การผลิตไฮโดรเจนด้วยก๊าซธรรมชาติหรือเครื่องกำเนิดก๊าซไฮโดรเจนที่เหิงจง

1. พารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์

1.1 เงื่อนไขการออกแบบ
ชื่อวัตถุดิบ: ก๊าซธรรมชาติ
แรงดันวัตถุดิบ: 0.02 mpag (แรงดันเกจ)
อุณหภูมิของวัตถุดิบ: อุณหภูมิห้อง
ส่วนประกอบของวัตถุดิบ (เบื้องต้น)

1.2 ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน
กำลังการผลิต: 235 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง (500 กิโลกรัมต่อวัน)
ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจน: H2 ≥ 99.9%
ปริมาณการใช้ก๊าซธรรมชาติ: 110 ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง (ค่าความร้อนต่ำกว่า 8500 กิโลแคลอรี/ลูกบาศก์เมตร)
แรงดันเอาต์พุตของไฮโดรเจน: ≥ 1.6 MPa
อุณหภูมิขาออก: ≤ 40 ℃

1.3 การรับประกันประสิทธิภาพ
ระยะเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวของอุปกรณ์ไฟฟ้า 8000 ชั่วโมง
ความยืดหยุ่นในการใช้งานอุปกรณ์: 30 ~ 110%
อายุการใช้งานที่ออกแบบไว้ของอุปกรณ์คงที่คือ 15 ปี

1.4 โครงร่างทั่วไป
พื้นที่สำหรับติดตั้งอุปกรณ์ภายนอกอาคารคือ 26 เมตร x 10 เมตร = 260 ตารางเมตร

2. หน่วยประมวลผล

2.1 กระบวนการทางเทคโนโลยี
การอัดและการแปลงก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซธรรมชาติที่อยู่นอกขอบเขตของแบตเตอรี่จะถูกอัดความดันก่อนเป็น 1.6 MPa โดยคอมเพรสเซอร์ จากนั้นจะถูกทำให้ร้อนถึงประมาณ 380 ℃ โดยเครื่องอุ่นก๊าซป้อนในส่วนการพาความร้อนของเตาปฏิรูปไอน้ำ และเข้าสู่เครื่องกำจัดกำมะถันเพื่อกำจัดกำมะถันในก๊าซป้อนให้ต่ำกว่า 0.1 ppm ก๊าซป้อนที่กำจัดกำมะถันแล้วและไอน้ำในกระบวนการ (3.0 MPaa) จะถูกปรับเครื่องอุ่นก๊าซผสมตามค่าอัตโนมัติของ H2O / ∑ C = 3 ~ 4 อุ่นต่อไปจนสูงกว่า 510 ℃ และเข้าสู่ท่อแปลงอย่างสม่ำเสมอจากท่อหลักรวบรวมก๊าซด้านบนและท่อหางด้านบน ในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา มีเทนจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำเพื่อสร้าง CO และ H2 ความร้อนที่จำเป็นสำหรับการแปลงมีเทนนั้นได้มาจากส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ที่หัวเผาด้านล่าง อุณหภูมิของก๊าซที่เปลี่ยนสภาพแล้วจากเตาปฏิรูปอยู่ที่ 850 ℃ และก๊าซเคมีที่อุณหภูมิสูงจะถูกแปลงเป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง จากนั้นก๊าซเคมีจะเข้าสู่ด้านท่อของหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้งเพื่อผลิตไอน้ำอิ่มตัวที่ 3.0 mpaa อุณหภูมิของก๊าซที่เปลี่ยนสภาพแล้วจากหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้งจะลดลงเหลือ 300 ℃ จากนั้นก๊าซที่เปลี่ยนสภาพแล้วจะเข้าสู่เครื่องอุ่นน้ำป้อนหม้อไอน้ำ เครื่องทำความเย็นน้ำสำหรับก๊าซที่เปลี่ยนสภาพแล้ว และเครื่องแยกน้ำสำหรับก๊าซที่เปลี่ยนสภาพแล้วตามลำดับ เพื่อแยกน้ำควบแน่นออกจากน้ำควบแน่นในกระบวนการ และก๊าซในกระบวนการจะถูกส่งไปยัง PSA
ก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงจะถูกผสมกับก๊าซที่ได้จากกระบวนการดูดซับและคายประจุแบบสลับความดัน จากนั้นปริมาณก๊าซเชื้อเพลิงที่เข้าสู่เครื่องอุ่นก๊าซเชื้อเพลิงจะถูกปรับตามอุณหภูมิของก๊าซที่ทางออกของเตาปฏิรูป หลังจากปรับอัตราการไหลแล้ว ก๊าซเชื้อเพลิงจะเข้าสู่หัวเผาด้านบนเพื่อเผาไหม้และให้ความร้อนแก่เตาปฏิรูป
น้ำปราศจากเกลือจะถูกอุ่นล่วงหน้าโดยเครื่องอุ่นน้ำปราศจากเกลือและเครื่องอุ่นน้ำป้อนหม้อไอน้ำ จากนั้นจึงเข้าสู่ไอน้ำที่เป็นผลพลอยได้จากหม้อไอน้ำที่ใช้ก๊าซไอเสียเหลือทิ้งและหม้อไอน้ำที่ใช้ก๊าซรีฟอร์มมิงเหลือทิ้ง
เพื่อให้คุณภาพน้ำป้อนหม้อไอน้ำเป็นไปตามข้อกำหนด จะต้องเติมสารละลายฟอสเฟตและสารลดออกซิเจนในปริมาณเล็กน้อย เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดตะกรันและการกัดกร่อนของน้ำในหม้อไอน้ำ นอกจากนี้ จะต้องระบายน้ำหม้อไอน้ำบางส่วนออกจากถังอย่างต่อเนื่อง เพื่อควบคุมปริมาณของแข็งที่ละลายทั้งหมดในน้ำหม้อไอน้ำ

