天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置節(jié)能降耗技術改造

張晨旭

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們越來越重視天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝。在該工藝之中，對于節(jié)能降耗技術的改造尤為重要。基于此，本篇文章主要對天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置節(jié)能降耗技術改造進行深入分析和探討。

關鍵詞：天然氣蒸汽;轉(zhuǎn)化制氫裝置;節(jié)能降耗技術

前言

在我國，對于天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫這一工藝而言，已經(jīng)非常成熟，而且大部分的國外企業(yè)，在制氫的過程中，也會采用此裝置。對比煤制氫，天然氣制氫，不但具備投資少和能耗低的優(yōu)勢，還不會帶來很大的環(huán)境污染，且整體的二氧化碳排放量也非常少。為了使裝置的經(jīng)濟效益進一步提高上來，必須要改造節(jié)能降耗方面的技術，更大程度的滿足社會發(fā)展需要。本文以冷凝液利用和提高脫鹽水站收率以及PSA-H2尾氣二氧化碳提純利用這三個方面為切入點，開展節(jié)能降耗技術的深入改造，使裝置的整體經(jīng)濟效益得到了根本性的提升。

1、工藝冷凝液回收

1.1現(xiàn)狀分析

從實際的生產(chǎn)要求出發(fā)，若整個裝置的負荷，達到了最大的限度，那么剩余的水蒸氣總量，大約可以達到8t/h，而且對于該部分的水蒸氣而言，可以基于轉(zhuǎn)化器的冷卻，進一步實現(xiàn)冷凝。在進行壓力調(diào)整的過程中，將大量的二氧化碳溶解了進來，與此同時，整個工藝內(nèi)部的冷凝液，表現(xiàn)出來的狀態(tài)，也為酸性，進而會腐蝕到設備，因此，無法將其作為原水，進行直接的應用，也正式由于這一因素，才導致大量的冷凝水，必須要直接排入到外界，導致大量的水資源被浪費。若調(diào)整工藝的冷凝液PH值，到5左右，而且實際的電導率，達到10-20左右，那么這兩者存在的問題，就是比例嚴重超標，以這一問題為出發(fā)點，需要對PH值過高的問題進行解決，只有如此，才能滿足實際需要。

1.2改進措施

第一點，將一條管線鋪設進來，主要作用，就是引出冷凝液，通過對專用管線的鋪設，使冷凝液全部印出來;第二點，將一臺氣液分離器增設進來，通過該設備的添加，可以充分排出冷凝液氣體，以冷凝氣體的實際數(shù)量和具體特征為依據(jù)，對匹配型號進行合理選擇;第三點，就是將一臺解吸塔設置進來，通過吸收塔的設置，使二氧化碳和融合二氧化碳的炮和蒸汽壓傳質(zhì)全面實現(xiàn)，對酸性氣體二氧化碳進行全面脫除，最終實現(xiàn)調(diào)整電導率，提高PH值由以往的5到7，進而使冷凝液在處理之后，可以根本性的達到脫鹽水的要求和標準，最終獲取到成品。在整個過程中，還要將可燃氣體的控制工作做好，通過企業(yè)分離器的設置，分離可燃氣體，確保在反應過程中，避免進入大量的可燃氣體。在設計解吸塔的過程中，還要將除沫器兼顧好，通過除沫器的應用，可以根本性杜絕氣流外溢，使液體的處理環(huán)境得到充分凈化。將適當?shù)墓に噾眠M來。實現(xiàn)冷凝處理之后，需要針對不滿足指標的液體，開展引流措施，確保其可以進入到二級反滲透膜之中，隨后，以制氫裝置的脫鹽水系統(tǒng)為依據(jù)，處理工藝冷凝液，并且對工業(yè)冷凝液進行全面回收，使生產(chǎn)效率根本性提升上來，同時，還要將其作為重要的脫鹽水，使冷凝液的回收率提升上來，這樣就可以避免浪費水資源，使改造效果大幅度提升上來。

1.3改造后節(jié)能降耗評價

在改造之前，過剩的水蒸氣量為8t/h，實際的軟化鹽脫鹽回收率達到94%，在實施改造之后，整體的回收率可以高達98%以上，而且節(jié)約的水資源和電費，合計在一起，可以達到82萬元。

2、提高脫鹽水收率

2.1現(xiàn)狀分析

對于制氫裝置而言，在處理脫鹽水的過程中，大部分情況下，都會將反滲透的技術原理應用進來，依據(jù)反滲透，對大部分的鹽分和雜質(zhì)進行脫除，與此同時，將相應的脫鹽水提供給制氫裝置。制氫裝置將軟化水應用進來的過程中，一般情況下，夏季水溫都為三十攝氏度，冬季水溫為二十攝氏度，但是后來，相關企業(yè)，進行了水井調(diào)整，導致溫度明顯降低，這樣，進一步降低了脫鹽水的水量，導致稅收率也進一步減少。

