Usine de production d'hydrogène sur mesure à partir de gaz naturel

Introduction

La production d’hydrogène à partir du gaz naturel présente les avantages d’un faible coût et d’un effet d’échelle significatif. La recherche et le développement de nouvelles technologies de processus plus avancées pour la production d'hydrogène à partir du gaz naturel constituent une garantie importante pour résoudre le problème de la source d'hydrogène bon marché. En tant qu'énergie industrielle propre et de haute qualité, le gaz naturel revêt une importance stratégique importante dans le processus de développement énergétique en Chine. Parce que le gaz naturel n’est pas seulement un combustible important pour la vie quotidienne des gens, mais aussi la matière première de base de nombreux produits chimiques secondaires.

La production d’hydrogène à partir du gaz naturel est l’un des nombreux produits issus du gaz naturel. Le champ pétrolifère de Liaohe, en tant que troisième plus grand champ pétrolier et gazier de Chine, est riche en ressources de gaz naturel, en particulier dans les entreprises de transformation centralisées du pétrole et du gaz. Dans le processus de production de pétrole et de gaz, nous pouvons produire une quantité considérable de gaz sec associé, qui présente des conditions uniques pour le traitement en profondeur du gaz naturel. Il a une importance pratique plus étendue pour promouvoir le développement et la vulgarisation du processus de production d'hydrogène au gaz naturel.

Sélection et analyse théorique de la production d'hydrogène à partir du gaz naturel

En tant que produit chimique secondaire, l’hydrogène est largement utilisé dans les industries pharmaceutique, chimique fine, électronique et électrique. En particulier, l'hydrogène, en tant que combustible privilégié pour les piles à combustible, aura à l'avenir de larges perspectives de marché dans le domaine des transports et de la production d'électricité et occupera une place de plus en plus importante dans la future structure énergétique. Les méthodes traditionnelles de production d’hydrogène, telles que la conversion de vapeur d’hydrocarbures légers, l’électrolyse de l’eau, le craquage du méthanol, la gazéification du charbon et la décomposition de l’ammoniac, sont relativement matures. Cependant, il existe « un problème élevé et deux problèmes faibles », tels qu'un coût élevé, un faible rendement et une faible efficacité du travail. Dans le processus de production de pétrole et de gaz dans le champ pétrolifère de Liaohe, il existe des ressources d'hydrocarbures telles que du gaz sec et du naphta. L’utilisation de cette méthode pour produire de l’hydrogène peut maximiser l’utilisation des ressources. De plus, le principal composant du gaz naturel associé est le méthane, qui peut être converti en hydrogène par la vapeur d'hydrocarbures, avec une pureté de production élevée et une efficacité de production élevée.

Principe du procédé de production d'hydrogène à partir du gaz naturel

Les principaux procédés de traitement du gaz naturel comprennent la distillation atmosphérique et sous vide, le craquage catalytique, le reformage catalytique et la production d'aromatiques. Parallèlement, cela comprend l’exploitation, la collecte, le transport et l’épuration du gaz naturel. Sous certaines pressions, hautes températures et catalyseurs, les alcanes et la vapeur contenus dans le gaz naturel réagissent chimiquement. Le gaz de reformage entre dans le convertisseur après échange thermique dans la chaudière pour convertir le CO en H2 et CO2. Après l'échange thermique, la condensation et la séparation vapeur-eau, le gaz passe séquentiellement à travers la tour d'adsorption équipée de trois adsorbants spécifiques via un contrôle de programme, et N2, Co, CH4 et CO2 sont pressurisés et adsorbés par adsorption modulée en pression (PSA) pour extraire le produit. hydrogène. L'analyse par dépressurisation libère les impuretés et régénère l'adsorbant

Formule de réaction : CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Principaux indicateurs techniques. Pression : 1,0-2,5 mpa ; Consommation unitaire de gaz naturel : 0,5-0,56 nm3/nm3 d'hydrogène ; Consommation d'énergie : 0,8-1,5/nm3 d'hydrogène ; Échelle : 1 000 Nm3/H ~ 100 000 Nm3/h ; Pureté : conforme à l'hydrogène industriel et à l'hydrogène pur (GB/t7445-1995) ; Durée de fonctionnement annuelle : plus de 8000h.