Đơn vị sản xuất hydro từ khí tự nhiên 500kg

Quá trình công nghệ

nén và chuyển đổi khí tự nhiên

Khí tự nhiên bên ngoài khu vực giới hạn của lò phản ứng được nén đến 1,6 MPa bằng máy nén, sau đó được gia nhiệt đến khoảng 380 ℃ bằng bộ gia nhiệt khí cấp trong phần đối lưu của lò chuyển hóa hơi nước, và đi vào bộ khử lưu huỳnh để loại bỏ lưu huỳnh trong khí cấp xuống dưới 0,1 ppm. Khí cấp đã khử lưu huỳnh và hơi nước xử lý (3,0 MPaa) được điều chỉnh trong bộ gia nhiệt hỗn hợp khí theo giá trị tự động của H2O / ∑ C = 3 ~ 4, tiếp tục gia nhiệt đến hơn 510 ℃, và được dẫn đều vào ống chuyển hóa từ ống chính thu khí phía trên và ống nhánh phía trên. Trong lớp xúc tác, metan phản ứng với hơi nước để tạo ra CO và H2. Nhiệt lượng cần thiết cho quá trình chuyển hóa metan được cung cấp bởi hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy ở đầu đốt phía dưới. Nhiệt độ của khí chuyển hóa thoát ra từ lò cải tạo là 850 ℃, và nhiệt độ cao này được chuyển hóa thành nhiệt độ cao. Khí hóa chất đi vào phía ống của nồi hơi thu hồi nhiệt thải để tạo ra hơi nước bão hòa 3,0 mpaa. Nhiệt độ của khí chuyển hóa từ nồi hơi thu hồi nhiệt thải giảm xuống 300 ℃, sau đó khí chuyển hóa lần lượt đi vào bộ gia nhiệt nước cấp nồi hơi, bộ làm mát nước khí chuyển hóa và bộ tách nước khí chuyển hóa để tách nước ngưng tụ khỏi nước ngưng tụ của quá trình, và khí của quá trình được đưa đến PSA.

Khí tự nhiên được sử dụng làm nhiên liệu, trộn với khí hấp phụ/giải hấp áp suất thay đổi, sau đó thể tích khí nhiên liệu đưa vào bộ gia nhiệt sơ bộ được điều chỉnh theo nhiệt độ khí ở đầu ra của lò chuyển hóa. Sau khi điều chỉnh lưu lượng, khí nhiên liệu đi vào buồng đốt phía trên để đốt cháy, cung cấp nhiệt cho lò chuyển hóa.

Nước đã khử muối được làm nóng sơ bộ bằng thiết bị làm nóng sơ bộ nước khử muối và thiết bị làm nóng sơ bộ nước cấp lò hơi, sau đó đi vào dòng hơi phụ phẩm của lò hơi xử lý khí thải và lò hơi xử lý khí cải tạo.

Để đảm bảo nước cấp cho nồi hơi đáp ứng yêu cầu, cần thêm một lượng nhỏ dung dịch phosphat và chất khử oxy để cải thiện tình trạng đóng cặn và ăn mòn trong nước nồi hơi. Thùng chứa phải liên tục xả một phần nước nồi hơi để kiểm soát tổng lượng chất rắn hòa tan trong nước nồi hơi.

hấp phụ dao động áp suất

Hệ thống PSA bao gồm năm tháp hấp phụ. Một tháp hấp phụ luôn ở trạng thái hấp phụ. Các thành phần như metan, carbon dioxide và carbon monoxide trong khí chuyển hóa sẽ bám trên bề mặt chất hấp phụ. Hydro được thu thập từ đỉnh tháp hấp phụ dưới dạng các thành phần không bị hấp phụ và được thải ra ngoài. Chất hấp phụ bị bão hòa bởi các thành phần tạp chất được giải hấp thông qua bước tái sinh. Sau khi được thu thập, nó được đưa đến lò chuyển hóa làm nhiên liệu. Các bước tái sinh của tháp hấp phụ bao gồm 12 bước: giảm đều lần 1, giảm đều lần 2, giảm đều lần 3, xả thuận, xả ngược, súc rửa, tăng đều lần 3, tăng đều lần 2, tăng đều lần 1 và tăng cuối cùng. Sau khi tái sinh, tháp hấp phụ lại có khả năng xử lý khí chuyển hóa và sản xuất hydro. Năm tháp hấp phụ luân phiên thực hiện các bước trên để đảm bảo quá trình xử lý liên tục. Mục đích là chuyển hóa khí và sản xuất hydro liên tục cùng một lúc.

Thiết bị quy trình chính