Impianto di produzione di idrogeno su misura da gas naturale

introduzione

La produzione di idrogeno dal gas naturale presenta i vantaggi di un basso costo e di un significativo effetto di scala. La ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie di processo più avanzate per la produzione di idrogeno dal gas naturale rappresentano un'importante garanzia per risolvere il problema della fonte di idrogeno a basso costo. In quanto energia industriale pulita e di alta qualità, il gas naturale ha un importante significato strategico nel processo di sviluppo energetico in Cina. Perché il gas naturale non è solo un combustibile importante per la vita quotidiana delle persone, ma anche la materia prima di base di molti prodotti chimici secondari.

La produzione di idrogeno dal gas naturale è uno dei tanti prodotti del gas naturale. Il giacimento petrolifero di Liaohe, il terzo più grande giacimento di petrolio e gas in Cina, è ricco di risorse di gas naturale, in particolare nelle imprese di lavorazione centralizzate di petrolio e gas. Nel processo di produzione di petrolio e gas, possiamo produrre una quantità considerevole di gas secco associato, che presenta condizioni uniche per la lavorazione profonda del gas naturale e ha un significato pratico più ampio per promuovere lo sviluppo e la divulgazione del processo di produzione dell'idrogeno da gas naturale.

Selezione e analisi teorica della produzione di idrogeno dal gas naturale

Come prodotto chimico secondario, l'idrogeno è ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica, chimica fine, elettronica ed elettrica. In particolare, l'idrogeno, come combustibile preferito per le celle a combustibile, avrà in futuro ampie prospettive di mercato nel campo dei trasporti e della produzione di energia e occuperà una posizione sempre più importante nella futura struttura energetica. I metodi tradizionali di produzione dell’idrogeno, come la conversione del vapore di idrocarburi leggeri, l’elettrolisi dell’acqua, il cracking del metanolo, la gassificazione del carbone e la decomposizione dell’ammoniaca, sono relativamente maturi. Tuttavia, ci sono problemi “uno alto e due bassi” come i costi elevati, il basso rendimento e la bassa efficienza della manodopera. Nel processo di produzione di petrolio e gas nel giacimento petrolifero di Liaohe, ci sono risorse di idrocarburi come gas secco e nafta. L’utilizzo di questo metodo per produrre idrogeno può massimizzare l’utilizzo delle risorse. Inoltre, il componente principale del gas naturale associato è il metano, che può essere convertito in idrogeno mediante vapore di idrocarburi, con elevata purezza di produzione ed elevata efficienza produttiva.

Principio del processo di produzione di idrogeno dal gas naturale

I principali processi di lavorazione del gas naturale comprendono la distillazione atmosferica e sotto vuoto, il cracking catalitico, il reforming catalitico e la produzione di aromatici. Allo stesso tempo, include lo sfruttamento, la raccolta, il trasporto e la purificazione del gas naturale. Sotto una certa pressione, alta temperatura e catalizzatore, alcani e vapore nel gas naturale reagiscono chimicamente. Il gas di reforming entra nel convertitore dopo lo scambio di calore nella caldaia per convertire la CO in H2 e CO2. Dopo lo scambio di calore, la condensazione e la separazione dell'acqua del vapore, il gas viene fatto passare in sequenza attraverso la torre di adsorbimento dotata di tre adsorbenti specifici attraverso il controllo del programma e N2, Co, CH4 e CO2 vengono pressurizzati e adsorbiti mediante adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) per estrarre il prodotto idrogeno. L'analisi di depressurizzazione rilascia impurità e rigenera l'adsorbente

Formula di reazione: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Principali indicatori tecnici. Pressione: 1,0-2,5 mpa; Consumo unitario di gas naturale: 0,5-0,56 nm3/nm3 idrogeno; Consumo energetico: 0,8-1,5/nm3 idrogeno; Scala: 1000 Nm3/H ~ 100000 Nm3/h; Purezza: conforme all'idrogeno industriale e all'idrogeno puro (GB / t7445-1995); Tempo di funzionamento annuale: più di 8000 ore.