Tecnologias para a produção de hidrogênio a partir de gás natural

A característica mais proeminente do adiabático conversão de gás natural em hidrogênioA maioria das reações de matérias-primas são essencialmente reações de oxidação parcial, e a etapa de controle de velocidade tornou-se uma reação de oxidação parcial rápida, o que melhora significativamente a capacidade de produção de unidades de produção de hidrogênio a partir de gás natural. O processo de produção de hidrogênio por conversão adiabática de gás natural utiliza ar, um recurso barato, como fonte de oxigênio. O reator projetado, que contém um distribuidor de oxigênio, resolve o problema de pontos quentes no leito catalítico e promove uma distribuição de energia adequada. A estabilidade da reação dos materiais catalíticos é consideravelmente aprimorada devido à redução dos pontos quentes no leito. A produção de hidrogênio em pequena escala, no local, a partir da conversão adiabática de gás natural em estações de hidrogenação, demonstra melhor sua alta capacidade produtiva. O novo processo apresenta as vantagens de um processo curto e uma unidade de operação simples, podendo reduzir significativamente o investimento e o custo de produção de hidrogênio em unidades de produção de hidrogênio em pequena escala no local.
Oxidação parcial do gás natural para hidrogênio. Comparado ao método tradicional de reforma a vapor, a oxidação parcial catalítica do gás natural para gás de síntese consome menos energia e utiliza refratários extremamente baratos para a estrutura do reator. No entanto, a oxidação parcial catalítica do gás natural para hidrogênio aumenta o investimento inicial e o custo de produção de oxigênio na unidade de separação de ar devido à grande quantidade de oxigênio puro necessária. Uma membrana cerâmica inorgânica permeável a oxigênio de alta temperatura foi utilizada como reator para a oxidação parcial catalítica do gás natural, combinando a produção de oxigênio de baixo custo com a oxidação parcial catalítica do gás natural para hidrogênio. Os resultados preliminares da avaliação técnico-econômica mostram que, em comparação com o processo de produção convencional, o investimento unitário será reduzido em cerca de 25-30% e o custo de produção em 30-50%.
Craqueamento catalítico de gás natural em alta temperatura para produção de hidrogênio. A produção de hidrogênio a partir da pirólise do gás natural consiste na decomposição catalítica do gás natural em hidrogênio e carbono em altas temperaturas. Este processo é considerado uma transição entre combustíveis fósseis e energias renováveis, pois não produz dióxido de carbono. O Campo Petrolífero de Liaohe tem realizado extensas pesquisas sobre a produção de hidrogênio a partir do craqueamento catalítico de gás natural em alta temperatura. O carbono produzido pode ter aplicações específicas importantes e amplas perspectivas de mercado.
Produção de hidrogênio por reforma autotérmica de gás natural. Comparado ao processo de reforma convencional, o processo de reforma autotérmica substitui o aquecimento externo pelo autoaquecimento, permitindo uma utilização mais eficiente do calor da reação. O princípio baseia-se no acoplamento, no reator, da reação exotérmica de combustão do gás natural e da reação endotérmica de reforma a vapor do gás natural, permitindo que o próprio sistema reacional realize o autoaquecimento. Entretanto, como as reações exotérmica e endotérmica ocorrem sequencialmente no reator de reforma autotérmica, este ainda necessita de tubos de aço inoxidável de alta temperatura, o que confere ao processo de reforma autotérmica de gás natural as desvantagens de alto investimento inicial e baixa capacidade produtiva.