2.2改進措施

針對原有的管線路，開展全面系統(tǒng)的技術改造，將原水預熱處理裝置增設進來，使原水的問題得以提升，并且通過此種方式，使?jié)馑呐欧帕窟M一步降低，進而提升產(chǎn)水量。

2.3應用技術特點

在進行原水預熱處理的過程中，需要對副線埋設的問題進行充分的考慮，以原水的溫度為依據(jù)，將合適的預熱處理設備選取進來，并且基于預熱器故障背景，不對預熱器進行繼續(xù)應用，進而使使用便捷性得到根本性提升。首先，由于杰志不同，在換熱的過程中，會導致實際的溫差進一步擴大，因此，應對換熱器帶來的不良沖擊進行盡可能的減少，并且將減溫減壓的設備，配備到板式換熱器的入口位置;其次，就是在使用裝置的過程中，很有可能會出現(xiàn)一些副產(chǎn)物，而這些副產(chǎn)物會防空低壓蒸汽，因此，必須要第一時間進行調(diào)控;最后，就是將遠傳溫度報警裝置設置了進來，可以以具體的現(xiàn)實要求為依據(jù)，進行隨時隨地的調(diào)節(jié)。

2.4效益評價

在全面改造完成之后，發(fā)現(xiàn)，基于原水溫度的進一步提升，相應的滲透液流量增加態(tài)勢非常明顯，此時的產(chǎn)稅收率得到了根本性的提升，同時，也有效的控制了水資源浪費的問題。

3、PSA-H2尾氣二氧化碳提純改造

3.1現(xiàn)狀分析

對于天然氣制氫裝置而言，其尾氣含有的二氧化碳可以達到百分之三十，那么對于原設計的尾氣部分而言，將燃料氣直接進入燃燒系統(tǒng)這一處理方式采用的進來，其中，對于二氧化碳而言，其具備不可燃性，所以，若進行直接排走，會直接降低整體的內(nèi)能，導致嚴重的浪費。

3.2改進措施

以實際的生產(chǎn)需求為依據(jù)，將PSA-H2尾氣處理設備添加進來，對于該設備而言，其可以使二氧化碳的轉(zhuǎn)變?nèi)鎸崿F(xiàn)，并且可以根本性滿足精脫氣效果，尤其是整體的一氧化碳含量較低的背景下，也可以充分實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，進而保證熱量避免流失。

3.3改造后效益評價

在全面改造之后，以年為計量單位，整體的二氧化碳產(chǎn)值可以達到340萬元，經(jīng)濟效益明顯大幅度增加。通過空氣降低工藝冷凝液處理技術的應用，可以使二氧化碳的分壓處理全面實現(xiàn)，同時，還可以將冷凝液中的二氧化碳及時的脫除掉，為制氫裝置實現(xiàn)綜合的循環(huán)利用奠定堅實的基礎。通過對原水溫度的提升，可以使反滲透膜的綜合滲透率得到根本性的保證，這樣，就可以使?jié)馑呐欧帕窟M一步降低，不僅如此，提升回用率，也可以是水資源的浪費得以降低，提升綜合摻水收率。而將PSA-H2尾氣處理設備應用進來，可以使二氧化碳高效提純目標進一步實現(xiàn)，這樣，就可以避免二氧化碳排放，導致大量的熱量被帶走，根本性提高內(nèi)部轉(zhuǎn)化率，滿足生產(chǎn)要求。根據(jù)相應的效益評價，可以發(fā)現(xiàn)，對于第一項改造措施而言，可以增加82萬的經(jīng)濟效益，第二項目改造增加了24萬的經(jīng)濟效益，第三項改造措施，增加的經(jīng)濟效益最高，達到了340萬，合計為446萬元，由此可見，通過這一些列的改造措施，可以根本性提高經(jīng)濟效益，值得廣泛推廣并應用。

4、結(jié)束語

總而言之，對于天然氣制氫企業(yè)而言，通過對循環(huán)經(jīng)濟的大力發(fā)展，將清潔生產(chǎn)技術大幅度應用進來，應用節(jié)能技術改造措施，可以達到非常好的效果，根本性提升經(jīng)濟效益。從整體角度來看，我國的天然氣蒸汽裝置越來越多，種類也越來越多樣化，在現(xiàn)實中面臨的能源壓力也越來越大，為了更好的滿足社會需求，實現(xiàn)全面發(fā)展，只有改造天然氣蒸汽制氫裝置，才能根本性達成節(jié)能降耗目標，使生產(chǎn)成本大幅度降低，獲取更大的經(jīng)濟效益。

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