சினோபெக் விநியோகிக்கப்பட்ட செறிவூட்டப்பட்ட மீத்தேன் வாயு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி ஆலையின் ஒப்படைப்பு விழா

சினோபெக் விநியோகிக்கப்பட்ட செறிந்த மீத்தேன் வாயு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி ஆலையின், மணிக்கு 300 நியூட்டன் கன மீட்டர் உற்பத்தி மற்றும் விநியோக விழாவை நாங்கள் வெற்றிகரமாக நிறைவு செய்துள்ளோம். இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறை குறித்து இங்கு ஒரு சுருக்கமான அறிமுகத்தை வழங்க விரும்புகிறேன்.

ஆற்றல் நுகர்வு அதிகரித்துள்ளதால், புதிய ஆற்றலைக் கண்டறிவது ஒரு முக்கியப் பணியாக மாறியுள்ளது. அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்ட சக்தியாக, ஹைட்ரஜன் பரந்த அளவிலான மூலங்களைக் கொண்டுள்ளது, கிட்டத்தட்ட மாசுபாடற்றது, அதிக மாற்றத் திறன் மற்றும் விரிவான பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வது, சீனாவின் ஆற்றல் நெருக்கடியை ஓரளவிற்குத் தணித்து, சீனாவின் ஆற்றல் பயன்பாட்டுக் கட்டமைப்பின் மாற்றத்தை மேலும் ஊக்குவிக்கும்.

இந்தக் கட்டுரை, இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வதன் கொள்கை, அதன் செயல்முறை மற்றும் தொழில்நுட்பம், இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யும் தொழில்நுட்பத்தின் வகைப்பாடு மற்றும் அதன் செலவுக் கணக்கியல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தும்.

1 கொள்கை மற்றும் செயல்முறை இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி

1.1இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யும் கொள்கை

இயற்கை எரிவாயு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்முறையின் கொள்கை என்னவென்றால், முதலில் இயற்கை எரிவாயுவை முன் பதப்படுத்தி, பின்னர் சீர்திருத்தியில் (reformer) மீத்தேன் மற்றும் நீராவியை கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனாக மாற்றுவதும், பின்னர் கழிவு வெப்பத்தை மீட்டெடுத்த பிறகு, ஷிஃப்ட் டவரில் (shift tower) கார்பன் மோனாக்சைடை கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனாக மாற்றுவதுமாகும். இந்த செயல்முறை தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை, இயற்கை எரிவாயு நீராவி மாற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் செயல்படுத்தப்படுகிறது. ஷிஃப்ட் டவரில், வினையூக்கியின் முன்னிலையில் வினை வெப்பநிலை கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் மாற்றப்பட்ட வாயுவில் உள்ள கார்பன் மோனாக்சைடு நீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது.

பொருத்தமான அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையில், இயற்கை வாயுவில் உள்ள அல்கேன்கள் தொடர்ச்சியான வேதி வினைகளுக்கு உட்பட்டு மாற்ற வாயுவை உருவாக்குகின்றன. இந்த மாற்ற வாயு, தானியங்கி கட்டுப்பாட்டின் கீழ் பல்வேறு உறிஞ்சிகளுடன் கூடிய PAS சாதனம் வழியாகச் சென்ற பிறகு, கார்பன் மோனாக்சைடு, கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் உறிஞ்சுதல் கோபுரத்தால் உறிஞ்சப்படும். மேலும், அசுத்தங்களை உறிஞ்சும் பொருளை உறிஞ்சுவதற்காக ஹைட்ரஜன் வாயு நுகர்வு அலகுக்கு அனுப்பப்படும். உறிஞ்சப்பட்ட பிறகு, பகுப்பாய்வு வாயுவை எரிபொருளாக மாற்று உலைக்கு அனுப்பலாம், மேலும் உறிஞ்சியையும் மீளுருவாக்கம் செய்யலாம்.

முக்கிய வினை சூத்திரம் பின்வருமாறு:

இயற்கை எரிவாயு மற்றும் நீர், 800 முதல் 900 ℃ வெப்பநிலையில் நிக்கல் ஆக்சைடு வினையூக்கியுடன் வினைபுரிந்து கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகின்றன.

வினை சூத்திரம்: CH4 + H2O → CO + H2-Q

கார்பன் மோனாக்சைடும் நீரும் 300-400 ℃ வெப்பநிலையில் ஃபெரிக் ஆக்சைடு வினையூக்கியுடன் வினைபுரிந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகின்றன.

