马磊磊
河南平煤神马首山化工科技有限公司
摘要：随着现代社会市场经济快速发展，各领域中的竞争愈发激烈，要想有效提升化工企业经济效益，促使其在激烈的市场中稳占一席之地，就要加强对企业化工生产工艺的研究，积极研究工艺技术，及时发现工艺运行问题，提出切实可行的解决措施，进一步提升生产效率，获取更多的经济效益，为企业的健康、可持续发展提供有力保障。本文以煤化工企业的焦炉煤气制氢工艺为研究对象，简要分析了焦炉煤气制氢工艺存在的问题，提出针对问题的焦炉煤气制氢工艺应对方法。
关键词：焦炉煤气制氢工艺；问题；应对方法
焦炉煤气制氢工艺是煤炭化工企业的主要容易技术之一，在现代社会市场经济发展的过程中企业制氢工艺技术要求不断提升，如何在最大程度上提升工艺产量，获取更多的经济效益，是进一步推进企业发展的主要话题。在实际过程中，为了更好发挥工艺效用，工作人员深入分析目前的焦炉煤气制氢工艺运行情况，及时发现其中存在的问题，比如：氧气设计问题、除油系统问题等。之后，工作人员针对这些问题对焦炉煤气制氢工艺进行优化调整，分别从焦炉工作、油分离系统等角度进行控制，从而实现提质增产目标[1]。
一、焦炉煤气制氢工艺问题
（一）焦炉煤气制氢工艺
焦炉煤气制氢就是在焦炉制氢装置中，使用PSA技术提纯氢物质，其原理为：借助固体吸附剂选择气体，随着气压的下降促使气体的吸附特性降低，将气体混合物进行完全分离与恢复，从而在真空、非氢过程中完成对纯氢的提取，保证氢还原速率。在实际过程中，主要工艺环节包括：（1）去除所供应气体的杂质，增加气体压力，去除杂质与高碳含量的纯净碳氢化合物；（2）通过气体供应去除吸收成分；（3）完成脱硫工艺；（4）借助PSA技术完成清洁任务，达成交付目标。在焦炉煤气制氢工艺过程中，工作人员需要遵循技术参数为：（H2）≥99.9%，压力≥1.6MPa，温度≤50℃，且保证产出氢气产品质量符合规范要求（如表1）。
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（二）工艺问题
根据目前的焦炉煤气制氢运行实际情况，可以发现已经存在的工艺问题如下：（1）进料气体中的氧气设计条件不符合实际数据要求；在工艺装置预设计环节，工作人员需要根据实际数据设计进料气体中的O2参数，控制器参数为0.43%；但是在实际制氢工艺流程中，一些工作人员没有对该气体进行处理，且没有及时管控氧气含量高于3.6%的气体进行处理，从而产生潜在安全隐患。（2）除油系统问题；在工艺过程中，真空吸尘器中配置活性炭、焦炭颗粒，具有吸收、还原功能，设计吸附时间约为20d；若吸附饱和，则可以通过蒸汽加热的方式提升煤气温度到250-300℃，之后进行再生、再利用[2]。但是在实际过程中，在工艺运行1天左右的时间就会达到饱和，导致再生时间与吸收时间不一致，影响除油系统的运行效率。（3）冷冻分离系统问题；在焦炉煤气制氢实施过程中，焦炉煤气中含有大量的苯、萘等有机物，其含量远超过世纪标准，这就导致很多有机物进入冷冻系统之后无法实现去除，让杂质随着原料一起进入出游系统，而此时除油系统无法对杂质进行识别，导致吸附剂中毒，影响焦炉煤气制氢的工艺流程。这种情况促使工艺被迫中断，需要反复修复才能够解决问题，无形中增加了工艺成本[3]。
二、焦炉煤气制氢工艺问题的应对方法
（一）加强对焦炉工作系数控制
