Produksi hidrogen dari gas alam memiliki keunggulan biaya rendah dan efek skala yang signifikan. Penelitian dan pengembangan teknologi proses baru yang lebih canggih untuk produksi hidrogen dari gas alam merupakan jaminan penting untuk memecahkan masalah sumber hidrogen murah. Sebagai energi industri berkualitas tinggi dan bersih, gas alam memiliki signifikansi strategis yang penting dalam proses pengembangan energi di Tiongkok. Karena gas alam tidak hanya merupakan bahan bakar penting untuk kehidupan sehari-hari masyarakat, tetapi juga bahan baku dasar dari banyak produk sampingan kimia.
Produksi hidrogen dari gas alam adalah salah satu dari banyak produk gas alam. Ladang Minyak Liaohe, sebagai ladang minyak dan gas terbesar ketiga di Tiongkok, kaya akan sumber daya gas alam, terutama di perusahaan pengolahan gas dan minyak terpusat. Dalam proses produksi gas dan minyak, kita dapat menghasilkan gas kering terkait dalam skala yang cukup besar, yang memiliki kondisi unik untuk pengolahan gas alam lebih lanjut. Hal ini memiliki signifikansi praktis yang lebih luas untuk mendorong pengembangan dan popularisasi proses produksi hidrogen dari gas alam.
1. Pemilihan dan analisis teoretis produksi hidrogen dari gas alam
Sebagai produk kimia sekunder, hidrogen banyak digunakan dalam industri farmasi, kimia halus, elektronik, dan listrik. Secara khusus, hidrogen, sebagai bahan bakar pilihan untuk sel bahan bakar, akan memiliki prospek pasar yang luas di bidang transportasi dan pembangkit listrik di masa depan, dan akan menempati posisi yang semakin penting dalam struktur energi masa depan. Metode produksi hidrogen tradisional, seperti konversi uap hidrokarbon ringan, elektrolisis air, perengkahan metanol, gasifikasi batubara, dan dekomposisi amonia, relatif sudah matang. Namun, terdapat masalah "satu tinggi dan dua rendah" seperti biaya tinggi, hasil rendah, dan efisiensi tenaga kerja rendah. Dalam proses produksi minyak dan gas di Ladang Minyak Liaohe, terdapat sumber daya hidrokarbon seperti gas kering dan nafta. Menggunakan metode ini untuk menghasilkan hidrogen dapat memaksimalkan pemanfaatan sumber daya. Selain itu, komponen utama gas alam terkait adalah metana, yang dapat diubah menjadi hidrogen dengan uap hidrokarbon, dengan kemurnian produksi yang tinggi dan efisiensi produksi yang tinggi.
2. Prinsip proses produksi hidrogen dari gas alam
Proses pengolahan utama gas alam meliputi distilasi atmosfer dan vakum, perengkahan katalitik, reformasi katalitik, dan produksi aromatik. Pada saat yang sama, proses ini juga mencakup eksploitasi, pengumpulan, transmisi, dan pemurnian gas alam. Di bawah tekanan, suhu tinggi, dan katalis tertentu, alkana dan uap dalam gas alam bereaksi secara kimia. Gas reformasi memasuki konverter setelah pertukaran panas di boiler untuk mengubah CO menjadi H2 dan CO2. Setelah pertukaran panas, kondensasi, dan pemisahan uap air, gas secara berurutan dilewatkan melalui menara adsorpsi yang dilengkapi dengan tiga adsorben spesifik melalui kontrol program, dan N2, Co, CH4, dan CO2 diberi tekanan dan diadsorpsi oleh adsorpsi ayunan tekanan (PSA) untuk mengekstrak produk hidrogen. Analisis penurunan tekanan melepaskan pengotor dan meregenerasi adsorben.
Rumus reaksi:
CH4 + H2O → CO + 3H2-q
CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Waktu posting: 10 Desember 2021