1. 장치의 주요 매개 변수
1.1 설계 조건
원료명 : 천연가스
원료 압력 : 0.02mpag (게이지 압력)
원료 온도: 주변 온도
원료성분(잠정)
1.2 제품 수소에 대한 기술적 요구사항
생산능력 : 235 Nm3/h (500kg/D)
수소 순도: H2 ≥ 99.9%
천연가스 소비량 : 110m3/h (LHV 8500Kcal/m3 이상)
수소 출력 압력: ≥ 1.6Mpa
출구 온도: ≤ 40 ℃
1.3 성능 보장
전력 장비 고장 사이의 평균 시간 8000시간
장치 작동 유연성: 30 ~ 110%
정적 장비의 설계 수명은 15년입니다.
1.4 일반 레이아웃
실외기 레이아웃 면적은 26mx10m = 260m2입니다.
2. 공정단위
2.1 기술적 프로세스
천연가스 압축 및 변환
배터리 한계 밖의 천연가스는 먼저 압축기에 의해 1.6Mpa로 가압된 후 수증기 개질로 대류 구간의 공급가스 예열기에 의해 약 380℃까지 가열된 후 탈황기로 들어가 공급가스 중의 황을 제거한다. 0.1ppm 이하. 탈황 공급 가스 및 공정 증기 (3.0mpaa) H2O / ∑ C = 3 ~ 4의 자동 값에 따라 혼합 가스 예열기를 조정하고 510 ℃ 이상으로 추가로 예열하고 상부 가스 수집에서 변환 파이프로 균일하게 들어갑니다. 메인 파이프와 상부 피그테일 파이프. 촉매층에서 메탄은 증기와 반응하여 CO와 H2를 생성합니다. 메탄 전환에 필요한 열은 하단 버너에서 연소되는 연료 혼합물에 의해 제공됩니다. 개질로에서 나오는 변환가스의 온도는 850℃이고, 고온이 고온으로 변환된다. 화학가스는 폐열보일러의 관측으로 들어가 3.0mpaa의 포화증기를 생성한다. 폐열보일러에서 나오는 전환가스의 온도가 300℃로 떨어진 후, 전환가스는 보일러 급수예열기, 전환가스냉각기, 전환가스수분리기로 차례로 들어가 공정응축수와 응축수를 분리하고, 공정 가스는 PSA로 보내집니다.
연료인 천연가스는 압력 변동 흡착 탈착 가스와 혼합된 후 개질로 출구의 가스 온도에 따라 연료 가스 예열기로 들어가는 연료 가스의 양이 조정됩니다. 유량 조정 후 연료 가스는 연소를 위해 상단 버너로 들어가 개질로에 열을 제공합니다.
탈염수는 탈염수 예열기와 보일러 급수 예열기에 의해 예열되어 배기가스 폐수 보일러 및 개질가스 폐수 보일러의 부생 증기로 들어갑니다.
보일러 급수가 요구 사항을 충족하도록 하려면 소량의 인산염 용액과 탈산제를 첨가하여 보일러수의 스케일링 및 부식을 개선해야 합니다. 드럼은 보일러수의 일부를 지속적으로 배출하여 드럼 내 보일러수의 총 용존 고형물을 제어해야 합니다.
압력 변동 흡착
PSA는 5개의 흡착탑으로 구성됩니다. 하나의 흡착탑은 언제든지 흡착 상태입니다. 전환가스에 포함된 메탄, 이산화탄소, 일산화탄소 등의 성분은 흡착제 표면에 머물게 됩니다. 수소는 흡착탑 상단에서 비흡착 성분으로 포집되어 경계 밖으로 보내집니다. 불순물 성분에 의해 포화된 흡착제는 재생단계를 거쳐 흡착제로부터 탈착된다. 수집된 후 연료로 개질로로 보내집니다. 흡착탑의 재생단계는 1차 균일낙하, 2차 균일낙하, 3차 균일낙하, 정방향 배출, 역배출, 플러싱, 3차 균일상승, 2차 균일상승, 1차 균일상승, 최종상승의 12단계로 구성된다. 재생 후, 흡착탑은 다시 변환된 가스를 처리하고 수소를 생산할 수 있습니다. 5개의 흡착탑은 지속적인 처리를 보장하기 위해 위의 단계를 교대로 수행합니다. 가스를 변환함과 동시에 지속적으로 수소를 생산하는 목적.
