מבוא
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 טיפול מקדים 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%.
ציוד תהליך עיקרי
| S/N | שם הציוד | מפרט ראשי | חומרים עיקריים | משקל יחידה טון | כמות | הערות |
| Ⅰ | מדור המרת קיטור בגז טבעי | |||||
| 1 | תנור רפורמר | 1 סט | ||||
| עומס תרמי | קטע קרינה: 0.6mW | |||||
| סעיף הסעה: 0.4 מגוואט | ||||||
| מַבעֵר | עומס חום: 1.5 מגוואט/סט | חומר מורכב | 1 | |||
| צינור רפורמר בטמפרטורה גבוהה | HP-Nb | |||||
| צמה עליון | 304SS | 1 סט | ||||
| צמה תחתון | אינקולי | 1 סט | ||||
| מחליף חום בקטע הסעה | ||||||
| חימום מוקדם של חומרי גלם מעורבים | 304SS | קבוצה אחת | ||||
| חימום מוקדם של גז הזנה | 15CrMo | קבוצה אחת | ||||
| דוד פסולת גז פליטה | 15CrMo | קבוצה אחת | ||||
| סעפת | אינקולי | קבוצה אחת | ||||
| 2 | אֲרוּבָּה | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 300 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: לחץ סביבתי | ||||||
| 3 | מגדל הסרת גופרית | Φ400 H＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 400 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| 4 | דוד פסולת גז המרה | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| עומס חום: 0.3 מגוואט | ||||||
| צד חם: גז המרה בטמפרטורה גבוהה | ||||||
| צד קר: מי הדוד | ||||||
| 5 | משאבת הזנה לדוד | Q=1m3/h | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ כניסה: 0.01Mpa | ||||||
| לחץ יציאה: 3.0MPa | ||||||
| מנוע חסין פיצוץ: 5.5 קילוואט | ||||||
| 6 | מחמם מים להזנת הדוד | Q=0.15MW | 304SS/20R | 1 | מַכבֵּנָה | |
| טמפרטורת עיצוב: 300 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| צד חם: גז המרה | ||||||
| צד קר: מים מומלחים | ||||||
| 7 | רפורמת מצנן מים גז | Q=0.15MW | 304SS/20R | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 180 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| צד חם: גז המרה | ||||||
| צד קר: מי קירור במחזור | ||||||
| 8 | מפריד מים גז רפורמה | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| דמיסטר: 304SS | ||||||
| 9 | מערכת מינון | פוֹספָט | Q235 | 1 סט | ||
| מסיר חמצון | ||||||
| 10 | מיכל התפלה | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: לחץ סביבתי | ||||||
| 11 | מדחס גז טבעי | נפח פליטה: 220 מ'3/ ח | ||||
| לחץ יניקה: 0.02מפאג | ||||||
| לחץ פליטה: 1.7מפאג | ||||||
| שימון ללא שמן | ||||||
| מנוע חסין פיצוץ | ||||||
| הספק מנוע: 30KW | ||||||
| 12 | מיכל חיץ גז טבעי | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 0.6MPa | ||||||
| Ⅱ | חלק PSA | |||||
| 1 | מגדל ספיחה | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 2.0MPa | ||||||
| 2 | מיכל חיץ גז ספיחה | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
| טמפרטורת עיצוב: 80 ℃ | ||||||
| לחץ עיצובי: 0.2MPa |
