由于原油变得越来越劣质化,成品油的质量在逐步提高,炼油厂也需要越来越多的氢气,所以,炼油厂当下的发展策略就是降低氢气成本,使用氢气可以达到节能环保的目的。本研究从炼油厂降低氢气成本涉及的原料来源出发,按照炼油厂全加氢流程,配套建设独立的制氢装置原料,分析了影响氢气生产成本的因素以及竞争性。 1.煤制氢成本。煤制氢主要是由煤炭、氧气、燃料动力能耗与制造构成的,但是根据相关实际情况来看,煤炭费用所占据的比例太低,远低于天然气费用,煤制氢使用的是氧化工艺,对氧气成本进行预算的方式是依据配套空气分离装置,占据生产的24.65%,由于在生产煤制氢时,制造成本太高,财务支出费用也太高,占据了成本总支出的很大一部分比例,占据了2
2.36%,而燃料动力费只占据了总成本支出的7.36%。
2.天然气制氢成本。天然气制氢主要是依靠天然气、燃料气与制造成本,其中影响比较大的就是天然气的价格,会投入大量的费用,占据总比例的76.3%,其次就是燃料气,燃料气占据了总比例的16.4%,而对于制造费用和财务费用而言,仅占据了总投入的9.08%,燃料的动力能耗占据得更少,只占据了2.30%,所有的材料都会影响到油价的水平,影响到原油的性质,所以需要从多方面去开展预算工作。
二、制氢工艺的对比
对固态煤进行相关处理,让固态煤变成气态物质之后,再制取氢气,这个过程属于煤制氢的过程。在高温环境下,煤和空气发生的不完全反应,反应之后又与煤粉、蒸汽、氧气等混合在一起,变成雾化状态,再经过相关的处理过程,变成一氧化碳和氢气,将一氧化碳和氢气通过净化装置进行净化,得到纯净的氢气,这就是制氢的全部过程。在此过程中,必须要采取相关的环保措施,不能够污染环境,使用富氧空气连续化的技术,从而排放少量的污染物,达到保护环境的目标,将煤制氢的生产效率提高,引进更先进的技术,减少污染物排放量。
采用天然气制氢的方法有很多,主要有原料气处理,蒸气转化,一氧化碳变换,采用蒸汽转化的方式主要是在催化剂的催化下,让甲烷和水蒸气在高温
下发生反应,从而将氢气和一氧化碳生
成,这个过程需要外界大量的热量,采
用一氧化碳变换制氢的方式是指,利用
一氧化碳和水蒸气反应,从而生成二氧
化碳和氢气,通过冷却的方式,提炼出
纯净的氢气。有多种天然气制氢方式,
企业可以选择适合自身的制氢方式。
三、制氢装置原料路线的选择
炼油厂对氢气需求的稳定性要求
高,配套建设独立制氢装置优先要确保
装置稳定运行,确保原料性质和数量的
稳定供应,工艺技术要成熟可靠。制氢
原料路线的选择取决于原料资源的可获
得性、技术成熟度和原料经济合理,制
氢原料主要有炼厂干气、天然气、煤、
轻石脑油和重油等。但随着国内化工需
求上升,重油和石脑油资源化趋势加
强,原有重油制氢装置因没有充分利用
原料价值,在成本效益上越来越难以体
现经济性,影响了炼油厂的经济效益,
因此纷纷停产。在实际生产中,利用干
气为原料的制氢装置需要综合解决全厂
燃料平衡之间的矛盾。作为独立原料来
源的天然气制氢和煤制氢正在成为两类
最重要的制氢发展方向。比较而言,天
然气制氢单位投资低,但煤制氢产量土豆炮点火装置
高,价格低廉,成本优势显著。在天然
气价格较高和政策管控的情况下,煤制
氢经济性好。
四、发展策略
中国不同地区的天然气价格也不
同,对于华东地区与华南地区而言,这核桃剥壳机
部分地区的天然气价都比较高,但是在
华东和华南地区,盛产煤炭资源,因
此可以提供大量的煤炭。并且这个地区
的运输条件也比较方便,炼油企业如果
想要在激烈的市场竞争中获得一份竞争
力,就必须要将原料的成本进行降低,
为了稳定华东地区和华南地区居民的生
活水平,必须要利用好制造企业,这部
铭牌生产分地区的制造产业都比较发达,可以解
决天然气资源紧张的问题,并且需要与
政府开展相应的协商,企业在制氢的过
程中,主要采用煤制氢方式。
对于一体化炼油厂这类燃料厂,
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自己可以产出数量比较多的燃料,因此
不需要太多的氢气数量,他们会花费更
多时间在干气外运中,用自产的干气完
成制氢装置的构建。大多数炼油厂都是
属于城市型,因此对炼油厂的环境要求
比较高,不能够破坏周围的环境,使得
运输煤炭时,会存在着很多不确定的因
素,这些因素会影响煤炭的运输,建议
与燃料结合起来,将天然气和干气结合
起来,从而完成制氢过程。
科技在不断进步,但是在发展的过程
中,人类的活动破坏了生态环境,污染了
环境,导致生态失衡,资源在面临的枯竭
的险境。因此国家提出了相关的法规,出
台了《大气污染防治法》,在这项法规里
面有这样的规定,硫质量分数必须要控制
在3%以上,如此一来,以往加工含硫的
原油企业面临了更大的挑战,所以他们需
要结合综合因素考虑,产出相同数量的碳
数,煤气化的主要原料为石油,如此可以
解决煤炭供给问题,还能够避免石油焦出
路的现象,对于面临这种情况的企业,可
以采取混合制氢的方式,采用焦与煤混合
制氢,对于有的原油而言,它的金属含量
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比较高,所以自身的经济性能也比较差,
建议相关企业可以将原油与氢、催化炼化
等相关工艺结合在一起,在完成脱硫过程
之后,锅炉燃料就用硬沥青代替,保证资
源能够再次利用,节约了能源,不能再无
限地开采地球上的资源,无限开采只会破
坏家园,破坏环境,影响到我们的子孙后
代,同时也会影响我们的安全。
五、结语
由于成品油的质量在不断提高,炼
油企业需要大量的氢气,所以需要制造
出更多的氢气,满足炼油企业的需求。
氢气作为一种新型的能源,氢气可以代
替很多不可再生资源,但是,虽然中国
的煤炭资源比较多,但是天然气和石油
资源的数量却比较少,如果要制取大量
的氢气,需要选择煤制氢方式,因为如
果要开展大规模的制氢工作,不仅要考
虑到投资,还需要结合原料的价格,炼
油厂当下的发展策略就是要降低氢气成
本,从而达到节能环保的目的,本文先
先分析了煤制氢和天然气制氢的成本,
研制出制氢方案,企业可以选择出最佳
的一套方案,从而满足自身需求,提高
自身的市场竞争力。
参考文献:
模块制作
[1]张金。煤制氢与天然气制氢成本分析及发展建
议[J].石油炼制与化工,2018.
煤制氢与天然气制氢成本分析及发展
蔡翰超 中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司
【摘 要】在油品加工过程中,氢气是不可缺少的一种重要原料。随着原油劣质化和环境保护的日益加强,燃料清洁性标准不断提高,加氢工艺快速发展,炼油厂对氢气的需求剧增,已成为仅次于原油的第二大原料,寻求廉价氢源,是炼油厂必须考虑的问题。文章对煤制氢与天然气制氢进行了分析。【关键词】煤制氢;天然气制氢;发展分析
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