Sinopec-en hidrogeno metano aberatsa ekoizteko plantaren 300 Nm3/h-ko ekoizpen eta entrega ekitaldia arrakastaz burutu dugu. Hemen, gas naturaletik hidrogenoa ekoizteko prozesuari buruzko sarrera labur bat egin nahi nuke.
Energia-kontsumoa areagotzearekin batera, energia berriak aurkitzea zeregin garrantzitsu bihurtu da. Energia potentzial handiena duenez, hidrogenoak iturri ugari ditu, ia kutsadurarik ez du, bihurketa-eraginkortasun handia du eta aplikazio-aukera zabalak ditu. Gas naturaletik hidrogenoa ekoizteak Txinako energia-krisia neurri batean arindu dezake eta Txinako energia-erabilera egituraren eraldaketa gehiago sustatu.
Artikulu honek gas naturaletik hidrogenoa ekoizteko printzipioan, gas naturaletik hidrogenoa ekoizteko prozesuan eta teknologian, gas naturaletik hidrogenoa ekoizteko teknologiaren sailkapenean eta gas naturaletik hidrogenoa ekoizteko kostuen kontabilitatean zentratuko da.
1 Printzipioa eta prozesua hidrogenoaren ekoizpena gas naturaletik
1.1Hidrogenoa gas naturaletik ekoizteko printzipioa
Gas naturalaren hidrogenoa ekoizteko prozesuaren printzipioa gas naturala lehenik aurretratatzea da, ondoren metanoa eta lurruna karbono monoxido eta hidrogeno bihurtzea erreformagailuan, eta karbono monoxidoa karbono dioxido eta hidrogeno bihurtzea aldaketa-dorrean, hondakin-beroa berreskuratu ondoren. Prozesu-teknologia honen oinarria gas naturalaren lurrun-bihurketa teknologian oinarritzen da. Aldaketa-dorrean, erreakzio-tenperatura katalizatzaile baten aurrean kontrolatzen da, eta bihurketa-gaseko karbono monoxidoak urarekin erreakzionatzen du hidrogenoa eta karbono dioxidoa sortzeko.
Presio eta tenperatura egokietan, gas naturaleko alkanoek erreakzio kimiko sorta bat jasango dute bihurketa-gasa sortzeko. Bihurketa-gasa kontrol automatikopean hainbat adsorbente dituen PAS gailu batetik igaro ondoren, karbono monoxidoa, karbono dioxidoa eta beste ezpurutasun batzuk adsorzio-dorreak adsorbatuko ditu, eta hidrogenoa gasa kontsumitzen duen unitatera bidaliko da ezpurutasunen adsorbentea adsorbatzeko. Desortzioaren ondoren, analisi-gasa labe aldaketara bidali daiteke erregai gisa, eta adsorbentea ere birsortu daiteke.
Erreakzio nagusiaren formula honako hau da:
Gas naturalak eta urak 800 ~ 900 ℃-tan erreakzionatzen dute nikel oxido katalizatzailearekin karbono monoxidoa eta hidrogenoa sortzeko.
Erreakzioaren formula hau da: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Karbono monoxidoa eta urak 300-400 ℃-tan erreakzionatzen dute burdin oxido katalizatzailearekin karbono dioxidoa eta hidrogenoa sortzeko.
Erreakzioaren formula hau da: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Horrez gain, prestaketa prozesuan dauden indize teknikoen eskakizun garrantzitsuak hauek dira:
Presioa, oro har, 1,5 ~ 2,5 MPa da, eta gas naturalaren unitate-kontsumoa 0,4 ~ 0,5 m3 / m3 hidrogeno da; Funtzionamendu-denbora: > 8000 h; Eskala industriala: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h.
1.2 Gas naturalaren hidrogenoa ekoizteko prozesua
Gas naturalaren hidrogenoa ekoizteko prozesuak lau prozesu nagusi ditu: elikadura-gasaren aurretratamendua, gas naturalaren lurrunaren bihurketa, karbono monoxidoaren bihurketa eta hidrogenoaren arazketa.
Lehen urratsa lehengaien aurretratamendu urratsa da. Hemen aurretratamenduak batez ere gas gordinaren desulfurazioari egiten dio erreferentzia. Benetako prozesuaren funtzionamenduan, gas naturalaren kobalto molibdeno hidrogenazio serieko zink oxidoa erabiltzen da normalean desulfuratzaile gisa, gas naturaleko sufre organikoa sufre ez-organiko bihurtzeko eta gero kentzeko. Hemen tratatzen den gas natural gordinaren emaria handia da, beraz, presio handiko gas naturalaren iturria erabil daiteke edo marjina handia kontuan hartu daiteke gas naturalaren konpresorea hautatzerakoan.
Bigarren urratsa gas naturalaren lurrun-bihurketa da. Nikel katalizatzailea erabiltzen da erreformagailuan gas naturaleko alkanoak karbono monoxidoa eta hidrogenoa osagai nagusiekin elikatze-gas bihurtzeko.
Ondoren, karbono monoxidoa ur-lurrunarekin erreakzionatzeko katalizatzaile baten aurrean bihurtzen da hidrogenoa eta karbono dioxidoa sortzeko, hidrogenoa eta karbono dioxidoa osagai nagusiak dituen bihurketa-gasa lortzeko. Bihurketa-tenperatura desberdinen arabera, karbono monoxidoaren bihurketa-prozesua bi motatan bana daiteke: tenperatura ertaineko bihurketa eta tenperatura altuko bihurketa. Tenperatura altuko bihurketa-tenperatura 360 ℃ ingurukoa da, eta tenperatura ertaineko bihurketa-prozesua 320 ℃ ingurukoa. Kontra-neurri teknikoak garatu ahala, azken urteotan karbono monoxidoaren tenperatura altuko bihurketa eta tenperatura baxuko bihurketa bi faseko prozesuen ezarpena hartu da, eta horrek baliabideen kontsumoa are gehiago aurreztu dezake. Hala ere, bihurketa-gasaren karbono monoxidoaren edukia altua ez bada, tenperatura ertaineko bihurketa bakarrik har daiteke.
Azken urratsa hidrogenoa araztea da. Gaur egun, hidrogenoa arazteko sistemarik erabiliena PAS sistema da, PSA arazketa eta bereizketa sistema bezala ere ezagutzen dena. Sistema honek energia-kontsumo txikia, prozesu sinplea eta hidrogenoa ekoizteko purutasun handia ditu. Gehienez ere, hidrogenoaren purutasuna % 99,99ra irits daiteke.
Argitaratze data: 2021eko azaroaren 11a