气体，其实际体 积要减小，所以前级气缸要比后级大。

计算题(A)1.｛KHD:基础理论知识,th=846｝某时段，转化炉出口转化气组成如下（干基含量）：CO2占11%，CO占21%，CH4占4%，求该时段转化炉的转化率。答文:X =（11%+21%）/（11%+21%+4%）×100% =32/36×100% =88.9% 2.｛KHD:基础理论知识,th=847｝已知入PSA单元中变气量为40000Nm3/h,其中含H2量 为80%，PSA单元产H2（99.9%）量为30000Nm3/h，求H2回收率。答文:R =(P×PX)/(F×FX)=30000×99.9%/（40000×80%）×100% =93.75% 3.｛KHD:基础理论知识,th=857｝某工业炉正常开工状态时检测到烟气中氧含量为3%（V），氮含量为60%（V），试计算该炉在此工况下的过剩空气系数（假定燃料完全燃 烧）。

答文:a=21/(21-79×O2/N2）=21/（21-79×3/60）=1.23 4.｛KHD:基础理论知识,th=858｝已知某反应器内装填有10立方米的催化剂，为满足 工艺要求，必须控制原料气的体积空速不大于700每小时，那么，该反应器每小时最多 能够处理的原料气为多少？

答文:进气量=体积空速×催化剂容积=700×10=7000m3/h 5.｛KHD:基础理论知识,th=859｝正常生产中，转化炉的原料气处理量为10000标立每 小时，其中甲烷占80%，乙烷占20%，要求控制水碳比为3.2，求配汽量应为多少？ 答文:ΣC=1×80%+2×20%=1.2 总碳空速=体积空速×ΣC=120**Nm3/h 配汽量×总碳空速×水碳比=120**×3.2=3840Nm3/h 6.｛KHD:基础理论知识,th=867｝已知某泵的汽蚀余量为5.3m，所打介质的比重为800 kg/m3，吸入管路的阻力损失为3米，求该泵的安装吸入高度H为多少米？ 答文:H吸=P/r-H蚀-H阻=4.2m 7.｛KHD:基础理论知识,th=868｝已知泵出口压力为0.8MPa，入口压力为0.02MPa，输 送液体密度为800kg/m3，流量为80m3/h，求该蹦的有效功率？ 答文:N有=△PQ/3.6=(0.8-0.02)×1000000×80/3600=17333w＝17.33kw 8.｛KHD:基础理论知识,th=869｝一台100Y-120泵，叶轮直径310mm，流量为120m3/h，欲使其流量为100m3/h，求其叶轮应切至多大？ 答文:Q1/Q2=D1/D2 D2=310×100/120=258.3mm 9.｛KHD:基础理论知识,th=870｝已知泵出口压力为10千克/平方厘米，油品送到高10 米的罐中，油品密度为0.7，求出口管顶压力？ 答文:顶压力=P1+hd=10+10×0.7=17（千克/平方厘米）

第五篇：制氢装置开车技术总结

【资料】12000Nm3/h制氢装置试车开工技术总结

张丽媛 师天林 季宇明 黄晓晖 黄楚斌

（中国石油克拉玛依石化公司 新疆克拉玛依 834003）

摘要 本文介绍了克拉玛依石化公司12000Nm3/hⅡ套制氢装置的概况、开工准备情况、开工全过程以及装置在开工过程中的经验及存在的不足。1 前言

2004年12月，由中国石化工程建设公司设计、中石油第七公司承建的克拉玛依石化公司Ⅱ套制氢装置试车获得圆满成功，该装置的建设是为了与稠油集中加工项目150万吨/年延迟焦化、90万吨/年汽柴油加氢装置相互配套，随着这几套装置的建成投产，克拉玛依石化公司原油加工能力达到500万吨/年。Ⅱ套制氢装置设计产氢规模为年产99.9v%的工业氢气0.9万吨，年开工8000小时，相当于每小时产纯氢12000标准立方米。装置采用技术先进、成熟可靠的制氢工艺方案，在降低能耗，减少环境污染的同时为下游装置提供稳定的高纯度氢源。装置设计技术特点

12000Nm3/h制氢装置以油田气为主要原料，采用烃类水蒸汽转化法造气，PSA净化提纯等先进的工艺路线制取氢气如图1，该装置与国内其它装置相比，具有以下突出特点： 图1 先进的制氢工艺路线

