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炼厂干气“变废为宝”:解锁低成本制氢完整工艺与多重价值

2026-07-25来源:快讯编辑:瑞雪

在炼油行业,干气曾长期被视为低价值副产品,或作为燃料直接燃烧,或直接排放至大气。然而,随着全球氢能需求激增、炼厂内部氢资源供需矛盾加剧,以及碳中和目标下节能减排压力持续攀升,这种看似“无用”的尾气正通过技术革新焕发新生——将其转化为高纯度氢气,已成为炼化企业降低制氢成本、实现绿色转型的重要突破口。

从工艺流程来看,干气制氢可分为预处理与提纯两大核心环节。以加氢裂化干气为例,预处理阶段需依次完成脱硫、压缩加热、加氢饱和、二次脱硫、中低温变换脱碳及甲烷化等步骤。通过这一系列反应,干气中的硫化物、不饱和烃、一氧化碳等杂质被逐步去除,氢气浓度提升至90%以上,为后续提纯奠定基础。提纯环节则采用变压吸附(PSA)或真空变压吸附(VPSA)技术,其原理是利用吸附剂在不同压力下对杂质与氢气的吸附选择性差异,通过加压吸附、减压再生的循环操作,最终获得纯度达99.99%以上的高纯氢气。目前,PSA技术已在全球范围内实现大规模工业化应用,技术成熟度与运行稳定性均得到充分验证。

干气制氢技术的推广,得益于其多方面的竞争优势。首先,工艺路线成熟可靠,脱硫、变换、PSA等单元均已有数十年工业化运行经验,设备故障率低;其次,氢气回收率高,可充分利用干气中95%以上的可转化烃类,实现“变废为宝”;再者,生产灵活性强,可根据干气产量波动与炼厂用氢需求,动态调整装置负荷,避免资源浪费;自动化程度高,通过DCS系统精准控制温度、压力、流量等关键参数,既降低了操作强度,又保障了产品质量稳定性。相较于天然气制氢,干气制氢在原料成本上几乎为零,仅需承担预处理与提纯环节的能耗及设备折旧,经济性优势尤为突出。

该技术的适用范围广泛,除催化裂化干气与焦化干气外,热裂解气、加氢裂化尾气等只要满足两个条件——富含C1~C3烃类且杂质含量可控,均可作为制氢原料。例如,某大型炼厂通过技术改造,将原本直接燃烧的热裂解气引入制氢装置,年增产高纯氢气2万吨,同时减少二氧化碳排放10万吨,实现了经济效益与环境效益的双赢。

干气制氢的价值远不止于氢气生产本身。对炼厂而言,这一技术将低价值尾气转化为高附加值产品,直接增厚利润;通过提升内部氢自给率,减少对外部氢源的依赖,增强了供应链稳定性;同时,避免了干气燃烧产生的硫氧化物、氮氧化物及颗粒物排放,助力企业达成碳减排目标。从行业层面看,干气制氢为氢能产业提供了低成本、大规模的氢源供给,有助于推动交通、工业等领域氢能应用场景的拓展,是传统炼化行业向绿色低碳转型的关键路径之一。随着全球能源结构加速调整,这一技术有望在更多炼化企业落地,为能源清洁化利用贡献重要力量。

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