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(简答题)

用炼厂干气做制氢原料时如何进行预处理?

正确答案

炼厂干气是廉价的制氢原料,但由于其中的烯烃含量高、硫含量高,不能直接用做制氢原料,必须经过加氢饱和和加氢脱硫处理,使干气中烯烃含量小于1%,硫含量小于0.5mg/m3后方可用做制氢原料。
随着烯烃加氢饱和技术和加氢脱硫技术的不断发展成熟,目前各种炼厂气均可作为制氢原料。下面分别对不同炼厂气的预处理技术进行简单叙述。
(1)对于不含烯烃的加氢裂化干气,其中不含烯烃,其中的硫形态也十分简单,因此,经过脱硫合格后即可作为制氢原料。但加氢干气一般具有较高的氢含量,单独使用时单位体积进料的产氢率较低,若与富含烃类组分的气体混合使用,效果会更好。
(2)对于烯烃含量低于6%(v/v)的炼厂气,如焦化干气,可以通过使用低温高活性加氢催化剂,在绝热反应器内进行烯烃加氢饱和。由于入口温度控制较低,保证加氢反应器床层温度在允许的范围之内。在烯烃加氢饱和的同时,其中的有机硫化合物也发生加氢反应转化成硫化氢,再经氧化锌脱硫合格后,作为制氢原料。使用焦化干气做原料的装置很多,有沧州分公司、济南炼油厂、锦州石化、锦西石化等十多套装置。
(3)对于烯烃含量高于6%的炼厂气,如催化干气,其中的烯烃含量有时高达20%左右,单独采用绝热加氢技术会产生巨大的温升,烧毁催化剂。这时,需要采用两步加氢工艺进行催化干气的预处理。目前成熟的技术有等温-绝热加氢工艺和变温-绝热加氢工艺。
所谓等温-绝热加氢工艺就是干气先经过列管式等温加氢反应器,烯烃饱和产生的热量由壳程内的水汽化带走,副产中压蒸汽。从等温加氢反应器出来的干气再进入绝热反应器,完成烯烃的饱和和有机硫的氢解。清江石化、辽河油田炼油厂制氢装置采用该工艺。
变温-绝热加氢工艺则是干气先进入导热油取热的列管式加氢反应器,该反应器与等温反应器相比,操作温度高一些,充分利用加氢催化剂的高温活性。从变温加氢反应器出来的干气再进入绝热加氢反应器,完成剩余烯烃的饱和和有机硫的氢解。目前,西安石化制氢装置采用该工艺。

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