Fábrica chinesa de trocadores de calor de placas totalmente soldadas com estrutura compacta, utilizados no fracionamento de GNL.

Fábrica na China de trocadores de calor de placas totalmente soldadas com estrutura compacta, utilizados no fracionamento de GNL.
Dessulfurização na China para produção de hidrogênio, Purificação do gás de forno de coque,

Processo tecnológico

Compressão e conversão de gás natural

O gás natural fora do limite da bateria é inicialmente pressurizado a 1,6 MPa pelo compressor, depois aquecido a cerca de 380 °C pelo pré-aquecedor de gás de alimentação na seção de convecção do forno reformador a vapor, e entra no dessulfurizador para remover o enxofre do gás de alimentação até um nível inferior a 0,1 ppm. O gás de alimentação dessulfurizado e o vapor de processo (3,0 MPa) são então pré-aquecidos no pré-aquecedor de gás misto de acordo com o valor automático de H₂O/∑C = 3 ~ 4, atingindo uma temperatura superior a 510 °C. Em seguida, o gás entra uniformemente no tubo de conversão a partir do tubo principal de coleta de gás superior e do tubo de derivação superior. Na camada catalítica, o metano reage com o vapor para gerar CO e H₂. O calor necessário para a conversão do metano é fornecido pela mistura de combustível queimada no queimador inferior. A temperatura do gás convertido que sai do forno reformador é de 850 °C, e o gás químico entra no lado dos tubos da caldeira de recuperação de calor para produzir vapor saturado a 3,0 MPa. A temperatura do gás convertido proveniente da caldeira de recuperação de calor cai para 300 °C, e então o gás convertido entra, sucessivamente, no pré-aquecedor de água de alimentação da caldeira, no resfriador de água do gás convertido e no separador de água do gás convertido para separar o condensado do condensado do processo, sendo o gás do processo enviado para o PSA.

O gás natural, utilizado como combustível, é misturado com o gás de adsorção-dessorção por oscilação de pressão (PSAD), e então o volume de gás combustível que entra no pré-aquecedor é ajustado de acordo com a temperatura do gás na saída do forno reformador. Após o ajuste do fluxo, o gás combustível entra no queimador superior para combustão, fornecendo calor ao forno reformador.
A água dessalinizada é pré-aquecida pelo pré-aquecedor de água dessalinizada e pelo pré-aquecedor de água de alimentação da caldeira, entrando no vapor residual da caldeira de recuperação de gases de combustão e da caldeira de recuperação de gases de reforma.
Para que a água de alimentação da caldeira atenda aos requisitos, deve-se adicionar uma pequena quantidade de solução de fosfato e desoxidante para melhorar a resistência à incrustação e à corrosão da água da caldeira. O tambor deve descarregar continuamente parte da água da caldeira para controlar o total de sólidos dissolvidos na água da caldeira em seu interior.

Adsorção por oscilação de pressão

O PSA consiste em cinco torres de adsorção. Uma torre de adsorção está em estado de adsorção a cada instante. Os componentes como metano, dióxido de carbono e monóxido de carbono presentes no gás de conversão permanecem na superfície do adsorvente. O hidrogênio é coletado no topo da torre de adsorção como componente não adsorvido e enviado para fora do sistema. O adsorvente saturado por impurezas é dessorvido através da etapa de regeneração. Após ser coletado, é enviado ao forno reformador como combustível. As etapas de regeneração da torre de adsorção são compostas por 12 etapas: primeira queda uniforme, segunda queda uniforme, terceira queda uniforme, descarga direta, descarga reversa, lavagem, terceira subida uniforme, segunda subida uniforme, primeira subida uniforme e subida final. Após a regeneração, a torre de adsorção volta a ser capaz de tratar o gás convertido e produzir hidrogênio. As cinco torres de adsorção se revezam na execução das etapas acima para garantir o tratamento contínuo. O objetivo é converter o gás e produzir hidrogênio continuamente, simultaneamente.

Características do dispositivo

O design geral montado sobre skid altera o modo tradicional de instalação no local. Através do processamento, produção, tubulação e formação do skid realizados na própria empresa, o controle de produção de materiais, detecção de falhas e teste de pressão em todo o processo é totalmente implementado, o que resolve fundamentalmente o risco de controle de qualidade causado pela construção no local pelo cliente e, de fato, alcança o controle de qualidade em todo o processo.

Todos os produtos são montados sobre patins na fábrica. Adotamos o conceito de fabricação interna. Após a verificação na fábrica, eles são desmontados de acordo com o esquema de desmontagem estabelecido e enviados ao local do cliente para remontagem. O volume de trabalho no local é pequeno e o ciclo de construção é curto.

O grau de automação é muito alto. O funcionamento do dispositivo pode ser totalmente monitorado e controlado automaticamente por meio do sistema superior, e os dados principais podem ser enviados para o servidor em nuvem em tempo real para detecção remota, possibilitando assim a gestão não tripulada no local.

A mobilidade do dispositivo é excelente. De acordo com as especificidades do projeto, o dispositivo pode ser deslocado para outro local e reutilizado após ser montado novamente sobre a base, permitindo assim a reutilização do equipamento e garantindo o máximo aproveitamento do seu valor.

De acordo com a demanda de hidrogênio da estação de hidrogenação, realiza-se o projeto de processo padrão e o princípio de projeto de combinação de acordo com o módulo de processo para realizar a produção padronizada de produtos e formar produtos de série padrão, o que facilita o gerenciamento de equipamentos pelo usuário, o uso de peças de reposição comuns e reduz o custo operacional da unidade.

Em resumo, a unidade de produção de hidrogênio a gás natural montada sobre uma plataforma é a fonte de hidrogênio mais adequada para a futura operação de uma estação de hidrogenação.

A unidade de desnitrificação remove o nitrogênio do gás natural para prepará-lo para o transporte por gasoduto. De acordo com dados do Instituto de Pesquisa de Gás Natural, 17% das reservas de gás natural nos Estados Unidos apresentam alto teor de nitrogênio. A maioria das normas para gasodutos exige que o teor de nitrogênio no gás natural seja inferior a 4%. O gás natural com alto teor de nitrogênio fica praticamente inutilizado, pois não pode ser transportado para o mercado por gasodutos. Se houver nitrogênio em excesso no gasoduto, existe o risco de obstrução ou combustão deficiente. O nitrogênio também dilui o poder calorífico do gás, resultando em uma diminuição do seu poder calorífico e, consequentemente, do seu valor.
Devido aos tamanhos moleculares semelhantes e às baixas constantes dielétricas do nitrogênio (N2) e do metano (CH4), e à falta de reatividade seletiva, como a do dióxido de carbono ou do sulfeto de hidrogênio em unidades de amina, a desnitrificação é uma separação técnica complexa.