Unidade de produção de hidrogênio Hengzhong para gás natural

Introdução

O processo de produção de hidrogênio a partir do gás natural inclui principalmente quatro etapas: pré-tratamento do gás de alimentação, conversão do gás natural em vapor, conversão do monóxido de carbono e purificação do hidrogênio.

A primeira etapa é o pré-tratamento da matéria-prima. O pré-tratamento aqui se refere principalmente à dessulfurização do gás natural bruto. Na operação do processo, geralmente utiliza-se óxido de zinco da série de hidrogenação de cobalto-molibdênio para gás natural como dessulfurizador, convertendo o enxofre orgânico presente no gás natural em enxofre inorgânico e, em seguida, removendo-o. O fluxo de gás natural bruto tratado nesta etapa é grande, portanto, pode-se utilizar uma fonte de gás natural com alta pressão ou considerar uma margem de segurança na seleção do compressor de gás natural.

A segunda etapa é a conversão do gás natural em vapor. Um catalisador de níquel é usado no reformador para converter os alcanos presentes no gás natural em gás de alimentação, cujos principais componentes são monóxido de carbono e hidrogênio.

Em seguida, o monóxido de carbono reage com o vapor de água na presença de um catalisador para gerar hidrogênio e dióxido de carbono, obtendo-se assim o gás de conversão, cujos principais componentes são hidrogênio e dióxido de carbono. De acordo com a temperatura de conversão, o processo de conversão do monóxido de carbono pode ser dividido em dois tipos: conversão a média temperatura e conversão a alta temperatura. A temperatura de conversão a alta temperatura é de aproximadamente 360 ​​°C, enquanto a conversão a média temperatura ocorre em torno de 320 °C. Com o desenvolvimento de medidas técnicas, o processo em duas etapas, com conversão do monóxido de carbono a alta e baixa temperatura, tem sido adotado nos últimos anos, o que permite economizar ainda mais recursos. No entanto, quando o teor de monóxido de carbono no gás de conversão não for elevado, apenas a conversão a média temperatura pode ser utilizada.

A última etapa é a purificação do hidrogênio. Atualmente, o sistema de purificação de hidrogênio mais utilizado é o sistema PAS, também conhecido como sistema de purificação e separação PSA. Este sistema apresenta baixo consumo de energia, processo simples e alta pureza na produção de hidrogênio. Em sua configuração mais avançada, a pureza do hidrogênio pode atingir 99,99%.

Equipamentos principais de processo