Tradycyjny proces produkcji wodoru z gazu ziemnego

Tradycyjny proces produkcji wodoru z gazu ziemnego

Proces produkcji wodoru z gazu ziemnego składa się z czterech etapów: oczyszczania gazu wsadowego, konwersji pary wodnej, konwersji CO2 i oczyszczania wodoru.

(1) Jednostka oczyszczania gazu wsadowego jest używana głównie do odsiarczania gazu ziemnego, a odsiarczacze MnO i ZnO służą do usuwania H2S i SO2. Ze względu na dużą wydajność przetwarzania gazu wsadowego do sprężania gazu wsadowego wybiera się dużą sprężarkę odśrodkową.

(2) Jednostka konwersji pary. Para wodna jest wykorzystywana jako utleniacz do konwersji węglowodorów pod działaniem katalizatora niklowego, w celu uzyskania gazu konwersyjnego do produkcji wodoru. Typ i konstrukcja reformera mają swoje własne cechy, a konstrukcja, tryb kompensacji termicznej oraz sposób mocowania górnego i dolnego kolektora gazowego również są różne. Chociaż wymienniki ciepła w sekcji konwekcyjnej są ustawione inaczej, w jednostce konwersji pary przyjęto parametry procesu konwersji wysokotemperaturowej i stosunkowo niski stosunek wody do węgla, co sprzyja zwiększeniu głębokości konwersji i zmniejszeniu zużycia surowców.

(3) Jednostka konwersji CO. Gaz zasilający podawany z reformera zawiera pewną ilość CO. Celem tej transformacji jest wywołanie reakcji CO z parą wodną w celu wytworzenia CO2 i H2 w obecności katalizatora. W zależności od temperatury transformacji, proces można podzielić na transformację wysokotemperaturową (350–400°C) i transformację średniotemperaturową (poniżej 300–350°C). W ostatnich latach, ze względu na nacisk na oszczędzanie zasobów, w konfiguracji procesu jednostki konwersji przyjęto dwuetapowy proces konwersji: konwersję wysokotemperaturową CO2 i konwersję niskotemperaturową, aby jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie surowców.

(4) Jednostka oczyszczania wodoru. W tym procesie każda firma produkująca wodór wdrożyła system oczyszczania i separacji metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) o niskim zużyciu energii, aby zastąpić system dekarbonizacji i oczyszczania oraz proces chemiczny metanu o wysokim zużyciu energii, co pozwala na osiągnięcie celu oszczędności energii i uproszczenia procesu. Na wyjściu z jednostki można uzyskać wodór o czystości do 99,9%.