procédé traditionnel de production d'hydrogène à partir de gaz naturel

procédé traditionnel de production d'hydrogène à partir de gaz naturel

Le processus de production d'hydrogène à partir de gaz naturel comprend quatre unités : traitement du gaz d'alimentation, conversion à la vapeur, conversion du CO et purification de l'hydrogène.

(1) L'unité de traitement du gaz d'alimentation est principalement utilisée pour la désulfuration du gaz naturel, et des désulfuriseurs MnO et ZnO sont utilisés pour éliminer le H2S et le SO2. La capacité de traitement du gaz d'alimentation est importante, donc un grand compresseur centrifuge est sélectionné lors de la compression du gaz d'alimentation.

(2) Unité de conversion à la vapeur. La vapeur d'eau est utilisée comme oxydant pour convertir les hydrocarbures sous l'action d'un catalyseur au nickel afin d'obtenir un gaz de conversion destiné à la production d'hydrogène. Le type et la structure du reformeur présentent des caractéristiques propres, de même que la structure, le mode de compensation thermique et le mode de fixation des collecteurs de gaz supérieur et inférieur. Bien que les échangeurs de chaleur de la section de convection soient configurés différemment, les paramètres de fonctionnement du procédé, caractérisés par une conversion à haute température et un rapport eau/carbone relativement faible, sont adoptés dans l'unité de conversion à la vapeur, ce qui permet d'améliorer le taux de conversion et de réduire la consommation de matières premières.

(3) Unité de conversion du CO. Le gaz d'alimentation provenant du reformeur contient une certaine quantité de CO. La transformation consiste à faire réagir le CO avec la vapeur d'eau pour produire du CO₂ et du H₂ en présence d'un catalyseur. Selon la température de transformation, le procédé peut être divisé en transformation à haute température (350 à 400 °C) et transformation à température moyenne (inférieure à 300-350 °C). Ces dernières années, dans un souci de préservation des ressources, un procédé de conversion en deux étapes (conversion du CO à haute température puis à basse température) a été adopté pour réduire davantage la consommation de matières premières.

(4) Unité de purification d'hydrogène. Dans ce procédé, chaque entreprise de production d'hydrogène a adopté le système de purification et de séparation par adsorption modulée en pression (PSA), à faible consommation d'énergie, en remplacement du système de décarbonatation et de purification et du procédé chimique du méthane, à forte consommation d'énergie. Ce système permet d'atteindre l'objectif d'économie d'énergie et de simplification du procédé, et d'obtenir de l'hydrogène d'une pureté allant jusqu'à 99,9 % à la sortie de l'unité.