目前,煉油廠制氫裝置主要采用輕烴水蒸汽轉(zhuǎn)化和部分氧化制氫技術(shù)。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì),全球煉油廠通過(guò)部分氧化法制取的氫也僅占?xì)錃鈦?lái)源的4%,限制其發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用的主要原因不是技術(shù)本身問(wèn)題,而是工程投資太大,氫氣成本高。同樣規(guī)模部分氧化法制氫裝置投資是輕烴水蒸汽轉(zhuǎn)化的2.5~3.5倍。輕烴水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫由于投資省,工藝成熟可靠,操作靈活方便,氫氣成本低在現(xiàn)代煉油企業(yè)中仍然占據(jù)主導(dǎo)的地位。
烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝是隨著合成氨、甲醇等合成氣工業(yè)的飛速發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的工業(yè)實(shí)踐,ICI、凱洛格、赫爾蒂、KTI、托普索等公司在制氫裝置的轉(zhuǎn)化爐型、催化劑性能、能量回收、凈化方法等方面均有重大改進(jìn),使烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)日臻成熟,可靠性、靈活性有了很大提高。
從世界范圍看,制氫裝置的發(fā)展有以下六大特點(diǎn):
公用工程化
大型及超大型化
地域化
多功能化
高度可靠性和操作靈活性要求
原料劣質(zhì)化。
制氫裝置技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)
制氫工藝的進(jìn)展:預(yù)轉(zhuǎn)化、二段轉(zhuǎn)化、自熱式轉(zhuǎn)化、熱回收式轉(zhuǎn)化反應(yīng)器;
變換工藝的多樣化;
制氫與蒸汽平衡:*少產(chǎn)汽流程、*大產(chǎn)汽流程;
不斷改進(jìn)的轉(zhuǎn)化爐:大型化制氫轉(zhuǎn)化爐爐型、新型轉(zhuǎn)化爐管、先進(jìn)可靠的設(shè)計(jì)手段、轉(zhuǎn)化參數(shù)的優(yōu)化 “三高一低” ;
不斷完善的先進(jìn)控制:原料的自動(dòng)切換、負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整、優(yōu)化控制;
更加重視環(huán)境保護(hù):酸性水回用、低NOx排放技術(shù)。
(3)各種制氫方法
電解水制氫
礦物燃料制氫
以煤為原料制取氫氣
以天然氣或輕質(zhì)油為原料制取氫氣
以重油為原料部份氧化法制取氫氣
生物質(zhì)制氫
生物質(zhì)氣化制氫
微生物制氫
其它含氫物質(zhì)制氫
各種化工過(guò)程副產(chǎn)氫氣的回收