従来の天然ガス水素製造プロセス

従来の天然ガス水素製造プロセス

天然ガスからの水素製造プロセスは、原料ガス処理、蒸気変換、CO変換、水素精製の4つのユニットから構成される。

（１）供給ガス処理装置は主に天然ガスの脱硫に使用され、H2SとSO2を除去するためにMnOとZnO脱硫装置が使用されます。供給ガスの処理能力が大きいため、供給ガスを圧縮する際には大型の遠心圧縮機が選択されます。

（２）蒸気変換ユニット。水蒸気を酸化剤として用い、ニッケル触媒の作用下で炭化水素を変換し、水素製造用の変換ガスを得る。改質器の種類と構造はそれぞれ特徴があり、上下ガスコレクターの構造、熱補償方式、固定方式も異なる。対流部の熱交換器の設置方法は異なるものの、蒸気変換ユニットでは高温変換と比較的低い水炭素比のプロセス運転パラメータを採用しており、変換深度の向上と原料消費量の削減に有利である。

（３）CO変換ユニット。改質器から送られる供給ガスには一定量のCOが含まれています。変換の機能は、触媒の存在下でCOを水蒸気と反応させてCO2とH2を生成することです。変換温度に応じて、変換プロセスは高温変換（350～400℃）と中温変換（300～350℃未満）に分けられます。近年、資源節約が重視されているため、原料消費量をさらに削減するために、変換ユニットのプロセス設定ではCO高温変換と低温変換の2段階変換プロセス設定が採用されています。

（４）水素精製ユニット。このプロセスでは、各水素製造会社は、エネルギー消費量の多い脱炭素精製システムやメタン化学プロセスに代わり、エネルギー消費量の少ない圧力スイング吸着（PSA）精製分離システムを採用し、省エネルギーとプロセスの簡素化を実現し、ユニット出口で純度99.9％までの水素を得ることができます。