（1）优化换热流程，提高能量利用效率

加强对中变气热能的回收，利用中变气先后与原料气、脱氧水进行热交换，充分回收了中变气的热能，降低装置能耗；利用转化炉烟道气高温位预热原料气；利用烟道气和转化气高温余热发生过热3.5MPa中压蒸汽；利用转化炉烟道气低温位余热预热燃烧用空气等方法，以降低转化炉的燃料消耗。

（2）采用国产PSA技术，提高氢气质量

氢气净化提纯系统采用PSA工艺技术，可生产高纯度的氢气产品，有利于降低加氢装置的投资和能耗。PSA工艺操作简单，自动化程度高，操作弹性大，成本低，是天然气转化制氢工艺的最佳搭配选择。同时PSA系统产生的尾气还可作为制氢装置的燃料，减少装置的燃料消耗，为全厂燃料气平衡提供了灵活的手段。（3）锅炉定期加药，提高传热效果

由于锅炉中盐类大量浓缩，其中的Ca2+等离子极易在炉壁结垢，影响传热效果并对锅炉造成损害，为此设置炉水加药装置，定期向锅炉的炉水中加一定量的Na3PO4水溶液。PO43-与Ca2+生成Ca3(PO4)2，Ca3(PO4)2为具有高度分散的胶体颗粒，作为炉水的结晶中心，减少锅炉受热面的结垢。这样围绕磷酸三钙生成的松散水垢就不会附着于汽包壁上，待定期排污时排出锅炉系统。（4）回收排污水，保护设备 为了确保蒸汽及锅炉水的质量，延长设备的使用寿命，装置设计了连续排污和间断排污系统，并将排污水回收，在间排罐内闪蒸产0.3MPa蒸汽，保护设备的同时也避免了大量热量和水资源的浪费。

（5）回收冷凝水，减少除盐水用量

在中变气冷却的过程中产生大量的冷凝水，水中含有微量的CO2以及有机物。凝结水经酸性水汽提塔汽提，检验合格后由酸性水泵升压送入本公司动力冷凝水管网。（6）先进的自动化系统，优化的控制方案

装置采用DCS控制系统，以单回路控制为主，根据需要还设有水碳比比值控制、转化炉烟道温度与燃烧温度串级控制、废热锅炉汽包液位-水蒸汽流量-给水流量三冲量调节、原料压缩机入口分液罐的出口压力和出口分液罐的出口压力选择控制等复杂控制方案。3 装置开工试车情况

为了确保装置按时投料试车，车间在装置中交前提前进入，并合理的安排、组织装置全面大检查、吹扫、气密等工作，使装置在中交后马上进入试车联运阶段，如冷热氮循环、烘炉、催化剂的装填、催化剂还原等，为确保装置按时开工赢得了宝贵时间。其中催化剂装填、转化炉烘炉以及转化、中变催化剂的还原是试车操作过程的重中之重。3.1 转化炉烘炉

转化炉是制氢装置的关键设备，烘炉质量的好坏直接影响到合成氨装置的安全运行。转化炉烘炉是为了除去炉体内耐火砖和耐火胶泥中所含的水分，以防护耐火砖和耐火胶泥由于炉膛温度急剧上升而变形甚至倒塌，使耐火胶泥和耐火砖得到充分烧结，同时检验火咀、热电偶、废锅取热器在热状态下的高温性能。

此次烘炉以氮气为载体，天然气为燃料加热，原料压缩机加压，自然通风的情况下，通过调节烟道档板开度调节炉膛负压。在烘炉过程中不允许有降温、熄火现象，升温按技术要求执行，瓦斯要完全燃烧；每小时记一次烘炉操作记录，按实际温度描绘烘炉升温曲线；并且车间配备专业技术人员专人负责烘炉，严把烘炉质量关与安全关。表1 开工转化炉烘炉、转化催化剂升温控制表 区 域 升温范围/℃ 时间/h 时间累计/h Ⅰ 70～150 13 13 转化炉烘炉 150 4 17 150～320 17 34 320 6 40 430 12 52 78 32 84 Ⅱ 78～130 13 97 续表1 区 域 升温范围/℃ 时间/h 时间累计/h 转化催化剂还原 130 11 108 130～220 9 117 220 10 127 220～350 35 162 350 9 171 350～800 186 357 800 5 362 800～730 5 367 730 58 425 注：Ⅰ区域为转化炉衬里烘干阶段：

① 升温至150℃，恒温4小时，目的是为了脱除炉子衬里内的吸附水； ② 升温至320℃，恒温6小时，目的是为了脱除炉子衬里内的结晶水； Ⅱ区域为转化催化剂还原及转化炉进一步烘炉阶段。

