1.Основни параметри на устройството
1.1 Условия за проектиране
Име на суровината: природен газ
Налягане на суровината: 0,02 mpag (манометрично налягане)
Температура на суровината: температура на околната среда
Състав на суровината (предварителен)
1.2 Технически изисквания към продукта водород
Производствен капацитет: 235 Nm3/h (500kg/D)
Чистота на водород: H2 ≥ 99,9%
Консумация на природен газ: 110m3 / h (LHV по-голяма от 8500Kcal / m3)
Изходно налягане на водорода: ≥ 1.6Mpa
Изходна температура: ≤ 40 ℃
1.3 Гаранция за изпълнение
Средно време между отказите на енергийното оборудване 8000 часа
Гъвкавост на работата на устройството: 30 ~ 110%
Проектният живот на статичното оборудване е 15 години
1.4 Общо оформление
Площта на външното устройство е 26mx10m = 260m2
2. Процесен блок
2.1 Технологичен процес
Компресиране и преобразуване на природен газ
Природният газ извън границата на батерията първо се подлага на налягане до 1,6Mpa от компресора, след това се нагрява до около 380 ℃ от подгревателя на захранващия газ в конвекционната секция на пещта на парния реформатор и влиза в десулфуризатора за отстраняване на сярата в захранващия газ под 0.1ppm. Десулфурираният захранващ газ и технологичната пара (3,0 mpaa) Регулирайте подгревателя за смесен газ според автоматичната стойност на H2O / ∑ C = 3 ~ 4, допълнително загрейте до повече от 510 ℃ и равномерно влезте в тръбата за преобразуване от горния събирателен газ главна тръба и горна пигтейл тръба. В слоя на катализатора метанът реагира с пара, за да генерира CO и H2. Топлината, необходима за превръщането на метана, се осигурява от горивната смес, изгорена в долната горелка. Температурата на преобразувания газ от реформаторската пещ е 850 ℃ и високата температура се преобразува във висока температура。 Химическият газ навлиза в страната на тръбата на котела за отпадна топлина, за да произведе 3,0 mpaa наситена пара. Температурата на преобразуващия газ от котела за отпадъчна топлина пада до 300 ℃ и след това преобразуващият газ навлиза в подгревателя на захранващата вода на котела, охладителя на преобразуваната вода и водния сепаратор на преобразуващия газ на свой ред, за да отдели кондензата от процесния кондензат и технологичният газ се изпраща към PSA.
Природният газ като гориво се смесва с адсорбционния десорбционен газ с промяна на налягането и след това обемът на горивния газ в подгревателя на горивния газ се регулира според температурата на газа на изхода на реформаторската пещ. След регулиране на потока, горивният газ навлиза в горната горелка за изгаряне, за да осигури топлина в пещта на реформатора.
Обезсолената вода се загрява предварително от нагревателя за предварително обезсолена вода и нагревателя за захранваща вода на котела и навлиза в парата от страничния продукт на котела за отпадъчни димни газове и котела за реформинг на отпадъчни газове.
За да може захранващата вода на котела да отговаря на изискванията, трябва да се добави малко количество фосфатен разтвор и дезоксидант, за да се подобри образуването на котлен камък и корозията на водата в котела. Барабанът трябва непрекъснато да изпуска част от котелната вода, за да контролира общото количество разтворени твърди частици от котелната вода в барабана.
Адсорбция при промяна на налягането
PSA се състои от пет адсорбционни кули. Една адсорбционна кула е в състояние на адсорбция по всяко време. Компонентите като метан, въглероден диоксид и въглероден оксид в конверсионния газ остават на повърхността на адсорбента. Водородът се събира от върха на адсорбционната кула като неадсорбционни компоненти и се изпраща извън границата. Адсорбентът, наситен с примесни компоненти, се десорбира от адсорбента чрез етапа на регенерация. След като бъде събран, той се изпраща в пещта за реформинг като гориво. Етапите на регенерация на адсорбционната кула се състоят от 12 стъпки: първо равномерно падане, второ равномерно падане, трето равномерно падане, изпускане напред, обратно изпускане, промиване, трето равномерно издигане, второ равномерно издигане, първо равномерно издигане и окончателно издигане. След регенериране, адсорбционната кула отново е способна да третира конвертирания газ и да произвежда водород. Петте адсорбционни кули се редуват, за да изпълнят горните стъпки, за да осигурят непрекъснато третиране. Целта на преобразуване на газ и непрекъснато производство на водород в същото време.
