Jednotka na výrobu vodíka zo zemného plynu s kapacitou 500 kg

Technologický proces

Kompresia a konverzia zemného plynu

Zemný plyn mimo limitu batérie sa najskôr kompresorom natlakuje na 1,6 MPa, potom sa predhrievačom vstupného plynu v konvekčnej sekcii pece parného reforméra zahreje na približne 380 ℃ a vstupuje do odsirovača, kde sa odstráni síra v vstupnom plyne pod 0,1 ppm. Odsírený vstupný plyn a procesná para (3,0 MPaa) sa nastavia v predhrievači zmesi plynov podľa automatickej hodnoty H2O / ∑ C = 3 ~ 4, ďalej sa predhrievajú na viac ako 510 ℃ a rovnomerne vstupujú do konverzného potrubia z horného hlavného potrubia na zhromažďovanie plynu a horného zberného potrubia. V katalytickej vrstve metán reaguje s parou za vzniku CO a H2. Teplo potrebné na premenu metánu poskytuje palivová zmes spaľovaná v spodnom horáku. Teplota konvertovaného plynu z reformovacej pece je 850 ℃ a vysoká teplota sa premieňa na vysokú teplotu. Chemický plyn vstupuje do rúrkovej strany kotla na odpadové teplo, kde produkuje nasýtenú paru s prietokom 3,0 MPa. Teplota konverzného plynu z kotla na odpadové teplo klesne na 300 ℃ a potom konverzný plyn vstupuje do predhrievača napájacej vody kotla, chladiča vody konverzného plynu a odlučovača vody konverzného plynu, kde sa kondenzát oddelí od procesného kondenzátu, a procesný plyn sa posiela do PSA.

Zemný plyn ako palivo sa zmieša s plynom na adsorpciu a desorpciu s kolísavým tlakom a potom sa objem vykurovacieho plynu v predhrievači upraví podľa teploty plynu na výstupe z reformovacej pece. Po nastavení prietoku vstupuje vykurovací plyn do horného horáka na spaľovanie, ktoré dodáva teplo reformovacej peci.

Odsolená voda sa predhrieva v predhrievači odsolenej vody a predhrievači napájacej vody kotla a vstupuje do vedľajšej pary kotla na odpadové plyny a reformingového kotla na odpadové plyny.

Aby napájacia voda kotla spĺňala požiadavky, je potrebné pridať malé množstvo fosfátového roztoku a deoxidačného činidla na zlepšenie ochrany pred vodným kameňom a koróziou kotlovej vody. Z bubna sa musí časť kotlovej vody nepretržite vypúšťať, aby sa reguloval celkový obsah rozpustených pevných látok v kotlovej vode.

Adsorpcia s kolísaním tlaku

PSA pozostáva z piatich adsorpčných veží. Jedna adsorpčná veža je neustále v adsorpčnom stave. Zložky ako metán, oxid uhličitý a oxid uhoľnatý v konverznom plyne zostávajú na povrchu adsorbentu. Vodík sa zhromažďuje z vrchu adsorpčnej veže ako neadsorpčné zložky a odvádza sa mimo hranice. Adsorbent nasýtený nečistotami sa desorbuje z adsorbentu v regeneračnom kroku. Po zachytení sa posiela do reformovacej pece ako palivo. Regeneračné kroky adsorpčnej veže pozostávajú z 12 krokov: prvý rovnomerný pokles, druhý rovnomerný pokles, tretí rovnomerný pokles, dopredný výboj, spätný výboj, preplachovanie, tretí rovnomerný stúpanie, druhý rovnomerný stúpanie, prvý rovnomerný stúpanie a konečný stúpanie. Po regenerácii je adsorpčná veža opäť schopná spracovávať konvertovaný plyn a vyrábať vodík. Päť adsorpčných veží sa striedavo vykonáva vo vyššie uvedených krokoch, aby sa zabezpečilo nepretržité spracovanie. Účelom je súčasná konverzia plynu a nepretržitá výroba vodíka.

Hlavné procesné zariadenie