Processo tradicional de produção de hidrogênio a partir de gás natural
O processo de produção de hidrogênio a partir de gás natural consiste em quatro unidades: tratamento do gás de alimentação, conversão de vapor, conversão de CO e purificação do hidrogênio.
(1) A unidade de tratamento de gás de alimentação é usada principalmente para dessulfurização de gás natural, e dessulfurizadores de MnO e ZnO são usados para remover H2S e SO2. A capacidade de processamento do gás de alimentação é grande, portanto, um grande compressor centrífugo é selecionado ao comprimir o gás de alimentação.
(2) Unidade de conversão a vapor. O vapor de água é usado como oxidante para converter hidrocarbonetos sob a ação de um catalisador de níquel, obtendo-se gás de conversão para a produção de hidrogênio. O tipo e a estrutura do reformador possuem características próprias, e a estrutura, o modo de compensação térmica e o modo de fixação dos coletores de gás superior e inferior também são diferentes. Embora os trocadores de calor na seção de convecção sejam configurados de forma diferente, os parâmetros de operação do processo na unidade de conversão a vapor adotam conversão em alta temperatura e uma relação água/carbono relativamente baixa, o que contribui para aumentar a profundidade de conversão e economizar no consumo de matéria-prima.
(3) Unidade de conversão de CO. O gás de alimentação enviado pelo reformador contém uma certa quantidade de CO. A função da transformação é fazer com que o CO reaja com o vapor para gerar CO2 e H2 na presença de um catalisador. De acordo com a temperatura de transformação, o processo pode ser dividido em transformação de alta temperatura (350 ~ 400 ℃) e transformação de temperatura média (inferior a 300 ~ 350 ℃). Nos últimos anos, devido à ênfase na conservação de recursos, o processo de conversão em dois estágios, com conversão de CO em alta e baixa temperatura, tem sido adotado na configuração da unidade de conversão, a fim de reduzir ainda mais o consumo de matérias-primas.
(4) Unidade de purificação de hidrogênio. No processo, cada empresa de produção de hidrogênio adotou o sistema de purificação e separação por adsorção por oscilação de pressão (PSA) com baixo consumo de energia para substituir o sistema de descarbonização e purificação e o processo químico de metano com alto consumo de energia, de modo a atingir o objetivo de economia de energia e simplificação do processo, e hidrogênio com pureza de até 99,9% pode ser obtido na saída da unidade.
Data da publicação: 10 de novembro de 2021