Vetnisframleiðsla úr jarðgasi hefur þann kost að vera lágur kostur og hefur umtalsverða stærðaráhrif. Rannsóknir og þróun á nýrri og fullkomnari ferlatækni fyrir vetnisframleiðslu úr jarðgasi er mikilvæg trygging fyrir því að leysa vandamálið með ódýra vetnisgjafa. Sem hágæða og hrein iðnaðarorka hefur jarðgas mikilvæga stefnumótandi þýðingu í orkuþróunarferli Kína. Vegna þess að jarðgas er ekki aðeins mikilvægt eldsneyti fyrir daglegt líf fólks, heldur einnig grunnhráefni margra efnaafurða.
Vetnisframleiðsla úr jarðgasi er ein af mörgum afurðum jarðgass. Liaohe olíusvæðið, sem er þriðja stærsta olíu- og gassvæðið í Kína, er ríkt af jarðgasauðlindum, sérstaklega í miðlægum olíu- og gasvinnslufyrirtækjum. Í olíu- og gasframleiðsluferlinu er hægt að framleiða töluvert magn af tengdu þurrgasi, sem hefur einstök skilyrði fyrir djúpvinnslu jarðgass. Það hefur víðtækari hagnýta þýðingu fyrir að efla þróun og vinsældir vetnisframleiðsluferlis jarðgass.
1 Val og fræðileg greining á vetnisframleiðslu úr jarðgasi
Sem aukaefni er vetni mikið notað í lyfjaiðnaði, fínefnaiðnaði, rafeindaiðnaði og rafmagnsiðnaði. Sérstaklega mun vetni, sem ákjósanlegt eldsneyti fyrir eldsneytisfrumur, hafa víðtæka markaðsmöguleika á sviði flutninga og orkuframleiðslu í framtíðinni og mun gegna sífellt mikilvægari hlutverki í orkuskipan framtíðarinnar. Hefðbundnar aðferðir við vetnisframleiðslu, svo sem umbreyting létts kolvetnisgufu, vatnsrafgreining, metanólsprunga, kolgasmyndun og ammoníakniðurbrot, eru tiltölulega þroskaðar. Hins vegar eru „eitt hátt og tvö lágt“ vandamál eins og hár kostnaður, lág afköst og lítil vinnuaflsnýting. Í olíu- og gasframleiðsluferlinu á Liaohe olíusvæðinu eru til kolvetnisauðlindir eins og þurrgas og nafta. Með þessari aðferð til að framleiða vetni er hægt að hámarka nýtingu auðlindanna. Ennfremur er aðalþáttur jarðgassins metan, sem hægt er að breyta í vetni með kolvetnisgufu, með mikilli framleiðsluhreinleika og mikilli framleiðslunýtni.
2. Meginregla vetnisframleiðslu úr jarðgasi
Helstu vinnsluferli jarðgass eru meðal annars eiming í andrúmslofti og lofttæmi, hvatabundin sprunga, hvatabundin umbreyting og framleiðsla arómatískra efna. Á sama tíma felur það í sér nýtingu, söfnun, flutning og hreinsun jarðgass. Undir ákveðnum þrýstingi, háum hita og hvata, alkanar og gufa í jarðgasi hvarfast efnafræðilega við. Umbreytingargasið fer inn í breytinn eftir varmaskipti í katlinum til að umbreyta CO í H2 og CO2. Eftir varmaskipti, þéttingu og gufu-vatnsaðskilnað er gasið leitt í röð í gegnum aðsogsturn sem er búinn þremur sérstökum aðsogsefnum með forritastýringu, og N2, Co, CH4 og CO2 eru þrýst og aðsoguð með þrýstingssveifluaðsogi (PSA) til að draga út vetni úr afurðinni. Þrýstingslækkunargreining losar óhreinindi og endurnýjar aðsogsefnið.
Viðbragðsformúla:
CH4 + H2O → CO + 3H2-q
CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Birtingartími: 10. des. 2021