नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन निर्मिती करणारा विशेष प्रकल्प

प्रस्तावना

नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन उत्पादनाचे फायदे म्हणजे कमी खर्च आणि मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्याची क्षमता. नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन उत्पादनासाठी अधिक प्रगत नवीन प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचे संशोधन आणि विकास, स्वस्त हायड्रोजन स्रोताची समस्या सोडवण्यासाठी एक महत्त्वाची हमी आहे. एक उच्च-गुणवत्तेची आणि स्वच्छ औद्योगिक ऊर्जा म्हणून, चीनमधील ऊर्जा विकासाच्या प्रक्रियेत नैसर्गिक वायूला महत्त्वाचे धोरणात्मक महत्त्व आहे. कारण नैसर्गिक वायू केवळ लोकांच्या दैनंदिन जीवनासाठी एक महत्त्वाचे इंधनच नाही, तर अनेक रासायनिक दुय्यम उत्पादनांचा मूलभूत कच्चा माल देखील आहे.

नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजनचे उत्पादन हे नैसर्गिक वायूच्या अनेक उत्पादनांपैकी एक आहे. चीनमधील तिसरे सर्वात मोठे तेल आणि वायू क्षेत्र म्हणून लियाओहे तेलक्षेत्र नैसर्गिक वायू संसाधनांनी समृद्ध आहे, विशेषतः तेल आणि वायू केंद्रीकृत प्रक्रिया उद्योगांच्या बाबतीत. तेल आणि वायू उत्पादनाच्या प्रक्रियेत, आम्ही मोठ्या प्रमाणावर संबंधित कोरडा वायू तयार करू शकतो, ज्यामुळे नैसर्गिक वायूवर सखोल प्रक्रिया करण्यासाठी अद्वितीय परिस्थिती निर्माण होते. नैसर्गिक वायू हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेच्या विकासाला आणि प्रसाराला चालना देण्यासाठी याचे अधिक व्यापक व्यावहारिक महत्त्व आहे.

नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन उत्पादनाची निवड आणि सैद्धांतिक विश्लेषण

एक दुय्यम रासायनिक उत्पादन म्हणून, हायड्रोजनचा वापर औषधनिर्माण, सूक्ष्म रसायन, इलेक्ट्रॉनिक आणि विद्युत उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. विशेषतः, इंधन पेशींसाठी (फ्यूल सेल्स) पसंतीचे इंधन म्हणून हायड्रोजनला भविष्यात वाहतूक आणि वीज निर्मितीच्या क्षेत्रात व्यापक बाजारपेठेची संधी मिळेल आणि भविष्यातील ऊर्जा संरचनेत त्याचे स्थान अधिकाधिक महत्त्वाचे होईल. हायड्रोजन उत्पादनाच्या पारंपरिक पद्धती, जसे की हलक्या हायड्रोकार्बनचे वाफेत रूपांतरण, जलविद्युत अपघटन, मिथेनॉल क्रॅकिंग, कोळशाचे वायूकरण आणि अमोनियाचे विघटन, या तुलनेने परिपक्व आहेत. तथापि, यामध्ये जास्त खर्च, कमी उत्पादन आणि कमी श्रम कार्यक्षमता यांसारख्या 'एक उच्च आणि दोन निम्न' समस्या आहेत. लियाओहे तेलक्षेत्रातील तेल आणि वायू उत्पादनाच्या प्रक्रियेत, ड्राय गॅस आणि नॅफ्था यांसारखी हायड्रोकार्बन संसाधने उपलब्ध आहेत. हायड्रोजन उत्पादनासाठी ही पद्धत वापरल्यास संसाधनांचा जास्तीत जास्त वापर करता येतो. शिवाय, संबंधित नैसर्गिक वायूचा मुख्य घटक मिथेन आहे, ज्याचे हायड्रोकार्बन वाफेद्वारे हायड्रोजनमध्ये रूपांतर करता येते, ज्यामुळे उत्पादनाची शुद्धता आणि कार्यक्षमता उच्च राहते.

नैसर्गिक वायूपासून हायड्रोजन निर्मितीचे प्रक्रिया तत्त्व

नैसर्गिक वायूच्या मुख्य प्रक्रियांमध्ये वातावरणीय आणि निर्वात ऊर्ध्वपातन, उत्प्रेरकीय क्रॅकिंग, उत्प्रेरकीय रिफॉर्मिंग आणि ॲरोमॅटिक्सचे उत्पादन यांचा समावेश होतो. त्याच वेळी, त्यात नैसर्गिक वायूचे उत्खनन, संकलन, पारेषण आणि शुद्धीकरण यांचाही समावेश होतो. विशिष्ट दाब, उच्च तापमान आणि उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत, नैसर्गिक वायूमधील अल्केन्स आणि वाफ यांच्यात रासायनिक अभिक्रिया होते. बॉयलरमधील उष्णता विनिमयानंतर, रिफॉर्मिंग वायू कन्व्हर्टरमध्ये प्रवेश करतो, जिथे CO चे H2 आणि CO2 मध्ये रूपांतर होते. उष्णता विनिमय, संघनन आणि वाफ-पाणी विलगीकरणानंतर, हा वायू प्रोग्राम नियंत्रणाद्वारे तीन विशिष्ट शोषकांनी सुसज्ज असलेल्या ॲडसॉर्प्शन टॉवरमधून क्रमाने जातो, आणि उत्पादन हायड्रोजन मिळवण्यासाठी N2, Co, CH4 व CO2 यांना प्रेशर स्विंग ॲडसॉर्प्शन (PSA) द्वारे दाब देऊन शोषले जाते. दाब कमी करून केलेल्या विश्लेषणाने अशुद्धी बाहेर पडते आणि शोषकाचे पुनरुत्पादन होते.

अभिक्रिया सूत्र: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

मुख्य तांत्रिक निर्देशक. दाब: १.०-२.५ एमपीए; नैसर्गिक वायूचा प्रति युनिट वापर: ०.५-०.५६ एनएम३/एनएम३ हायड्रोजन; ऊर्जा वापर: ०.८-१.५/एनएम३ हायड्रोजन; प्रमाण: १००० एनएम३/तास ~ १००००० एनएम३/तास; शुद्धता: औद्योगिक हायड्रोजन आणि शुद्ध हायड्रोजन मानकांनुसार (जीबी/टी७४४५-१९९५); वार्षिक कार्यकाळ: ८००० तासांपेक्षा जास्त.