2.2 Основно технологично оборудване
S/N | Оборудване име | Основен спецификации | Основни материали | Единично тегло тон | БР | Забележки |
Ⅰ | Секция за преобразуване на природен газ в пара | |||||
1 | Реформаторска пещ | 1 комплект | ||||
Термично натоварване | Радиационна секция: 0.6mW | |||||
Конвекционна секция: 0.4mw | ||||||
Горелка | Топлинно натоварване: 1,5 mw/компл | комбиниран материал | 1 | |||
Високотемпературна реформаторска тръба | HP-Nb | |||||
Горна косичка | 304SS | 1 комплект | ||||
Долна косичка | Incoloy | 1 комплект | ||||
Топлообменник с конвекционна секция | ||||||
Предварително загряване на смесени суровини | 304SS | 1 група | ||||
Предварително загряване на захранващия газ | 15CrMo | 1 група | ||||
Котел за димни газове | 15CrMo | 1 група | ||||
Колектор | Incoloy | 1 група | ||||
2 | Комин | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
Проектна температура: 300 ℃ | ||||||
Проектно налягане: околно налягане | ||||||
3 | Десулфуризираща кула | Φ400 H=2000 | 15CrMo | 1 | ||
Проектна температура: 400 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
4 | Конверсионен котел за отработен газ | Φ200/Φ400 H=3000 | 15CrMo | 1 | ||
Проектна температура: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
Топлинно натоварване: 0.3mw | ||||||
Гореща страна: преобразуващ газ с висока температура | ||||||
Студена страна: бойлерна вода | ||||||
5 | Захранваща помпа за котела | Q=1m3/ч | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Входящо налягане: 0.01Mpa | ||||||
Изходящо налягане: 3.0MPa | ||||||
Взривозащитен двигател: 5.5kw | ||||||
6 | Предварителен нагревател на захранващата вода на котела | Q=0,15MW | 304SS/20R | 1 | Фиби за коса | |
Проектна температура: 300 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
Гореща страна: преобразуващ газ | ||||||
Студена страна: обезсолена вода | ||||||
7 | Охладител за вода с реформинг газ | Q=0,15MW | 304SS/20R | 1 | ||
Проектна температура: 180 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
Гореща страна: преобразуващ газ | ||||||
Студена страна: циркулираща охлаждаща вода | ||||||
8 | Реформиращ газов сепаратор за вода | Φ300 H=1300 | 16MnR | 1 | ||
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
Демистер: 304SS | ||||||
9 | Система за дозиране | фосфат | Q235 | 1 комплект | ||
Дезоксидант | ||||||
10 | Резервоар за обезсоляване | Φ1200 H=1200 | Q235 | 1 | ||
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Проектно налягане: околно налягане | ||||||
11 | Компресор за природен газ | Изпускателен обем: 220m3/ ч | ||||
Налягане на засмукване: 0.02mpag | ||||||
Изпускателно налягане: 1.7mpag | ||||||
Безмаслено смазване | ||||||
Взривозащитен двигател | ||||||
Мощност на двигателя: 30KW | ||||||
12 | Буферен резервоар за природен газ | Φ300 H=1000 | 16MnR | 1 | ||
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 0.6MPa | ||||||
Ⅱ | PSA част | |||||
1 | Адсорбционна кула | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 2.0MPa | ||||||
2 | Десорбционен газов буферен резервоар | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
Проектна температура: 80 ℃ | ||||||
Проектно налягане: 0.2MPa |
2.