第7期中國(guó)氯堿No. 72012年7月China Chlor-AlkaliJul,201245天然氣制氫在氯堿生產(chǎn)中的作用王軍,張紅雷,曹非非(新疆天業(yè)化工(集團(tuán))有限公司,新疆石河子832000)摘要:介紹了天然氣制氫在氣堿生產(chǎn)中的平衡作用及其生產(chǎn)工藝流程。敘述了工藝中的脫硫、轉(zhuǎn)化過(guò)程、中溫變換所需的催化劑,以及為延長(zhǎng)催化劑使用壽命的注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:天然氣制氫;氯堿平衡;催化劑;脫硫;變壓吸附中圖分類號(hào):TQ162文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-1785(2012)07-0045-02Hydrogen production from natural gas in chlor alkali productionand the role of introductionWANG Jun, ZHANG Hong-lei, CAO Fei-fe(Xinjiang Tianye Chemical(Group) Co, Ltd, Shihezi 832000, Chnia)Abstract: This paper introduces the natural gas in chlor-alkali production balance effect and its productionprocess; describes the process desulfurization, transformation, medium temperature shift catalyst needed fordaily operation, and prolongs the service life of catalyst and matters needing attention.Key words: natural gas hydrogen production of chloric alkaline balance catalyst在氯堿生產(chǎn)中,一套年產(chǎn)30萬(wàn)t燒堿、40萬(wàn)t催化劑的作用下將天然氣轉(zhuǎn)化,制取氫氣。這一過(guò)程PVC裝置每年富余氯氣量為1.5萬(wàn)t。此富余氯氣量為吸熱過(guò)程故需外供熱量,轉(zhuǎn)化所需的熱量由轉(zhuǎn)主要由氯化氫合成工序產(chǎn)生。因氯產(chǎn)品市場(chǎng)有限,貯化爐輻射段燃燒燃料氣提供。此反應(yīng)是強(qiáng)吸熱可逆運(yùn)也有較高要求。氯的生產(chǎn)平衡影響燒堿、PVC的反應(yīng)。產(chǎn)量。采用天然氣制氫裝置生產(chǎn)氯氣提高富余氯氣CH4+H20<7C0+3H2-Q的利用率,增產(chǎn)氯化氫從而增產(chǎn)PVC產(chǎn)品。13天然氣中溫變換反應(yīng)1天然氣制氫反應(yīng)原理轉(zhuǎn)化爐送來(lái)的轉(zhuǎn)化氣中CO的體積分?jǐn)?shù)為13%1.1原料氣天然氣脫硫左右,變換的作用是使CO在催化劑作用下,與水蒸在一定的溫度、壓力下,原料氣通過(guò)氧化錳及氧化氣反應(yīng)生成CO2和H2鋅脫硫劑,將原料氣中的有機(jī)硫、HS脫至02μI幾中溫變換反應(yīng)是一個(gè)可逆的放熱反應(yīng),選擇中以下,以滿足蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑對(duì)硫的要求,其主要反溫反應(yīng)是為兼顧變換反應(yīng)的速度和深度。應(yīng)為CO+H20-CO2+H2+QCOS+MnO=MnS+cO22工藝流程簡(jiǎn)HS+MnO=MnS+H20原料氣天中國(guó)煤化工以一定的溫H S+Zn 0=ZnS+H20度、壓力進(jìn)入CNMHG下。脫硫后12天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化的原料氣與工藝蒸汽混合后再次預(yù)熱進(jìn)入八根轉(zhuǎn)化天然氣的蒸汽轉(zhuǎn)化是以水蒸氣為氧化劑,在鎳管中。在催化劑床層中,甲烷與水蒸氣反應(yīng)生成CO作者簡(jiǎn)分秀數(shù)據(jù)1972-),大學(xué)本科學(xué)歷,1992年在參加工作現(xiàn)任天辰有限公司副總經(jīng)理4中國(guó)氯堿2012年第7期CO2和H2。甲烷轉(zhuǎn)化所需熱量由頂部8個(gè)燒咀燃燒附劑中的雜質(zhì)。(3)吸附塔用純氫升壓至吸附壓力,燃料氣提供。轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入廢熱鍋爐換熱產(chǎn)生飽和蒸以準(zhǔn)備再次分離原料氣汽,降溫后的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入中變爐使CO發(fā)生變換反4精細(xì)操作控制,延長(zhǎng)催化劑的使用年限應(yīng),出中變爐的變換氣進(jìn)入中變后換熱器、鍋爐給水在整套生產(chǎn)裝置中,脫硫槽中的脫硫劑,轉(zhuǎn)化管預(yù)熱器、水冷器被冷卻至常溫,送至變壓吸附裝置提中的鎳催化劑、中變爐中的氧化鐵催化劑都有一定純后,經(jīng)產(chǎn)品氣減壓罐將純度大于995%的氫氣送的使用年限,通過(guò)精細(xì)操作,可提高這些催化劑的使至后續(xù)工序。