2.2 주요 공정 장비
일련번호 | 장비 이름 | 기본 명세서 | 주요재료 | 단위중량 톤 | 수량 | 비고 |
Ⅰ | 천연가스 증기 변환 구간 | |||||
1 | 개질로 | 1 세트 | ||||
열부하 | 방사선 섹션: 0.6mW | |||||
대류 구간 : 0.4mw | ||||||
연소기 | 열부하: 1.5mw/세트 | 복합 재료 | 1 | |||
고온 개질기 튜브 | HP-Nb | |||||
상부 피그테일 | 304SS | 1 세트 | ||||
낮은 변발 | 인콜로이 | 1 세트 | ||||
대류 섹션 열교환기 | ||||||
혼합원료 예열 | 304SS | 1개 그룹 | ||||
공급 가스 예열 | 15CrMo | 1개 그룹 | ||||
배가스 폐기물 보일러 | 15CrMo | 1개 그룹 | ||||
다양성 | 인콜로이 | 1개 그룹 | ||||
2 | 굴뚝 | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
설계온도 : 300℃ | ||||||
설계 압력: 주변 압력 | ||||||
삼 | 탈황탑 | Φ400 H=2000 | 15CrMo | 1 | ||
설계온도 : 400℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
4 | 폐가스전환보일러 | Φ200/Φ400 H=3000 | 15CrMo | 1 | ||
설계온도 : 900℃ / 300℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
열부하 : 0.3mw | ||||||
뜨거운 면: 고온 변환 가스 | ||||||
찬 쪽: 보일러수 | ||||||
5 | 보일러 공급 펌프 | Q=1m삼/시간 | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
설계온도 : 80℃ | ||||||
입구 압력: 0.01Mpa | ||||||
출구 압력: 3.0MPa | ||||||
방폭 모터 : 5.5kw | ||||||
6 | 보일러 급수 예열기 | Q=0.15MW | 304SS/20R | 1 | 머리 핀 | |
설계온도 : 300℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
뜨거운 면: 변환 가스 | ||||||
차가운 쪽: 탈염수 | ||||||
7 | 리포밍 가스냉수기 | Q=0.15MW | 304SS/20R | 1 | ||
설계온도 : 180℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
뜨거운 면: 변환 가스 | ||||||
찬 쪽: 냉각수 순환 | ||||||
8 | 개질기수분리기 | Φ300 H=1300 | 16MnR | 1 | ||
설계온도 : 80℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
서리 제거 장치: 304SS | ||||||
9 | 투약 시스템 | 인산염 | Q235 | 1 세트 | ||
탈산제 | ||||||
10 | 담수화 탱크 | Φ1200 H=1200 | Q235 | 1 | ||
설계온도 : 80℃ | ||||||
설계 압력: 주변 압력 | ||||||
11 | 천연가스 압축기 | 배기량 : 220m삼/ 시간 | ||||
흡입 압력: 0.02mpag | ||||||
배기 압력: 1.7mpag | ||||||
오일 프리 윤활 | ||||||
방폭 모터 | ||||||
모터 출력: 30KW | ||||||
12 | 천연가스 완충탱크 | Φ300 H=1000 | 16MnR | 1 | ||
설계온도 : 80℃ | ||||||
설계압력 : 0.6MPa | ||||||
Ⅱ | PSA 부분 | |||||
1 | 흡착탑 | DN700H=4000 | 16MnR | 5 | ||
설계온도 : 80℃ | ||||||
설계압력 : 2.0MPa | ||||||
2 | 탈착가스 완충탱크 | DN2200H=10000 | 20R | 1 | ||
설계온도 : 80℃ | ||||||
설계압력 : 0.2MPa |
2.