文档介绍：xxxx生化有限公司
1500Nm3/h沼气制氢装置
方案及投资
目录
第一部分技术方案
1、产品方案
2、天然气裂解制氢工艺方案
3、工艺流程
4、控制方案及仪表
5、主要设备及三剂
6、公用工程及原材料消耗
7、装置占地
8、工厂组织和劳动定员
9、工程进度施实计划
第一部分技术方案
1、产品方案
装置氢气生产能力:1000Nm3/h
名称
指标
备注
氢气额定产量
1500Nm3/h
操作弹性:50~110%
产品氢气纯度
≥%(V/V)
CH4≤10ppm、CO+ CO2≤20ppm
系统操作压力
~ barg
产品氢气压力
~ barg
输出压力
产品氢气温度
≤40℃
装置运行方式
年开工日≥8000小时,连续运行
2、沼气裂解制氢工艺方案
、烃类蒸汽转化制氢工艺简介
以轻烃为原料制取工业氢,国内外均认为蒸汽转化法为最佳方案。大型合成氨厂以及炼油厂和石油化工厂的制氢装置,其造气工艺大多为水蒸汽转化法。经过多年的生产实践,目前已积累了许多成功的工程设计和操作经验。因此本方案采用水蒸汽转化法造气工艺。
国内外蒸汽转化制氢的净化工艺主要有两种。即化学净化法和变压吸附净化法(PSA净化法)。国内早期建设的制氢装置均采用化学净化法。由于近年PSA技术的进步(多床多次均压,吸附剂性能的改进等),使氢的回收率最高达95%,加之PSA技术的国产化,极大降低了PSA装置的投资以及其操作成本,使该技术在新建制氢装置中占主导地位。
采用天然气为原料生产氢气。选择PSA净化气体,其制氢成本比采用化学净化法的制氢成本低,同时采用PSA技术具有流程简短、自动化程度高、产品氢纯度高等特点,因此,我们推荐用户采用PSA净化技术。
综上所述,制氢装置采用水蒸汽转化法加PSA净化工艺。
、原料气条件
压力:~
温度:30~39℃。
原料气组成:
原料气组成表:(V%)
序号
组分
(V%)
备注
1
CH4
2
H2S
3
H2O
饱和水
4
CO2
5
CO+ H2
6
N2
7
O2
总计
100
、公用工程要求
1)循环冷却水
供水温度 32℃
回水温度 40℃
供水压力≥(G)
回水压力≥(G)
固体含量≤5mg/L
总磷 4~6PPm
游离***≤~1mg/L
PH值 ~9
污垢系数≤ Kcal/.℃
2)电源
电压 10KV 380V 220V
频率 50HZ(单相)
电机用电等级及相数:
电压等级 380V 10KV
电机额定功率<200KW ≥200KW
相数 3 3
3)蒸汽
低压蒸汽: (G):饱和
4)仪表空气
5)氮气
6)除氧水
3、工艺流程
本制氢装置是以沼气为原料,采用蒸汽转化造气工艺制取粗氢气。系统压力~,粗氢经变换和PSA分离杂质后得纯度>%的氢气。
原料脱硫
可采用的气体脱硫工艺方法有两种。一是干法脱硫,二是湿法脱硫。干法脱硫虽然精度较高,但是用此方法来脱除煤气中含量为~6g/Nm3的H2S,不但脱硫成本会很高,而且会伴随大量的脱硫剂废物产生,造成环境污染。因此,不宜选用干法脱硫。对脱除气体中较高硫化氢,最经济、有效的工艺方法还是湿法脱硫。
湿法脱硫有以下几个优点:一是脱硫液可以再生循环使用,二是可以将单质硫分离出来,副产硫膏。通过对大量脱硫装置的综合分析,结合对目前国内各种脱硫工艺的实际运行情况进行反复对比,经过对多家煤气脱硫的生产装置和我们以前设计建设的在用装置的长期跟踪和考察,我们认为采用“湿式氧化脱硫”的PDS(或888)法是最恰当工艺选择。PDS法属于湿式氧化法,其主要特点采用碱液为载体,用双核钛菁钴磺酸盐系(PDS)加少量专用活化剂组合成的复合型催化剂,不但能脱除硫化氢,对有机硫也有很好的脱除作用。本法采用自吸空气对脱硫富液进行氧化再生。经过湿法脱硫以后的沼气硫含量降至200ppm以下。
为降低精脱硫槽的脱硫量,湿法脱硫后串氧化铁脱硫塔将硫含量脱至20ppm以下。
Fe2O3·H2O+H2→Fe2S3·H2O+3H2O
精脱硫是在一定温度、压力下,原料气通过氧化锰及氧化锌脱硫剂,将原料气中的有机硫、,以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求,其主要反应为:
MnS + CO2
COS + MnO