Við höfum lokið framleiðslu og afhendingu á 300Nm3/klst afhendingarathöfn frá Sinopec dreifðri vetnisframleiðslustöð fyrir auðgaða metangas. Hér vil ég gefa stutta kynningu á ferli vetnisframleiðslu úr jarðgasi.
Með aukinni orkunotkun hefur það orðið mikilvægt verkefni að finna nýja orku. Vetni, sem orkugjafi með mesta mögulega möguleikum, hefur fjölbreytt úrval af orkugjöfum, nánast engin mengun, mikla skilvirkni í umbreytingu og víðtæka möguleika á notkun. Vetnisframleiðsla úr jarðgasi getur að vissu leyti dregið úr orkukreppunni í Kína og frekar stuðlað að umbreytingu á orkunýtingarkerfi Kína.
Þessi grein mun fjalla um meginregluna á bak við vetnisframleiðslu úr jarðgasi, ferlið og tækni vetnisframleiðslu úr jarðgasi, flokkun tækni til vetnisframleiðslu úr jarðgasi og kostnaðarbókhald vetnisframleiðslu úr jarðgasi.
1 Meginregla og ferli Vetnisframleiðsla úr jarðgasi
1.1Meginregla vetnisframleiðslu úr jarðgasi
Meginreglan á bak við vetnisframleiðslu á jarðgasi er að formeðhöndla jarðgas fyrst, síðan umbreyta metani og gufu í kolmónoxíð og vetni í umbreytaranum og umbreyta kolmónoxíði í koltvísýring og vetni í flutningsturninum eftir endurheimt úrgangsvarma. Grunnurinn að þessari ferlistækni byggist á gufuumbreytingartækni fyrir jarðgas. Í flutningsturninum er hvarfhitastigið stjórnað í viðurvist hvata og kolmónoxíðið í umbreytingargasinu hvarfast við vatn til að framleiða vetni og koltvísýring.
Við viðeigandi þrýsting og hitastig munu alkanar í jarðgasi gangast undir röð efnahvarfa til að mynda umbreytingargas. Eftir að umbreytingargasið fer í gegnum PAS-tæki sem er búið ýmsum aðsogsefnum undir sjálfvirkri stjórnun, verða kolmónoxíð, koltvísýringur og önnur óhreinindi aðsoguð af aðsogsturninum og vetni verður sent í gasnotkunareininguna til að aðsoga óhreinindin úr aðsogsefninu. Eftir frásog er hægt að senda greiningargasið í skiptiofninn sem eldsneyti og einnig er hægt að endurnýja aðsogsefnið.
Helsta viðbragðsformúlan er sem hér segir:
Jarðgas og vatn hvarfast við 800 ~ 900 ℃ og mynda nikkeloxíð sem hvata til að framleiða kolmónoxíð og vetni.
Formúlan fyrir hvarfið er: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Kolmónoxíð og vatn hvarfast við 300-400 ℃ með járnoxíð hvata til að framleiða koltvísýring og vetni.
Formúlan fyrir hvarfið er: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Að auki eru viðeigandi tæknilegar vísitölukröfur í undirbúningsferlinu eftirfarandi:
Þrýstingurinn er almennt 1,5 ~ 2,5 MPa og eininganotkun jarðgass er 0,4 ~ 0,5 m3 / m3 vetni; Rekstrartími: > 8000 klst.; Iðnaðarstærð: 1000 m3 / klst. ~ 100000 m3 / klst.
1.2 Framleiðsluferli vetnis á jarðgasi
Vetnisframleiðsluferli jarðgass felur aðallega í sér fjóra ferla: forvinnslu á hráefnisgasi, gufuumbreytingu jarðgass, kolmónoxíðumbreytingu og vetnishreinsun.
Fyrsta skrefið er forvinnsla hráefnisins. Forvinnslan hér vísar aðallega til brennisteinshreinsunar á hrágasinu. Í raunverulegri vinnslu er jarðgasið kóbalt mólýbden vetnisbundið sinkoxíð almennt notað sem brennisteinshreinsir til að umbreyta lífrænum brennisteini í jarðgasinu í ólífrænan brennistein og fjarlægja hann síðan. Flæði hrágassins sem hér er meðhöndlað er mikið, þannig að hægt er að nota jarðgasgjafa með miklum þrýstingi eða hafa í huga stóra framlegð við val á jarðgasþjöppu.
Annað skrefið er gufuumbreyting jarðgass. Nikkelhvati er notaður í umbreytaranum til að umbreyta alkönum í jarðgasi í hráefnisgas með aðalþáttunum kolmónoxíði og vetni.
Síðan er kolmónoxíð breytt í vatnsgufu í viðurvist hvata til að mynda vetni og koltvísýring til að fá umbreytingargas þar sem helstu efnisþættirnir eru vetni og koltvísýringur. Samkvæmt mismunandi umbreytingarhita má skipta umbreytingarferli kolmónoxíðs í tvo flokka: umbreytingu við meðalhita og umbreytingu við háhita. Umbreytingarhitastigið við háhita er um 360 ℃ og umbreytingarferlið við meðalhita er um 320 ℃. Með þróun tæknilegra mótvægisaðgerða hefur verið tekið upp tveggja þrepa ferli fyrir umbreytingu kolmónoxíðs við háhita og lághita á undanförnum árum, sem getur sparað enn frekar auðlindanotkun. Hins vegar, ef kolmónoxíðinnihaldið í umbreytingargasinu er ekki hátt, er aðeins hægt að nota umbreytingu við meðalhita.
Síðasta skrefið er að hreinsa vetni. Algengasta vetnishreinsunarkerfið er nú PAS-kerfið, einnig þekkt sem PSA-hreinsunar- og aðskilnaðarkerfi. Þetta kerfi hefur litla orkunotkun, einfalt ferli og mikla hreinleika í vetnisframleiðslu. Í hæsta mögulega hámarki getur hreinleiki vetnis náð 99,99%.
Birtingartími: 11. nóvember 2021