Завод по производству водорода из природного газа

Технологический процесс

Сжатие и переработка природного газа

Природный газ, находящийся за пределами допустимых параметров установки, сначала сжимается компрессором до давления 1,6 МПа, затем нагревается до 380 ℃ в конвекционной секции печи парового риформера с помощью предварительных подогревателей питательного газа и поступает в десульфуризатор для удаления серы из питательного газа с концентрацией ниже 0,1 ppm. Десульфурированный питательный газ и технологический пар (3,0 МПа) регулируются в предварительных подогревателях смешанных газов в соответствии с автоматическим значением H2O / ∑ C = 3 ~ 4, дополнительно нагреваются до температуры более 510 ℃ и равномерно поступают в конверсионный трубопровод из верхнего газосборного трубопровода и верхнего соединительного трубопровода. В каталитическом слое метан реагирует с паром, образуя CO и H2. Тепло, необходимое для конверсии метана, обеспечивается топливной смесью, сжигаемой в нижней горелке. Температура конверсионного газа, выходящего из печи риформера, составляет 850 ℃, и высокотемпературный газ преобразуется в высокотемпературный. Химический газ поступает в трубную часть котла-утилизатора для получения насыщенного пара под давлением 3,0 МПа. Температура конверсионного газа из котла-утилизатора падает до 300 ℃, после чего конверсионный газ поступает в подогреватель питательной воды котла, водоохладитель конверсионного газа и водоотделитель конверсионного газа для отделения конденсата от технологического конденсата, и технологический газ направляется в установку адсорбции технологического газа (PSA).

Природный газ в качестве топлива смешивается с газом, полученным методом адсорбции-десорбции при переменном давлении, после чего объем топливного газа, поступающего в подогреватель топливного газа, регулируется в соответствии с температурой газа на выходе из печи риформера. После регулирования расхода топливный газ поступает в верхнюю горелку для сгорания и обеспечения теплом печи риформера.
Обессоленная вода предварительно нагревается в подогревателе обессоленной воды и подогревателе питательной воды котла и поступает в побочный пар котла-утилизатора дымовых газов и котла-утилизатора риформинга.
Для того чтобы питательная вода котла соответствовала требованиям, следует добавлять небольшое количество фосфатного раствора и деоксиданта для улучшения предотвращения образования накипи и коррозии в котловой воде. Барабан должен непрерывно сбрасывать часть котловой воды для контроля общего содержания растворенных твердых веществ в котловой воде.

адсорбция с изменением давления

Адсорбционный реактор с псевдоожиженным слоем (PSA) состоит из пяти адсорбционных башен. В любой момент времени одна адсорбционная башня находится в состоянии адсорбции. Компоненты, такие как метан, диоксид углерода и монооксид углерода, содержащиеся в конверсионном газе, остаются на поверхности адсорбента. Водород собирается с верхней части адсорбционной башни в качестве неадсорбируемых компонентов и выводится наружу. Адсорбент, насыщенный примесями, десорбируется на стадии регенерации. После сбора он направляется в печь риформинга в качестве топлива. Этапы регенерации адсорбционной башни состоят из 12 этапов: первый равномерный сброс, второй равномерный сброс, третий равномерный сброс, прямой сброс, обратный сброс, промывка, третий равномерный подъем, второй равномерный подъем, первый равномерный подъем и заключительный подъем. После регенерации адсорбционная башня снова способна обрабатывать конверсионный газ и производить водород. Пять адсорбционных башен поочередно выполняют вышеуказанные этапы для обеспечения непрерывной обработки. Цель состоит в одновременной обработке газа и непрерывном производстве водорода.

Характеристики устройства

Конструкция на салазках меняет традиционный способ монтажа на месте. Благодаря обработке, производству, монтажу трубопроводов и формовке салазок на предприятии, обеспечивается полный контроль всего производственного процесса, включая контроль материалов, дефектоскопию и испытания под давлением. Это принципиально решает проблему рисков контроля качества, возникающих при строительстве на месте заказчиком, и обеспечивает подлинный контроль качества на всех этапах процесса.

Вся продукция монтируется на салазках на территории предприятия. Применяется принцип заводского производства. После прохождения заводской проверки изделия разбираются в соответствии с установленной схемой разборки и отправляются на площадку заказчика для повторной сборки. Объём строительных работ на объекте невелик, а цикл строительства короткий.

Степень автоматизации очень высока. Работа устройства может полностью контролироваться и отслеживаться в автоматическом режиме через верхнюю систему, а ключевые данные могут загружаться на облачный сервер в режиме реального времени для удаленного мониторинга, что позволяет реализовать беспилотное управление на месте.

Устройство обладает высокой мобильностью. В зависимости от специфики проекта, его можно переместить в другое место и использовать повторно после установки на салазки, что позволяет обеспечить повторное использование оборудования и максимальную выгоду от его стоимости.

В соответствии с потребностью в водороде гидрогенизационной станции, осуществляется стандартизация технологического процесса и разработка принципов комбинирования технологических модулей для обеспечения стандартизированного производства продукции и формирования стандартной серии изделий, что удобно для управления оборудованием пользователя, использования общих запасных частей и снижения эксплуатационных расходов установки.

В заключение, можно сказать, что модульная установка для производства водорода из природного газа является наиболее подходящим источником водорода для будущей эксплуатации гидрогенизационных станций.