การดูดซับแบบสวิงความดัน
ระบบ PSA ประกอบด้วยหอการดูดซับ 5 หอ โดยจะมีหอการดูดซับเพียงหอเดียวในแต่ละครั้ง สารประกอบต่างๆ เช่น มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ในก๊าซที่ผ่านการแปลงสภาพจะเกาะอยู่บนพื้นผิวของสารดูดซับ ส่วนไฮโดรเจนจะถูกเก็บรวบรวมจากด้านบนของหอการดูดซับในฐานะสารประกอบที่ไม่ถูกดูดซับและส่งออกไปทางด้านนอก สารดูดซับที่อิ่มตัวด้วยสารประกอบเจือปนจะถูกกำจัดออกจากสารดูดซับผ่านขั้นตอนการฟื้นฟูสภาพ หลังจากเก็บรวบรวมแล้วจะถูกส่งไปยังเตาปฏิรูปเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง ขั้นตอนการฟื้นฟูสภาพของหอการดูดซับประกอบด้วย 12 ขั้นตอน ได้แก่ การลดระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งแรก การลดระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งที่สอง การลดระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งที่สาม การปล่อยไปข้างหน้า การปล่อยย้อนกลับ การล้าง การเพิ่มระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งที่สาม การเพิ่มระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งที่สอง การเพิ่มระดับอย่างสม่ำเสมอครั้งแรก และการเพิ่มระดับครั้งสุดท้าย หลังจากฟื้นฟูสภาพแล้ว หอการดูดซับจะสามารถบำบัดก๊าซที่ผ่านการแปลงสภาพและผลิตไฮโดรเจนได้อีกครั้ง หอการดูดซับทั้ง 5 หอจะสลับกันดำเนินการตามขั้นตอนข้างต้นเพื่อให้แน่ใจว่าการบำบัดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแปลงก๊าซและผลิตไฮโดรเจนอย่างต่อเนื่องในเวลาเดียวกัน

2.2 อุปกรณ์กระบวนการหลัก

2.