甲醇制氢诚恳请教各位前辈

本人多年前的工作单位，甲醇制氢单套产能较小，600NM3/h。跳槽了另一家公司，新上马一套1700Nm3/h的甲醇制氢，有许多设计与原来的不一致，感觉诸多不合理的地方，厂商声称这是最新技术，烦请各位前辈看一下。

1、原工作单位的甲醇制氢描述  
     单套产能600NM3/h，产品氢气压力1.0MPA,系统具备投用条件，催化剂已还原，氮气置换结束。
     启动导热油循环，微开蒸汽加热升温，控制温升度数，至接近投运温度。
     分别设置有纯水罐、甲醇罐和循环液罐，通过计量泵分别输送甲醇和DW水（水醇比2:1)至换热器（利用转化器产气热能预先升温），再进入汽化过热器进行第二次加热，注意观察汽化过热器液位和出口温度，当超过200度后，投用转化器
    吸附塔由7塔、真空泵、程控阀组等组成。步骤有：吸附、三均降、逆放、抽真空、三均升、终充

2、现工作单位的甲醇制氢：
     单套产能1700NM3/h，产品氢气压力2.5MPA,系统具备投用条件，催化剂已还原，氮气置换结束。
       分别设置有纯水罐、甲醇罐和配料罐，通过离心泵将纯水、甲醇输送至配料罐（水醇比1.5:1)至换热器（利用转化器产气热能预先升温），再进入汽化过热器进行第二次加热，汽化过热器没有液位计（现场玻璃面板和远程LT均没有）
    吸附塔由8塔、程控阀组等组成。步骤有：吸附、四均降、冲洗、逆放、被冲洗、四均升、终充


我的疑问有以下几处:

1、现在的汽化过热器不需要设置液位计（现场及远程）？那么操作无法看到里面的原料液，现厂家说是根据汽化过热器容积，原料液保持满罐（通过计量泵流量来计算），观察汽化过热器出口温度。我的看法是：汽化过热器不设置液位计，只观察出口温度，增加操作难度，也不太合理

2、原来的公司，解析通过真空泵抽真空进行，现场由其他塔均降后的余压进行冲洗和被冲洗。我的疑问：为什么不用真空泵了，对吸附塔的填料有伤害吗？若是其他塔余压冲洗后放空，此时氢气含量较高，雷电天气是否是个危险源？

1、正在很多装置虽然设置了液位计，但实际运行起来是没有液位的。

2、PSA并不是必须采用真空泵，采用真空泵会提高氢气收率，但是否有经济效益还需要核算。

采用抽真空是为了解析更彻底，冲洗也可以启到解析的效果。

楼主对变压吸附了解不够彻底，再就是解吸气不允许直接就地排放，所以雷电天气不存在什么问题。现在新技术采用顺放冲洗再生也能达到很高的收率，节省了真空泵的电耗，且是正压相对更安全。就像楼上说的需要核算真空再生工艺氢气收率比顺放冲洗再生工艺氢气收率能提高几个点，增加的氢气量和真空泵耗电对比分析哪个更节能。

装置越大先进化程度越高

冬日/ty阳光 发表于 2017-8-22 16:50
1、正在很多装置虽然设置了液位计，但实际运行起来是没有液位的。

感谢解答，原来公司的汽化过热器确实有液位，运行也很稳定。

只是疑惑现在为何要取消液位计设计。单纯依靠裂解气出口温度和压力来控制，是否方便操作？

李云飞 发表于 2017-8-22 17:53
楼主对变压吸附了解不够彻底，再就是解吸气不允许直接就地排放，所以雷电天气不存在什么问题。现在新技术采 ...

知道不是非要用抽真空方式。但原来的公司和现在的单位，解析气都是直接放空，放空管末端设置有阻火器，才有这样的疑问

实际操作中，原来的公司曾经发生过雷电天气引燃防空管解析器。因甲醇制氢装置较小，属于生产工艺的附属小装置，解析气流量小且流程远，回收也不合适

xm6808445 发表于 2017-8-22 22:46
感谢解答，原来公司的汽化过热器确实有液位，运行也很稳定。

只是疑惑现在为何要取消液位计设计。单纯 ...

设置了液位而没有液位与不设置液位计，在正常运行过程中区别应该不大，但在开停工过程中可能不方便操作。

xm6808445 发表于 2017-8-22 22:49
知道不是非要用抽真空方式。但原来的公司和现在的单位，解析气都是直接放空，放空管末端设置有阻火器，才 ...

