การผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ก๊าซธรรมชาติและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง

การผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ก๊าซธรรมชาติ มีข้อดีคือต้นทุนต่ำและได้ประโยชน์จากขนาดการผลิต การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติแบบใหม่ที่ทันสมัยยิ่งขึ้นนั้นเป็นหลักประกันสำคัญในการแก้ปัญหาแหล่งไฮโดรเจนราคาถูก ก๊าซธรรมชาติเป็นพลังงานอุตสาหกรรมคุณภาพสูงและสะอาด เป็นวัตถุดิบเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญในกระบวนการพัฒนาพลังงานของจีน ในขณะเดียวกันก็เป็นวัตถุดิบพื้นฐานของผลิตภัณฑ์เคมีขั้นที่สองหลายชนิด

ไฮโดรเจนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีรองที่ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา เคมีภัณฑ์ชั้นดี อิเล็กทรอนิกส์ และไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้สำหรับเซลล์เชื้อเพลิง จะมีตลาดที่กว้างขวางในด้านการขนส่งและการผลิตไฟฟ้าในอนาคต และจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในโครงสร้างพลังงานในอนาคต วิธีการผลิตไฮโดรเจนแบบดั้งเดิม เช่น การแปลงไฮโดรคาร์บอนเบาเป็นไอน้ำ การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า การแตกตัวของเมทานอล การทำให้ถ่านหินเป็นแก๊ส และการสลายตัวของแอมโมเนีย ค่อนข้างเป็นวิธีการที่พัฒนาแล้ว อย่างไรก็ตาม ยังมีปัญหาบางประการ เช่น ต้นทุนสูง อัตราผลผลิตต่ำ ประสิทธิภาพแรงงานต่ำ ในกระบวนการผลิตน้ำมันและก๊าซในแหล่งน้ำมันเหลียวเหอ มีทรัพยากรไฮโดรคาร์บอน เช่น ก๊าซแห้งและแนฟทา การผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้สามารถเพิ่มการใช้ทรัพยากรให้สูงสุดได้ นอกจากนี้ ส่วนประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติที่เกี่ยวข้องคือมีเทน ซึ่งสามารถแปลงเป็นไฮโดรเจนได้โดยใช้ไอน้ำไฮโดรคาร์บอน โดยมีความบริสุทธิ์ในการผลิตสูงและประสิทธิภาพการผลิตสูง

กระบวนการแปรรูปหลักของก๊าซธรรมชาติ ได้แก่ การกลั่นในบรรยากาศปกติและการกลั่นในสุญญากาศ การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา การปฏิรูปด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา และการผลิตสารอะโรมาติกส์ ในขณะเดียวกัน ในกระบวนการขุดเจาะ การรวบรวม และการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซธรรมชาติ อัลเคนและไอน้ำในก๊าซธรรมชาติจะทำปฏิกิริยาทางเคมีภายใต้ความดัน อุณหภูมิสูง และตัวเร่งปฏิกิริยาในระดับหนึ่ง
หลังจากแลกเปลี่ยนความร้อนในหม้อไอน้ำแล้ว ก๊าซที่แปลงสภาพแล้วจะเข้าสู่เตาเผาเพื่อเปลี่ยน Co ให้เป็น H2 และ CO2 จากนั้น หลังจากแลกเปลี่ยนความร้อน การควบแน่น และการแยกไอน้ำแล้ว ก๊าซจะถูกส่งผ่านหอการดูดซับที่ติดตั้งสารดูดซับเฉพาะสามชนิดตามลำดับ โดยควบคุมด้วยโปรแกรม และ N2, CO, CH4 และ CO2 จะถูกอัดความดันและดูดซับโดยการดูดซับแบบสลับความดัน (PSA) เพื่อสกัดไฮโดรเจน ลดความดัน และวิเคราะห์เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนและฟื้นฟูสารดูดซับ