Sinopec-ის განაწილებული მდიდარი მეთანის გაზის წყალბადის წარმოების ქარხნის მიწოდების ცერემონია

წარმატებით დავასრულეთ Sinopec-ის განაწილებული მდიდარი მეთანის აირის წყალბადის წარმოების ქარხნის 300 ნმ3/სთ წარმოებისა და მიწოდების ცერემონია. აქ მინდა მოკლედ წარმოგიდგინოთ ბუნებრივი გაზიდან წყალბადის წარმოების პროცესი.

ენერგიის მოხმარების ინტენსიფიკაციასთან ერთად, ახალი ენერგიის მოძიება მნიშვნელოვან ამოცანად იქცა. როგორც ყველაზე პოტენციური ენერგია, წყალბადს აქვს წყაროების ფართო სპექტრი, თითქმის არ აბინძურებს გარემოს, აქვს მაღალი გარდაქმნის ეფექტურობა და ფართო გამოყენების პერსპექტივები. ბუნებრივი აირისგან წყალბადის წარმოებას შეუძლია გარკვეულწილად შეამსუბუქოს ჩინეთის ენერგეტიკული კრიზისი და კიდევ უფრო შეუწყოს ხელი ჩინეთის ენერგომოხმარების სტრუქტურის ტრანსფორმაციას.

ნაშრომში განხილული იქნება ბუნებრივი აირიდან წყალბადის წარმოების პრინციპი, ბუნებრივი აირიდან წყალბადის წარმოების პროცესი და ტექნოლოგია, ბუნებრივი აირიდან წყალბადის წარმოების ტექნოლოგიის კლასიფიკაცია და ბუნებრივი აირიდან წყალბადის წარმოების ხარჯების აღრიცხვა.

1 პრინციპი და პროცესი წყალბადის წარმოება ბუნებრივი აირისგან

1.1წყალბადის წარმოების პრინციპი ბუნებრივი აირისგან

ბუნებრივი აირის წყალბადის წარმოების პროცესის პრინციპია ბუნებრივი აირის წინასწარი დამუშავება, შემდეგ მეთანისა და ორთქლის გარდაქმნა ნახშირბადის მონოქსიდად და წყალბადად რეფორმატორში, ხოლო ნარჩენი სითბოს აღდგენის შემდეგ ნახშირბადის მონოქსიდის გარდაქმნა ნახშირორჟანგად და წყალბადად გადართვის კოშკში. ამ პროცესის ტექნოლოგიის საფუძველი რეალიზებულია ბუნებრივი აირის ორთქლის გარდაქმნის ტექნოლოგიის საფუძველზე. გადართვის კოშკში რეაქციის ტემპერატურა კონტროლდება კატალიზატორის თანაარსებობით და გარდაქმნის აირში არსებული ნახშირორჟანგი რეაგირებს წყალთან წყალბადის და ნახშირორჟანგის წარმოსაქმნელად.

შესაბამისი წნევისა და ტემპერატურის პირობებში, ბუნებრივ აირში არსებული ალკანები განიცდიან ქიმიური რეაქციების სერიას გარდაქმნის აირის წარმოსაქმნელად. გარდაქმნის აირის ავტომატური მართვის ქვეშ მყოფი სხვადასხვა ადსორბენტით აღჭურვილ PAS მოწყობილობაში გავლის შემდეგ, ნახშირბადის მონოქსიდი, ნახშირორჟანგი და სხვა მინარევები შეიწოვება ადსორბციის კოშკის მიერ, ხოლო წყალბადი გაიგზავნება გაზის მომხმარებელ ერთეულში მინარევების ადსორბციის მიზნით. დეზორბციის შემდეგ, ანალიტიკური აირი შეიძლება გაიგზავნოს საწვავად გადასაყვან ღუმელში და ასევე შესაძლებელი იყოს ადსორბენტის რეგენერაცია.

ძირითადი რეაქციის ფორმულა შემდეგია:

ბუნებრივი აირი და წყალი 800-900 ℃ ტემპერატურაზე და ნიკელის ოქსიდის კატალიზატორთან ერთად რეაგირებენ ნახშირბადის მონოქსიდისა და წყალბადის წარმოქმნით.

რეაქციის ფორმულაა: CH4 + H2O → CO + H2-Q

ნახშირბადის მონოქსიდი და წყალი 300-400 ℃ ტემპერატურაზე რეაგირებენ რკინის ოქსიდთან კატალიზატორთან, რათა წარმოქმნან ნახშირორჟანგი და წყალბადი.

