在炼化企业中,氢气是一种应用范围十分广泛的原材料,可大量应用于各类油品加氢和临氢加工过程,尤其是随着燃料清洁化要求的不断提高,炼化企业大量发展加氢工艺,对氢气的需求量十分巨大。
因为氢气的化学性质太活泼,自然界中并不存在天然氢气,人们使用的所有和氢气都是通过化学方法制备的。其中,炼化企业中最廉价的氢气来源是催化重整工艺的副产氢,但是催化重整工艺的副产氢数量有限,远远满足不了现代炼化企业对氢气的需求。炼化企业还需要单独建设制氢装置,以满足对氢气的需求。
炼化企业制氢,既不能采取电解水法制氢,也不能采用了酸与金属反应制氢,因为这些方法的能耗或成本高,副产物利用价值低,对环境不利,且制氢量有限,不适合炼化企业大型装置的需求。如60万吨/年加氢精制装置,根据原料性质及精制要求不同,炼化企业一般采用轻烃水蒸气转化法制氢。
轻烃水蒸气转化法制氢有点儿类似于水煤气反应,只不过为了提高氢气产率,轻烃水蒸气转化法制氢一般会选择氢含量较高的原料,如天然气、干气、液化气、石脑油和重整抽余油等。事实上,煤、石油焦、重油、农林废弃物、城市垃圾等含碳物质均可作为水蒸气转化法制氢的原料。
随着石油化工业的快速发展,轻烃已成为重要的石油化工资源,直接拿来制氢是巨大的浪费,水蒸气转化法制氢的原料出现向重渣油和石油焦转化的趋势。