由于时间问题，转化炉衬里烘干阶段时间较短，温度没有升到500℃，但在接下来催化剂还原操作中兼顾到这一点，适当的延长了催化剂还原时间，意在进一步对转化炉烘炉。3.2 催化剂装填

Ⅱ套制氢催化剂装填时间共计5天。共装填各种催化剂38.85吨，各类吸附剂136吨，各类瓷球10.675吨。整个催化剂装填工作比较顺利，装填方法符合规范要求，装填密度等各项关键技术数据接近规定值。表2 催化剂装填情况

催化剂型号 名称 装填位置 催化剂量/t 瓷球量/t 主要组分/% TH-1 加氢催化剂 加氢反应器 2.4 1.525 Co:2.0±0.5MoO3:12±1 JX－5A 脱氯剂 脱硫反应器 1 0.7 碱土金属氧化物和碳酸盐 TS-1 脱硫剂 脱硫反应器 3.5 0.825 ZnO>95 CN-16YQ 转化催化剂 转化炉管 4.86 NiO≥14.5Al2O3：70～80CaO:5～10 Z111-6YQ 转化催化剂 转化炉管 3.01 NiO≥14.5Al2O3：60～80CaO：5～10 B113-2 中变催化剂 中变反应器 24.08 3.625 γ-Fe2O3≥77 Cr2O3≥7 石墨≤3

合计 38.85 6.675 表3 PSA吸附剂装填情况

序号 名称 装填位置 规格 理论装填/t 实际装填/t 1 GL-H2活性氧化铝 底部 Φ3～5 4 4 2 HXSI-01吸附剂 下部 Φ1.5～2 4 4 3 HXBC-15B活性碳 中部 Φ1.5 76 84 4 HX5A-98H分子筛 上部 Φ2～3 40 40 5 HX-CO吸附剂 上部 Φ2～3 4 4 6 瓷球Φ15 顶部 Φ15 4 4 合计 132 140 其中转化催化剂装填质量，会直接决定了烃类蒸汽转化制氢的生产质量。催化剂装填的理想状况是转化炉的各个炉管之间所装的催化剂的量相同，因而在通过相同的气量时转化程度一致。而实际装剂过程中却由于催化剂破碎、催化剂床层间有架桥现象等操作问题，使炉管内的原料气偏流，转化炉阻力降增大，造成炉管出现花斑，严重时甚至使转化催化剂失活。因此，催化剂装填一定要按照同重量、同高度、同阻力降的原则，耐心细致的进行。转化炉管压力降测量原理如图2所示。

装剂前转化炉要清洗干净，并测定空管压降；催化剂装填选择在晴天进行，并且严格按照装填要求进行。

3.3 转化及中变催化剂升温还原 3.3.1 还原原理

由于转化、中变催化剂中的活性组分在出厂时是以氧化态提供的，在使用前催化剂必须还原为还原态才具有催化作用。催化剂还原是保证催化剂长周期运行的一个重要步骤。根据制氢工艺特点，将转化和中变一起用氮气升温，待中变床层温度超过露点20℃以上时，转化中变配汽、配氢、还原。转化、中变催化剂还原同时开始，同时结束。转化催化剂还原原理：NiO+H2=Ni+H2O 中变催化剂还原原理：3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O 3.3.2 催化剂还原步骤

控制转化炉入口温度400℃，出口温度为720℃；水蒸汽量为正常负荷的50%，控制在6t/h左右；中变床层温度稳定在250℃，装置开始配氢进行转化及中变催化剂还原。转化催化剂升温还原情况见表1，中变催化剂升温还原情况见表4。表4 中变催化剂还原升温情况 升温范围/℃ 时间/h 时间累计/h 29～120 25 25 120 4 29 120～250 59 88 250 22 110 250～320 109 219 320 7 226 320～345 10 236 345 4 240 320 4 244 3.3.3 催化剂还原注意事项

（1）由于加氢催化剂长时间处于还原气氛中将有可能被还原成金属态而失去加氢活性，所以在进行转化和中变还原时必须将加氢反应器单独切出还原系统。（2）选择合适的开始配氢还原操作温度，并保持适当的水氢比，以免催化剂被过度还原。引蒸汽前必须严格暖管排水，防止进转化带水。

