Matagumpay naming nakumpleto ang aming produksyon at paghahatid ng 300Nm3/h na seremonya ng paghahatid ng planta ng produksyon ng hydrogen na mayaman sa methane gas na ipinamahagi ng Sinopec. Dito nais kong magbigay ng maikling panimula sa proseso ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas.
Dahil sa pagtindi ng pagkonsumo ng enerhiya, ang paghahanap ng bagong enerhiya ay naging isang mahalagang gawain. Bilang ang pinaka-potensyal na enerhiya, ang hydrogen ay may malawak na hanay ng mga mapagkukunan, halos walang polusyon, mataas na kahusayan sa conversion at malawak na posibilidad ng aplikasyon. Ang produksyon ng hydrogen mula sa natural gas ay maaaring makapagpagaan sa krisis sa enerhiya ng Tsina sa isang tiyak na lawak at higit pang magsulong ng pagbabago sa istruktura ng paggamit ng enerhiya ng Tsina.
Ang papel na ito ay tututok sa prinsipyo ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas, ang proseso at teknolohiya ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas, ang klasipikasyon ng teknolohiya ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas, at ang pagtutuos ng gastos ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas.
1 Prinsipyo at proseso ng produksyon ng hydrogen mula sa natural na gas
1.1Prinsipyo ng produksyon ng hydrogen mula sa natural na gas
Ang prinsipyo ng proseso ng produksyon ng hydrogen mula sa natural gas ay ang pretreatment muna ng natural gas, pagkatapos ay i-convert ang methane at steam sa carbon monoxide at hydrogen sa reformer, at i-convert ang carbon monoxide sa carbon dioxide at hydrogen sa shift tower pagkatapos ng waste heat recovery. Ang batayan ng teknolohiyang ito ng proseso ay naisasagawa batay sa teknolohiya ng natural gas steam conversion. Sa shift tower, ang temperatura ng reaksyon ay kinokontrol sa presensya ng catalyst, at ang carbon monoxide sa conversion gas ay tumutugon sa tubig upang makagawa ng hydrogen at carbon dioxide.
Sa ilalim ng naaangkop na presyon at temperatura, ang mga alkane sa natural gas ay sasailalim sa isang serye ng mga reaksiyong kemikal upang makabuo ng conversion gas. Matapos dumaan ang conversion gas sa PAS device na may iba't ibang adsorbent sa ilalim ng awtomatikong kontrol, ang carbon monoxide, carbon dioxide, at iba pang mga dumi ay ia-adsorb ng adsorption tower, at ang hydrogen ay ipapadala sa gas consuming unit upang i-adsorb ang adsorbent ng mga dumi. Pagkatapos ng desorption, ang analytical gas ay maaaring ipadala sa shift furnace bilang panggatong, at ang adsorbent ay maaari ring muling buuin.
Ang pangunahing pormula ng reaksyon ay ang mga sumusunod:
Ang natural na gas at tubig ay tumutugon sa 800 ~ 900 ℃ at ang nickel oxide catalyst ay lumilikha ng carbon monoxide at hydrogen.
Ang pormula ng reaksyon ay: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Ang carbon monoxide at tubig ay tumutugon sa 300-400 ℃ kasama ang ferric oxide catalyst upang makagawa ng carbon dioxide at hydrogen.
Ang pormula ng reaksyon ay: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
Bilang karagdagan, ang mga kaugnay na kinakailangan sa teknikal na indeks sa proseso ng paghahanda ay ang mga sumusunod:
Ang presyon ay karaniwang 1.5 ~ 2.5 MPa, at ang yunit ng pagkonsumo ng natural na gas ay 0.4 ~ 0.5 m3 / m3 hydrogen; Oras ng operasyon: > 8000h; Iskalang pang-industriya: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h.
1.2 Proseso ng produksyon ng hydrogen ng natural na gas
Ang proseso ng produksyon ng hydrogen ng natural gas ay pangunahing kinabibilangan ng apat na proseso: pretreatment ng feed gas, conversion ng singaw ng natural gas, conversion ng carbon monoxide at paglilinis ng hydrogen.
Ang unang hakbang ay ang hakbang ng pretreatment ng hilaw na materyales. Ang pretreatment dito ay pangunahing tumutukoy sa desulfurization ng hilaw na gas. Sa aktwal na operasyon ng proseso, ang natural gas cobalt molybdenum hydrogenation series zinc oxide ay karaniwang ginagamit bilang desulfurizer upang i-convert ang organic sulfur sa natural gas sa inorganic sulfur at pagkatapos ay alisin ito. Malaki ang daloy ng raw natural gas na ginagamot dito, kaya maaaring gamitin ang pinagmumulan ng natural gas na may mataas na presyon o maaaring isaalang-alang ang isang malaking margin kapag pumipili ng natural gas compressor.
Ang ikalawang hakbang ay ang steam conversion ng natural gas. Ginagamit ang nickel catalyst sa reformer upang gawing feed gas ang mga alkane sa natural gas na may mga pangunahing bahagi ng carbon monoxide at hydrogen.
Pagkatapos, ang carbon monoxide ay kino-convert upang mag-react sa singaw ng tubig sa presensya ng katalista upang makabuo ng hydrogen at carbon dioxide upang makuha ang conversion gas na ang pangunahing bahagi ay hydrogen at carbon dioxide. Ayon sa iba't ibang temperatura ng conversion, ang proseso ng conversion ng carbon monoxide ay maaaring hatiin sa dalawang uri: medium temperature conversion at high temperature conversion. Ang high temperature conversion temperature ay humigit-kumulang 360 ℃, at ang medium temperature conversion process ay humigit-kumulang 320 ℃. Sa pag-unlad ng mga teknikal na countermeasure, ang two-stage process setting ng carbon monoxide high-temperature conversion at low-temperature conversion ay ginamit nitong mga nakaraang taon, na maaaring higit pang makatipid sa pagkonsumo ng mga mapagkukunan. Gayunpaman, para sa mga kaso kung saan ang nilalaman ng carbon monoxide sa conversion gas ay hindi mataas, tanging ang medium temperature conversion lamang ang maaaring gamitin.
Ang huling hakbang ay ang pagdadalisay ng hydrogen. Ngayon, ang pinakakaraniwang ginagamit na sistema ng pagdadalisay ng hydrogen ay ang PAS system, na kilala rin bilang PSA purification and separation system. Ang sistemang ito ay may mababang konsumo ng enerhiya, simpleng proseso, at mataas na kadalisayan ng produksyon ng hydrogen. Sa pinakamataas na antas, ang kadalisayan ng hydrogen ay maaaring umabot sa 99.99%.
Oras ng pag-post: Nob-11-2021