យើងបានបញ្ចប់ការផលិត និងការដឹកជញ្ជូនរោងចក្រផលិតអ៊ីដ្រូសែនឧស្ម័នមេតានសម្បូរសារធាតុ Sinopec ដែលមានកម្លាំង 300Nm3/h ដោយជោគជ័យ។ នៅទីនេះ ខ្ញុំចង់ផ្តល់ការណែនាំខ្លីៗអំពីដំណើរការនៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃការប្រើប្រាស់ថាមពល ការស្វែងរកថាមពលថ្មីបានក្លាយជាកិច្ចការដ៏សំខាន់មួយ។ ក្នុងនាមជាថាមពលដែលមានសក្តានុពលបំផុត អ៊ីដ្រូសែនមានប្រភពជាច្រើនប្រភេទ ស្ទើរតែគ្មានការបំពុល ប្រសិទ្ធភាពបំលែងខ្ពស់ និងមានទស្សនវិស័យអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយ។ ការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិអាចកាត់បន្ថយវិបត្តិថាមពលរបស់ប្រទេសចិនបានក្នុងកម្រិតណាមួយ និងជំរុញបន្ថែមទៀតនូវការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់ប្រទេសចិន។
ឯកសារនេះនឹងផ្តោតលើគោលការណ៍នៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ ដំណើរការ និងបច្ចេកវិទ្យានៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ ការចាត់ថ្នាក់បច្ចេកវិទ្យាផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ និងការគណនេយ្យថ្លៃដើមនៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ។
១ គោលការណ៍ និងដំណើរការនៃ ការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ
១.១គោលការណ៍នៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ
គោលការណ៍នៃដំណើរការផលិតអ៊ីដ្រូសែនឧស្ម័នធម្មជាតិគឺត្រូវប្រព្រឹត្តកម្មឧស្ម័នធម្មជាតិជាមុនសិន បន្ទាប់មកបំប្លែងមេតាន និងចំហាយទឹកទៅជាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ាស៊ីនបំលែង ហើយបំប្លែងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតទៅជាកាបូនឌីអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងប៉មបំលែងបន្ទាប់ពីការទាញយកកំដៅខ្ជះខ្ជាយ។ មូលដ្ឋាននៃបច្ចេកវិទ្យាដំណើរការនេះត្រូវបានសម្រេចដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាបំប្លែងចំហាយទឹកឧស្ម័នធម្មជាតិ។ នៅក្នុងប៉មបំលែង សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ ហើយកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនៅក្នុងឧស្ម័នបំលែងមានប្រតិកម្មជាមួយទឹកដើម្បីបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។
ក្រោមសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពសមស្រប អាល់កាននៅក្នុងឧស្ម័នធម្មជាតិនឹងឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មគីមីជាបន្តបន្ទាប់ ដើម្បីបង្កើតឧស្ម័នបំលែង។ បន្ទាប់ពីឧស្ម័នបំលែងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ PAS ដែលបំពាក់ដោយសារធាតុស្រូបយកជាច្រើនក្រោមការគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិ កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត កាបូនឌីអុកស៊ីត និងភាពមិនបរិសុទ្ធផ្សេងទៀតនឹងត្រូវបានស្រូបយកដោយប៉មស្រូបយក ហើយអ៊ីដ្រូសែននឹងត្រូវបានបញ្ជូនទៅអង្គភាពប្រើប្រាស់ឧស្ម័នដើម្បីស្រូបយកសារធាតុស្រូបយកនៃភាពមិនបរិសុទ្ធ។ បន្ទាប់ពីបញ្ចេញឧស្ម័នវិភាគអាចត្រូវបានបញ្ជូនទៅឡដុតជាឥន្ធនៈ ហើយសារធាតុស្រូបយកក៏អាចបង្កើតឡើងវិញបានដែរ។
រូបមន្តប្រតិកម្មសំខាន់មានដូចខាងក្រោម៖
ឧស្ម័នធម្មជាតិ និងទឹកមានប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព 800 ~ 900 ℃ ហើយកាតាលីករនីកែលអុកស៊ីដ ដើម្បីបង្កើតកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែន។
រូបមន្តប្រតិកម្មគឺ៖ CH4 + H2O → CO + H2-Q
កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងទឹក មានប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព 300-400 ℃ ជាមួយនឹងកាតាលីករអុកស៊ីដដែក ដើម្បីបង្កើតជាកាបូនឌីអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែន។
