Ներածություն
Բնական գազի ջրածնի արտադրության գործընթացը հիմնականում ներառում է չորս գործընթաց՝ կերակրման գազի նախնական մշակում, բնական գազի գոլորշու փոխակերպում, ածխածնի օքսիդի փոխակերպում և ջրածնի մաքրում:
Առաջին քայլը հումքի նախնական մշակումն է: Այստեղ նախնական մշակումը հիմնականում վերաբերում է չմշակված գազի ծծմբազրկմանը։ Իրական գործընթացում բնական գազի կոբալտի մոլիբդենի հիդրոգենացման շարքի ցինկի օքսիդը սովորաբար օգտագործվում է որպես ծծմբազտիչ՝ բնական գազի մեջ օրգանական ծծումբը անօրգանական ծծմբի վերածելու և այնուհետև հեռացնելու համար: Այստեղ մշակվող հում բնական գազի հոսքը մեծ է, ուստի բնական գազի կոմպրեսորն ընտրելիս կարելի է օգտագործել բարձր ճնշում ունեցող բնական գազի աղբյուրը կամ հաշվի առնել մեծ մարժա:
Երկրորդ քայլը բնական գազի գոլորշու փոխակերպումն է: Նիկելի կատալիզատորն օգտագործվում է ռեֆորմատորում՝ բնական գազի մեջ պարունակվող ալկանները սնուցող գազի վերածելու համար՝ ածխածնի մոնօքսիդի և ջրածնի հիմնական բաղադրիչներով:
Այնուհետև ածխածնի երկօքսիդը փոխակերպվում է ջրի գոլորշու հետ փոխազդելու կատալիզատորի առկայության դեպքում՝ առաջացնելով ջրածին և ածխածնի երկօքսիդ՝ ստանալով փոխակերպման գազ, որի հիմնական բաղադրիչներն են ջրածինը և ածխածնի երկօքսիդը։ Ըստ փոխակերպման տարբեր ջերմաստիճանի՝ ածխածնի մոնօքսիդի փոխակերպման գործընթացը կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ միջին ջերմաստիճանի փոխակերպում և բարձր ջերմաստիճանի փոխակերպում։ Բարձր ջերմաստիճանի փոխակերպման ջերմաստիճանը մոտ 360 ℃ է, իսկ միջին ջերմաստիճանի փոխակերպման գործընթացը՝ մոտ 320 ℃: Տեխնիկական հակաքայլերի մշակմամբ ընդունվել է ածխածնի երկօքսիդի բարձր ջերմաստիճանի և ցածր ջերմաստիճանի փոխակերպման գործընթացի երկփուլ կարգավորումը։ վերջին տարիներին, ինչը կարող է ավելի խնայել ռեսուրսների սպառումը։ Այնուամենայնիվ, այն դեպքում, երբ փոխակերպման գազում ածխածնի երկօքսիդի պարունակությունը բարձր չէ, կարող է ընդունվել միայն միջին ջերմաստիճանի փոխարկում:
Վերջին քայլը ջրածնի մաքրումն է: Այժմ ամենաշատ օգտագործվող ջրածնի մաքրման համակարգը PAS համակարգն է, որը նաև հայտնի է որպես PSA մաքրման և տարանջատման համակարգ: Այս համակարգն ունի էներգիայի ցածր սպառում, պարզ գործընթաց և ջրածնի արտադրության բարձր մաքրություն: Առավելագույն դեպքում ջրածնի մաքրությունը կարող է հասնել 99,99%-ի:
Հիմնական գործընթացի սարքավորումներ
| S/N | Սարքավորման անվանումը | Հիմնական բնութագրեր | Հիմնական նյութեր | Միավոր քաշը տոննա | Քանակ | Դիտողություններ |
| Ⅰ | Բնական գազի գոլորշու փոխակերպման բաժին | |||||
| 1 | Բարեփոխիչ վառարան | 1 հավաքածու | ||||
| Ջերմային բեռ | Ճառագայթման բաժին՝ 0,6 մՎտ | |||||
| Կոնվեկցիոն հատված՝ 0,4 մվտ | ||||||
| Այրիչ | Ջերմային ծանրաբեռնվածություն՝ 1,5 մվտ/կոմպլեկտ | բարդ նյութ | 1 | |||
| Բարձր ջերմաստիճանի բարեփոխիչ խողովակ | HP-Nb | |||||
