Production d'hydrogène à partir de gaz naturel L'hydrogène produit à partir de gaz naturel présente l'avantage d'un faible coût et d'économies d'échelle. La recherche et le développement de procédés de production d'hydrogène plus avancés à partir de gaz naturel constituent une garantie essentielle pour résoudre le problème de l'approvisionnement en hydrogène bon marché. En tant qu'énergie industrielle propre et de haute qualité, le gaz naturel représente une matière première stratégique majeure dans le cadre du développement énergétique de la Chine. Il est également la matière première de base de nombreux produits chimiques dérivés.
L'hydrogène, produit chimique secondaire, est largement utilisé dans les industries pharmaceutique, de la chimie fine, de l'électronique et de l'électrotechnique. En particulier, en tant que combustible de choix pour les piles à combustible, il offrira de vastes perspectives de marché dans les secteurs des transports et de la production d'électricité et occupera une place de plus en plus importante dans le futur mix énergétique. Les méthodes traditionnelles de production d'hydrogène, telles que la conversion des hydrocarbures légers à la vapeur, l'électrolyse de l'eau, le craquage du méthanol, la gazéification du charbon et la décomposition de l'ammoniac, sont relativement bien maîtrisées. Cependant, elles présentent certains inconvénients, notamment un coût élevé, un faible rendement, une faible productivité et un déséquilibre entre les avantages et les inconvénients. Dans le champ pétrolier de Liaohe, l'exploitation des hydrocarbures, tels que le gaz sec et le naphta, permet une production d'hydrogène optimisant l'utilisation de ces ressources. De plus, le méthane, principal composant du gaz naturel associé, peut être converti en hydrogène par conversion à la vapeur d'hydrocarbures, avec un haut degré de pureté et un rendement élevé.
Les principaux procédés de traitement du gaz naturel comprennent la distillation atmosphérique et sous vide, le craquage catalytique, le reformage catalytique et la production d'aromatiques. Parallèlement, l'exploitation, la collecte et la purification du gaz naturel impliquent des réactions chimiques entre les alcanes et la vapeur d'eau qu'il contient, sous pression, température et en présence d'un catalyseur.
Après échange thermique dans la chaudière d'alimentation, le gaz converti entre dans le four de conversion pour transformer le CO en H2 et CO2. Ensuite, après échange thermique, condensation et séparation vapeur-eau, le gaz est acheminé séquentiellement à travers la tour d'adsorption équipée de trois adsorbants spécifiques, sous contrôle programmé. Le N2, le CO, le CH4 et le CO2 sont alors mis sous pression et adsorbés par adsorption modulée en pression (PSA) pour extraire l'hydrogène produit, puis dépressurisés et analysés afin d'éliminer les impuretés et de régénérer l'adsorbant.
Date de publication : 18 novembre 2021