Maßgeschneiderte Wasserstoffproduktion mit Erdgas

Technologischer Prozess

Kompression und Umwandlung von Erdgas

Das Erdgas außerhalb der Batteriegrenze wird zunächst durch den Kompressor auf 1,6 MPa unter Druck gesetzt, dann durch den Speisegasvorwärmer im Konvektionsbereich des Dampfreformerofens auf etwa 380 °C erhitzt und gelangt in den Entschwefeler, um den Schwefel im Speisegas zu entfernen unter 0,1 ppm. Das entschwefelte Speisegas und der Prozessdampf (3,0 MPaa) stellen den Mischgasvorwärmer entsprechend dem automatischen Wert von H2O / ∑ C = 3 ~ 4 ein, heizen weiter auf mehr als 510 °C vor und gelangen gleichmäßig von der oberen Gassammlung in das Konvertierungsrohr Hauptrohr und oberes Pigtail-Rohr. In der Katalysatorschicht reagiert Methan mit Wasserdampf zu CO und H2. Die für die Methanumwandlung erforderliche Wärme wird durch das am Bodenbrenner verbrannte Brennstoffgemisch bereitgestellt. Die Temperatur des umgewandelten Gases aus dem Reformerofen beträgt 850 °C und die hohe Temperatur wird in Hochtemperatur umgewandelt. Das chemische Gas tritt in die Rohrseite des Abhitzekessels ein und erzeugt 3,0 MPaa gesättigten Dampf. Die Temperatur des Konvertierungsgases aus dem Abhitzekessel sinkt auf 300 °C, und dann gelangt das Konvertierungsgas nacheinander in den Kesselspeisewasservorwärmer, den Konvertierungsgas-Wasserkühler und den Konvertierungsgas-Wasserabscheider, um das Kondensat vom Prozesskondensat zu trennen Prozessgas wird zum PSA geleitet.
Das Erdgas als Brennstoff wird mit dem Druckwechseladsorptions-Desorptionsgas gemischt und dann wird das Brenngasvolumen im Brenngasvorwärmer entsprechend der Gastemperatur am Auslass des Reformerofens angepasst. Nach der Durchflusseinstellung gelangt das Brenngas zur Verbrennung in den oberen Brenner, um den Reformerofen mit Wärme zu versorgen.
Das entsalzte Wasser wird durch den Vorwärmer für entsalztes Wasser und den Vorwärmer für Kesselspeisewasser vorgewärmt und gelangt in den Nebenproduktdampf des Rauchgas-Abfallkessels und des Reformierungsgas-Abfallkessels.
Damit das Kesselspeisewasser den Anforderungen entspricht, muss eine kleine Menge Phosphatlösung und Desoxidationsmittel zugesetzt werden, um die Ablagerungen und Korrosion des Kesselwassers zu verbessern. Die Trommel muss kontinuierlich einen Teil des Kesselwassers abgeben, um die Gesamtmenge der gelösten Feststoffe des Kesselwassers in der Trommel zu kontrollieren.

Druckwechseladsorption

PSA besteht aus fünf Adsorptionstürmen. Ein Adsorptionsturm befindet sich immer im Adsorptionszustand. Die Bestandteile des Konvertierungsgases wie Methan, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verbleiben auf der Oberfläche des Adsorptionsmittels. Wasserstoff wird von der Spitze des Adsorptionsturms als Nichtadsorptionsbestandteile gesammelt und aus der Grenzfläche geleitet. Das mit Verunreinigungskomponenten gesättigte Adsorptionsmittel wird durch den Regenerationsschritt vom Adsorptionsmittel desorbiert. Nach der Sammlung wird es als Brennstoff dem Reformerofen zugeführt. Die Regenerationsschritte des Adsorptionsturms bestehen aus 12 Schritten: erster gleichmäßiger Abfall, zweiter gleichmäßiger Abfall, dritter gleichmäßiger Abfall, Vorwärtsentladung, Rückwärtsentladung, Spülung, dritter gleichmäßiger Anstieg, zweiter gleichmäßiger Anstieg, erster gleichmäßiger Anstieg und letzter Anstieg. Nach der Regeneration ist der Adsorptionsturm wieder in der Lage, umgewandeltes Gas zu behandeln und Wasserstoff zu produzieren. Die fünf Adsorptionstürme führen abwechselnd die oben genannten Schritte aus, um eine kontinuierliche Behandlung sicherzustellen. Der Zweck besteht darin, Gas umzuwandeln und gleichzeitig kontinuierlich Wasserstoff zu produzieren.

Abteilung für Batteriegrenzen

Das Erdgas außerhalb der Batteriegrenze gelangt über die Rohrleitung in die Einheit, und der Produktwasserstoff wird über die Rohrleitung an die Einheit abgegeben. Der in der folgenden Abbildung von der gepunkteten Linie umgebene Teil ist der Batteriegrenzwert des Geräts.

Beschicktes Erdgas gelangt über Punkt ① in der Abbildung unten in die Einheit, Produktwasserstoff wird über Punkt ② in der Abbildung ausgegeben und Rauchgas wird über Punkt ③ in der Abbildung ausgegeben.