რეაქციის ფორმულაა: CO + H2O → CO2 + H2 + Q

გარდა ამისა, მომზადების პროცესში შესაბამისი ტექნიკური ინდექსის მოთხოვნებია:

წნევა ზოგადად 1.5 ~ 2.5 მპა-ია, ხოლო ბუნებრივი აირის ერთეული მოხმარება 0.4 ~ 0.5 მ3 / მ3 წყალბადია; მუშაობის დრო: > 8000 სთ; სამრეწველო მასშტაბი: 1000 მ3 / სთ ~ 100000 მ3 / სთ.

1.2 ბუნებრივი აირის წყალბადის წარმოების პროცესი

ბუნებრივი აირის წყალბადის წარმოების პროცესი ძირითადად ოთხ პროცესს მოიცავს: მკვებავი აირის წინასწარი დამუშავება, ბუნებრივი აირის ორთქლად გარდაქმნა, ნახშირბადის მონოქსიდის გარდაქმნა და წყალბადის გაწმენდა.

პირველი ეტაპი ნედლეულის წინასწარი დამუშავებაა. აქ წინასწარი დამუშავება ძირითადად ნედლი აირის გოგირდისგან გაწმენდას გულისხმობს. ფაქტობრივი პროცესის დროს, ბუნებრივი აირის კობალტ-მოლიბდენის ჰიდროგენიზაციის სერიის თუთიის ოქსიდი ზოგადად გამოიყენება გოგირდისგან გაწმენდის საშუალებად, რათა ბუნებრივ აირში არსებული ორგანული გოგირდი არაორგანულ გოგირდად გარდაიქმნას და შემდეგ მოიხსნას. აქ დამუშავებული ნედლი ბუნებრივი აირის ნაკადი დიდია, ამიტომ ბუნებრივი აირის კომპრესორის არჩევისას შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი წნევის ბუნებრივი აირის წყარო ან გათვალისწინებულ იქნას დიდი მარჟა.

მეორე ეტაპი ბუნებრივი აირის ორთქლით გარდაქმნაა. ნიკელის კატალიზატორი გამოიყენება რეფორმატორში ბუნებრივ აირში არსებული ალკანების საწყის აირად გარდასაქმნელად, რომლის ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადის მონოქსიდი და წყალბადი.

შემდეგ, ნახშირბადის მონოქსიდი გარდაიქმნება წყლის ორთქლთან კატალიზატორის თანაობისას რეაქციაში, წყალბადის და ნახშირორჟანგის წარმოსაქმნელად, რათა მივიღოთ გარდაქმნის აირი, რომლის ძირითადი კომპონენტებია წყალბადი და ნახშირორჟანგი. გარდაქმნის ტემპერატურის მიხედვით, ნახშირბადის მონოქსიდის გარდაქმნის პროცესი შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: საშუალო ტემპერატურის გარდაქმნა და მაღალი ტემპერატურის გარდაქმნა. მაღალი ტემპერატურის გარდაქმნის ტემპერატურა დაახლოებით 360℃-ია, ხოლო საშუალო ტემპერატურის გარდაქმნის პროცესი დაახლოებით 320℃. ტექნიკური კონტრზომების შემუშავებასთან ერთად, ბოლო წლებში დანერგილია ნახშირბადის მონოქსიდის მაღალტემპერატურულ და დაბალტემპერატურულ გარდაქმნის ორეტაპიანი პროცესი, რამაც შეიძლება კიდევ უფრო დაზოგოს რესურსების მოხმარება. თუმცა, იმ შემთხვევაში, თუ გარდაქმნის აირში ნახშირორჟანგის შემცველობა მაღალი არ არის, შესაძლებელია მხოლოდ საშუალო ტემპერატურის გარდაქმნის გამოყენება.

ბოლო ნაბიჯი წყალბადის გაწმენდაა. ამჟამად ყველაზე ხშირად გამოყენებული წყალბადის გამწმენდი სისტემაა PAS სისტემა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც PSA გამწმენდი და გამოყოფის სისტემა. ამ სისტემას აქვს დაბალი ენერგომოხმარება, მარტივი პროცესი და წყალბადის წარმოების მაღალი სისუფთავე. ყველაზე მაღალ დონეზე წყალბადის სისუფთავემ შეიძლება 99.99%-ს მიაღწიოს.