| Վերին խոզուկ | 304SS | 1 հավաքածու | ||||
| Ստորին խոզուկ | Ինքոլոյ | 1 հավաքածու | ||||
| Կոնվեկցիոն հատվածի ջերմափոխանակիչ | ||||||
| Խառը հումքի նախնական տաքացում | 304SS | 1 խումբ | ||||
| Սնուցող գազի նախնական տաքացում | 15 CrMo | 1 խումբ | ||||
| Ծխատար գազի թափոնների կաթսա | 15 CrMo | 1 խումբ | ||||
| Բազմազան | Ինքոլոյ | 1 խումբ | ||||
| 2 | ծխնելույզ | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճանը՝ 300 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ շրջակա միջավայրի ճնշում | ||||||
| 3 | Ծծմբազրկման աշտարակ | Φ400 H＝2000 | 15 CrMo | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճանը՝ 400 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| 4 | Փոխակերպման գազի թափոնների կաթսա | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15 CrMo | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| Ջերմային ծանրաբեռնվածություն՝ 0,3 մվտ | ||||||
| Տաք կողմ՝ բարձր ջերմաստիճանի փոխակերպման գազ | ||||||
| Սառը կողմը` կաթսայի ջուր | ||||||
| 5 | Կաթսայի սնուցման պոմպ | Q=1մ3/ժ | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Մուտքի ճնշումը՝ 0,01 ՄՊա | ||||||
| Ելքի ճնշումը՝ 3.0 ՄՊա | ||||||
| Պայթյունակայուն շարժիչ՝ 5,5 կՎտ | ||||||
| 6 | Կաթսայի կերակրման ջրի նախատաքացուցիչ | Q=0,15 ՄՎտ | 304SS/20R | 1 | Մազակալ | |
| Դիզայնի ջերմաստիճանը՝ 300 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| Տաք կողմ՝ փոխակերպման գազ | ||||||
| Սառը կողմը` աղակալած ջուր | ||||||
| 7 | Գազի ջրի հովացուցիչի բարեփոխում | Q=0,15 ՄՎտ | 304SS/20R | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 180 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| Տաք կողմ՝ փոխակերպման գազ | ||||||
| Սառը կողմը. շրջանառվող սառեցնող ջուր | ||||||
| 8 | Գազի ջրատարի բարեփոխում | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| Դեմիստր՝ 304SS | ||||||
| 9 | Դոզավորման համակարգ | ֆոսֆատ | Q235 | 1 հավաքածու | ||
| Դեօքսիդացնող միջոց | ||||||
| 10 | Աղազերծման բաք | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ շրջակա միջավայրի ճնշում | ||||||
| 11 | Բնական գազի կոմպրեսոր | Արտանետման ծավալը՝ 220 մ3/ ժ | ||||
| Ներծծման ճնշումը՝ 0,02 մպագ | ||||||
| Արտանետվող ճնշումը՝ 1,7 մպագ | ||||||
| Յուղազերծ քսում | ||||||
| Պայթյունի դիմացկուն շարժիչ | ||||||
| Շարժիչի հզորությունը՝ 30 կՎտ | ||||||
| 12 | Բնական գազի բուֆերային բաք | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 0,6 ՄՊա | ||||||
| Ⅱ | PSA մաս | |||||
| 1 | Ադսորբցիոն աշտարակ | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 2.0 ՄՊա | ||||||
| 2 | Դեզորբցիոն գազի բուֆերային բաք | DN2200 H=10000 | 20 Ռ | 1 | ||
| Դիզայնի ջերմաստիճան՝ 80 ℃ | ||||||
| Դիզայնի ճնշում՝ 0.2 ՄՊա |
