Indledning
Hydrogenproduktionsprocessen for naturgas omfatter hovedsageligt fire processer: forbehandling af fødegas, dampkonvertering af naturgas, kuliltekonvertering og hydrogenrensning.
Det første trin er forbehandling af råmaterialet. Forbehandlingen her refererer primært til afsvovling af rågassen. I selve procesdriften anvendes naturgas kobolt-molybdæn-hydrogeneringsserien zinkoxid generelt som afsvovlingsmiddel til at omdanne det organiske svovl i naturgassen til uorganisk svovl og derefter fjerne det. Strømmen af rå naturgas, der behandles her, er stor, så der kan anvendes en naturgaskilde med højt tryk, eller der kan tages højde for en stor margin ved valg af naturgaskompressor.
Det andet trin er dampomdannelse af naturgas. Nikkelkatalysator anvendes i reformeren til at omdanne alkaner i naturgas til fødegas med hovedkomponenterne kulilte og brint.
Derefter omdannes kulilte til at reagere med vanddamp i nærvær af en katalysator for at generere hydrogen og kuldioxid for at opnå en omdannelsesgass, hvis hovedkomponenter er hydrogen og kuldioxid. I henhold til de forskellige omdannelsestemperaturer kan omdannelsesprocessen for kulilte opdeles i to typer: omdannelse ved middel temperatur og omdannelse ved høj temperatur. Omdannelsestemperaturen ved høj temperatur er omkring 360 ℃, og omdannelsesprocessen ved middel temperatur er omkring 320 ℃. Med udviklingen af tekniske modforanstaltninger er der i de senere år blevet anvendt en totrinsproces med kulilte ved høj temperatur og omdannelse ved lav temperatur, hvilket yderligere kan spare ressourceforbruget. I tilfælde af at kulilteindholdet i omdannelsesgassen ikke er højt, kan der dog kun anvendes omdannelse ved middel temperatur.
Det sidste trin er at rense brint. Det mest almindeligt anvendte brintrensningssystem er nu PAS-systemet, også kendt som PSA-rensnings- og separationssystem. Dette system har lavt energiforbrug, en enkel proces og høj renhed i brintproduktionen. Ved højeste renhed kan brint nå op på 99,99%.
Hovedprocesudstyr
| Serienummer | Udstyrsnavn | Hovedspecifikationer | Hovedmaterialer | Enhedsvægt ton | ANTAL | Bemærkninger |
| Ⅰ | Naturgasdampkonverteringssektion | |||||
| 1 | Reformerovn | 1 sæt | ||||
| Termisk belastning | Strålingssektion: 0,6 mW | |||||
| Konvektionssektion: 0,4 mw | ||||||
| Brænder | Varmebelastning: 1,5 mw/sæt | sammensat materiale | 1 | |||
| Højtemperaturreformerrør | HP-Nb | |||||
| Øvre pigtail | 304SS | 1 sæt | ||||
| Nedre pigtail | Incoloy | 1 sæt | ||||
| Konvektionssektion varmeveksler | ||||||
| Forvarmning af blandede råvarer | 304SS | 1 gruppe | ||||
| Forvarmning af fødegas | 15CrMo | 1 gruppe | ||||
| Røggasaffaldskedel | 15CrMo | 1 gruppe | ||||
| Manifold | Incoloy | 1 gruppe | ||||
| 2 | skorsten | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| Designtemperatur: 300 ℃ | ||||||
| Designtryk: omgivelsestryk | ||||||
| 3 | Afsvovlingstårn | Φ400 H＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| Designtemperatur: 400 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| 4 | Konvertering af gasaffaldskedel | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| Designtemperatur: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| Varmebelastning: 0,3 mw | ||||||
| Varm side: højtemperaturkonverteringsgas | ||||||
| Kold side: kedelvand | ||||||
| 5 | Kedelfødepumpe | Q=1m3/t | 1Kr13 | 2 | 1+1 | |
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Indløbstryk: 0,01 MPa | ||||||
| Udløbstryk: 3,0 MPa | ||||||
| Eksplosionssikker motor: 5,5 kW | ||||||
| 6 | Forvarmer til kedelfødevand | Q=0,15 MW | 304SS/20R | 1 | Hårnål | |
| Designtemperatur: 300 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| Varm side: konverteringsgas | ||||||
| Kold side: afsaltet vand | ||||||
| 7 | Reformering af gasvandkøler | Q=0,15 MW | 304SS/20R | 1 | ||
| Designtemperatur: 180 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| Varm side: konverteringsgas | ||||||
| Kold side: cirkulerende kølevand | ||||||
| 8 | Reformering af gas-vandseparator | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| Dugfjerner: 304SS | ||||||
| 9 | Doseringssystem | fosfat | Q235 | 1 sæt | ||
| Deoxidationsmiddel | ||||||
| 10 | Afsaltningstank | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtryk: omgivelsestryk | ||||||
| 11 | Naturgaskompressor | Udstødningsvolumen: 220 m³3 / t | ||||
| Sugetryk: 0,02 mpag | ||||||
| Udstødningstryk: 1,7 mpag | ||||||
| Oliefri smøring | ||||||
| Eksplosionssikker motor | ||||||
| Motoreffekt: 30 kW | ||||||
| 12 | Naturgasbuffertank | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtryk: 0,6 MPa | ||||||
| II. | PSA-del | |||||
| 1 | Adsorptionstårn | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtryk: 2,0 MPa | ||||||
| 2 | Desorptionsgasbuffertank | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtryk: 0,2 MPa |
