3.2　制氢工艺简介

3.2.1　石脑油制氢

石脑油制氢主要工艺过程有石脑油脱硫转化、CO变换、PSA，其工艺流程与天然气制氢极为相似，工艺流程如图3-1所示。

图3-1　石脑油制氢流程图

3.2.2　重油制氢［6］

重油与水蒸气及氧气反应制得含氢气体产物。部分重油燃烧提供转化吸热反应所需热量及一定的反应温度。气体产物主要组成：氢气46%（体积分数），一氧化碳46%，二氧化碳6%。该法生产的氢气产物成本中，原料费约占1/3，而重油价格较低，故为人们重视。我国建有大型重油部分氧化法制氢装置，用于制取合成氨的原料。

重油部分氧化包括碳氢化合物与氧气、水蒸气反应生成氢气和碳氧化物，典型的部分氧化反应如下：

　　（3-1）

　　（3-2）

H2O+COCO2+H2　　（3-3）

该过程在一定的压力下进行，可以采用催化剂，也可以不采用催化剂，这取决于所选原料与过程。催化部分氧化通常是以甲烷或石脑油为主的低碳烃为原料，而非催化部分氧化则以重油为原料，反应温度在1150～1315℃。与甲烷相比，重油的碳氢比较高，因此重油部分氧化制氢的氢气主要是来自蒸汽和一氧化碳，其中蒸汽贡献氢气的69%。与天然气蒸汽转化制氢气相比，重油部分氧化需要空分设备来制备纯氧。

重质油气化路线与煤气化路线相似，有空分制氧、油气化生产合成气、耐硫变换将CO变为H2+COm、低温甲醇洗去杂、PSA提纯氢气，工艺流程如图3-2所示。

图3-2　重油制氢工艺流程

3.2.3　石油焦制氢［7］

由于原油中的重油成分越来越大，炼油厂的石油焦的量也就越大。文献说1t石油焦相当于2213m3氢气。因此，供炼厂使用石油焦制氢，非常现实。

石油焦制氢与煤制氢非常相似，是在煤制氢的基础上发展起来的。由于原油重，含硫量高，所以高硫石油焦很常见。高硫石油焦制氢主要工艺装置有空分、石油焦气化、CO变换、低温甲醇洗、PSA，工艺流程如图3-3［7］所示。

图3-3　高硫石油焦制氢工艺流程

3.2.4　炼厂干气制氢

炼厂干气制氢主要是轻烃水蒸气重整加上变压吸附分离法，目前国内已有多家公司采用这种方法来制取氢气。干气制氢工艺流程包括干气压缩加氢脱硫、干气蒸汽转化、CO变换、PSA，干气制氢工艺流程与天然气制氢非常相似，见图3-4。

图3-4　炼厂干气制氢流程图