Xeración de hidróxeno de Hengzhong con gas natural ou xerador de gas hidróxeno

1. Parámetros principais do dispositivo

1.1 Condicións de deseño
Nome da materia prima: gas natural
Presión da materia prima: 0,02 mpag (presión manométrica)
Temperatura da materia prima: temperatura ambiente
Composición da materia prima (provisional)

1.2 Requisitos técnicos para o hidróxeno do produto
Capacidade de produción: 235 Nm3/h (500 kg/d)
Pureza do hidróxeno: H2 ≥ 99,9 %
Consumo de gas natural: 110 m3/h (PCI superior a 8500 Kcal/m3)
Presión de saída de hidróxeno: ≥ 1,6 MPa
Temperatura de saída: ≤ 40 ℃

1.3 Garantía de cumprimento
Tempo medio entre fallos de equipos eléctricos 8000 horas
Flexibilidade de funcionamento do dispositivo: 30 ~ 110%
A vida útil prevista dos equipos estáticos é de 15 anos

1.4 Disposición xeral
A área de deseño do dispositivo exterior é de 26 m x 10 m = 260 m2

2. Unidade de proceso

2.1 Proceso tecnolóxico
Compresión e conversión de gas natural
O gas natural fóra do límite da batería é primeiro presurizado a 1,6 MPa polo compresor, despois quéntase a uns 380 ℃ polo prequentador de gas de alimentación na sección de convección do forno reformador de vapor e entra no desulfurizador para eliminar o xofre do gas de alimentación por debaixo de 0,1 ppm. O gas de alimentación desulfurizado e o vapor de proceso (3,0 MPaa) axustan o prequentador de gas mesturado segundo o valor automático de H2O / ∑ C = 3 ~ 4, prequentan aínda máis a máis de 510 ℃ e entran uniformemente no tubo de conversión desde o tubo principal de recollida de gas superior e o tubo de coleta superior. Na capa de catalizador, o metano reacciona co vapor para xerar CO e H2. A calor necesaria para a conversión de metano é proporcionada pola mestura de combustible queimada no queimador inferior. A temperatura do gas convertido que sae do forno reformador é de 850 ℃ e a alta temperatura convértese a alta temperatura. O gas químico entra no lado do tubo da caldeira de calor residual para producir vapor saturado de 3,0 MPaa. A temperatura do gas de conversión da caldeira de calor residual baixa a 300 ℃ e, a continuación, o gas de conversión entra no prequentador de auga de alimentación da caldeira, no arrefriador de auga de gas de conversión e no separador de auga de gas de conversión para separar o condensado do condensado do proceso, e o gas de proceso envíase ao PSA.
O gas natural como combustible mestúrase co gas de adsorción e desorción por oscilación de presión e, a continuación, o volume de gas combustible no prequentador de gas combustible axústase segundo a temperatura do gas na saída do forno reformador. Despois do axuste do fluxo, o gas combustible entra no queimador superior para a combustión e proporcionar calor ao forno reformador.
A auga desalgada é prequentada polo prequentador de auga desalgada e o prequentador de auga de alimentación da caldeira e entra no vapor de subproduto da caldeira de residuos de gases de combustión e da caldeira de residuos de gases de reforma.
Para que a auga de alimentación da caldeira cumpra os requisitos, débese engadir unha pequena cantidade de solución de fosfato e desoxidante para mellorar a incrustación e a corrosión da auga da caldeira. O tambor debe descargar continuamente parte da auga da caldeira para controlar o total de sólidos disoltos da auga da caldeira no tambor.

Adsorción por oscilación de presión
O PSA consta de cinco torres de adsorción. Unha torre de adsorción está en estado de adsorción en todo momento. Os compoñentes como o metano, o dióxido de carbono e o monóxido de carbono do gas de conversión permanecen na superficie do adsorbente. O hidróxeno recóllese da parte superior da torre de adsorción como compoñentes non adsortivos e envíase fóra do límite. O adsorbente saturado por compoñentes de impureza desórbese do adsorbente a través da etapa de rexeneración. Despois de ser recollido, envíase ao forno reformador como combustible. As etapas de rexeneración da torre de adsorción constan de 12 etapas: primeira gota uniforme, segunda gota uniforme, terceira gota uniforme, descarga directa, descarga inversa, lavado, terceira subida uniforme, segunda subida uniforme, primeira subida uniforme e subida final. Despois da rexeneración, a torre de adsorción volve ser capaz de tratar o gas convertido e producir hidróxeno. As cinco torres de adsorción tórnanse para levar a cabo os pasos anteriores para garantir un tratamento continuo. O propósito de converter o gas e producir hidróxeno continuamente ao mesmo tempo.

2.2 Equipamento principal do proceso

2.