טקס המסירה של מפעל לייצור מימן עשיר בגז מתאן שהפיץ סינופק

סיימנו בהצלחה את הייצור והאספקה ​​של טקס אספקת 300Nm3/h של מפעל לייצור מימן עשיר בגז מתאן ב-Sinopec. כאן אני רוצה לתת הקדמה קצרה לתהליך הפקת מימן מגז טבעי.

עם התעצמות צריכת האנרגיה, מציאת אנרגיה חדשה הפכה למשימה חשובה. כאנרגיה הפוטנציאלית ביותר, למימן מגוון רחב של מקורות, כמעט ללא זיהום, יעילות המרה גבוהה ואפשרויות יישום רחבות. הפקת מימן מגז טבעי יכולה להקל על משבר האנרגיה של סין במידה מסוימת ולקדם עוד יותר את השינוי במבנה ניצול האנרגיה של סין.

מאמר זה יתמקד בעיקרון של הפקת מימן מגז טבעי, בתהליך והטכנולוגיה של הפקת מימן מגז טבעי, סיווג טכנולוגיית הפקת מימן מגז טבעי וחשבונאות עלויות של הפקת מימן מגז טבעי.

1עיקרון ותהליך שלהפקת מימן מגז טבעי

1.1עקרון הפקת מימן מגז טבעי

העיקרון של תהליך הפקת מימן בגז טבעי הוא טיפול מוקדם בגז טבעי תחילה, לאחר מכן המרת מתאן וקיטור לפחמן חד חמצני ומימן ברפורמר, ולהמיר פחמן חד חמצני לפחמן דו חמצני ומימן במגדל המשמרת לאחר שחזור חום הפסולת. הבסיס של טכנולוגיית תהליך זו מתממש על בסיס טכנולוגיית המרת קיטור גז טבעי. במגדל המשמרת, טמפרטורת התגובה נשלטת בנוכחות זרז, והפחמן החד חמצני בגז ההמרה מגיב עם מים לייצור מימן ופחמן דו חמצני.

בלחץ ובטמפרטורה מתאימים, אלקנים בגז טבעי יעברו סדרה של תגובות כימיות ליצירת גז המרה. לאחר שגז ההמרה יעבור דרך מכשיר PAS המצויד בסופחים שונים בשליטה אוטומטית, פחמן חד חמצני, פחמן דו חמצני וזיהומים אחרים יספגו במגדל הספיחה, ומימן יישלח ליחידה צורכת הגז כדי לספוח את סופח הזיהומים, לאחר ספיחה, ניתן לשלוח את הגז האנליטי לתנור המשמרת כדלק, וניתן גם לשחזר את הסופח.

נוסחת התגובה העיקרית היא כדלקמן:

גז טבעי ומים מגיבים בטמפרטורה של 800 ~ 900 ℃ וזרז ניקל אוקסיד לייצור פחמן חד חמצני ומימן.

נוסחת התגובה היא: CH4 + H2O → CO + H2-Q

פחמן חד חמצני ומים מגיבים בטמפרטורה של 300-400 ℃ עם זרז תחמוצת ברזל לייצור פחמן דו חמצני ומימן.

נוסחת התגובה היא: CO + H2O → CO2 + H2 + Q

בנוסף, הדרישות הרלוונטיות לאינדקס הטכני בתהליך ההכנה הן כדלקמן:

הלחץ הוא בדרך כלל 1.5 ~ 2.5 MPa, וצריכת היחידה של גז טבעי היא 0.4 ~ 0.5 m3 / m3 מימן; זמן פעולה: > 8000h; קנה מידה תעשייתי: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h.

1.2תהליך הפקת מימן בגז טבעי

תהליך הפקת המימן של גז טבעי כולל בעיקר ארבעה תהליכים: טיפול מקדים בגז הזנה, המרת קיטור בגז טבעי, המרת פחמן חד חמצני וטיהור מימן.

השלב הראשון הוא שלב הטיפול המקדים בחומר הגלם. הטיפול המקדים כאן מתייחס בעיקר להסרת גופרית של הגז הגולמי. בפעולת התהליך בפועל, תחמוצת אבץ מסדרת הידרוגנציה מוליבדן קובלט משמשת בדרך כלל כמסיר גופרית כדי להמיר את הגופרית האורגנית בגז הטבעי לגופרית אנאורגנית ולאחר מכן להסירה. זרימת הגז הטבעי הגולמי המטופל כאן היא גדולה, כך שניתן להשתמש במקור הגז הטבעי בלחץ גבוה או להתחשב במרווח גדול בעת בחירת מדחס הגז הטבעי.

השלב השני הוא המרת קיטור של גז טבעי. זרז ניקל משמש ברפורמר להמרת אלקנים בגז טבעי לגז הזנה עם רכיבים עיקריים של פחמן חד חמצני ומימן.

לאחר מכן, פחמן חד חמצני הופך להגיב עם אדי מים בנוכחות זרז ליצירת מימן ופחמן דו חמצני לקבלת גז ההמרה שמרכיביו העיקריים הם מימן ופחמן דו חמצני. על פי טמפרטורת ההמרה השונה, ניתן לחלק את תהליך ההמרה של פחמן חד חמצני לשני סוגים: המרת טמפרטורה בינונית והמרת טמפרטורה גבוהה. טמפרטורת המרת הטמפרטורה הגבוהה היא כ-360 ℃, ותהליך המרת הטמפרטורה הבינונית הוא כ- 320 ℃. עם פיתוח של אמצעי נגד טכניים, אומצה הגדרת התהליך הדו-שלבי של המרת פחמן חד חמצני בטמפרטורה גבוהה והמרת טמפרטורה נמוכה. בשנים האחרונות, מה שיכול לחסוך עוד יותר בצריכת משאבים. עם זאת, במקרה שתכולת הפחמן החד חמצני בגז ההמרה אינה גבוהה, ניתן לאמץ רק המרת טמפרטורה בינונית.

השלב האחרון הוא טיהור מימן. כעת מערכת טיהור המימן הנפוצה ביותר היא מערכת PAS, הידועה גם כמערכת טיהור והפרדה PSA. למערכת זו צריכת אנרגיה נמוכה, תהליך פשוט וטוהר גבוה של ייצור מימן. לכל היותר, טוהר המימן יכול להגיע ל-99.99%.