مقدمة
يتميز إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي بمزايا التكلفة المنخفضة وتأثيره الكبير. يعد البحث والتطوير لتكنولوجيا العمليات الجديدة الأكثر تقدمًا لإنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي ضمانًا مهمًا لحل مشكلة مصدر الهيدروجين الرخيص. باعتباره طاقة صناعية نظيفة وعالية الجودة، يتمتع الغاز الطبيعي بأهمية استراتيجية مهمة في عملية تطوير الطاقة في الصين. لأن الغاز الطبيعي ليس فقط وقودًا مهمًا لحياة الناس اليومية، ولكنه أيضًا المادة الخام الأساسية للعديد من المنتجات الكيميائية الثانوية.
يعد إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي أحد منتجات الغاز الطبيعي العديدة. يعتبر حقل لياوخه للنفط ثالث أكبر حقل للنفط والغاز في الصين، وهو غني بموارد الغاز الطبيعي، وخاصة في شركات المعالجة المركزية للنفط والغاز. في عملية إنتاج النفط والغاز، يمكننا إنتاج نطاق كبير من الغاز الجاف المصاحب، والذي يتمتع بظروف فريدة للمعالجة العميقة للغاز الطبيعي، وله أهمية عملية أكثر شمولاً لتعزيز تطوير وتعميم عملية إنتاج الهيدروجين للغاز الطبيعي.
الاختيار والتحليل النظري لإنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي
كمنتج كيميائي ثانوي، يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والكيميائية الدقيقة والإلكترونية والكهربائية. على وجه الخصوص، سيكون للهيدروجين، باعتباره الوقود المفضل لخلايا الوقود، آفاق سوق واسعة في مجال النقل وتوليد الطاقة في المستقبل، وسيحتل مكانة متزايدة الأهمية في هيكل الطاقة المستقبلي. تعتبر الطرق التقليدية لإنتاج الهيدروجين، مثل تحويل بخار الهيدروكربون الخفيف، والتحليل الكهربائي للمياه، وتكسير الميثانول، وتغويز الفحم، وتحلل الأمونيا، ناضجة نسبيًا. ومع ذلك، هناك مشكلة "واحدة مرتفعة واثنتين منخفضتين" مثل التكلفة العالية، وانخفاض العائد، وانخفاض كفاءة العمل. في عملية إنتاج النفط والغاز في حقل نفط لياوخه، توجد موارد هيدروكربونية مثل الغاز الجاف والنافتا. إن استخدام هذه الطريقة لإنتاج الهيدروجين يمكن أن يزيد من الاستفادة من الموارد. علاوة على ذلك، فإن المكون الرئيسي للغاز الطبيعي المصاحب هو غاز الميثان، والذي يمكن تحويله إلى هيدروجين عن طريق البخار الهيدروكربوني، ذو درجة نقاء إنتاجية عالية وكفاءة إنتاجية عالية.
مبدأ عملية إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي
تشمل عمليات المعالجة الرئيسية للغاز الطبيعي التقطير الجوي والتقطير الفراغي، والتكسير التحفيزي، والإصلاح الحفزي، وإنتاج العطريات. وفي الوقت نفسه، يشمل استغلال الغاز الطبيعي وتجميعه ونقله وتنقيته. تحت ضغط معين ودرجة حرارة عالية ومحفز، تتفاعل الألكانات والبخار في الغاز الطبيعي كيميائيا. يدخل غاز الإصلاح إلى المحول بعد التبادل الحراري في الغلاية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى H2 وCO2. بعد التبادل الحراري والتكثيف وفصل الماء بالبخار، يتم تمرير الغاز بشكل تسلسلي عبر برج الامتزاز المجهز بثلاث مواد ماصة محددة من خلال التحكم في البرنامج، ويتم ضغط N2 وCo وCH4 وCO2 وامتصاصها بواسطة الامتزاز المتأرجح بالضغط (PSA) لاستخراج المنتج. هيدروجين. يؤدي تحليل خفض الضغط إلى إطلاق الشوائب وتجديد المادة المازة
صيغة التفاعل: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q
المؤشرات الفنية الرئيسية. الضغط: 1.0-2.5mpa؛ استهلاك الوحدة من الغاز الطبيعي: 0.5-0.56nm3/nm3 هيدروجين؛ استهلاك الطاقة: 0.8-1.5/nm3 هيدروجين؛ المقياس: 1000 نيوتن متر مكعب / ساعة ~ 100000 نيوتن متر مكعب / ساعة؛ النقاء: يتوافق مع الهيدروجين الصناعي والهيدروجين النقي (GB / t7445-1995)؛ وقت التشغيل السنوي: أكثر من 8000 ساعة.
