Perinteinen maakaasun vedyn tuotantoprosessi
Maakaasusta tapahtuvan vedyn tuotannon prosessi koostuu neljästä yksiköstä: syöttökaasun käsittelystä, höyrykonversiosta, CO2-konversiosta ja vedyn puhdistuksesta.
(1) Syöttökaasun käsittely-yksikköä käytetään pääasiassa maakaasun rikinpoistoon, ja MnO- ja ZnO-rikinpoistolaitteita käytetään H2S:n ja SO2:n poistamiseen. Syöttökaasun käsittelykapasiteetti on suuri, joten syöttökaasun puristamiseen valitaan suuri keskipakokompressori.
(2) Höyrykonversioyksikkö. Vesihöyryä käytetään hapettimena hiilivetyjen muuntamiseksi nikkelikatalyytin vaikutuksesta, jolloin saadaan vedyn tuotantoon tarvittavaa konversiokaasua. Reformerin tyypillä ja rakenteella on omat ominaisuutensa, ja myös ylemmän ja alemman kaasunkerääjän rakenne, lämpökompensointitapa ja kiinnitystapa ovat erilaisia. Vaikka konvektio-osan lämmönvaihtimet on asetettu eri tavalla, höyrykonversioyksikössä käytetään korkean lämpötilan konversiota ja suhteellisen alhaista vesi-hiilisuhdetta koskevia prosessioperaatioparametreja, mikä edistää konversiosyvyyden parantamista ja raaka-aineiden kulutuksen säästämistä.
(3) CO-muunnosyksikkö. Reformerista tuleva syöttökaasu sisältää tietyn määrän Co:ta. Muunnoksen tehtävänä on saada Co reagoimaan höyryn kanssa, jolloin syntyy CO2:ta ja H2:ta katalyytin läsnä ollessa. Muutoslämpötilan mukaan muutosprosessi voidaan jakaa korkean lämpötilan transformaatioon (350–400 ℃) ja keskilämpötilan transformaatioon (alle 300–350 ℃). Viime vuosina luonnonvarojen säästämisen painottamisen vuoksi muunnosyksikön prosessiasetuksissa on otettu käyttöön kaksivaiheinen CO:n korkean lämpötilan konversio ja matalan lämpötilan konversio, jotta raaka-aineiden kulutusta voidaan vähentää entisestään.
(4) Vedynpuhdistusyksikkö. Prosessissa jokainen vedyntuotantoyritys on ottanut käyttöön vähän energiaa kuluttavan paineenvaihteluadsorptio (PSA) -puhdistus- ja erotusjärjestelmän korvatakseen paljon energiaa kuluttavan dekarbonisointi- ja puhdistusjärjestelmän sekä metaanin kemiallisen prosessin. Tavoitteena on säästää energiaa ja yksinkertaistaa prosessia. Yksikön ulostulosta voidaan saada jopa 99,9 %:n puhtausasteista vetyä.
Julkaisun aika: 10.11.2021