Räätälöity vetyä tuottava laitos maakaasusta

Johdanto

Maakaasusta tuotetulla vedyllä on etuna alhaiset kustannukset ja merkittävä mittakaavavaikutus. Edistyneempien uusien prosessiteknologioiden tutkimus ja kehitys vedyn tuottamiseksi maakaasusta on tärkeä tae halvan vedyn lähteen ongelman ratkaisemiseksi. Korkealaatuisena ja puhtaana teollisuusenergiana maakaasulla on tärkeä strateginen merkitys Kiinan energiakehitysprosessissa. Koska maakaasu ei ole vain tärkeä polttoaine ihmisten jokapäiväisessä elämässä, vaan myös monien kemiallisten sekundäärituotteiden perusraaka-aine.

Maakaasusta tuotettu vedyntuotanto on yksi monista maakaasutuotteista. Liaohen öljykenttä Kiinan kolmanneksi suurimpana öljy- ja kaasukenttänä on rikas maakaasuvaroiltaan, erityisesti öljyn ja kaasun keskitetyissä jalostusyrityksissä. Öljyn ja kaasun tuotantoprosessissa voimme tuottaa huomattavan määrän kuivaa kaasua, jolla on ainutlaatuiset olosuhteet maakaasun syväkäsittelyyn. Sillä on laajempi käytännön merkitys maakaasun vedyntuotantoprosessin kehittämisen ja popularisoinnin edistämisessä.

Maakaasusta tuotetun vedyn valinta ja teoreettinen analyysi

Toissijaisena kemiallisena tuotteena vetyä käytetään laajalti lääke-, hienokemian-, elektroniikka- ja sähköteollisuudessa. Erityisesti vedyllä, polttokennojen ensisijaisena polttoaineena, on tulevaisuudessa laajat markkinanäkymät liikenteen ja energiantuotannon alalla, ja sillä on yhä tärkeämpi asema tulevaisuuden energiarakenteessa. Perinteiset vedyn tuotantomenetelmät, kuten kevyiden hiilivetyjen höyrykonversio, veden elektrolyysi, metanolin krakkaus, hiilen kaasutus ja ammoniakin hajottaminen, ovat suhteellisen kypsiä. On kuitenkin olemassa "yksi korkea ja kaksi matalaa" ongelmaa, kuten korkeat kustannukset, alhainen saanto ja alhainen työvoiman tehokkuus. Liaohen öljykenttien öljyn- ja kaasuntuotantoprosessissa on hiilivetyvaroja, kuten kuivaa kaasua ja teollisuusbensiiniä. Tämän menetelmän käyttäminen vedyn tuotantoon voi maksimoida resurssien käytön. Lisäksi siihen liittyvän maakaasun pääkomponentti on metaani, joka voidaan muuntaa vedyksi hiilivetyhöyryllä, jolloin saavutetaan korkea tuotantopuhtaus ja korkea tuotantotehokkuus.

Maakaasusta tuotetun vedyn prosessiperiaate

Maakaasun pääasiallisia jalostusprosesseja ovat ilmakehän ja tyhjiön tislaus, katalyyttinen krakkaus, katalyyttinen reformointi ja aromaattisten yhdisteiden tuotanto. Samanaikaisesti se sisältää maakaasun hyödyntämisen, keräämisen, siirtämisen ja puhdistuksen. Tietyssä paineessa, korkeassa lämpötilassa ja katalyytin alaisena maakaasun alkaanit ja höyry reagoivat kemiallisesti. Reformointikaasu tulee kattilassa olevan lämmönvaihdon jälkeen konvertteriin, jossa CO muunnetaan H2:ksi ja CO2:ksi. Lämmönvaihdon, kondensoinnin ja höyry-vesierotuksen jälkeen kaasu johdetaan peräkkäin ohjelmallisesti ohjatun adsorptiotornin läpi, jossa on kolme erityistä adsorbenttia. N2, Co, CH4 ja CO2 paineistetaan ja adsorboidaan paineenvaihteluadsorptiolla (PSA) tuotevedyn erottamiseksi. Paineenalennusanalyysi vapauttaa epäpuhtauksia ja regeneroi adsorbentin.

Reaktiokaava: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Tärkeimmät tekniset indikaattorit. Paine: 1,0–2,5 MPa; Maakaasun yksikkökulutus: 0,5–0,56 nm3/nm3 vetyä; Virrankulutus: 0,8–1,5/nm3 vetyä; Mittakaava: 1000 Nm3/H ~ 100 000 Nm3/h; Puhtaus: teollisen vedyn ja puhtaan vedyn standardien mukainen (GB / t7445-1995); Vuotuinen käyttöaika: yli 8000 tuntia.