مقدمة
تشتمل عملية إنتاج الهيدروجين للغاز الطبيعي بشكل أساسي على أربع عمليات: المعالجة المسبقة لغاز التغذية، وتحويل بخار الغاز الطبيعي، وتحويل أول أكسيد الكربون، وتنقية الهيدروجين.
الخطوة الأولى هي المعالجة المسبقة للمواد الخام. تشير المعالجة المسبقة هنا بشكل أساسي إلى إزالة الكبريت من الغاز الخام. في عملية العملية الفعلية، يتم استخدام أكسيد الزنك سلسلة هدرجة الكوبالت والموليبدينوم للغاز الطبيعي بشكل عام كمزيل للكبريت لتحويل الكبريت العضوي الموجود في الغاز الطبيعي إلى كبريت غير عضوي ومن ثم إزالته. إن تدفق الغاز الطبيعي الخام المعالج هنا كبير، لذلك يمكن استخدام مصدر الغاز الطبيعي ذو الضغط العالي أو يمكن أخذ هامش كبير في الاعتبار عند اختيار ضاغط الغاز الطبيعي.
والخطوة الثانية هي تحويل البخار للغاز الطبيعي. يتم استخدام محفز النيكل في جهاز الإصلاح لتحويل الألكانات الموجودة في الغاز الطبيعي إلى غاز تغذية يحتوي على مكونات رئيسية هي أول أكسيد الكربون والهيدروجين.
ثم يتم تحويل أول أكسيد الكربون ليتفاعل مع بخار الماء في وجود عامل محفز لتوليد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون للحصول على غاز التحويل الذي مكوناته الرئيسية هي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. وفقا لدرجة حرارة التحويل المختلفة، يمكن تقسيم عملية تحويل أول أكسيد الكربون إلى نوعين: تحويل درجة الحرارة المتوسطة وتحويل درجة الحرارة العالية. تبلغ درجة حرارة تحويل درجة الحرارة العالية حوالي 360 درجة مئوية، وتبلغ عملية تحويل درجة الحرارة المتوسطة حوالي 320 درجة مئوية. مع تطوير التدابير المضادة التقنية، تم اعتماد إعداد العملية على مرحلتين لتحويل درجة الحرارة العالية وأول أكسيد الكربون وتحويل درجة الحرارة المنخفضة في السنوات الأخيرة، والتي يمكن أن تزيد من توفير استهلاك الموارد. مع ذلك، في حالة أن محتوى أول أكسيد الكربون في غاز التحويل ليس مرتفعًا، يمكن اعتماد تحويل درجة الحرارة المتوسطة فقط.
الخطوة الأخيرة هي تنقية الهيدروجين. الآن نظام تنقية الهيدروجين الأكثر استخدامًا هو نظام PAS، المعروف أيضًا باسم نظام تنقية وفصل PSA. يتميز هذا النظام باستهلاك منخفض للطاقة وعملية بسيطة ونقاوة عالية لإنتاج الهيدروجين. في أعلى درجة نقاء الهيدروجين يمكن أن تصل إلى 99.99%.
معدات العملية الرئيسية
| S/N | اسم الجهاز | المواصفات الرئيسية | المواد الرئيسية | وحدة الوزن طن | الكمية | ملاحظات |
| Ⅰ | قسم تحويل بخار الغاز الطبيعي | |||||
| 1 | فرن المصلح | 1 مجموعة | ||||
| الحمل الحراري | قسم الإشعاع: 0.6 ميجاوات | |||||
| قسم الحمل الحراري: 0.4 ميجاوات | ||||||
| حارق | الحمل الحراري: 1.5 ميجاوات/مجموعة | مادة مركبة | 1 | |||
| أنبوب مصلح درجة الحرارة العالية | HP-NB | |||||
| ضفيرة العلوي | 304SS | 1 مجموعة | ||||
| أقل ضفيرة | إنكولوي | 1 مجموعة | ||||
| قسم الحمل الحراري مبادل حراري | ||||||
| التسخين المسبق للمواد الخام المختلطة | 304SS | 1 مجموعة | ||||
| تغذية الغاز التسخين | 15CrMo | 1 مجموعة | ||||
| غلاية نفايات غاز المداخن | 15CrMo | 1 مجموعة | ||||
| مشعب | إنكولوي | 1 مجموعة | ||||
| 2 | مدخنة | DN300 ح = 7000 | 20 # | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 300 درجة مئوية | ||||||
| الضغط التصميمي: الضغط المحيط | ||||||
| 3 | برج إزالة الكبريت | Φ400 ح＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 400 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| 4 | تحويل غلاية نفايات الغاز | Φ200/Φ400 ح＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 900 درجة مئوية / 300 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| الحمل الحراري: 0.3 ميجاوات | ||||||
| الجانب الساخن: غاز تحويل درجة حرارة عالية | ||||||
| الجانب البارد: ماء الغلاية | ||||||
| 5 | مضخة تغذية الغلايات | س = 1 م3/ح | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| ضغط المدخل: 0.01 ميجا باسكال | ||||||
| ضغط المخرج: 3.0MPa | ||||||
| محرك مقاوم للانفجار: 5.5 كيلو واط | ||||||
| 6 | غلاية تغذية المياه التسخين | س = 0.15 ميجاوات | 304SS/20R | 1 | دبوس الشعر | |
| درجة حرارة التصميم: 300 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| الجانب الساخن: تحويل الغاز | ||||||
| الجانب البارد : الماء المحلى | ||||||
| 7 | اصلاح مبرد الماء الغازي | س = 0.15 ميجاوات | 304SS/20R | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 180 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| الجانب الساخن: تحويل الغاز | ||||||
| الجانب البارد: تعميم مياه التبريد | ||||||
| 8 | إصلاح فاصل الماء الغازي | Φ300 ح＝1300 | 16 مليون ر | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| ديميستر: 304SS | ||||||
| 9 | نظام الجرعات | فوسفات | س235 | 1 مجموعة | ||
| مزيل الأكسدة | ||||||
| 10 | خزان تحلية | Φ1200 ح＝1200 | س235 | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| الضغط التصميمي: الضغط المحيط | ||||||
| 11 | ضاغط الغاز الطبيعي | حجم العادم: 220 م3/ ح | ||||
| ضغط الشفط: 0.02 ميجابايت | ||||||
| ضغط العادم: 1.7 ميلا لكل جالون | ||||||
| تشحيم خالي من الزيت | ||||||
| محرك مقاوم للانفجار | ||||||
| قوة المحرك: 30 كيلو واط | ||||||
| 12 | خزان عازل للغاز الطبيعي | Φ300 ح＝1000 | 16 مليون ر | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 0.6MPa | ||||||
| Ⅱ | جزء PSA | |||||
| 1 | برج الامتزاز | DN700 ح = 4000 | 16 مليون ر | 5 | ||
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 2.0MPa | ||||||
| 2 | خزان الغاز العازلة الامتزاز | DN2200 ح = 10000 | 20 ر | 1 | ||
| درجة حرارة التصميم: 80 درجة مئوية | ||||||
| ضغط التصميم: 0.2MPa |
