Мы паспяхова завяршылі вытворчасць і цырымонію перадачы размеркаванага завода Sinopec па вытворчасці вадароду з узбагачаным метанам магутнасцю 300 нм3/г. Тут я хацеў бы коратка распавесці пра працэс вытворчасці вадароду з прыроднага газу.
З ростам спажывання энергіі пошук новых крыніц энергіі стаў важнай задачай. Вадарод, як найбольш перспектыўная энергія, мае шырокі спектр крыніц, практычна не забруджвае навакольнае асяроддзе, высокую эфектыўнасць пераўтварэння і шырокія перспектывы прымянення. Атрыманне вадароду з прыроднага газу можа ў пэўнай ступені палегчыць энергетычны крызіс у Кітаі і яшчэ больш спрыяць трансфармацыі структуры выкарыстання энергіі ў Кітаі.
У гэтай працы будзе разгледжаны прынцып вытворчасці вадароду з прыроднага газу, працэс і тэхналогія вытворчасці вадароду з прыроднага газу, класіфікацыя тэхналогій вытворчасці вадароду з прыроднага газу і ўлік выдаткаў на вытворчасць вадароду з прыроднага газу.
1 Прынцып і працэс вытворчасць вадароду з прыроднага газу
1.1Прынцып атрымання вадароду з прыроднага газу
Прынцып працэсу вытворчасці вадароду з прыроднага газу заключаецца ў папярэдняй апрацоўцы прыроднага газу, затым у рэфарматары пераўтвараецца метан і пара ў аксід вугляроду і вадарод, а ў вежы пераўтвараецца аксід вугляроду ў вуглякіслы газ і вадарод пасля рэкуперацыі адпрацаванага цяпла. Асновай гэтай тэхналагічнай працэсу з'яўляецца тэхналогія паравой канверсіі прыроднага газу. У вежы пераўтварэння тэмпература рэакцыі кантралюецца ў прысутнасці каталізатара, і аксід вугляроду ў канверсійным газе рэагуе з вадой, утвараючы вадарод і вуглякіслы газ.
Пры адпаведным ціску і тэмпературы алканы ў прыродным газе падвяргаюцца шэрагу хімічных рэакцый, утвараючы канверсійны газ. Пасля таго, як канверсійны газ праходзіць праз прыладу PAS, абсталяваную рознымі адсарбентамі пад аўтаматычным кіраваннем, аксід вугляроду, вуглякіслы газ і іншыя прымешкі адсарбуюцца адсарбцыйнай вежай, а вадарод накіроўваецца ў газаспажывальную ўстаноўку для адсарбцыі адсарбента прымешак. Пасля дэсорбцыі аналітычны газ можа быць накіраваны ў канверсійную печ у якасці паліва, а адсарбент таксама можа быць рэгенераваны.
Асноўная формула рэакцыі выглядае наступным чынам:
Прыродны газ і вада рэагуюць пры тэмпературы 800 ~ 900 ℃ з каталізатарам аксіду нікеля з утварэннем аксіду вугляроду і вадароду.
Формула рэакцыі: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Вокіс вугляроду і вада рэагуюць пры тэмпературы 300-400 ℃ з каталізатарам аксідам жалеза з утварэннем вуглякіслага газу і вадароду.
Формула рэакцыі: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Акрамя таго, адпаведныя патрабаванні да тэхнічнага індэкса ў працэсе падрыхтоўкі наступныя:
Ціск звычайна складае 1,5 ~ 2,5 МПа, а расход прыроднага газу на адзінку складае 0,4 ~ 0,5 м3 / м3 вадароду; час працы: > 8000 гадзін; прамысловы маштаб: 1000 м3 / г ~ 100000 м3 / г.
1.2 Працэс вытворчасці вадароду з прыроднага газу
Працэс вытворчасці вадароду з прыроднага газу ў асноўным уключае чатыры працэсы: папярэднюю апрацоўку сырога газу, пераўтварэнне прыроднага газу ў пару, пераўтварэнне вокісу вугляроду і ачыстку вадароду.
Першы этап — гэта этап папярэдняй апрацоўкі сыравіны. Пад папярэдняй апрацоўкай тут у асноўным разумеецца дэсульфурызацыя сыравіны. У рэальным працэсе ў якасці дэсульфурызатара звычайна выкарыстоўваецца аксід цынку, атрыманы шляхам гідрагенізацыі прыроднага газу кобальту і малібдэна, для пераўтварэння арганічнай серы ў прыродным газе ў неарганічную серу і наступнага выдалення яе. Паток сырога прыроднага газу, які апрацоўваецца тут, вялікі, таму можна выкарыстоўваць крыніцу прыроднага газу з высокім ціскам або ўлічваць вялікі запас пры выбары кампрэсара для прыроднага газу.
Другі этап — паравая канверсія прыроднага газу. Нікелевы каталізатар выкарыстоўваецца ў рыформінгу для пераўтварэння алканаў у прыродным газе ў зыходны газ з асноўнымі кампанентамі аксіду вугляроду і вадароду.
Затым аксід вугляроду пераўтвараецца ў рэакцыю з вадзяной парай у прысутнасці каталізатара для атрымання вадароду і вуглякіслага газу, у выніку чаго атрымліваецца канверсійны газ, асноўнымі кампанентамі якога з'яўляюцца вадарод і вуглякіслы газ. У залежнасці ад тэмпературы пераўтварэння, працэс пераўтварэння аксіду вугляроду можна падзяліць на два тыпы: сярэднетэмпературнае пераўтварэнне і высокатэмпературнае пераўтварэнне. Высокатэмпературнае пераўтварэнне складае каля 360 ℃, а сярэднетэмпературнае — каля 320 ℃. З развіццём тэхнічных контрмер у апошнія гады быў прыняты двухэтапны працэс высокатэмпературнага і нізкатэмпературнага пераўтварэння аксіду вугляроду, што дазваляе яшчэ больш зэканоміць рэсурсы. Аднак, калі ўтрыманне аксіду вугляроду ў канверсійным газе невялікае, можна выкарыстоўваць толькі сярэднетэмпературнае пераўтварэнне.
Апошні этап — ачыстка вадароду. У цяперашні час найбольш распаўсюджанай сістэмай ачысткі вадароду з'яўляецца сістэма PAS, таксама вядомая як сістэма ачысткі і падзелу PSA. Гэтая сістэма мае нізкае спажыванне энергіі, просты працэс і высокую чысціню вадароду. У максімальнай ступені чысціня вадароду можа дасягаць 99,99%.
Час публікацыі: 11 лістапада 2021 г.