Introduksjon
Hydrogenproduksjonsprosessen for naturgass omfatter hovedsakelig fire prosesser: forbehandling av mategass, dampkonvertering av naturgass, karbonmonoksidkonvertering og hydrogenrensing.
Det første trinnet er forbehandling av råmaterialet. Forbehandlingen her refererer hovedsakelig til avsvovling av rågassen. I selve prosessoperasjonen brukes naturgass kobolt-molybden-hydrogeneringsserien sinkoksid vanligvis som avsvovlingsmiddel for å omdanne det organiske svovelet i naturgassen til uorganisk svovel og deretter fjerne det. Strømmen av rå naturgass som behandles her er stor, så naturgasskilden med høyt trykk kan brukes, eller en stor margin kan vurderes når man velger naturgasskompressor.
Det andre trinnet er dampkonvertering av naturgass. Nikkelkatalysator brukes i reformeren for å omdanne alkaner i naturgass til rågass med hovedkomponentene karbonmonoksid og hydrogen.
Deretter omdannes karbonmonoksid til å reagere med vanndamp i nærvær av katalysator for å generere hydrogen og karbondioksid for å oppnå konverteringsgassen der hovedkomponentene er hydrogen og karbondioksid. I henhold til de forskjellige konverteringstemperaturene kan konverteringsprosessen for karbonmonoksid deles inn i to typer: konvertering ved middels temperatur og konvertering ved høy temperatur. Konverteringstemperaturen ved høy temperatur er omtrent 360 ℃, og konverteringsprosessen ved middels temperatur er omtrent 320 ℃. Med utviklingen av tekniske mottiltak har totrinns prosessinnstilling for karbonmonoksid ved høy temperatur og konvertering ved lav temperatur blitt tatt i bruk de siste årene, noe som kan spare ressursforbruket ytterligere. Men i tilfeller der karbonmonoksidinnholdet i konverteringsgassen ikke er høyt, kan kun konvertering ved middels temperatur tas i bruk.
Det siste trinnet er å rense hydrogen. Nå er det mest brukte hydrogenrensesystemet PAS-systemet, også kjent som PSA-rensings- og separasjonssystem. Dette systemet har lavt energiforbruk, enkel prosess og høy renhet i hydrogenproduksjonen. På det høyeste kan hydrogenrenheten nå 99,99 %.
Hovedprosessutstyr
| Serienummer | Utstyrsnavn | Hovedspesifikasjoner | Hovedmaterialer | Enhetsvekt tonn | ANTALL | Merknader |
| Ⅰ | Naturgassdampkonverteringsseksjon | |||||
| 1 | Reformerovn | 1 sett | ||||
| Termisk belastning | Strålingsseksjon: 0,6 mW | |||||
| Konveksjonsseksjon: 0,4 mw | ||||||
| Brenner | Varmebelastning: 1,5 mw/sett | sammensatt materiale | 1 | |||
| Høytemperaturreformeringsrør | HP-Nb | |||||
| Øvre pigtail | 304SS | 1 sett | ||||
| Nedre flettehale | Incoloy | 1 sett | ||||
| Konveksjonsseksjon varmeveksler | ||||||
| Forvarming av blandede råvarer | 304SS | 1 gruppe | ||||
| Forvarming av mategass | 15CrMo | 1 gruppe | ||||
| Røykgassavløpskjele | 15CrMo | 1 gruppe | ||||
| Manifold | Incoloy | 1 gruppe | ||||
| 2 | skorstein | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| Designtemperatur: 300 ℃ | ||||||
| Designtrykk: omgivelsestrykk | ||||||
| 3 | Avsvovlingstårn | Φ400 H＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| Designtemperatur: 400 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| 4 | Konvertering av gassavfallskjele | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| Designtemperatur: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| Varmebelastning: 0,3 mw | ||||||
| Varm side: høytemperaturkonverteringsgass | ||||||
| Kald side: kjelevann | ||||||
| 5 | Kjelepumpe | Q=1m3/t | 1Kr13 | 2 | 1+1 | |
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Innløpstrykk: 0,01 MPa | ||||||
| Utløpstrykk: 3,0 MPa | ||||||
| Eksplosjonssikker motor: 5,5 kW | ||||||
| 6 | Forvarmer for kjelevann | Q=0,15 MW | 304SS/20R | 1 | Hårnål | |
| Designtemperatur: 300 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| Varm side: konverteringsgass | ||||||
| Kald side: avsaltet vann | ||||||
| 7 | Reformering av gassvannkjøler | Q=0,15 MW | 304SS/20R | 1 | ||
| Designtemperatur: 180 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| Varm side: konverteringsgass | ||||||
| Kald side: sirkulerende kjølevann | ||||||
| 8 | Reformering av gass-vannseparator | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| Duggfjerner: 304SS | ||||||
| 9 | Doseringssystem | fosfat | Q235 | 1 sett | ||
| Deoksidasjonsmiddel | ||||||
| 10 | Avsaltningstank | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtrykk: omgivelsestrykk | ||||||
| 11 | Naturgasskompressor | Eksosvolum: 220 m³3 / t | ||||
| Sugetrykk: 0,02 mpag | ||||||
| Eksostrykk: 1,7 mpag | ||||||
| Oljefri smøring | ||||||
| Eksplosjonssikker motor | ||||||
| Motoreffekt: 30 kW | ||||||
| 12 | Naturgassbuffertank | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 0,6 MPa | ||||||
| II. | PSA-del | |||||
| 1 | Adsorpsjonstårn | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 2,0 MPa | ||||||
| 2 | Desorpsjonsgassbuffertank | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
| Designtemperatur: 80 ℃ | ||||||
| Designtrykk: 0,2 MPa |