រូបមន្តប្រតិកម្មគឺ៖ CO + H2O → CO2 + H2 + Q
លើសពីនេះ តម្រូវការសន្ទស្សន៍បច្ចេកទេសពាក់ព័ន្ធក្នុងដំណើរការរៀបចំមានដូចខាងក្រោម៖
សម្ពាធជាទូទៅគឺ 1.5 ~ 2.5 MPa ហើយការប្រើប្រាស់ឧស្ម័នធម្មជាតិក្នុងមួយឯកតាគឺ 0.4 ~ 0.5 m3 / m3 អ៊ីដ្រូសែន; ពេលវេលាប្រតិបត្តិការ៖ > 8000h; មាត្រដ្ឋានឧស្សាហកម្ម៖ 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h។
១.២ ដំណើរការផលិតអ៊ីដ្រូសែនឧស្ម័នធម្មជាតិ
ដំណើរការផលិតអ៊ីដ្រូសែននៃឧស្ម័នធម្មជាតិភាគច្រើនរួមបញ្ចូលដំណើរការចំនួនបួន៖ ការព្យាបាលជាមុននៃឧស្ម័នចំណី ការបំប្លែងចំហាយឧស្ម័នធម្មជាតិ ការបំប្លែងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងការបន្សុទ្ធអ៊ីដ្រូសែន។
ជំហានដំបូងគឺជាជំហាននៃការព្យាបាលវត្ថុធាតុដើម។ ការព្យាបាលនៅទីនេះភាគច្រើនសំដៅទៅលើការដកស៊ុលហ្វួរីសនៃឧស្ម័នឆៅ។ នៅក្នុងប្រតិបត្តិការដំណើរការជាក់ស្តែង ស័ង្កសីអុកស៊ីដស៊េរីអ៊ីដ្រូសែនកូបូលម៉ូលីបដិននៃឧស្ម័នធម្មជាតិជាទូទៅត្រូវបានគេប្រើជាឧបករណ៍ដកស៊ុលហ្វួរីសដើម្បីបំលែងស្ពាន់ធ័រសរីរាង្គនៅក្នុងឧស្ម័នធម្មជាតិទៅជាស្ពាន់ធ័រអសរីរាង្គ ហើយបន្ទាប់មកយកវាចេញ។ លំហូរនៃឧស្ម័នធម្មជាតិឆៅដែលបានព្យាបាលនៅទីនេះមានទំហំធំ ដូច្នេះប្រភពឧស្ម័នធម្មជាតិដែលមានសម្ពាធខ្ពស់អាចត្រូវបានប្រើ ឬរឹមធំអាចត្រូវបានពិចារណានៅពេលជ្រើសរើសម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ឧស្ម័នធម្មជាតិ។
ជំហានទីពីរគឺការបំលែងឧស្ម័នធម្មជាតិដោយចំហាយទឹក។ កាតាលីករនីកែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍បំលែងដើម្បីបំលែងអាល់កានក្នុងឧស្ម័នធម្មជាតិទៅជាឧស្ម័នចំណីដែលមានសមាសធាតុសំខាន់ៗគឺកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត និងអ៊ីដ្រូសែន។
បន្ទាប់មក កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតត្រូវបានបំលែងទៅជាប្រតិកម្មជាមួយចំហាយទឹកនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ ដើម្បីបង្កើតអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីត ដើម្បីទទួលបានឧស្ម័នបំលែងដែលមានសមាសធាតុសំខាន់ៗគឺអ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។ យោងតាមសីតុណ្ហភាពបំលែងផ្សេងៗគ្នា ដំណើរការបំលែងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ ការបំលែងសីតុណ្ហភាពមធ្យម និងការបំលែងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ សីតុណ្ហភាពបំលែងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់គឺប្រហែល 360 ℃ និងដំណើរការបំលែងសីតុណ្ហភាពមធ្យមគឺប្រហែល 320 ℃។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃវិធានការទប់ទល់បច្ចេកទេស ការកំណត់ដំណើរការពីរដំណាក់កាលនៃការបំលែងកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងការបំលែងសីតុណ្ហភាពទាបត្រូវបានអនុម័តក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ដែលអាចជួយសន្សំសំចៃការប្រើប្រាស់ធនធានបន្ថែមទៀត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីដែលមាតិកាកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតនៅក្នុងឧស្ម័នបំលែងមិនខ្ពស់ មានតែការបំលែងសីតុណ្ហភាពមធ្យមប៉ុណ្ណោះដែលអាចត្រូវបានអនុវត្ត។
ជំហានចុងក្រោយគឺការបន្សុទ្ធអ៊ីដ្រូសែន។ ឥឡូវនេះ ប្រព័ន្ធបន្សុទ្ធអ៊ីដ្រូសែនដែលប្រើជាទូទៅបំផុតគឺប្រព័ន្ធ PAS ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាប្រព័ន្ធបន្សុទ្ធ និងបំបែក PSA។ ប្រព័ន្ធនេះមានការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប ដំណើរការសាមញ្ញ និងមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែន។ នៅកម្រិតខ្ពស់បំផុត ភាពបរិសុទ្ធនៃអ៊ីដ្រូសែនអាចឈានដល់ 99.99%។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១១ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២១