针对上述焦炉煤气制氢工艺问题，工作人员要加强对焦炉工作系数的控制，有效去除原料中氧气含量不合格的部分。一般情况下，（O2）参数需要控制在（1-10）×10-6；工作人员要根据这一标准，控制炼焦气体中的氧气含量，暂停使用固定设备的脱氧需提供，而是将脱氧环节调整到前端位置，通过脱硫、脱碳的方法实现对氧气含量的控制。在实际焦炉煤气制氢工艺实施的过程中，进料气体中的氧气含量经常出现超过正常标准的情况，且系统中的氧气成分与氢气成分分离系数较低，难以真正实现控制氧气的目的。此时，工作人员可以检查焦炉的工作指数，避免出现原料气体中氧气含量频繁波动的情况；若发现氧气含量超标，则可以进行计算，将高于实际运行需求的量去除[4]。
（二）加强对油分离系统控制
针对上述焦炉煤气制氢工艺问题，工作人员要进一步加强对油分离系统的控制，阶级除油器飞温的问题。结合上述问题描述来看，根据除油剂中的焦炭、活性炭中的硫的采样进行分析，发现在气体释放过程中存在明显的富氧条件，这也是导致其中萘、苯等有机物含量较大的主要原因，最终导致硫、活性炭的自然温度较低，引发明显的飞温情况。因此，工作人员需要加强对油分离系统的控制，减少苯、萘等有机物在油分离器中的累积情况，从而提升吸附活性，进一步强化制氢能力。工作人员可以使用氧化铝对气体中的水分进行去除，形成单质硫，有效改善除油剂中添加吸附剂导致温度提高的情况。之后，还可以取缔原本的两塔润油质去除装置，采用三塔装置，从而保证能够在工艺运行的过程中更换吸附剂，提升焦炉煤气制氢工艺运行效率[5]。
（三）应用冷冻分离系统
针对上述焦炉煤气制氢工艺问题，工作人员要了解冷冻分离系统的工作原理：借助冷冻盐水进行两阶段冷却，利用原油材料中的各种成分饱和蒸气压促使气体冷凝分离，分离出原油中的污染物，借助气液分离器去除萘、其他污染物。在实际过程中，冷冻分离系统的若需要很长时间，则冰分离系统会在萘进入分油器之前就消除萘物质。针对这一情况，工作人员可以在冷冻分离系统的最前端设置一个冷却器，保证气体的冷却温度平衡；之后再更爱冷却单元，提升冷却能力。通过这种方法有效解决冷却分离系统问题，提升焦炉煤气制氢运行效率。
结语：
综上所述，我国焦炉煤气产量较大，从目前的焦炉煤气制取氢气的角度来看，在原材料方面具有较强优势。通过本次研究可以发现，在焦炉煤气制氢工艺实施的过程中，仍然存在一些问题，这些问题会直接影响工艺生产效率，不利于提升煤化工企业经营经济效益，不符合“提高资源利用率，高效节能”的发展理念。为了更好的发挥焦炉煤气制氢的工艺优势与资源优势，提升生产效率，工作人员加强焦炉工程系数控制禄蠹，灵活运用冷冻分离系统，从而有效解决上述问题，提升焦炉煤气制氢工艺运行效率，为煤化工企业的健康、长效发展提供技术支持。
参考文献：
[1]王亚阁,王丽霞.焦炉煤气制氢工艺现状[J].化工设计通讯,2020,46(08):86+96.
[2]张国富.焦炉煤气制氢技术[J].燃料与化工,2020,51(03):58.
[3]李山虎,杨子壮,赵冬.焦炉煤气制氢系统氢气产量优化分析[J].冶金动力,2019(12):36-38.
[4]王国志.浅谈焦炉煤气制氢工艺存在的问题和应对方案[J].建材与装饰,2018(14):218-219.
[5]姚鑫,于庆波,彭家燕,吴天威,任慧来,谢华清. 焦炉煤气制氢工艺研究现状[N]. 世界金属导报,2015-10-06(B10).