Hengzhong vandenilio generavimas gamtinėmis dujomis arba vandenilio dujų generatoriumi

1. Pagrindiniai įrenginio parametrai

1.1 Projektavimo sąlygos
Žaliavos pavadinimas: gamtinės dujos
Žaliavos slėgis: 0,02 mPag (manometrinis slėgis)
Žaliavos temperatūra: aplinkos temperatūra
Žaliavos sudėtis (preliminari)

1.2 Techniniai vandenilio produkto reikalavimai
Gamybos pajėgumas: 235 Nm3/h (500 kg/val.)
Vandenilio grynumas: H2 ≥ 99,9%
Gamtinių dujų suvartojimas: 110 m3/h (LHV didesnė nei 8500 kcal/m3)
Vandenilio išėjimo slėgis: ≥ 1,6 MPa
Išleidimo temperatūra: ≤ 40 ℃

1.3 Įvykdymo garantija
Vidutinis laikas tarp elektros įrangos gedimų 8000 valandų
Įrenginio veikimo lankstumas: 30–110 %
Statinės įrangos projektinis tarnavimo laikas yra 15 metų

1.4 Bendras išdėstymas
Lauko įrenginio išdėstymo plotas yra 26mx10m = 260m2

2. Proceso blokas

2.1 Technologinis procesas
Gamtinių dujų suspaudimas ir konversija
Gamtinės dujos, viršijančios akumuliatoriaus ribą, pirmiausia kompresoriumi suslėgiamos iki 1,6 MPa, tada garo reformerio krosnies konvekcinės sekcijos tiekiamų dujų išankstinio šildytuvo pagalba pašildomos iki maždaug 380 ℃ ir patenka į desulfuratorių, kad pašalintų sierą iš tiekiamų dujų, kai sieros kiekis mažesnis nei 0,1 ppm. Desulfuruotos tiekiamos dujos ir proceso garai (3,0 MPa) sureguliuoja mišrių dujų išankstinio šildytuvo temperatūrą pagal automatinę H2O / ∑ C = 3 ~ 4 vertę, toliau pašildo iki daugiau nei 510 ℃ ir tolygiai patenka į konversijos vamzdį iš viršutinio dujų surinkimo pagrindinio vamzdžio ir viršutinio „pigtail“ vamzdžio. Katalizatoriaus sluoksnyje metanas reaguoja su garais ir susidaro CO ir H2. Metano konversijai reikalingą šilumą tiekia kuro mišinys, deginamas apatiniame degiklyje. Iš reformerio krosnies išeinančių konvertuotų dujų temperatūra yra 850 ℃, o aukšta temperatūra paverčiama aukšta temperatūra. Cheminės dujos patenka į šilumos katilo vamzdinę pusę ir susidaro 3,0 mPaa sočiųjų garų. Konversinių dujų iš šilumos katilo temperatūra nukrenta iki 300 ℃, tada konversijos dujos patenka į katilo tiekiamo vandens pašildytuvą, konversijų dujų vandens aušintuvą ir konversijų dujų vandens separatorių, kad atskirtų kondensatą nuo proceso kondensato, o proceso dujos siunčiamos į PSA.
Gamtinės dujos kaip kuras sumaišomos su slėgio svyravimų adsorbcijos-desorbcijos dujomis, o tada kuro dujų tūris, patenkantis į kuro dujų pašildytuvą, reguliuojamas pagal dujų temperatūrą reformerio krosnies išleidimo angoje. Sureguliavus srautą, kuro dujos patenka į viršutinį degiklį degimui, kad tiektų šilumą reformerio krosniai.
Nusūdytas vanduo pašildomas nusūdyto vandens išankstinio šildytuvo ir katilo tiekiamo vandens išankstinio šildytuvo ir patenka į dūmų dujų atliekų katilo ir reformuojančio dujų atliekų katilo šalutinius garus.
Kad katilo tiekiamas vanduo atitiktų reikalavimus, į jį reikia įpilti nedidelį kiekį fosfato tirpalo ir deoksidanto, kad pagerėtų katilo vandens kalkėjimas ir korozija. Būgnas turi nuolat išleisti dalį katilo vandens, kad būtų kontroliuojamas bendras ištirpusių kietųjų dalelių kiekis katilo vandenyje būgne.

Slėgio svyravimų adsorbcija
PSA sudaro penki adsorbcijos bokštai. Vienas adsorbcijos bokštas bet kuriuo metu yra adsorbcijos būsenoje. Tokie konversijos dujų komponentai kaip metanas, anglies dioksidas ir anglies monoksidas lieka adsorbento paviršiuje. Vandenilis surenkamas iš adsorbcijos bokšto viršaus kaip neadsorbcijos komponentai ir išleidžiamas už ribos. Priemaišų komponentais prisotintas adsorbentas desorbuojamas iš adsorbento regeneracijos etape. Surinktas jis kaip kuras siunčiamas į reformerio krosnį. Adsorbcijos bokšto regeneracijos etapai susideda iš 12 etapų: pirmas tolygus lašėjimas, antras tolygus lašėjimas, trečias tolygus lašėjimas, tiesioginis išleidimas, atvirkštinis išleidimas, praplovimas, trečias tolygus pakilimas, antras tolygus pakilimas, pirmas tolygus pakilimas ir galutinis pakilimas. Po regeneracijos adsorbcijos bokštas vėl gali apdoroti konvertuotas dujas ir gaminti vandenilį. Penki adsorbcijos bokštai paeiliui atlieka aukščiau nurodytus veiksmus, kad užtikrintų nepertraukiamą apdorojimą. Tikslas – konvertuoti dujas ir tuo pačiu metu nuolat gaminti vandenilį.

2.2 Pagrindinė proceso įranga

2.