Quy trình sản xuất hydro từ khí tự nhiên truyền thống

Quy trình sản xuất hydro từ khí tự nhiên truyền thống

Quy trình sản xuất hydro từ khí tự nhiên bao gồm bốn công đoạn: xử lý khí đầu vào, chuyển hóa bằng hơi nước, chuyển hóa CO và tinh chế hydro.

(1) Đơn vị xử lý khí cấp chủ yếu được sử dụng để khử lưu huỳnh khí tự nhiên, và các thiết bị khử lưu huỳnh MnO và ZnO được sử dụng để loại bỏ H2S và SO2. Công suất xử lý khí cấp lớn nên máy nén ly tâm lớn được lựa chọn khi nén khí cấp.

(2) Bộ chuyển đổi hơi nước. Hơi nước được sử dụng làm chất oxy hóa để chuyển hóa hiđrocacbon dưới tác dụng của chất xúc tác niken để thu được khí chuyển hóa dùng cho sản xuất hiđro. Loại và cấu trúc của bộ chuyển đổi có những đặc điểm riêng, và cấu trúc, chế độ bù nhiệt và chế độ cố định của bộ thu khí trên và dưới cũng khác nhau. Mặc dù các bộ trao đổi nhiệt trong phần đối lưu được bố trí khác nhau, nhưng các thông số vận hành quy trình chuyển hóa ở nhiệt độ cao và tỷ lệ cacbon nước tương đối thấp được áp dụng trong bộ chuyển đổi hơi nước, điều này có lợi cho việc cải thiện độ sâu chuyển hóa và tiết kiệm nguyên liệu tiêu thụ.

(3) Bộ chuyển đổi CO. Khí cấp từ bộ chuyển đổi chứa một lượng CO nhất định. Chức năng của quá trình chuyển đổi là cho CO phản ứng với hơi nước để tạo ra CO2 và H2 với sự có mặt của chất xúc tác. Theo nhiệt độ chuyển đổi, quá trình chuyển đổi có thể được chia thành chuyển đổi nhiệt độ cao (350 ~ 400 ℃) và chuyển đổi nhiệt độ trung bình (thấp hơn 300 ~ 350 ℃). Trong những năm gần đây, do chú trọng đến việc bảo tồn tài nguyên, quy trình chuyển đổi hai giai đoạn gồm chuyển đổi CO ở nhiệt độ cao và chuyển đổi ở nhiệt độ thấp đã được áp dụng trong quy trình thiết lập của bộ chuyển đổi, nhằm giảm thiểu hơn nữa việc tiêu thụ nguyên liệu.

(4) Đơn vị tinh chế hydro. Trong quá trình này, mỗi công ty sản xuất hydro đã áp dụng hệ thống tinh chế và tách bằng hấp phụ dao động áp suất (PSA) với mức tiêu thụ năng lượng thấp để thay thế hệ thống khử cacbon và tinh chế cũng như quy trình hóa học metan với mức tiêu thụ năng lượng cao, nhằm đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng và đơn giản hóa quy trình, và có thể thu được hydro có độ tinh khiết lên đến 99,9% ở đầu ra của đơn vị.