張晨旭

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(duì)于節(jié)能降耗技術(shù)的改造尤為重要?；诖?，本篇文章主要對(duì)天然氣轉(zhuǎn)化制氫裝置節(jié)能降耗技術(shù)改造進(jìn)行深入分析和探討。

關(guān)鍵詞：天然氣蒸汽;轉(zhuǎn)化制氫裝置;節(jié)能降耗技術(shù)

前言

在我國，對(duì)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(huì)采用此裝置。對(duì)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(huì)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(jì)效益進(jìn)一步提高上來，必須要改造節(jié)能降耗方面的技術(shù)，更大程度的滿足社會(huì)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(gè)方面為切入點(diǎn)，開展節(jié)能降耗技術(shù)的深入改造，使裝置的整體經(jīng)濟(jì)效益得到了根本性的提升。

1、工藝?yán)淠夯厥?/p>

1.1現(xiàn)狀分析

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

1.2改進(jìn)措施

第一點(diǎn)，將一條管線鋪設(shè)進(jìn)來，主要作用，就是引出冷凝液，通過對(duì)專用管線的鋪設(shè)，使冷凝液全部印出來;第二點(diǎn)，將一臺(tái)氣液分離器增設(shè)進(jìn)來，通過該設(shè)備的添加，可以充分排出冷凝液氣體，以冷凝氣體的實(shí)際數(shù)量和具體特征為依據(jù)，對(duì)匹配型號(hào)進(jìn)行合理選擇;第三點(diǎn)，就是將一臺(tái)解吸塔設(shè)置進(jìn)來，通過吸收塔的設(shè)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(shí)現(xiàn)，對(duì)酸性氣體二氧化碳進(jìn)行全面脫除，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)整電導(dǎo)率，提高PH值由以往的5到7，進(jìn)而使冷凝液在處理之后，可以根本性的達(dá)到脫鹽水的要求和標(biāo)準(zhǔn)，最終獲取到成品。在整個(gè)過程中，還要將可燃?xì)怏w的控制工作做好，通過企業(yè)分離器的設(shè)置，分離可燃?xì)怏w，確保在反應(yīng)過程中，避免進(jìn)入大量的可燃?xì)怏w。在設(shè)計(jì)解吸塔的過程中，還要將除沫器兼顧好，通過除沫器的應(yīng)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(dāng)?shù)墓に噾?yīng)用進(jìn)來。實(shí)現(xiàn)冷凝處理之后，需要針對(duì)不滿足指標(biāo)的液體，開展引流措施，確保其可以進(jìn)入到二級(jí)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?yán)淠海⑶覍?duì)工業(yè)冷凝液進(jìn)行全面回收，使生產(chǎn)效率根本性提升上來，同時(shí)，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(fèi)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(píng)價(jià)

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

2、提高脫鹽水收率

2.1現(xiàn)狀分析

對(duì)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(huì)將反滲透的技術(shù)原理應(yīng)用進(jìn)來，依據(jù)反滲透，對(duì)大部分的鹽分和雜質(zhì)進(jìn)行脫除，與此同時(shí)，將相應(yīng)的脫鹽水提供給制氫裝置。制氫裝置將軟化水應(yīng)用進(jìn)來的過程中，一般情況下，夏季水溫都為三十?dāng)z氏度，冬季水溫為二十?dāng)z氏度，但是后來，相關(guān)企業(yè)，進(jìn)行了水井調(diào)整，導(dǎo)致溫度明顯降低，這樣，進(jìn)一步降低了脫鹽水的水量，導(dǎo)致稅收率也進(jìn)一步減少。

2.2改進(jìn)措施

針對(duì)原有的管線路，開展全面系統(tǒng)的技術(shù)改造，將原水預(yù)熱處理裝置增設(shè)進(jìn)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(jìn)一步降低，進(jìn)而提升產(chǎn)水量。

2.3應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)

在進(jìn)行原水預(yù)熱處理的過程中，需要對(duì)副線埋設(shè)的問題進(jìn)行充分的考慮，以原水的溫度為依據(jù)，將合適的預(yù)熱處理設(shè)備選取進(jìn)來，并且基于預(yù)熱器故障背景，不對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行繼續(xù)應(yīng)用，進(jìn)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(huì)導(dǎo)致實(shí)際的溫差進(jìn)一步擴(kuò)大，因此，應(yīng)對(duì)換熱器帶來的不良沖擊進(jìn)行盡可能的減少，并且將減溫減壓的設(shè)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(huì)出現(xiàn)一些副產(chǎn)物，而這些副產(chǎn)物會(huì)防空低壓蒸汽，因此，必須要第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)控;最后，就是將遠(yuǎn)傳溫度報(bào)警裝置設(shè)置了進(jìn)來，可以以具體的現(xiàn)實(shí)要求為依據(jù)，進(jìn)行隨時(shí)隨地的調(diào)節(jié)。

2.4效益評(píng)價(jià)

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

3、PSA-H2尾氣二氧化碳提純改造

3.1現(xiàn)狀分析

對(duì)于天然氣制氫裝置而言，其尾氣含有的二氧化碳可以達(dá)到百分之三十，那么對(duì)于原設(shè)計(jì)的尾氣部分而言，將燃料氣直接進(jìn)入燃燒系統(tǒng)這一處理方式采用的進(jìn)來，其中，對(duì)于二氧化碳而言，其具備不可燃性，所以，若進(jìn)行直接排走，會(huì)直接降低整體的內(nèi)能，導(dǎo)致嚴(yán)重的浪費(fèi)。

3.2改進(jìn)措施

以實(shí)際的生產(chǎn)需求為依據(jù)，將PSA-H2尾氣處理設(shè)備添加進(jìn)來，對(duì)于該設(shè)備而言，其可以使二氧化碳的轉(zhuǎn)變?nèi)鎸?shí)現(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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而保證熱量避免流失。

3.3改造后效益評(píng)價(jià)

在全面改造之后，以年為計(jì)量單位，整體的二氧化碳產(chǎn)值可以達(dá)到340萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯大幅度增加。通過空氣降低工藝?yán)淠禾幚砑夹g(shù)的應(yīng)用，可以使二氧化碳的分壓處理全面實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，還可以將冷凝液中的二氧化碳及時(shí)的脫除掉，為制氫裝置實(shí)現(xiàn)綜合的循環(huán)利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對(duì)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(jìn)一步降低，不僅如此，提升回用率，也可以是水資源的浪費(fèi)得以降低，提升綜合摻水收率。而將PSA-H2尾氣處理設(shè)備應(yīng)用進(jìn)來，可以使二氧化碳高效提純目標(biāo)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，這樣，就可以避免二氧化碳排放，導(dǎo)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(yīng)的效益評(píng)價(jià)，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于第一項(xiàng)改造措施而言，可以增加82萬的經(jīng)濟(jì)效益，第二項(xiàng)目改造增加了24萬的經(jīng)濟(jì)效益，第三項(xiàng)改造措施，增加的經(jīng)濟(jì)效益最高，達(dá)到了340萬，合計(jì)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(jì)效益，值得廣泛推廣并應(yīng)用。

4、結(jié)束語

總而言之，對(duì)于天然氣制氫企業(yè)而言，通過對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，將清潔生產(chǎn)技術(shù)大幅度應(yīng)用進(jìn)來，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)改造措施，可以達(dá)到非常好的效果，根本性提升經(jīng)濟(jì)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(shí)中面臨的能源壓力也越來越大，為了更好的滿足社會(huì)需求，實(shí)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(dá)成節(jié)能降耗目標(biāo)，使生產(chǎn)成本大幅度降低，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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