（3）在配氢过程中，严控配氢量，缓慢配氢，防止反应器超温。（4）每小时分析一次转化炉入口和中变反应器入口的氢气含量 4 产品分析数据及操作条件

开工后，装置各部位运行已趋稳定，现将装置实际操作参数及产品情况与理论值作对比，见表

5、表6。

表5 主要操作参数对比 项目 设计值 实际值 加氢反应器

反应温度/℃ 300～350 326 反应压力/MPa(G)3.05 2.4 进料气中H2含量/v% 3～5 3.1 脱硫反应器

反应温度/℃ 330～360 320 反应压力/MPa(G)3.0 2.49 出口硫含量/μg.g-1 <0.3 <0.1 转化炉

反应温度/℃ 入口550出口850 入口526出口790 反应压力/MPa(G)入口2.85出口2.5 入口2.37出口2.25 水/碳比 3.2(mol)3.5 中变反应器

出口残余CH4/%（干基）5.786（v）2.0470 反应温度/℃ 入口330出口399 入口320出口361 反应压力/MPa 2.45 2.21 出口残余CO/%（干基）2.59（v）1.0890 变压吸附

出口氢纯度/v% 99.9 99.998 产品氢压力/MPa 2.1 2.0 PSA尾气压力/MPa ≦0.05 ≦0.05 表6 半成品、成品组成分析 项目 脱硫气 转化气 中变气 工业氢 设计 实际 设计 实际 设计 实际 设计 实际 H2 73.041 73.5452 75.23 75.0728 99.9 99.998 CH4 5.786 2.0470 5.25 0.1 0 CO 12.708 8.3111 2.38 1.0890 0.5864 CO2 8.465 10.2414 16.59 16.6312 10.5790 硫含量/μg.g-1 <0.5 <0.5 CO+CO2/μg.g-1 <20 21 5 技术交流与问题总结

本次开工从装置中交到试车成功只用了一个月时间，在如此短的时间里装置一次试车成功，这与车间领导的周密部署和员工的认真、努力工作是分不开的。

（1）提前进入装置进行整改和开工前的准备工作，安排专人查整改、查漏项，共提出整改项目100多项，为装置一次开车成功打下了坚实的基础。

（2）由于装置冬季开工，防冻工作就显得格外重要。车间专门安排技术人员查流程、搞伴热。车间自行设计出的伴热线考虑到每一根管线、每一个易冻部位，并且外形美观、整齐划一。

（3）装置气密严格按气密方案执行，充压至每个阶段后对法兰、焊口及安全阀、放空阀等进行全面检查，没有泄漏方可继续升压气密。真正的做到“氢气不出、气密不止”。（4）按照要求装填催化剂，并且严格的按照升温曲线进行转化炉烘炉及催化剂升温还原。（5）转化炉原本设计的是侧拉式看火窗，考虑到安全操作，并防止散热损失将其改为透明耐高温型玻璃，但在操作中玻璃极易碎，多批量更换效果仍不佳，应寻求合理地办法解决此问题。

（6）水碳比设置系统增设原料气烃分析仪。现有的水碳比控制系统采用原料压缩机出口原料气中总碳量按比例设定混合器前的蒸汽流量调节给定值的方法，以控制转化炉进料介质的合理水碳比，但由于原料中总碳原子数变化，需要每天做原料气组分分析，人为输入分析数据。建议设原料气烃分析仪，一方面方便操作，另一方面随时分析原料组分，避免组分突变时水碳比过小造成积碳或过大造成水蒸汽的浪费。

（7）装置部分能耗无计量。Ⅱ套制氢装置酸性水外送、0.3MPa蒸汽、凝结水以及循环水均无计量表，无法进行精确能耗计量。

（8）增设烟气取样口。现有转化炉烟气取样口位置太高，只考虑环保却忽略了实际操作的方便，建议在低处已开孔的位置改造利用为烟气取样口。

（9）装置频繁升降负荷，人为操作往往不稳定，且废气、循环水等利用不合理，建议增设“自动升降负荷的专家系统”，即当原料量改变，相应的燃料循环水等自动调整。目前国内已有装置应用此系统，克服了上述难题。

参考文献

[1] 中国石油天然气股份公司克拉玛依石化分公司稠油集中加工技术改造及配套工程可行性研究报告，2004年

[2] 中国石油大庆石化分公司炼油厂4.0×104 Nm3/h制氢联合装置总体试车方案，2004年 [3] 季宇明等.12000Nm3/h制氢-90万吨/年汽柴油加氢精制联合装置总体试车方案，2004年

[4] 中国石化上海石油化工有限公司32000标准立方米/小时制氢装置操作规程，2000年