Hengzhong-Wasserstoffproduktionsanlage für Erdgas

Einführung

Die Wasserstoffproduktion aus Erdgas umfasst im Wesentlichen vier Prozesse: die Vorbehandlung des Einsatzgases, die Umwandlung des Erdgases in Dampf, die Umwandlung des Kohlenmonoxids und die Wasserstoffreinigung.

Der erste Schritt ist die Rohstoffvorbehandlung. Diese bezieht sich hauptsächlich auf die Entschwefelung des Rohgases. Im praktischen Prozessablauf wird üblicherweise eine Erdgas-Entschwefelungsanlage auf Basis von Kobalt, Molybdän und Zinkoxid eingesetzt, um den organischen Schwefel im Erdgas in anorganischen Schwefel umzuwandeln und diesen anschließend zu entfernen. Da hier große Mengen an Rohgas verarbeitet werden, kann eine Erdgasquelle mit hohem Druck genutzt oder bei der Auswahl des Erdgasverdichters eine großzügige Leistungsreserve eingeplant werden.

Im zweiten Schritt wird Erdgas dampfkonvertiert. Im Reformer wird ein Nickelkatalysator eingesetzt, um die Alkane im Erdgas in ein Einsatzgas mit den Hauptbestandteilen Kohlenmonoxid und Wasserstoff umzuwandeln.

Kohlenmonoxid wird anschließend in Gegenwart eines Katalysators mit Wasserdampf zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgesetzt. Das so gewonnene Umwandlungsgas besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlendioxid. Je nach Umwandlungstemperatur unterscheidet man zwischen Mitteltemperatur- und Hochtemperaturumwandlung. Die Hochtemperaturumwandlung findet bei etwa 360 °C statt, die Mitteltemperaturumwandlung bei etwa 320 °C. Dank technischer Weiterentwicklungen hat sich in den letzten Jahren die zweistufige Verfahrentrocknung von Kohlenmonoxid durchgesetzt, die sowohl die Hochtemperatur- als auch die Niedertemperaturumwandlung umfasst und somit den Ressourcenverbrauch weiter reduziert. Bei geringen Kohlenmonoxidkonzentrationen im Umwandlungsgas genügt jedoch die Mitteltemperaturumwandlung.

Der letzte Schritt ist die Wasserstoffreinigung. Das am häufigsten verwendete Wasserstoffreinigungssystem ist das PAS-System (auch bekannt als PSA-Reinigungs- und Trennsystem). Dieses System zeichnet sich durch geringen Energieverbrauch, einen einfachen Prozess und die Produktion von Wasserstoff mit hoher Reinheit aus. Die Reinheit des Wasserstoffs kann bis zu 99,99 % erreichen.

Hauptprozessausrüstung