天然气制氢物料平衡

天然气制氢题库

天然气制氢试题

一、填空题（150题）

1.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

答案：有机硫，无机硫

2.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（答案：0.5ppm

3.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

）以上的硫化氢就可能造成转化催化剂的失活。

化率下降。（填增大/减小）答案：增大

增大

），较中压蒸汽（

）（填

4.在相同的温度和压力下，氢气的密度较空气（大/小）。答案：小

小

）。

5.天然气的组成中含量最多的物质是（答案：甲烷6.空气中氧气占（答案：21

78

）%，氮气占（

）%。（按体积计算）

7.Ｃｏ—Ｍｏ触媒只有在（答案：硫化

）态时才具有最高加氢活性。

8.硫容与温度有关，提高温度（答案：有利于

）提高硫容。

9.压差变送器的作用：把节流装置前后压力差转换为（传到显示或调节仪表。答案：气压

电流

）。

）信号或（）信号

10.PSA单元中，分离系数越大，分离越（答案：容易

11.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

天然气制氢题库

门称为（）。

答案：安

甲醇制氢物料平衡计算

甲醇制氢的物料流程如图1－2。流程包括以下步骤：甲醇与水按配比1：1.5进入原料液储罐，通过计算泵进入换热器（E0101）预热，然后在汽化塔（T0101）汽化，在经过换热器(E0102)过热到反应温度进入转化器(R0101)，转化反应生成H2、CO2的以及未反应的甲醇和水蒸气等首先与原料液换热(E0101)冷却，然后经水冷器(E0103)冷凝分离水和甲醇，这部分水和甲醇可以进入原料液储罐，水冷分离后的气体进入吸收塔，经碳酸丙烯脂吸收分离CO2，吸收饱和的吸收液进入解析塔降压解析后循环使用，最后进入PSA装置进一步脱除分离残余的CO2、CO及其它杂质，得到一定纯度要求的氢气。

图1－2 甲醇制氢的物料流程图及各节点物料量

1 物料衡算

1、依据

甲醇蒸气转化反应方程式:

CH3OH→CO↑+2H2↑ （1-1）

CO+H2O→CO2↑+ H2↑ （1-2）

CH3OH分解为CO转化率99%,反应温度280℃,反应压力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol). 2、投料计算量

代入

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

天然气制氢装置工艺技术规程

1.1装置概况规模及任务

本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、PSA制氢工序组成

1.2工艺路线及产品规格

该制氢装置已天然气为原料，采用干法脱硫、3.8MPa压力下的蒸汽转化一氧化碳中温变换，PSA工艺制得产品氢气。

1.3消耗定额（1000Nm3氢气作为单位产品）

2.1工艺过程原料及工艺流程

2.1.1工艺原理

1. 天然气脱硫

本装置采用干法脱硫来处理该原料气中的硫份。为了脱除有机硫，采用铁锰系转化吸收型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400 C 高温下发生下述反应：

RSH+t=HS+RH

H t S+MnO二MnS+H

经铁锰系脱硫剂初步转化吸收后，剩余的硫化氢，再在采用的氧化锌催

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

化剂作用下发生下述脱硫反应而被吸收：

HzS+Z nO=Z nO+HO

QHsSH+Z nS+C Hs+HO 氧化锌吸硫速度极快, 因而脱硫沿气体流动方向逐层进行, 最终硫被脱除至0.1ppm 以下, 以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。

2. 蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反

第２３卷第３期２００９年３月

化工时刊

ＣｈｅｍｊｃａＩＪｎｄｕｓｔｒｖ丁ｉｍｅｓ

ＶＯＩ．２３。ＮＯ．３

Ｍａｒ．３．２００９

天然气制氢工艺技术研究进展

史云伟

刘

瑾

（西南石油大学化学化工学院，四川成都６１０５００）

摘要在未来的能源结构中氢能将占有越来越重要的地位。天然气制氢作为最经济的化石资源制氢过程在未来的２０ａ仍然将在氢能领域占据主要地位。综述了国内外天然气制氢的技术工艺研究现状，进展及发展方向。介绍了各工艺的优缺点，现存的问题及各工艺需解决的关键问题。关键词天然气氢蒸气转化部分氧化

自热转化

ＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔＩｎｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ＰｒｏｃｅｓｓｅｓｂｙＮａｔｕｒａＩＧａｓ

