Mir hunn eis Produktioun an d'Liwwerung vun der 300Nm3/h Liwwerzeremonie vun der Sinopec verdeelter Waasserstoffproduktiounsanlag fir räicht Methangas erfollegräich ofgeschloss. Hei géif ech gären eng kuerz Aféierung an de Prozess vun der Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas ginn.
Mat der Intensivéierung vum Energieverbrauch ass d'Sich no neien Energiequellen zu enger wichteger Aufgab ginn. Als déi potenziellst Energiequell huet Waasserstoff eng breet Palette vu Quellen, bal keng Verschmotzung, eng héich Konversiounseffizienz a villfälteg Uwendungsméiglechkeeten. D'Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas kann d'Energiekris a China bis zu engem gewësse Grad reduzéieren an d'Transformatioun vun der Energienotzungsstruktur a China weider förderen.
Dëse Pabeier konzentréiert sech op de Prinzip vun der Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas, de Prozess an d'Technologie vun der Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas, d'Klassifikatioun vun der Waasserstoffproduktiounstechnologie aus Äerdgas an d'Käschtecomptabilitéit vun der Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas.
1 Prinzip a Prozess vun Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas
1.1Prinzip vun der Waasserstoffproduktioun aus Äerdgas
De Prinzip vum Waasserstoffproduktiounsprozess fir Äerdgas ass d'Virbehandlung vum Äerdgas, duerno d'Ëmwandlung vu Methan a Damp am Reformer a Kuelemonoxid a Waasserstoff, an d'Ëmwandlung vu Kuelemonoxid a Kuelendioxid a Waasserstoff am Schalttuerm no der Wärmerückgewinnung. D'Basis vun dëser Prozesstechnologie baséiert op der Dampkonversiounstechnologie fir Äerdgas. Am Schalttuerm gëtt d'Reaktiounstemperatur a Präsenz vun engem Katalysator kontrolléiert, an de Kuelemonoxid am Konversiounsgas reagéiert mat Waasser fir Waasserstoff a Kuelendioxid ze produzéieren.
Ënner passenden Drock an Temperatur ginn d'Alkanen am Äerdgas enger Serie vu chemesche Reaktiounen duerch, fir e Konversiounsgas ze generéieren. Nodeems de Konversiounsgas duerch e PAS-Apparat passéiert ass, deen mat verschiddenen Adsorbentien ënner automatescher Kontroll ausgestatt ass, ginn Kuelemonoxid, Kuelendioxid an aner Ongereinheeten vum Adsorptiounstuerm adsorbéiert, an de Waasserstoff gëtt an d'Gasverbrauchseenheet geschéckt, fir d'Onreinheeten aus dem Adsorbent ze adsorbéieren. No der Desorptioun kann den analytesche Gas als Brennstoff an de Schaltuewen geschéckt ginn, an den Adsorbent kann och regeneréiert ginn.
Déi haapt Reaktiounsformel ass wéi follegt:
Äerdgas a Waasser reagéiere bei 800 ~ 900 ℃ a bilden als Néckeloxidkatalysator Kuelemonoxid a Waasserstoff.
D'Reaktiounsformel ass: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Kuelemonoxid a Waasser reagéiere bei 300-400 ℃ mat engem Eisen(III)-Oxid-Katalysator fir Kuelendioxid a Waasserstoff ze produzéieren.
D'Reaktiounsformel ass: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Zousätzlech sinn déi relevant technesch Indexufuerderungen am Virbereedungsprozess wéi follegt:
Den Drock ass allgemeng 1,5 ~ 2,5 MPa, an den Eenheetsverbrauch vun Äerdgas ass 0,4 ~ 0,5 m3 / m3 Waasserstoff; Betribszäit: > 8000h; Industriell Skala: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h.
1.2 Prozess vun der Produktioun vu Waasserstoff op Äerdgas
De Prozess vun der Waasserstoffproduktioun vun Äerdgas ëmfaasst haaptsächlech véier Prozesser: Virbehandlung vum Feedgas, Dampkonversioun vum Äerdgas, Kuelemonoxidkonversioun a Waasserstoffreinigung.
Den éischte Schrëtt ass d'Virbehandlung vum Réistoff. D'Virbehandlung bezitt sech hei haaptsächlech op d'Entschwefelung vum Réigas. Am eigentleche Prozess gëtt den Äerdgas Kobalt-Molybdän-Hydrierungs-Zinkoxid-Serie allgemeng als Entschwefelungsmëttel benotzt, fir den organesche Schwefel am Äerdgas an anorganesche Schwefel ëmzewandelen an en dann ze entfernen. De Floss vum Réi-Äerdgas, deen hei behandelt gëtt, ass grouss, dofir kann eng Äerdgasquell mat héijem Drock benotzt ginn oder eng grouss Spillraum bei der Auswiel vum Äerdgaskompressor berécksiichtegt ginn.
Den zweete Schrëtt ass d'Dampkonversioun vum Äerdgas. E Nickelkatalysator gëtt am Reformer benotzt fir Alkanen am Äerdgas an Zufuhrgas mat den Haaptkomponenten Kuelemonoxid a Waasserstoff ëmzewandelen.
Dann gëtt Kuelemonoxid ëmgewandelt fir mat Waasserdamp a Präsenz vun engem Katalysator ze reagéieren, fir Waasserstoff a Kuelendioxid ze generéieren, fir de Konversiounsgas ze kréien, deem seng Haaptkomponenten Waasserstoff a Kuelendioxid sinn. Jee no den ënnerschiddleche Konversiounstemperaturen kann de Konversiounsprozess vu Kuelemonoxid an zwou Zorten opgedeelt ginn: Konversioun bei mëttlerer Temperatur an Konversioun bei héijer Temperatur. D'Konversiounstemperatur bei héijer Temperatur ass ongeféier 360 ℃, an de Konversiounsprozess bei mëttlerer Temperatur ass ongeféier 320 ℃. Mat der Entwécklung vun technesche Géigemoossnamen ass an de leschte Joren déi zweestufeg Prozessastellung vun der Konversioun vu Kuelemonoxid bei héijer Temperatur an der Konversioun bei niddreger Temperatur ugeholl ginn, wat de Ressourcenverbrauch weider spueren kann. Wann de Kuelemonoxidgehalt am Konversiounsgas awer net héich ass, kann nëmmen eng Konversioun bei mëttlerer Temperatur ugeholl ginn.
De leschte Schrëtt ass d'Reinegung vum Waasserstoff. Hautdesdaags ass dat am meeschte verbreet Waasserstoffreinigungssystem de PAS-System, och bekannt als PSA-Reinigungs- a Separatiounssystem. Dëst System huet e niddrege Energieverbrauch, e einfache Prozess an eng héich Rengheet vun der Waasserstoffproduktioun. Am héchsten kann d'Rengheet vum Waasserstoff 99,99% erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 11. November 2021