Ons het ons produksie en aflewering van die 300Nm3/h afleweringseremonie van die Sinopec verspreide ryk metaangas waterstofproduksie-aanleg suksesvol voltooi. Hier wil ek 'n kort inleiding gee tot die proses van waterstofproduksie uit natuurlike gas.
Met die toenemende energieverbruik het die vind van nuwe energie 'n belangrike taak geword. As die mees potensiële energiebron het waterstof 'n wye reeks bronne, byna geen besoedeling nie, hoë omskakelingsdoeltreffendheid en wye toepassingsvooruitsigte. Waterstofproduksie uit natuurlike gas kan China se energiekrisis tot 'n mate verlig en die transformasie van China se energiebenuttingstruktuur verder bevorder.
Hierdie artikel sal fokus op die beginsel van waterstofproduksie uit natuurlike gas, die proses en tegnologie van waterstofproduksie uit natuurlike gas, die klassifikasie van waterstofproduksietegnologie uit natuurlike gas en die kosteberekening van waterstofproduksie uit natuurlike gas.
1 Beginsel en proses van waterstofproduksie uit natuurlike gas
1.1Beginsel van waterstofproduksie uit natuurlike gas
Die beginsel van die aardgas-waterstofproduksieproses is om eers die aardgas voor te behandel, dan metaan en stoom in die hervormer om te skakel na koolstofmonoksied en waterstof, en koolstofmonoksied in die skuiftoring om te skakel na koolstofdioksied en waterstof na die herwinning van afvalhitte. Die basis van hierdie prosestegnologie word gerealiseer op grond van aardgas-stoomomskakelingstegnologie. In die skuiftoring word die reaksietemperatuur beheer in die teenwoordigheid van 'n katalisator, en die koolstofmonoksied in die omskakelingsgas reageer met water om waterstof en koolstofdioksied te produseer.
Onder gepaste druk en temperatuur sal alkane in natuurlike gas 'n reeks chemiese reaksies ondergaan om omskakelingsgas te genereer. Nadat die omskakelingsgas deur 'n PAS-toestel gegaan het wat met verskeie adsorbente onder outomatiese beheer toegerus is, sal koolstofmonoksied, koolstofdioksied en ander onsuiwerhede deur die adsorpsietoring geadsorbeer word, en waterstof sal na die gasverbruikende eenheid gestuur word om die onsuiwerhede uit die adsorbent te adsorbeer. Na desorpsie kan die analitiese gas na die skuifoond as brandstof gestuur word, en die adsorbent kan ook geregenereer word.
Die hoofreaksieformule is soos volg:
Natuurlike gas en water reageer by 800 ~ 900 ℃ en nikkeloksied as katalisator om koolstofmonoksied en waterstof te produseer.
Die reaksieformule is: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Koolstofmonoksied en water reageer by 300-400 ℃ met 'n ysteroksiedkatalisator om koolstofdioksied en waterstof te produseer.
Die reaksieformule is: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Daarbenewens is die relevante tegniese indeksvereistes in die voorbereidingsproses soos volg:
Die druk is gewoonlik 1.5 ~ 2.5 MPa, en die eenheidsverbruik van natuurlike gas is 0.4 ~ 0.5 m3 / m3 waterstof; Bedryfstyd: > 8000 uur; Industriële skaal: 1000 m3 / h ~ 100000 m3 / h.
1.2 Proses vir die produksie van natuurlike gaswaterstof
Die waterstofproduksieproses van natuurlike gas sluit hoofsaaklik vier prosesse in: voorbehandeling van voergas, stoomomskakeling van natuurlike gas, koolstofmonoksiedomskakeling en waterstofsuiwering.
Die eerste stap is die voorbehandeling van die rou materiaal. Die voorbehandeling verwys hier hoofsaaklik na die ontswaeling van die rou gas. In die werklike proses word die natuurlike gas kobalt molibdeen hidrogeneringsreeks sinkoksied gewoonlik as die ontswaelingsmiddel gebruik om die organiese swael in die natuurlike gas in anorganiese swael om te skakel en dit dan te verwyder. Die vloei van rou natuurlike gas wat hier behandel word, is groot, dus kan die natuurlike gasbron met hoë druk gebruik word of 'n groot marge kan oorweeg word wanneer die natuurlike gaskompressor gekies word.
Die tweede stap is die stoomomskakeling van natuurlike gas. Nikkelkatalisator word in die hervormer gebruik om alkane in natuurlike gas in voedingsgas met die hoofkomponente koolstofmonoksied en waterstof om te skakel.
Dan word koolstofmonoksied omgeskakel om met waterdamp in die teenwoordigheid van 'n katalisator te reageer om waterstof en koolstofdioksied te genereer om die omskakelingsgas te verkry waarvan die hoofkomponente waterstof en koolstofdioksied is. Volgens die verskillende omskakelingstemperature kan die omskakelingsproses van koolstofmonoksied in twee tipes verdeel word: mediumtemperatuur-omskakeling en hoëtemperatuur-omskakeling. Die hoëtemperatuur-omskakelingstemperatuur is ongeveer 360 ℃, en die mediumtemperatuur-omskakelingsproses is ongeveer 320 ℃. Met die ontwikkeling van tegniese teenmaatreëls is die tweestadium-prosesinstelling van koolstofmonoksied-hoëtemperatuur-omskakeling en laetemperatuur-omskakeling in onlangse jare aangeneem, wat die verbruik van hulpbronne verder kan bespaar. In die geval dat die koolstofmonoksied-inhoud in die omskakelingsgas egter nie hoog is nie, kan slegs mediumtemperatuur-omskakeling aangeneem word.
Die laaste stap is om waterstof te suiwer. Tans is die mees gebruikte waterstofsuiweringstelsel die PAS-stelsel, ook bekend as die PSA-suiwering- en skeidingstelsel. Hierdie stelsel het lae energieverbruik, 'n eenvoudige proses en hoë suiwerheid van waterstofproduksie. Op die hoogste vlak kan die suiwerheid van waterstof 99.99% bereik.
Plasingstyd: 11 Nov 2021