Planta productora d'hidrogen a mida a partir de gas natural

Introducció

La producció d'hidrogen a partir de gas natural té els avantatges d'un baix cost i un efecte d'escala significatiu. La recerca i el desenvolupament de noves tecnologies de processos més avançades per a la producció d'hidrogen a partir de gas natural és una garantia important per resoldre el problema de la font d'hidrogen barata. Com a energia industrial neta i d'alta qualitat, el gas natural té una importància estratègica important en el procés de desenvolupament energètic a la Xina. Perquè el gas natural no només és un combustible important per a la vida quotidiana de les persones, sinó també la matèria primera bàsica de molts productes químics secundaris.

La producció d'hidrogen a partir de gas natural és un dels molts productes de gas natural. El jaciment petrolier de Liaohe, com el tercer jaciment de petroli i gas més gran de la Xina, és ric en recursos de gas natural, especialment en empreses de processament centralitzat de petroli i gas. En el procés de producció de petroli i gas, podem produir una escala considerable de gas sec associat, que té condicions úniques per al processament profund del gas natural. Té una importància pràctica més àmplia per promoure el desenvolupament i la popularització del procés de producció d'hidrogen de gas natural.

Selecció i anàlisi teòrica de la producció d'hidrogen a partir de gas natural

Com a producte químic secundari, l'hidrogen s'utilitza àmpliament en les indústries farmacèutica, química fina, electrònica i elèctrica. En particular, l'hidrogen, com a combustible preferit per a les piles de combustible, tindrà àmplies perspectives de mercat en el camp del transport i la generació d'energia en el futur, i ocuparà una posició cada cop més important en l'estructura energètica futura. Els mètodes tradicionals de producció d'hidrogen, com la conversió de vapor d'hidrocarburs lleugers, l'electròlisi de l'aigua, el craqueig de metanol, la gasificació del carbó i la descomposició de l'amoníac, són relativament madurs. Tanmateix, hi ha problemes "un alt i dos baixos", com ara l'alt cost, el baix rendiment i la baixa eficiència laboral. En el procés de producció de petroli i gas al camp petrolífer de Liaohe, hi ha recursos d'hidrocarburs com el gas sec i la nafta. L'ús d'aquest mètode per produir hidrogen pot maximitzar l'ús dels recursos. A més, el component principal del gas natural associat és el metà, que es pot convertir en hidrogen mitjançant vapor d'hidrocarburs, amb una alta puresa de producció i una alta eficiència de producció.

Principi del procés de producció d'hidrogen a partir de gas natural

Els principals processos de processament del gas natural inclouen la destil·lació atmosfèrica i al buit, el craqueig catalític, la reforma catalítica i la producció d'aromàtics. Alhora, inclou l'explotació, la recollida, la transmissió i la purificació del gas natural. Sota una certa pressió, alta temperatura i catalitzador, els alcans i el vapor del gas natural reaccionen químicament. El gas de reforma entra al convertidor després de l'intercanvi de calor a la caldera per convertir el CO en H2 i CO2. Després de l'intercanvi de calor, la condensació i la separació de l'aigua i el vapor, el gas passa seqüencialment a través de la torre d'adsorció equipada amb tres adsorbents específics mitjançant el control del programa, i l'N2, el Co, el CH4 i el CO2 es pressuritzen i adsorbeixen mitjançant l'adsorció per oscil·lació de pressió (PSA) per extreure l'hidrogen del producte. L'anàlisi de despressurització allibera impureses i regenera l'adsorbent.

Fórmula de reacció: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Principals indicadors tècnics. Pressió: 1,0-2,5 mpa; Consum unitari de gas natural: 0,5-0,56 nm3/nm3 d'hidrogen; Consum d'energia: 0,8-1,5/nm3 d'hidrogen; Escala: 1000 Nm3/H ~ 100000 Nm3/h; Puresa: d'acord amb l'hidrogen industrial i l'hidrogen pur (GB/t7445-1995); Temps de funcionament anual: més de 8000 h.