Planta de producción de hidrógeno a medida a partir de gas natural

Introducción

La producción de hidrógeno a partir de gas natural tiene las ventajas de un bajo costo y un importante efecto de escala. La investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías de proceso más avanzadas para la producción de hidrógeno a partir de gas natural es una garantía importante para resolver el problema de la fuente barata de hidrógeno. Como energía industrial limpia y de alta calidad, el gas natural tiene una importante importancia estratégica en el proceso de desarrollo energético de China. Porque el gas natural no sólo es un combustible importante para la vida diaria de las personas, sino también la materia prima básica de muchos productos químicos secundarios.

La producción de hidrógeno a partir de gas natural es uno de los muchos productos del gas natural. El campo petrolífero de Liaohe, el tercer yacimiento de petróleo y gas más grande de China, es rico en recursos de gas natural, especialmente en empresas de procesamiento centralizado de petróleo y gas. En el proceso de producción de petróleo y gas, podemos producir una escala considerable de gas seco asociado, que tiene condiciones únicas para el procesamiento profundo del gas natural. Tiene una importancia práctica más amplia para promover el desarrollo y la popularización del proceso de producción de hidrógeno con gas natural.

Selección y análisis teórico de la producción de hidrógeno a partir de gas natural.

Como producto químico secundario, el hidrógeno se utiliza ampliamente en las industrias farmacéutica, de química fina, electrónica y eléctrica. En particular, el hidrógeno, como combustible preferido para las pilas de combustible, tendrá amplias perspectivas de mercado en el campo del transporte y la generación de energía en el futuro y ocupará una posición cada vez más importante en la futura estructura energética. Los métodos tradicionales de producción de hidrógeno, como la conversión de vapor de hidrocarburos ligeros, la electrólisis del agua, el craqueo de metanol, la gasificación del carbón y la descomposición del amoníaco, están relativamente maduros. Sin embargo, existen “un problema alto y dos bajos”, como el alto costo, el bajo rendimiento y la baja eficiencia laboral. En el proceso de producción de petróleo y gas en el campo petrolífero de Liaohe, existen recursos de hidrocarburos como gas seco y nafta. Utilizar este método para producir hidrógeno puede maximizar la utilización de los recursos. Además, el componente principal del gas natural asociado es el metano, que puede convertirse en hidrógeno mediante vapor de hidrocarburos, con una alta pureza de producción y una alta eficiencia de producción.

Principio del proceso de producción de hidrógeno a partir de gas natural.

Los principales procesos de procesamiento del gas natural incluyen la destilación atmosférica y al vacío, el craqueo catalítico, el reformado catalítico y la producción de aromáticos. Al mismo tiempo, incluye la explotación, captación, transmisión y purificación del gas natural. Bajo cierta presión, alta temperatura y catalizador, los alcanos y el vapor del gas natural reaccionan químicamente. El gas de reformado ingresa al convertidor después del intercambio de calor en la caldera para convertir el CO en H2 y CO2. Después del intercambio de calor, la condensación y la separación del agua de vapor, el gas pasa secuencialmente a través de la torre de adsorción equipada con tres adsorbentes específicos a través del control del programa, y ​​el N2, Co, CH4 y CO2 se presurizan y adsorben mediante adsorción por cambio de presión (PSA) para extraer el producto. hidrógeno. El análisis de despresurización libera impurezas y regenera el adsorbente.

Fórmula de reacción: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Principales indicadores técnicos. Presión: 1,0-2,5 mpa; Consumo unitario de gas natural: 0,5-0,56 nm3/nm3 de hidrógeno; Consumo de energía: 0,8-1,5/nm3 de hidrógeno; Escala: 1000 Nm3/H ~ 100000 Nm3/h; Pureza: conforme al hidrógeno industrial y al hidrógeno puro (GB/t7445-1995); Tiempo de funcionamiento anual: más de 8000h.