Tecnologías para la producción de hidrógeno a partir de gas natural.

La característica más destacada de la adiabática conversión de gas natural en hidrógenoLa mayoría de las reacciones de materia prima son esencialmente reacciones de oxidación parcial, y la etapa de control de velocidad se ha convertido en una reacción de oxidación parcial rápida, lo que mejora enormemente la capacidad de producción de la unidad de producción de hidrógeno a partir de gas natural. El proceso de producción de hidrógeno por conversión adiabática de gas natural utiliza aire barato como fuente de oxígeno. El reactor diseñado, que contiene un distribuidor de oxígeno, puede resolver el problema de los puntos calientes del lecho catalítico y la distribución razonable de la energía. La estabilidad de la reacción de los materiales catalíticos mejora considerablemente debido a la reducción de los puntos calientes en el lecho. La producción de hidrógeno in situ a pequeña escala mediante la conversión adiabática de gas natural en la estación de hidrogenación puede reflejar mejor su fuerte capacidad de producción. El nuevo proceso tiene las ventajas de un proceso corto y una unidad de operación simple, y puede reducir significativamente la inversión y el costo de producción de hidrógeno de la unidad de producción de hidrógeno in situ a pequeña escala.
Oxidación parcial de gas natural a hidrógeno. En comparación con el método tradicional de reformado con vapor, la oxidación parcial catalítica de gas natural a gas de síntesis consume menos energía y utiliza refractarios extremadamente económicos para la construcción del reactor. Sin embargo, debido a la gran cantidad de oxígeno puro, la oxidación parcial catalítica de gas natural a hidrógeno incrementa la costosa inversión y el costo de producción de oxígeno de la unidad de separación de aire. Se utilizó una membrana cerámica inorgánica permeable al oxígeno de alta temperatura como reactor para la oxidación parcial catalítica de gas natural, combinando la producción de oxígeno a bajo costo con la oxidación parcial catalítica de gas natural a hidrógeno. Los resultados preliminares de la evaluación técnica y económica muestran que, en comparación con el proceso de producción convencional, la inversión unitaria se reducirá entre un 25 % y un 30 %, y el costo de producción entre un 30 % y un 50 %.
La pirólisis del gas natural a alta temperatura produce hidrógeno. Este proceso se considera una transición entre los combustibles fósiles y las energías renovables, ya que no genera dióxido de carbono. El yacimiento petrolífero de Liaohe ha llevado a cabo una extensa investigación sobre la producción de hidrógeno mediante la pirólisis catalítica del gas natural a alta temperatura. El carbono producido tiene importantes aplicaciones y un amplio potencial de mercado.
Producción de hidrógeno mediante reformado autotérmico de gas natural. En comparación con el proceso de reformado, este proceso cambia el calentamiento externo por autocalentamiento, y el aprovechamiento del calor de reacción es más eficiente. El principio se basa en el acoplamiento de la reacción exotérmica de combustión del gas natural y la reacción fuertemente endotérmica de reformado con vapor de gas natural en el reactor, lo que permite que el propio sistema de reacción se autocaliente. Sin embargo, dado que las reacciones fuertemente exotérmicas y endotérmicas en el reactor de reformado autotérmico se llevan a cabo de forma secuencial, el reactor requiere tuberías de acero inoxidable de alta temperatura, lo que conlleva desventajas como una elevada inversión inicial y una baja capacidad de producción.