Біз Sinopec компаниясының 300 Нм3/сағ қуаттылықтағы бай метан газы бар сутегі өндірісі қондырғысын өндіру және жеткізу рәсімін сәтті аяқтадық. Мұнда мен табиғи газдан сутегі өндіру процесіне қысқаша кіріспе жасағым келеді.
Энергия тұтынудың күшеюімен жаңа энергия табу маңызды міндетке айналды. Ең әлеуетті энергия ретінде сутегінің көздері кең, ластану жоқ дерлік, жоғары түрлендіру тиімділігі және кең қолдану перспективалары бар. Табиғи газдан сутегі өндіру Қытайдың энергетикалық дағдарысын белгілі бір дәрежеде жеңілдетіп, Қытайдың энергияны пайдалану құрылымын өзгертуге одан әрі ықпал ете алады.
Бұл мақалада табиғи газдан сутегі өндіру принципі, табиғи газдан сутегі өндіру процесі мен технологиясы, табиғи газдан сутегі өндіру технологиясының жіктелуі және табиғи газдан сутегі өндірудің құнын есепке алу қарастырылады.
1 Принципі және процесі табиғи газдан сутегі өндірісі
1.1Табиғи газдан сутегі өндіру принципі
Табиғи газ сутегін өндіру процесінің принципі - алдымен табиғи газды алдын ала өңдеу, содан кейін риформерде метан мен буды көміртегі тотығы мен сутегіге айналдыру, ал қалдық жылуды қалпына келтіргеннен кейін ауысым мұнарасында көміртегі тотығын көміртегі диоксиді мен сутегіге айналдыру. Бұл процесс технологиясының негізі табиғи газды бумен түрлендіру технологиясы негізінде жүзеге асырылады. Ауысым мұнарасында реакция температурасы катализатордың қатысуымен басқарылады, ал түрлендіру газындағы көміртегі тотығы сумен әрекеттесіп, сутегі мен көмірқышқыл газын түзеді.
Тиісті қысым мен температурада табиғи газдағы алкандар конверсия газын алу үшін бірқатар химиялық реакцияларға ұшырайды. Конверсия газы автоматты басқарудағы әртүрлі адсорбенттермен жабдықталған PAS құрылғысынан өткеннен кейін, көміртегі тотығы, көмірқышқыл газы және басқа да қоспалар адсорбция мұнарасы арқылы адсорбцияланады, ал сутегі қоспалардың адсорбентін адсорбциялау үшін газ тұтыну қондырғысына жіберіледі. Десорбциядан кейін аналитикалық газды ауысым пешіне отын ретінде жіберуге болады, ал адсорбентті қалпына келтіруге де болады.
Негізгі реакция формуласы келесідей:
Табиғи газ бен су 800-900°C температурада және никель оксиді катализаторымен әрекеттесіп, көміртегі тотығы мен сутегін түзеді.
Реакция формуласы: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Көмірқышқыл газы мен су 300-400°C температурада темір оксиді катализаторымен әрекеттесіп, көмірқышқыл газы мен сутегін түзеді.
Реакция формуласы: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Сонымен қатар, дайындық процесіндегі тиісті техникалық индекс талаптары келесідей:
Қысым әдетте 1,5 ~ 2,5 МПа құрайды, ал табиғи газдың бірлік шығыны 0,4 ~ 0,5 м3 / м3 сутегі; Жұмыс уақыты: > 8000 сағ; Өнеркәсіптік масштаб: 1000 м3 / сағ ~ 100000 м3 / сағ.
1.2 Табиғи газ сутегін өндіру процесі
Табиғи газды сутегімен өндіру процесі негізінен төрт процесті қамтиды: шикізат газын алдын ала өңдеу, табиғи газды бумен түрлендіру, көміртегі тотығын түрлендіру және сутегін тазарту.
Бірінші қадам - шикізатты алдын ала өңдеу кезеңі. Мұндағы алдын ала өңдеу негізінен шикі газды күкіртсіздендіруді білдіреді. Нақты процесте табиғи газ кобальт молибден гидрогенизация сериясындағы мырыш оксиді әдетте күкіртсіздендіруші ретінде табиғи газдағы органикалық күкіртті бейорганикалық күкіртке айналдыру және содан кейін оны кетіру үшін қолданылады. Мұнда өңделген шикі табиғи газ ағыны үлкен, сондықтан табиғи газ компрессорын таңдағанда жоғары қысымды табиғи газ көзін пайдалануға немесе үлкен маржаны ескеруге болады.
Екінші қадам - табиғи газды бумен түрлендіру. Риформингте никель катализаторы табиғи газдағы алкандарды негізгі компоненттері көміртегі тотығы мен сутегі бар қоректік газға айналдыру үшін қолданылады.
Содан кейін көміртегі тотығы катализатордың қатысуымен су буымен әрекеттесуге түрлендіріледі, бұл сутегі мен көмірқышқыл газын түзіп, негізгі компоненттері сутегі мен көмірқышқыл газы болып табылатын конверсия газын алады. Әртүрлі конверсия температурасына сәйкес, көміртегі тотығының конверсия процесін екі түрге бөлуге болады: орташа температуралық конверсия және жоғары температуралық конверсия. Жоғары температуралық конверсия температурасы шамамен 360 ℃, ал орташа температуралық конверсия процесі шамамен 320 ℃. Техникалық қарсы шаралардың дамуымен соңғы жылдары көміртегі тотығын жоғары температуралық конверсия және төмен температуралық конверсияның екі сатылы процесі қабылданды, бұл ресурстарды тұтынуды одан әрі үнемдеуге мүмкіндік береді. Дегенмен, конверсия газындағы көміртегі тотығының мөлшері жоғары болмаған жағдайда, тек орташа температуралық конверсияны қолдануға болады.
Соңғы қадам - сутекті тазарту. Қазіргі уақытта ең көп қолданылатын сутекті тазарту жүйесі - PAS жүйесі, ол PSA тазарту және бөлу жүйесі деп те аталады. Бұл жүйенің энергия тұтынуы төмен, процесі қарапайым және сутегі өндірісінің тазалығы жоғары. Ең жоғары деңгейде сутегінің тазалығы 99,99%-ға жетуі мүмкін.
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 11 қараша