Échangeur de chaleur à plaques entièrement soudées, structure compacte, fabriqué en Chine et utilisé dans le fractionnement de NGL.

Usine chinoise pour échangeur de chaleur à plaques entièrement soudées à structure compacte utilisé dans le fractionnement NGL,
Désulfuration en Chine pour la production d'hydrogène, Purification du gaz des fours à coke,

Processus technologique

Compression et conversion du gaz naturel

Le gaz naturel situé hors de la zone de stockage est d'abord comprimé à 1,6 MPa, puis chauffé à environ 380 °C par le préchauffeur de gaz d'alimentation dans la section de convection du four de reformage à la vapeur. Il entre ensuite dans le désulfuriseur pour éliminer le soufre présent dans le gaz d'alimentation et réduire sa teneur à moins de 0,1 ppm. Le gaz d'alimentation désulfuré et la vapeur de procédé (3,0 MPaa) sont ensuite préchauffés dans le préchauffeur de gaz mixte, selon la valeur automatique H₂O/∑C = 3 ~ 4, à une température supérieure à 510 °C. Le mélange est ensuite injecté de manière homogène dans la conduite de conversion, depuis la conduite principale de collecte des gaz supérieure et la conduite de raccordement supérieure. Dans la couche catalytique, le méthane réagit avec la vapeur d'eau pour produire du CO et du H₂. La chaleur nécessaire à la conversion du méthane est fournie par le mélange combustible brûlé dans le brûleur inférieur. La température du gaz de conversion à la sortie du four de reformage est de 850 °C. Ce gaz est ensuite converti en vapeur saturée à haute température. Le gaz de conversion pénètre dans la partie tubulaire de la chaudière de récupération de chaleur pour produire de la vapeur saturée à 3,0 MPaa. La température du gaz de conversion sortant de la chaudière de récupération de chaleur chute à 300 °C. Il entre ensuite successivement dans le préchauffeur d'eau d'alimentation de la chaudière, le refroidisseur d'eau de conversion et le séparateur d'eau de conversion afin de séparer le condensat du condensat de procédé. Le gaz de procédé est alors envoyé à l'unité de traitement par évaporation (PSA).

Le gaz naturel, utilisé comme combustible, est mélangé au gaz issu du procédé d'adsorption-désorption par variation de pression (PSAD). Le débit de gaz combustible alimentant le préchauffeur est ensuite ajusté en fonction de la température du gaz à la sortie du four de reformage. Après ajustement, le gaz combustible pénètre dans le brûleur supérieur pour y être brûlé et fournir la chaleur nécessaire au four de reformage.
L'eau dessalée est préchauffée par le préchauffeur d'eau dessalée et le préchauffeur d'eau d'alimentation de la chaudière, puis elle entre dans la vapeur de sous-produit de la chaudière à déchets de gaz de combustion et de la chaudière à déchets de gaz de reformage.
Afin de rendre l'eau d'alimentation de la chaudière conforme aux exigences, une petite quantité de solution de phosphate et de désoxydant doit être ajoutée pour limiter l'entartrage et la corrosion. Le ballon doit évacuer en continu une partie de l'eau de chaudière afin de contrôler la teneur totale en matières dissoutes.

adsorption modulée en pression

Le procédé PSA comprend cinq tours d'adsorption. À tout moment, une seule tour est en état d'adsorption. Les composants du gaz de conversion, tels que le méthane, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone, restent à la surface de l'adsorbant. L'hydrogène, non adsorbé, est collecté en haut de la tour et évacué. L'adsorbant saturé en impuretés est désorbé lors de l'étape de régénération. Après récupération, il est envoyé au four de reformage comme combustible. La régénération de la tour d'adsorption comprend 12 étapes : première chute uniforme, deuxième chute uniforme, troisième chute uniforme, décharge directe, décharge inverse, rinçage, troisième remontée uniforme, deuxième remontée uniforme, première remontée uniforme et remontée finale. Après régénération, la tour d'adsorption est de nouveau capable de traiter le gaz converti et de produire de l'hydrogène. Les cinq tours d'adsorption fonctionnent en alternance pour assurer un traitement continu. L'objectif est de convertir le gaz et de produire simultanément de l'hydrogène en continu.

Caractéristiques de l'appareil

La conception globale sur châssis modifie le mode d'installation traditionnel sur site. Grâce à la maîtrise de l'ensemble du processus de fabrication (traitement, production, tuyauterie et formage du châssis) en interne, le contrôle des matériaux, la détection des défauts et les tests de pression sont intégralement réalisés. Ceci élimine les risques liés au contrôle qualité lors de la construction sur site par l'utilisateur et garantit un contrôle qualité complet.

Tous les produits sont montés sur châssis en usine. La fabrication est réalisée en interne. Après validation en usine, ils sont démontés selon une procédure établie et expédiés sur le site du client pour remontage. Le volume de travaux sur site est réduit et le cycle de construction est court.

Le niveau d'automatisation est très élevé. Le fonctionnement de l'appareil peut être entièrement surveillé et contrôlé automatiquement par le système de supervision, et les données clés peuvent être téléchargées en temps réel sur un serveur cloud pour une surveillance à distance, permettant ainsi une gestion sans personnel sur site.

La mobilité de l'appareil est très importante. Selon les spécificités du projet, il peut être déplacé et réutilisé après avoir été remonté sur son châssis, permettant ainsi sa réutilisation et optimisant son rapport qualité-prix.

En fonction des besoins en hydrogène de la station d'hydrogénation, une conception de processus standard et un principe de conception de combinaison selon le module de processus permettent de réaliser une production standardisée de produits et de former des séries standard, ce qui facilite la gestion des équipements de l'utilisateur, l'utilisation de pièces de rechange communes et réduit les coûts d'exploitation de l'unité.

En résumé, l'unité de production d'hydrogène à partir de gaz naturel montée sur châssis est la source d'hydrogène la plus adaptée pour le fonctionnement futur d'une station d'hydrogénation.

L'unité de dénitrification élimine l'azote du gaz naturel en vue de son transport par gazoduc. Selon les données de l'Institut de recherche sur le gaz naturel, 17 % des réserves de gaz naturel aux États-Unis présentent une forte teneur en azote. La plupart des normes relatives aux gazoducs exigent une teneur en azote inférieure à 4 %. Le gaz naturel à forte teneur en azote est généralement inutilisable car il ne peut être transporté sur le marché par gazoduc. Un excès d'azote dans le gazoduc présente un risque de colmatage ou de mauvaise combustion. L'azote diminue également le pouvoir calorifique du gaz, ce qui entraîne une baisse de son efficacité énergétique et, par conséquent, de sa valeur.
Du fait de leurs tailles moléculaires similaires, de leurs faibles constantes diélectriques et de l'absence de réactivité sélective, contrairement au dioxyde de carbone ou au sulfure d'hydrogène dans les unités amine, la dénitrification est une séparation technique difficile.