3.2　制氫工藝簡介

3.2.1　石腦油制氫

石腦油制氫主要工藝過程有石腦油脫硫轉(zhuǎn)化、CO變換、PSA，其工藝流程與天然氣制氫極為相似，工藝流程如圖3-1所示。

3.2.2　重油制氫［6］

重油與水蒸氣及氧氣反應(yīng)制得含氫氣體產(chǎn)物。部分重油燃燒提供轉(zhuǎn)化吸熱反應(yīng)所需熱量及一定的反應(yīng)溫度。氣體產(chǎn)物主要組成：氫氣46%（體積分?jǐn)?shù)），一氧化碳46%，二氧化碳6%。該法生產(chǎn)的氫氣產(chǎn)物成本中，原料費(fèi)約占1/3，而重油價(jià)格較低，故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置，用于制取合成氨的原料。

重油部分氧化包括碳?xì)浠衔锱c氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和碳氧化物，典型的部分氧化反應(yīng)如下：

　　（3-1）

　　（3-2）

H2O+COCO2+H2　　（3-3）

該過程在一定的壓力下進(jìn)行，可以采用催化劑，也可以不采用催化劑，這取決于所選原料與過程。催化部分氧化通常是以甲烷或石腦油為主的低碳烴為原料，而非催化部分氧化則以重油為原料，反應(yīng)溫度在1150～1315℃。與甲烷相比，重油的碳?xì)浔容^高，因此重油部分氧化制氫的氫氣主要是來自蒸汽和一氧化碳，其中蒸汽貢獻(xiàn)氫氣的69%。與天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫氣相比，重油部分氧化需要空分設(shè)備來制備純氧。

重質(zhì)油氣化路線與煤氣化路線相似，有空分制氧、油氣化生產(chǎn)合成氣、耐硫變換將CO變?yōu)镠2+COm、低溫甲醇洗去雜、PSA提純氫氣，工藝流程如圖3-2所示。

3.2.3　石油焦制氫［7］

由于原油中的重油成分越來越大，煉油廠的石油焦的量也就越大。文獻(xiàn)說1t石油焦相當(dāng)于2213m3氫氣。因此，供煉廠使用石油焦制氫，非?，F(xiàn)實(shí)。

石油焦制氫與煤制氫非常相似，是在煤制氫的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于原油重，含硫量高，所以高硫石油焦很常見。高硫石油焦制氫主要工藝裝置有空分、石油焦氣化、CO變換、低溫甲醇洗、PSA，工藝流程如圖3-3［7］所示。

3.2.4　煉廠干氣制氫

煉廠干氣制氫主要是輕烴水蒸氣重整加上變壓吸附分離法，目前國內(nèi)已有多家公司采用這種方法來制取氫氣。干氣制氫工藝流程包括干氣壓縮加氫脫硫、干氣蒸汽轉(zhuǎn)化、CO變換、PSA，干氣制氫工藝流程與天然氣制氫非常相似，見圖3-4。