公司没有燃气管网吗？没有设置火炬设施吗？现在解吸气不允许直接对空排放

楼主的几个问题其实主要是对装置的理解还不够，变压吸附不一定要抽真空解吸，而且PSA制氢上主流还是冲洗再生流程，抽真空主要的优点是收率稍高，但是同样存在负压操作、动设备、电耗等问题，影响装置的稳定性和安全性。
汽化过热器是否设置液位计的问题其实并不重要，只是需要对工艺操作注意就可以，我开过四五套甲裂装置，只有一套有设置液位计，但是我开这套的时候也没去观察液位计液位。因为随着工艺的发展很多东西确实是不需要的，都改进取消了。按理说汽化过热器相当于一台在线锅炉，确实需要安装液位计，但根据实际工程经验它达不到实际作用，最终取消了。
这就需要跟你捋一捋这套装置的工艺。在运行之前需要对催化剂进行还原操作，无论是甲醇水还原方案还是氮氢还原方案都跳不过这台汽化过热器，而还原时需汽化过热器有较大换热量，所以汽化过热器的余量比较大，基本翻番，正常运行不存在液位无法控制的问题。
另外，没有设置液位计，按理应该中下部设置了温度计，这个温度计的作用在一定程度上可以反映相对液位。

汽化器不设液位计的甲裂装置很多~~操作时注意液相进料温度，以及达到运行温度时间等就行~~至于使用VPSA，基本就是为了提高氢收率~~至于说尾气放空被雷电引燃，那就建议一是注意防雷设计，二是建议伴氮放空~~

我厂甲醇制氢装置的汽化过热器也没有液位计。个人理解是，汽化过热器是全汽化，即进去多少液就汽化多少。运行中，控制好进料统量，导热油温度，汽化器出口温度这些参数，操作没问题的。

汽化器不需要液位计，就设了液位计液位怎么控制？psa解析气放空确实很危险，吸附剂冲洗再生解析气内氢气很高，有一点没明白，催化剂还原后为什么要氮气置换？而不进料呢。

huwei19890613 发表于 2017-8-23 09:43
楼主的几个问题其实主要是对装置的理解还不够，变压吸附不一定要抽真空解吸，而且PSA制氢上主流还是冲洗再 ...

感谢解答，很完整

Ameba 发表于 2017-8-23 14:10
汽化器不设液位计的甲裂装置很多~~操作时注意液相进料温度，以及达到运行温度时间等就行~~至于使用VPSA，基 ...

感谢版主建议

wedyxt 发表于 2017-8-23 19:14
汽化器不需要液位计，就设了液位计液位怎么控制？psa解析气放空确实很危险，吸附剂冲洗再生解析气内氢气很 ...

系统是备用的，还原后暂不使用

1700的没必要采用VPSA流程，经济性和安全性不是很高。

另外，尾气直接放空肯定是行不通的，环评和安评也过不了，要排放到火炬管网或者是燃料气管网。

1、汽化过热液位计：最直观的液位观察方式是在设备上安装玻璃板液位计，因液在汽化，使用例如差压变送、浮筒式的方式检测到的液位都是虚假液位。使用玻璃板液位存在安全风险，因此不建议使用。现在多数设计都取消了该液位计，因在装置运行过程中该液位计的作用无意义。增加装置负荷时，加大混合液的进液量后汽化液面升高，在汽化塔内的液面与换热管道换热面积增加，汽化量增加，达到液、汽化量平衡后，液面不再升高（条件是导热油的温度必须满足运行要求）。再因为汽化塔还有对汽化后的气体过热作用，因此换热管道的管的换热面积远大于满负荷液体汽化所需面积，因此不需要考虑汽化塔满液问题，当然，当导热油供热量不够时，在非正常的情况下会出现满液，这个时系统温度下降，操作人员需要进行处理，否则会出现混合液进转化器的可能。
2、对于PSA系统配置，楼上大侠们已经解释了，需要从运行成本考虑。对于使用几个塔、几次均匀，这需要从装置系统的运行压力、产品纯度要求等进行计算，使用常压、真空解析所排出的解析气是含有部分氢气，可作为尾气回收利用供燃气油炉燃烧，可节约运行成本。现在有新形式的催化燃烧油炉，无燃烧器、无火焰，该尾气可以得到更好的利用。