Generowanie wodoru Hengzhong za pomocą gazu ziemnego lub generatora wodoru

1. Główne parametry urządzenia

1.1 Warunki projektowe
Nazwa surowca: gaz ziemny
Ciśnienie surowca: 0,02 mpag (ciśnienie manometryczne)
Temperatura surowca: temperatura otoczenia
Skład surowcowy (tymczasowy)

1.2 Wymagania techniczne dla wodoru produktowego
Wydajność produkcyjna: 235 Nm3/h (500kg/D)
Czystość wodoru: H2 ≥ 99,9%
Zużycie gazu ziemnego: 110m3/h (LHV powyżej 8500Kcal/m3)
Ciśnienie wyjściowe wodoru: ≥ 1,6Mpa
Temperatura na wylocie: ≤ 40 ℃

1.3 Gwarancja wykonania
Średni czas między awariami urządzeń energetycznych 8000 godzin
Elastyczność działania urządzenia: 30 ~ 110%
Projektowany okres użytkowania urządzeń statycznych wynosi 15 lat

1.4 Ogólny układ
Powierzchnia rozmieszczenia urządzeń zewnętrznych wynosi 26mx10m = 260m2

2. Jednostka procesowa

2.1 Proces technologiczny
Sprężanie i konwersja gazu ziemnego
Gaz ziemny poza limitem baterii jest najpierw sprężany do 1,6 MPa przez sprężarkę, a następnie podgrzewany do około 380 ℃ przez podgrzewacz gazu zasilającego w sekcji konwekcyjnej pieca reformera parowego i wchodzi do odsiarczacza w celu usunięcia siarki z gazu zasilającego poniżej 0,1 ppm. Odsiarczony gaz zasilający i para technologiczna (3,0 mpaa) Dostosuj podgrzewacz gazu mieszanego zgodnie z automatyczną wartością H2O / ∑ C = 3 ~ 4, dodatkowo podgrzej do ponad 510 ℃ i równomiernie wprowadź do rury konwersji z górnej głównej rury zbiorczej gazu i górnej rury pigtail. W warstwie katalizatora metan reaguje z parą, wytwarzając CO i H2. Ciepło niezbędne do konwersji metanu jest dostarczane przez mieszankę paliwową spalaną w dolnym palniku. Temperatura gazu po konwersji z pieca reformingowego wynosi 850°C, a wysoka temperatura jest przekształcana w wysoką. Gaz chemiczny przedostaje się do rury kotła odzysknicowego, wytwarzając parę nasyconą o ciśnieniu 3,0 MPaA. Temperatura gazu po konwersji z kotła odzysknicowego spada do 300°C, a następnie gaz po konwersji trafia do podgrzewacza wody zasilającej kocioł, chłodnicy wody gazu po konwersji i separatora wody gazu po konwersji, aby oddzielić kondensat od kondensatu procesowego. Gaz procesowy jest następnie przesyłany do PSA.
Gaz ziemny jako paliwo jest mieszany z gazem z adsorpcją zmiennociśnieniową (CVD), a następnie objętość gazu opałowego w podgrzewaczu gazu opałowego jest regulowana zgodnie z temperaturą gazu na wylocie pieca reformingowego. Po regulacji przepływu, gaz opałowy trafia do górnego palnika w celu spalania, dostarczając ciepło do pieca reformingowego.
Odsolona woda jest podgrzewana wstępnie w podgrzewaczu wody odsolonej oraz podgrzewaczu wody zasilającej kocioł, a następnie trafia do pary będącej produktem ubocznym kotła na odzysk spalin i kotła na odzysk spalin.
Aby woda zasilająca kocioł spełniała wymagania, należy dodać niewielką ilość roztworu fosforanowego i odtleniacza w celu zmniejszenia osadzania się kamienia kotłowego i korozji wody kotłowej. Bęben powinien stale odprowadzać część wody kotłowej, aby kontrolować całkowitą ilość rozpuszczonych substancji stałych w wodzie kotłowej.

Adsorpcja zmiennociśnieniowa
PSA składa się z pięciu wież adsorpcyjnych. Jedna z wież adsorpcyjnych znajduje się w stanie adsorpcji w dowolnym momencie. Składniki takie jak metan, dwutlenek węgla i tlenek węgla w gazie konwersji pozostają na powierzchni adsorbentu. Wodór jest zbierany ze szczytu wieży adsorpcyjnej jako składniki nieadsorpcyjne i odprowadzany poza obrys konstrukcji. Adsorbent nasycony składnikami zanieczyszczeń jest desorbowany z adsorbentu w etapie regeneracji. Po zebraniu jest on przesyłany do pieca reformingowego jako paliwo. Etapy regeneracji wieży adsorpcyjnej składają się z 12 etapów: pierwszy równomierny zrzut, drugi równomierny zrzut, trzeci równomierny zrzut, zrzut do przodu, zrzut do tyłu, płukanie, trzeci równomierny zrzut, drugi równomierny zrzut, pierwszy równomierny zrzut i końcowy zrzut. Po regeneracji wieża adsorpcyjna jest ponownie zdolna do oczyszczania gazu po konwersji i produkcji wodoru. Pięć wież adsorpcyjnych na zmianę wykonuje powyższe etapy, aby zapewnić ciągłość oczyszczania. Celem jest jednoczesna konwersja gazu i ciągła produkcja wodoru.

2.2 Główne urządzenia procesowe

2.