ＳｈｉＹｕｎｗｅｉ

（ＣｏＵｅｇｅ

ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ

“ｕＪｉｎ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｙ，Ｘｉｎ粕Ｕ１１ｉｖｅ璐时ｏｆ

Ｐｅ们ｌｅｕｍ，Ｓｉｃｈｕ锄Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０５００）

ｔｌｌｅ啪ｓｔ

Ａ№ｃｔ

Ｔｈｅ

ＨｙｄｒｏｇｅｎｗｉⅡｐｌａｙ

ａ

ｍｏｒｅ觚ｄ

ｍｏｒｅｉｍｐｏｎａＩｌｔｒｏｌｅ嬲ａｋｉｎｄｏｆｅｎｅ唱ｙｉｎｔｌｌｅｆｕｔｕｒｅ．ＯＶｅｒｔｌｌｅｎｅｘｔ２０

ｔ０

ｙｅ吣，ｈｙｃｌｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｎ

第２３卷第３期２００９年３月

化工时刊

ＣｈｅｍｊｃａＩＪｎｄｕｓｔｒｖ丁ｉｍｅｓ

ＶＯＩ．２３。ＮＯ．３

Ｍａｒ．３．２００９

天然气制氢工艺技术研究进展

史云伟

刘

瑾

（西南石油大学化学化工学院，四川成都６１０５００）

摘要在未来的能源结构中氢能将占有越来越重要的地位。天然气制氢作为最经济的化石资源制氢过程在未来的２０ａ仍然将在氢能领域占据主要地位。综述了国内外天然气制氢的技术工艺研究现状，进展及发展方向。介绍了各工艺的优缺点，现存的问题及各工艺需解决的关键问题。关键词天然气氢蒸气转化部分氧化

自热转化

ＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔＩｎｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

ＰｒｏｃｅｓｓｅｓｂｙＮａｔｕｒａＩＧａｓ

ＳｈｉＹｕｎｗｅｉ

（ＣｏＵｅｇｅ

ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ

“ｕＪｉｎ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｙ，Ｘｉｎ粕Ｕ１１ｉｖｅ璐时ｏｆ

Ｐｅ们ｌｅｕｍ，Ｓｉｃｈｕ锄Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０５００）

ｔｌｌｅ啪ｓｔ

Ａ№ｃｔ

Ｔｈｅ

ＨｙｄｒｏｇｅｎｗｉⅡｐｌａｙ

ａ

ｍｏｒｅ觚ｄ

ｍｏｒｅｉｍｐｏｎａＩｌｔｒｏｌｅ嬲ａｋｉｎｄｏｆｅｎｅ唱ｙｉｎｔｌｌｅｆｕｔｕｒｅ．ＯＶｅｒｔｌｌｅｎｅｘｔ２０

ｔ０

ｙｅ吣，ｈｙｃｌｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂｙｎ

焦炉气制天然气的国内外技术

摘 要

山西省是我国主要的焦炭生产基地之一，焦炭产量和外调量居全国首位，也是保持多年纪录的世界最大的焦炭出口基地，焦化行业多年来一直是山西最重要的支柱产业之一。由于资源禀赋和经济结构等原因，焦化行业环境污染一直是困扰山西社会经济发展的一大顽疾，蓬勃发展的焦化产业带来了巨大的环境隐患。

炼焦过程中产生的焦炉煤气既是理想的化工原料气，又是工业及民用燃料气。山西省现有焦化企业对焦炉煤气进行了不同程度的综合利用，但在其综合利用过程中存在经济效益和产品销路不理想的问题，并存在直接排放的现象。

合成天然气是新型煤化工产业，是国家能源替代战略中的一部分，利用焦炉煤气制天然气，可实现资源的清洁、高效利用。

山西省经信委为实现焦化企业产业结构调整，引导焦化企业在焦炉煤气利用方面向新型能源、清洁型能源方向发展，组织山西省国新能源发展集团有限公司和山西省化工设计院进行实地调研，深入企业，收集了大量翔实的资料；同时对焦炉煤气制天然气技术进行了全面调研比选；结合我省天然气管网分布情况，提出了山西省焦炉煤气制天然气发展规划。

目前，我国天然气主干管网已具雏形，预计到2015年，我省天然气长输管道将达3000公里以上，并形成“五横二纵”的管网格局，为焦炉

大唐煤制天然气项目的借鉴

大唐是我国煤制天然气工业的领军者，已经开工建设的克旗和阜新煤制天然气项目全部建成后，将形成80亿立方米/年的SNG产能，占2010年中国天然气产量945亿立方米的8.5%。

