Παραγωγή υδρογόνου Hengzhong με φυσικό αέριο ή γεννήτρια αερίου υδρογόνου

1. Κύριες παράμετροι της συσκευής

1.1 Συνθήκες σχεδιασμού
Όνομα πρώτης ύλης: φυσικό αέριο
Πίεση πρώτης ύλης: 0,02mpag (πίεση μετρητή)
Θερμοκρασία πρώτης ύλης: θερμοκρασία περιβάλλοντος
Σύνθεση πρώτης ύλης (Προσωρινή)

1.2 Τεχνικές απαιτήσεις για το υδρογόνο προϊόντος
Παραγωγική ικανότητα: 235 Nm3/ώρα (500kg/ημέρα)
Καθαρότητα υδρογόνου: H2 ≥ 99,9%
Κατανάλωση φυσικού αερίου: 110m3/h (LHV μεγαλύτερη από 8500Kcal/m3)
Πίεση εξόδου υδρογόνου: ≥ 1,6Mpa
Θερμοκρασία εξόδου: ≤ 40 ℃

1.3 Εγγύηση καλής εκτέλεσης
Μέσος χρόνος μεταξύ βλαβών του ηλεκτρικού εξοπλισμού 8000 ώρες
Ευελιξία λειτουργίας συσκευής: 30 ~ 110%
Η διάρκεια ζωής σχεδιασμού του στατικού εξοπλισμού είναι 15 χρόνια

1.4 Γενική διάταξη
Η εξωτερική επιφάνεια διάταξης της συσκευής είναι 26mx10m = 260m2

2. Μονάδα διεργασίας

2.1 Τεχνολογική διαδικασία
Συμπίεση και μετατροπή φυσικού αερίου
Το φυσικό αέριο εκτός του ορίου της μπαταρίας αρχικά συμπιέζεται στα 1,6Mpa από τον συμπιεστή, στη συνέχεια θερμαίνεται στους περίπου 380 ℃ από τον προθερμαντήρα τροφοδοσίας αερίου στο τμήμα μεταφοράς του κλιβάνου αναμόρφωσης ατμού και εισέρχεται στον αποθειωτή για να αφαιρεθεί το θείο στο αέριο τροφοδοσίας κάτω από 0,1ppm. Το αποθειωμένο αέριο τροφοδοσίας και ο ατμός διεργασίας (3,0mpaa) ρυθμίζουν τον προθερμαντήρα μικτού αερίου σύμφωνα με την αυτόματη τιμή H2O / ∑ C = 3 ~ 4, προθερμαίνονται περαιτέρω σε πάνω από 510 ℃ και εισέρχονται ομοιόμορφα στον σωλήνα μετατροπής από τον άνω κύριο σωλήνα συλλογής αερίου και τον άνω σωλήνα pigtail. Στο στρώμα καταλύτη, το μεθάνιο αντιδρά με τον ατμό για να παράγει CO και H2. Η θερμότητα που απαιτείται για τη μετατροπή μεθανίου παρέχεται από το μείγμα καυσίμου που καίγεται στον κάτω καυστήρα. Η θερμοκρασία του μετατρεπόμενου αερίου έξω από τον κλίβανο αναμόρφωσης είναι 850 ℃ και η υψηλή θερμοκρασία μετατρέπεται σε υψηλή θερμοκρασία. Το χημικό αέριο εισέρχεται στην πλευρά του σωλήνα του λέβητα απορριπτόμενης θερμότητας για να παράγει κορεσμένο ατμό 3,0mpaa. Η θερμοκρασία του αερίου μετατροπής από τον λέβητα απορριπτόμενης θερμότητας πέφτει στους 300 ℃ και στη συνέχεια το αέριο μετατροπής εισέρχεται στον προθερμαντήρα νερού τροφοδοσίας του λέβητα, στον ψύκτη νερού αερίου μετατροπής και στον διαχωριστή νερού αερίου μετατροπής με τη σειρά του για να διαχωρίσει το συμπύκνωμα από το συμπύκνωμα διεργασίας και το αέριο διεργασίας αποστέλλεται στο PSA.
Το φυσικό αέριο ως καύσιμο αναμειγνύεται με το αέριο προσρόφησης-εκρόφησης με ταλάντωση πίεσης και στη συνέχεια ο όγκος του αερίου καυσίμου στον προθερμαντήρα αερίου καυσίμου ρυθμίζεται ανάλογα με τη θερμοκρασία του αερίου στην έξοδο του κλιβάνου αναμόρφωσης. Μετά τη ρύθμιση της ροής, το αέριο καυσίμου εισέρχεται στον άνω καυστήρα για καύση, παρέχοντας θερμότητα στον κλίβανο αναμόρφωσης.
Το αφαλατωμένο νερό προθερμαίνεται από τον προθερμαντήρα αφαλατωμένου νερού και τον προθερμαντήρα νερού τροφοδοσίας λέβητα και εισέρχεται στον ατμό υποπροϊόντων του λέβητα αποβλήτων καυσαερίων και του λέβητα αποβλήτων αερίου αναμόρφωσης.
Προκειμένου το νερό τροφοδοσίας του λέβητα να πληροί τις απαιτήσεις, θα πρέπει να προστίθεται μια μικρή ποσότητα διαλύματος φωσφορικών και αποξειδωτικού για τη βελτίωση της αποικοδόμησης και της διάβρωσης του νερού του λέβητα. Το βαρέλι θα πρέπει να αποβάλλει συνεχώς μέρος του νερού του λέβητα για τον έλεγχο των συνολικών διαλυμένων στερεών του νερού του λέβητα στο βαρέλι.

Προσρόφηση με ταλάντωση πίεσης
Η PSA αποτελείται από πέντε πύργους προσρόφησης. Ένας πύργος προσρόφησης βρίσκεται σε κατάσταση προσρόφησης ανά πάσα στιγμή. Τα συστατικά όπως το μεθάνιο, το διοξείδιο του άνθρακα και το μονοξείδιο του άνθρακα στο αέριο μετατροπής παραμένουν στην επιφάνεια του προσροφητικού. Το υδρογόνο συλλέγεται από την κορυφή του πύργου προσρόφησης ως μη προσροφητικά συστατικά και αποστέλλεται εκτός των ορίων. Το προσροφητικό που έχει κορεστεί από συστατικά ακαθαρσιών εκροφάται από το προσροφητικό μέσω του βήματος αναγέννησης. Μετά τη συλλογή του, αποστέλλεται στον κλίβανο αναμόρφωσης ως καύσιμο. Τα βήματα αναγέννησης του πύργου προσρόφησης αποτελούνται από 12 βήματα: πρώτη ομοιόμορφη πτώση, δεύτερη ομοιόμορφη πτώση, τρίτη ομοιόμορφη πτώση, εμπρόσθια εκκένωση, αντίστροφη εκκένωση, έκπλυση, τρίτη ομοιόμορφη άνοδος, δεύτερη ομοιόμορφη άνοδος, πρώτη ομοιόμορφη άνοδος και τελική άνοδος. Μετά την αναγέννηση, ο πύργος προσρόφησης είναι και πάλι ικανός να επεξεργάζεται το μετατρεπόμενο αέριο και να παράγει υδρογόνο. Οι πέντε πύργοι προσρόφησης εκτελούν εκ περιτροπής τα παραπάνω βήματα για να διασφαλίζουν τη συνεχή επεξεργασία. Σκοπός της μετατροπής του αερίου και της συνεχούς παραγωγής υδρογόνου ταυτόχρονα.

2.2 Κύριος εξοπλισμός διεργασίας

2.