പ്രകൃതിവാതകത്തിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ

അഡിയബാറ്റിക്സിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷത പ്രകൃതിവാതകത്തെ ഹൈഡ്രജനാക്കി മാറ്റൽമിക്ക അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെയും പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഭാഗിക ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളാണ്, വേഗത നിയന്ത്രണ ഘട്ടം ഒരു ദ്രുത ഭാഗിക ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനമായി മാറിയിരിക്കുന്നു, ഇത് പ്രകൃതിവാതക ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന യൂണിറ്റിന്റെ ഉൽപാദന ശേഷിയെ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. പ്രകൃതിവാതക അഡിയബാറ്റിക് പരിവർത്തന ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ ഓക്സിജൻ സ്രോതസ്സായി വിലകുറഞ്ഞ വായു ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ വിതരണക്കാരൻ അടങ്ങിയ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത റിയാക്ടറിന് കാറ്റലിസ്റ്റ് ബെഡിന്റെ ഹോട്ട് സ്പോട്ട് പ്രശ്നവും ഊർജ്ജത്തിന്റെ ന്യായമായ വിതരണവും പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും. കിടക്കയിലെ ഹോട്ട് സ്പോട്ടിന്റെ കുറവ് കാരണം കാറ്റലിസ്റ്റ് വസ്തുക്കളുടെ പ്രതികരണ സ്ഥിരത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു. ഹൈഡ്രജനേഷൻ സ്റ്റേഷനിലെ പ്രകൃതിവാതക അഡിയബാറ്റിക് പരിവർത്തന ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന്റെ ചെറിയ തോതിലുള്ള ഓൺ-സൈറ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം അതിന്റെ ശക്തമായ ഉൽപാദന ശേഷിയെ നന്നായി പ്രതിഫലിപ്പിക്കും. പുതിയ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഹ്രസ്വ പ്രക്രിയയുടെയും ലളിതമായ പ്രവർത്തന യൂണിറ്റിന്റെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ ചെറിയ തോതിലുള്ള ഓൺ-സൈറ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന യൂണിറ്റിന്റെ നിക്ഷേപവും ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന ചെലവും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും.
പ്രകൃതിവാതകത്തെ ഹൈഡ്രജനിലേക്ക് ഭാഗികമായി ഓക്സീകരിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത നീരാവി പരിഷ്കരണ രീതിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രകൃതിവാതകത്തെ സിങ്കാസിലേക്ക് കാറ്റലറ്റിക് ഭാഗിക ഓക്സീകരണം ചെയ്യുന്നത് കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുകയും റിയാക്ടർ സ്റ്റാക്ക് ചെയ്യാൻ വളരെ വിലകുറഞ്ഞ റിഫ്രാക്റ്ററി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വലിയ അളവിൽ ശുദ്ധമായ ഓക്സിജൻ കാരണം പ്രകൃതിവാതകത്തെ ഹൈഡ്രജനിലേക്ക് കാറ്റലറ്റിക് ഭാഗിക ഓക്സീകരണം ചെയ്യുന്നത് വായു വേർതിരിക്കൽ യൂണിറ്റിന്റെ ചെലവേറിയ നിക്ഷേപവും ഓക്സിജൻ ഉൽപാദന ചെലവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള അജൈവ സെറാമിക് ഓക്സിജൻ പെർമിബിൾ മെംബ്രൺ പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ കാറ്റലറ്റിക് ഭാഗിക ഓക്സീകരണത്തിനുള്ള ഒരു റിയാക്ടറായി ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ വിലകുറഞ്ഞ ഓക്സിജൻ ഉൽ‌പാദനം ഒരേ സമയം പ്രകൃതിവാതകത്തെ ഹൈഡ്രജനിലേക്ക് കാറ്റലറ്റിക് ഭാഗിക ഓക്സീകരണവുമായി സംയോജിപ്പിച്ചു. പരമ്പരാഗത ഉൽ‌പാദന പ്രക്രിയയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, യൂണിറ്റ് നിക്ഷേപം ഏകദേശം 25-30% കുറയുമെന്നും ഉൽ‌പാദനച്ചെലവ് 30-50% കുറയുമെന്നും പ്രാഥമിക സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ വിലയിരുത്തൽ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രകൃതിവാതകം വിഘടിപ്പിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. പ്രകൃതിവാതക പൈറോളിസിസിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രകൃതിവാതകത്തെ ഹൈഡ്രജനും കാർബണുമായി വിഘടിപ്പിക്കുന്നതാണ്. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാത്തതിനാൽ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾക്കും പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു പരിവർത്തന പ്രക്രിയയായി ഈ പ്രക്രിയ കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ ഉൽപ്രേരക വിഘടിപ്പിക്കലിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഡക്ഷൻ സംബന്ധിച്ച് ലിയോഹെ ഓയിൽഫീൽഡ് ധാരാളം ഗവേഷണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബണിന് പ്രത്യേക പ്രധാന ഉപയോഗങ്ങളും വിശാലമായ വിപണി സാധ്യതകളും ഉണ്ടായിരിക്കും.
പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ ഓട്ടോതെർമൽ പരിഷ്കരണത്തിലൂടെ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം. പരിഷ്കരണ പ്രക്രിയയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഈ പ്രക്രിയ ബാഹ്യ ചൂടാക്കലിനെ സ്വയം ചൂടാക്കലിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തന താപത്തിന്റെ ഉപയോഗം കൂടുതൽ ന്യായയുക്തമാണ്. എക്സോതെർമിക് പ്രകൃതിവാതക ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനവും ശക്തമായ എൻഡോതെർമിക് പ്രകൃതിവാതക നീരാവി പരിഷ്കരണ പ്രതിപ്രവർത്തനവും റിയാക്ടറിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തന സംവിധാനത്തിന് സ്വയം ചൂടാക്കൽ സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ് തത്വം. കൂടാതെ, ഓട്ടോതെർമൽ പരിഷ്കരണ റിയാക്ടറിലെ ശക്തമായ എക്സോതെർമിക് പ്രതിപ്രവർത്തനവും ശക്തമായ എൻഡോതെർമിക് പ്രതിപ്രവർത്തനവും ഘട്ടം ഘട്ടമായി നടപ്പിലാക്കുന്നതിനാൽ, റിയാക്ടറിന് ഇപ്പോഴും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് റിയാക്ടറായി ആവശ്യമാണ്, ഇത് പ്രകൃതിവാതക ഓട്ടോതെർമൽ പരിഷ്കരണ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉയർന്ന യൂണിറ്റ് നിക്ഷേപത്തിന്റെയും കുറഞ്ഞ ഉൽപാദന ശേഷിയുടെയും ദോഷങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നു.