வினை சூத்திரம்: CO + H2O → CO2 + H2 + Q

மேலும், தயாரிப்புச் செயல்முறையில் தொடர்புடைய தொழில்நுட்பக் குறியீட்டுத் தேவைகள் பின்வருமாறு:

அழுத்தம் பொதுவாக 1.5 ~ 2.5 MPa ஆகவும், இயற்கை எரிவாயுவின் அலகு நுகர்வு ஒரு கன மீட்டர் ஹைட்ரஜனுக்கு 0.4 ~ 0.5 கன மீட்டர் ஆகவும் இருக்கும்; இயக்க நேரம்: > 8000 மணிநேரம்; தொழில்துறை அளவு: 1000 கன மீட்டர் / மணிநேரம் ~ 100000 கன மீட்டர் / மணிநேரம்.

1.2 இயற்கை எரிவாயு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்முறை

இயற்கை எரிவாயுவிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறையானது, முக்கியமாக நான்கு செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியுள்ளது: மூல வாயு முன்சிகிச்சை, இயற்கை எரிவாயு நீராவி மாற்றம், கார்பன் மோனாக்சைடு மாற்றம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சுத்திகரிப்பு.

முதல் படி மூலப்பொருள் முன்சிகிச்சைப் படியாகும். இங்கு முன்சிகிச்சை என்பது முக்கியமாக மூல வாயுவின் கந்தக நீக்கத்தைக் குறிக்கிறது. உண்மையான செயல்முறை செயல்பாட்டில், இயற்கை வாயுவில் உள்ள கரிம கந்தகத்தை கனிம கந்தகமாக மாற்றி பின்னர் அதை அகற்றுவதற்காக, இயற்கை வாயு கோபால்ட் மாலிப்டினம் ஹைட்ரஜனேற்றத் தொடர் துத்தநாக ஆக்சைடு பொதுவாக கந்தக நீக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இங்கு சுத்திகரிக்கப்படும் மூல இயற்கை வாயுவின் ஓட்டம் அதிகமாக இருப்பதால், உயர் அழுத்தமுள்ள இயற்கை வாயு மூலத்தைப் பயன்படுத்தலாம் அல்லது இயற்கை வாயு அமுக்கியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது ஒரு பெரிய பாதுகாப்பு வரம்பைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.

இரண்டாவது படிநிலை, இயற்கை எரிவாயுவை நீராவியாக மாற்றுவதாகும். இயற்கை எரிவாயுவில் உள்ள அல்கேன்களை, கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் ஆகிய முக்கிய கூறுகளைக் கொண்ட ஊட்ட வாயுவாக மாற்றுவதற்கு, சீர்திருத்தியில் நிக்கல் வினையூக்கி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பின்னர், வினையூக்கியின் முன்னிலையில் கார்பன் மோனாக்சைடு நீராவி உடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. இதன் மூலம் ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகியவற்றை முக்கிய கூறுகளாகக் கொண்ட மாற்ற வாயு பெறப்படுகிறது. வெவ்வேறு மாற்ற வெப்பநிலைகளின்படி, கார்பன் மோனாக்சைடின் மாற்ற செயல்முறையை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: நடுத்தர வெப்பநிலை மாற்றம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை மாற்றம். உயர் வெப்பநிலை மாற்ற வெப்பநிலை சுமார் 360 ℃ ஆகும், மற்றும் நடுத்தர வெப்பநிலை மாற்ற செயல்முறை சுமார் 320 ℃ ஆகும். தொழில்நுட்ப எதிர் நடவடிக்கைகளின் வளர்ச்சியுடன், சமீபத்திய ஆண்டுகளில் கார்பன் மோனாக்சைடின் உயர் வெப்பநிலை மாற்றம் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை மாற்றம் ஆகிய இரண்டு-நிலை செயல்முறை அமைப்பு ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது, இது வளங்களின் நுகர்வை மேலும் சேமிக்க முடியும். இருப்பினும், மாற்ற வாயுவில் கார்பன் மோனாக்சைடின் அளவு அதிகமாக இல்லாத நேர்வில், நடுத்தர வெப்பநிலை மாற்றத்தை மட்டுமே ஏற்றுக்கொள்ள முடியும்.

கடைசிப் படி ஹைட்ரஜனைச் சுத்திகரிப்பதாகும். தற்போது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜன் சுத்திகரிப்பு அமைப்பு PAS அமைப்பாகும், இது PSA சுத்திகரிப்பு மற்றும் பிரிப்பு அமைப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இந்த அமைப்பு குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு, எளிய செயல்முறை மற்றும் அதிக தூய்மையான ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இதன் உச்சபட்ச தூய்மை 99.99% வரை அடையலாம்.