Unidad de producción de hidrógeno a partir de gas natural de 500 kg

Proceso tecnológico

Compresión y conversión de gas natural

El gas natural fuera del límite de la batería se presuriza primero a 1,6 MPa mediante el compresor, luego se calienta a unos 380 ℃ mediante el precalentador de gas de alimentación en la sección de convección del horno reformador de vapor, y entra en el desulfurizador para eliminar el azufre del gas de alimentación por debajo de 0,1 ppm. El gas de alimentación desulfurado y el vapor de proceso (3,0 mpaa) se ajustan al precalentador de gas mixto según el valor automático de H2O / ∑ C = 3 ~ 4, se precalientan aún más a más de 510 ℃ y entran uniformemente en la tubería de conversión desde la tubería principal de recolección de gas superior y la tubería de cola de cerdo superior. En la capa catalítica, el metano reacciona con el vapor para generar CO y H2. El calor necesario para la conversión del metano lo proporciona la mezcla de combustible que se quema en el quemador inferior. La temperatura del gas convertido que sale del horno reformador es de 850 ℃, y la alta temperatura se convierte en alta temperatura. El gas químico entra en el lado de los tubos de la caldera de calor residual para producir vapor saturado de 3,0 mpaa. La temperatura del gas de conversión de la caldera de calor residual baja a 300 ℃, y luego el gas de conversión entra sucesivamente en el precalentador de agua de alimentación de la caldera, el enfriador de agua de gas de conversión y el separador de agua de gas de conversión para separar el condensado del condensado del proceso, y el gas de proceso se envía al PSA.

El gas natural, utilizado como combustible, se mezcla con el gas de adsorción-desorción por cambio de presión. A continuación, el volumen de gas combustible que ingresa al precalentador se ajusta según la temperatura del gas a la salida del horno reformador. Tras el ajuste del flujo, el gas combustible entra al quemador superior para su combustión, proporcionando así calor al horno reformador.

El agua desalinizada se precalienta mediante el precalentador de agua desalinizada y el precalentador de agua de alimentación de la caldera, y entra en el vapor de subproducto de la caldera de residuos de gases de combustión y de la caldera de residuos de gas de reformado.

Para que el agua de alimentación de la caldera cumpla con los requisitos, se añadirá una pequeña cantidad de solución de fosfato y desoxidante para mejorar la prevención de incrustaciones y corrosión. El tambor descargará continuamente parte del agua de la caldera para controlar la cantidad total de sólidos disueltos.

adsorción por cambio de presión

El PSA consta de cinco torres de adsorción. Una torre de adsorción se encuentra en estado de adsorción en todo momento. Los componentes como metano, dióxido de carbono y monóxido de carbono presentes en el gas de conversión permanecen en la superficie del adsorbente. El hidrógeno se recoge de la parte superior de la torre de adsorción como componente no adsorbido y se expulsa fuera del límite. El adsorbente saturado por componentes de impurezas se desorbe mediante la etapa de regeneración. Tras su recolección, se envía al horno reformador como combustible. Las etapas de regeneración de la torre de adsorción constan de 12 pasos: primera caída uniforme, segunda caída uniforme, tercera caída uniforme, descarga hacia adelante, descarga hacia atrás, lavado, tercera subida uniforme, segunda subida uniforme, primera subida uniforme y subida final. Tras la regeneración, la torre de adsorción vuelve a ser capaz de tratar el gas convertido y producir hidrógeno. Las cinco torres de adsorción se turnan para llevar a cabo los pasos anteriores, garantizando así un tratamiento continuo. El objetivo es convertir el gas y producir hidrógeno de forma continua simultáneamente.

Equipos de proceso principales