Традиционный процесс производства водорода из природного газа
Технологический процесс производства водорода из природного газа состоит из четырех блоков: обработка подаваемого газа, конверсия пара, конверсия CO и очистка водорода.
(1) Установка обработки подаваемого газа в основном используется для обессеривания природного газа, а десульфуризаторы на основе MnO и ZnO используются для удаления H2S и SO2. Производительность обработки подаваемого газа велика, поэтому при сжатии подаваемого газа выбирается большой центробежный компрессор.
(2) Пароконверсионная установка. Водяной пар используется в качестве окислителя для преобразования углеводородов под действием никелевого катализатора с целью получения конверсионного газа для производства водорода. Тип и конструкция риформера имеют свои особенности, а также различаются конструкция, режим термической компенсации и способ крепления верхнего и нижнего газосборников. Хотя теплообменники в конвекционной секции настроены по-разному, в пароконверсионной установке используются параметры высокотемпературного преобразования и относительно низкое соотношение воды и углерода, что способствует повышению глубины преобразования и экономии сырья.
(3) Установка конверсии CO. Подаваемый из риформера газ содержит определенное количество CO. Функция конверсии заключается в том, чтобы CO реагировал с паром с образованием CO2 и H2 в присутствии катализатора. В зависимости от температуры конверсии процесс можно разделить на высокотемпературную конверсию (350–400 ℃) и среднетемпературную конверсию (ниже 300–350 ℃). В последние годы, в связи с акцентом на ресурсосбережение, в технологическом процессе установки конверсии применяется двухстадийная установка конверсии, включающая высокотемпературную и низкотемпературную конверсию CO, что позволяет еще больше снизить потребление сырья.
(4) Установка очистки водорода. В процессе каждая компания по производству водорода внедрила систему очистки и разделения методом адсорбции при переменном давлении (PSA) с низким энергопотреблением, заменив ею систему декарбонизации и очистки, а также химический процесс получения метана с высоким энергопотреблением, чтобы достичь цели энергосбережения и упрощения процесса, и получить на выходе из установки водород чистотой до 99,9%.
Дата публикации: 10 ноября 2021 г.