——大唐克旗煤制天然气项目

大唐克旗40亿立方米/年煤制天然气项目于2009年8月获得国家发改委核准，总投资257.1亿元。项目主要建设内容包括碎煤加压气化炉48台，低温甲醇洗装置6套，甲烷合成装置6套。

截至2011年12月，项目一期13.4亿立方米/年装置已基本建成，进入全面试车阶段，预计将于2012年6月投产。项目产品SNG将通过自建管道供应北京的民用燃气，输气管线全长318公里，预计将于近期建成。

——大唐阜新煤制天然气项目

大唐阜新40亿立方米/年煤制天然气项目于2010年3月获得国家发改委核准，总投资245.7亿元。项目一期同样采用碎煤加压气化炉，二期和三期仍在进行气化炉选型。

截至2011年12月，项目一期13.4亿立方米/年装置已经开工建设，预计将于2012年底投产。配套输气管道工程也已开工建设，将产品SNG供应沈阳、铁岭、抚顺、本溪等城市，线路全长343公里。

为了提高煤制天然气项目的竞争力，大唐进行了积极而有效的尝试。

首先，

天然气主要用途

1、天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境

污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。 2、天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、

成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。

3、城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提

高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。

4、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、

安全等优点。 城市燃气行业投资风险

天然气作为一种洁净、高效、优质的燃料,具有环保和经济的双

重意义。其在世界能源结构中的比重不断上升。我国天然气储藏量丰富,但目前天然气在我国的能源消费中所占比重不足3%,远低于世界平均水平。为此国家及各级地方政府已确定把开发利用天然气作为优化能源结构,改善大气环境,实现经济可持续发展的一项重要举措。 “八五”以来,我国天然气发展势头强劲,储量的快速增长彻底改

变了长期以来我国天然气产量徘徊不前的局面。

重庆市天然气缺口约有两成工业用气形势最严峻（2010年）

重庆天然气缺口两成_工业用气最严峻

重庆市能源供应今年再次成为短板，当地今年天然气供需缺口创历史高位，达到15亿立方米，满足率只有80%左右。这给当地保持经济高速增长的计划带来压力。

重庆市经信委经济运行局局长张光亮13日在回答《第一财经日报》记者就今年该市天然气供需缺口的影响时说，现在媒体大都关注出租车加气排队，但这不是天然气供应趋紧导致的最严峻的问题，工业用气才是令该市经济管理部门头痛的领域。 天然气供需缺口暴增

由于重庆市目前依旧采用的是 “首先保证民用气，其次保证出租车加气，再次是保障重点工业用气的政策”。 张光亮对记者说，所以在天然气供应紧张时，首先“拉掉”的是工业用气，“一缺，就缺工业这一块”。

根据重庆市经信委运行局的测算，今年重庆市的用气总需求为75亿~80亿立方米，但实际仅能从中石油、中石化处分别争取到50亿立方米和10亿立方米天然气，缺口达15亿立方米，天然气满足率只有80％左右。

重庆市经委主任吴冰曾于今年1月28日在该市经济信息工作会上说，重庆今年能源平衡难度超过2009年，预计2010年天然气需求缺口5亿立方米以上（2009年缺口2.4

长庆气田天然气净化（处理）及配套工艺

讲课人：李曙华

2010年6月

目 录

第一部分 长庆气田天然气净化（处理）厂简介

一、 概述

1、天然气处理的涵义 2、长庆气田的气质特征 3、商品天然气的质量要求 4、长庆气田天然气处理工艺技术 二、长庆气田天然气净化（处理）厂简介

第二部分 天然气净化（处理）工艺原理及流程

一、天然气净化工艺原理及流程 （一）、脱硫单元 （二）、脱水单元 （三）硫磺回收单元 （四）酸气焚烧单元

二、 丙烷制冷脱水、脱烃工艺原理及流程 （一）天然气处理单元 （二）丙烷制冷单元 （三）凝液回收单元

第三部分 天然气净化（处理）厂公用系统

一、概述

二、火炬放空单元 三、空（氮）站 四、供热、供水单元

第四部分 污水处理工艺技术

一、含醇污水处理技术 二、不含醇污水处理技术 三、生产、生活污水处理技术 四、污水回注及污泥焚烧

1

第一部分 长庆气田天然气净化（处理）厂简介

一、概述

天然气净化厂（处理厂）是气田产能建设中的重要组成部分，长庆气田自开发建设以来，已陆续建设了3座天然气净化厂、6座天然气处理厂，天然气的年处理能力达到了250亿方，天然气净化（处理）厂的分布