وحدة إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي في هينغتشونغ

مقدمة

تتضمن عملية إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي بشكل أساسي أربع عمليات: المعالجة المسبقة لغاز التغذية، وتحويل الغاز الطبيعي بالبخار، وتحويل أول أكسيد الكربون، وتنقية الهيدروجين.

تتمثل الخطوة الأولى في المعالجة الأولية للمواد الخام. وتشير هذه المعالجة بشكل أساسي إلى إزالة الكبريت من الغاز الخام. في عملية التشغيل الفعلية، يُستخدم عادةً أكسيد الزنك من سلسلة هدرجة الكوبالت والموليبدينوم للغاز الطبيعي كمزيل للكبريت لتحويل الكبريت العضوي في الغاز الطبيعي إلى كبريت غير عضوي ثم إزالته. ونظرًا لارتفاع معدل تدفق الغاز الطبيعي الخام المعالج، يُنصح باستخدام مصدر غاز طبيعي ذي ضغط عالٍ، أو مراعاة هامش أمان كبير عند اختيار ضاغط الغاز الطبيعي.

تتمثل الخطوة الثانية في تحويل الغاز الطبيعي بالبخار. ويُستخدم عامل حفاز من النيكل في جهاز الإصلاح لتحويل الألكانات الموجودة في الغاز الطبيعي إلى غاز تغذية يتكون أساساً من أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

بعد ذلك، يُحوّل أول أكسيد الكربون ليتفاعل مع بخار الماء بوجود عامل مساعد، مُنتجًا الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون، للحصول على غاز التحويل الذي يتكون أساسًا من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. ويمكن تقسيم عملية تحويل أول أكسيد الكربون، وفقًا لدرجة حرارة التحويل، إلى نوعين: التحويل عند درجة حرارة متوسطة والتحويل عند درجة حرارة عالية. تبلغ درجة حرارة التحويل عند درجة الحرارة العالية حوالي 360 درجة مئوية، بينما تبلغ درجة حرارة التحويل عند درجة الحرارة المتوسطة حوالي 320 درجة مئوية. ومع تطور التدابير التقنية، تم اعتماد نظام التحويل ثنائي المراحل لأول أكسيد الكربون، والذي يتضمن التحويل عند درجة حرارة عالية والتحويل عند درجة حرارة منخفضة، في السنوات الأخيرة، مما يُسهم في ترشيد استهلاك الموارد. ومع ذلك، في حال انخفاض تركيز أول أكسيد الكربون في غاز التحويل، يُمكن الاكتفاء بالتحويل عند درجة حرارة متوسطة.

الخطوة الأخيرة هي تنقية الهيدروجين. يُعد نظام PAS، المعروف أيضًا بنظام تنقية وفصل PSA، النظام الأكثر شيوعًا لتنقية الهيدروجين حاليًا. يتميز هذا النظام باستهلاكه المنخفض للطاقة، وبساطة العملية، وإنتاجه للهيدروجين بنقاوة عالية، تصل في أعلى مستوياتها إلى 99.99%.

معدات المعالجة الرئيسية