用年限。精細(xì)操作主要是在正常生產(chǎn)中的加減產(chǎn)量3PSA裝置提純高純氫氣和開停車過(guò)程中對(duì)壓力溫度的穩(wěn)定控制。在負(fù)荷升采用PSA分離工藝從天然氣轉(zhuǎn)化氣中提純氫降過(guò)程中,除了嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo),還要緩慢升降溫氣的原理是利用吸附劑對(duì)不同吸附質(zhì)的選擇性和吸度、升降壓力,在不影響下工序使用的情況下,保持附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附容量隨壓力變化而有差異的特勻速,緩慢地加減產(chǎn)量,每小時(shí)不超過(guò)100m3。在開性,在高壓下,吸附原料中的雜質(zhì)組分,在低壓下,脫停車過(guò)程中,嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)化管壓差和轉(zhuǎn)化管內(nèi)催化附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生。整個(gè)操作過(guò)程均劑升降溫速率,保證壓差不超過(guò)3MPa/h,降溫速率在環(huán)境溫度下進(jìn)行。變壓吸附基本工作步驟分為吸不超過(guò)60℃h,這樣能避免溫度、壓力急劇變化對(duì)附和再生步驟。吸附劑的再生又是通過(guò)以下基本步催化劑造成的拉伸、脆化、破碎,以增加催化劑的處驟來(lái)完成的。(1)吸附塔壓力降至低壓。首先是順著理能力,提高使用年限。吸附的方向進(jìn)行降壓(以下簡(jiǎn)稱為順?lè)臥P),接著是5結(jié)語(yǔ)逆著吸附的方向進(jìn)行降壓(以下簡(jiǎn)稱逆放D)。順?lè)盘烊粴庵茪溲b置以低成本生產(chǎn)的氫氣來(lái)平衡富時(shí),有一部分吸附劑仍處于吸附狀態(tài);逆放時(shí),被吸余難以貯運(yùn)的氯氣,減少消耗,增加PVC產(chǎn)量,從而附的部分雜質(zhì)從吸附劑中解吸,并被排出吸附塔增加經(jīng)濟(jì)效益。(2)用純氫在低壓下沖洗吸附劑,以清除尚殘留于吸收稿日期:2012-03-02(上接第38頁(yè))表4回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)供試品鈣含量加入量創(chuàng)得量回收率平均回RSD(HgmL4)/(ggmL)f(gg·mL)/%收率%/%◆4.999l112.3698.724321011122698.522.958l112309860106398621.29l112.2898561.0951112.3598.701112319862鈣的標(biāo)準(zhǔn)濃度,μg/mL圖2鈣的標(biāo)準(zhǔn)曲線106301、1063.01μgmL34方法的回收率和精密度4討論為考察方法的準(zhǔn)確度和精密度,采用加標(biāo)回收由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以認(rèn)為,用ICP檢測(cè)氯化聚法。精確稱取已知鈣含量的氯化聚乙烯供試品(批乙烯中鈣含量的方法是可行的,測(cè)量鈣的平均相對(duì)號(hào):A00032)5份,分別精確加入鈣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),在與標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%,加標(biāo)回平均收率為9862%,操測(cè)定樣品完全相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算作簡(jiǎn)便、測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、重復(fù)性好、回收率高,可以滿回收率,結(jié)果見表4。足氯化聚乙烯中鈣含量的分析要求。從表4可以看出,鈣在氯化聚乙烯樣品中的參考文獻(xiàn)平均加標(biāo)回收率為9862%,RSD為1.29%,由此可[1]甘志YHa中國(guó)煤化工電感耦合等離子體原子以看出,本方法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好,方法準(zhǔn)確度和發(fā)射光譜檢驗(yàn)一化學(xué)分冊(cè),2008,44CNMHG精密度可滿足分析檢測(cè)的要求。(8):722[2]辛仁軒,等離子體發(fā)射光譜分析化學(xué)工業(yè)出版社2006,152-1783.5樣品測(cè)定結(jié)果[3]鄭國(guó)經(jīng)計(jì)子華原子發(fā)射光譜分析技術(shù)及應(yīng)用,化學(xué)工業(yè)出版社按上述方法測(cè)定氯化聚乙烯中鈣含量,6次測(cè)2009,238-259定使刪為:10300106301、106302、106300收稿日期:2012-04-01