Úvod
Proces výroby vodíku zemního plynu zahrnuje především čtyři procesy: předúpravu vstupního plynu, přeměnu páry zemního plynu, přeměnu oxidu uhelnatého a čištění vodíku.
Prvním krokem je předúprava suroviny. Předúprava se zde týká především odsíření surového plynu. Ve skutečném procesu se jako odsiřovač obecně používá kobalt-molybdenový oxid zinečnatý při hydrogenaci zemního plynu k přeměně organické síry v zemním plynu na anorganickou síru a k jejímu odstranění. Průtok zde upravovaného surového zemního plynu je velký, lze tedy použít zdroj zemního plynu s vysokým tlakem nebo uvažovat s velkou rezervou při výběru kompresoru na zemní plyn.
Druhým krokem je parní konverze zemního plynu. Niklový katalyzátor se v reformátoru používá k přeměně alkanů v zemním plynu na vstupní plyn s hlavními složkami oxidu uhelnatého a vodíku.
Poté se oxid uhelnatý převede na reakci s vodní párou v přítomnosti katalyzátoru za vzniku vodíku a oxidu uhličitého, čímž se získá konverzní plyn, jehož hlavními složkami jsou vodík a oxid uhličitý. Podle různé teploty konverze lze proces konverze oxidu uhelnatého rozdělit do dvou typů: konverze při střední teplotě a konverze při vysoké teplotě. Teplota konverze při vysoké teplotě je asi 360 ℃ a proces konverze při střední teplotě je asi 320 ℃. S vývojem technických protiopatření bylo v roce 2008 přijato dvoustupňové procesní nastavení vysokoteplotní konverze oxidu uhelnatého a konverze při nízké teplotě. v posledních letech, což může dále ušetřit spotřebu zdrojů. Avšak pro případ, že obsah oxidu uhelnatého v konverzním plynu není vysoký, lze použít pouze konverzi při střední teplotě.
Posledním krokem je čištění vodíku. Nyní nejběžněji používaným systémem čištění vodíku je systém PAS, známý také jako systém čištění a separace PSA. Tento systém má nízkou spotřebu energie, jednoduchý proces a vysokou čistotu výroby vodíku. Při nejvyšší čistotě vodíku může dosáhnout 99,99 %.
Hlavní procesní zařízení
| S/N | Název zařízení | Hlavní specifikace | Hlavní materiály | Jednotková hmotnost tuna | MNOŽSTVÍ | Poznámky |
| Ⅰ | Sekce přeměny páry na zemní plyn | |||||
| 1 | Reformační pec | 1 set | ||||
| Tepelné zatížení | Sekce záření: 0,6mW | |||||
| Konvekční sekce: 0,4mw | ||||||
| Hořák | Tepelná zátěž: 1,5 mw/set | složený materiál | 1 | |||
| Vysokoteplotní reformovací trubice | HP-Nb | |||||
| Horní pigtail | 304SS | 1 set | ||||
| Spodní pigtail | Incoloy | 1 set | ||||
| Výměník tepla konvekční sekce | ||||||
| Předehřev směsných surovin | 304SS | 1 skupina | ||||
| Předehřev napájecího plynu | 15CrMo | 1 skupina | ||||
| Spalinový odpadní kotel | 15CrMo | 1 skupina | ||||
| Rozdělovač | Incoloy | 1 skupina | ||||
| 2 | komín | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| Konstrukční teplota: 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: okolní tlak | ||||||
| 3 | Odsiřovací věž | Φ400 H＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| Konstrukční teplota: 400 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| 4 | Konverzní plynový kotel na odpad | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| Návrhová teplota: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Tepelná zátěž: 0,3 mw | ||||||
| Horká strana: vysokoteplotní konverzní plyn | ||||||
| Studená strana: kotelní voda | ||||||
| 5 | Napájecí čerpadlo kotle | Q = 1 m3/h | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Vstupní tlak: 0,01 MPa | ||||||
| Výstupní tlak: 3,0 MPa | ||||||
| Motor odolný proti výbuchu: 5,5kw | ||||||
| 6 | Předehřívač napájecí vody kotle | Q = 0,15 MW | 304SS/20R | 1 | Sponka do vlasů | |
| Konstrukční teplota: 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Horká strana: konverzní plyn | ||||||
| Studená strana: odsolená voda | ||||||
| 7 | Reformovaný plynový chladič vody | Q = 0,15 MW | 304SS/20R | 1 | ||
| Návrhová teplota: 180 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Horká strana: konverzní plyn | ||||||
| Studená strana: cirkulující chladicí voda | ||||||
| 8 | Reformní plynový odlučovač vody | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Odmlžovač: 304SS | ||||||
| 9 | Dávkovací systém | fosfát | Q235 | 1 set | ||
| Deoxidátor | ||||||
| 10 | Odsolovací nádrž | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: okolní tlak | ||||||
| 11 | Kompresor na zemní plyn | Objem výfuku: 220m3/ h | ||||
| Sací tlak: 0,02 mpag | ||||||
| Výfukový tlak: 1,7 mpag | ||||||
| Bezolejové mazání | ||||||
| Motor odolný proti výbuchu | ||||||
| Výkon motoru: 30 kW | ||||||
| 12 | Vyrovnávací nádrž na zemní plyn | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 0,6MPa | ||||||
| Ⅱ | PSA část | |||||
| 1 | Adsorpční věž | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| 2 | Vyrovnávací nádrž desorpčního plynu | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
| Návrhová teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 0,2MPa |
