Vi har fullført vår produksjon og levering av 300Nm3/t leveringsseremoni til Sinopec-distribuert rik metangass-hydrogenproduksjonsanlegg. Her vil jeg gi en kort introduksjon til prosessen med hydrogenproduksjon fra naturgass.
Med intensiveringen av energiforbruket har det blitt en viktig oppgave å finne ny energi. Som den mest potensielle energien har hydrogen et bredt spekter av kilder, nesten ingen forurensning, høy konverteringseffektivitet og brede bruksmuligheter. Hydrogenproduksjon fra naturgass kan lindre Kinas energikrise til en viss grad og fremme transformasjonen av Kinas energiutnyttelsesstruktur ytterligere.
Denne artikkelen vil fokusere på prinsippet om hydrogenproduksjon fra naturgass, prosessen og teknologien for hydrogenproduksjon fra naturgass, klassifiseringen av hydrogenproduksjonsteknologi fra naturgass og kostnadsregnskapet for hydrogenproduksjon fra naturgass.
1Prinsipp og prosess forhydrogenproduksjon fra naturgass
1.1Prinsippet for hydrogenproduksjon fra naturgass
Prinsippet for naturgass-hydrogenproduksjonsprosessen er å forbehandle naturgass først, deretter konvertere metan og damp til karbonmonoksid og hydrogen i reformeren, og konvertere karbonmonoksid til karbondioksid og hydrogen i skiftetårnet etter gjenvinning av spillvarme. Grunnlaget for denne prosessteknologien er realisert på grunnlag av naturgassdampkonverteringsteknologi. I skifttårnet kontrolleres reaksjonstemperaturen i nærvær av katalysator, og karbonmonoksidet i omdannelsesgassen reagerer med vann for å produsere hydrogen og karbondioksid.
Under passende trykk og temperatur vil alkaner i naturgass gjennomgå en rekke kjemiske reaksjoner for å generere konverteringsgass. Etter at konverteringsgassen passerer gjennom PAS-enheten utstyrt med forskjellige adsorbenter under automatisk kontroll, vil karbonmonoksid, karbondioksid og andre urenheter bli adsorbert av adsorpsjonstårnet, og hydrogen vil bli sendt til den gassforbrukende enheten for å adsorbere adsorbenten av urenheter, etter desorpsjon, kan den analytiske gassen sendes til skifteovnen som brensel, og adsorbenten kan også regenereres.
Hovedreaksjonsformelen er som følger:
Naturgass og vann reagerer ved 800 ~ 900 ℃ og nikkeloksidkatalysator for å produsere karbonmonoksid og hydrogen.
Reaksjonsformelen er: CH4 + H2O → CO + H2-Q
Karbonmonoksid og vann reagerer ved 300-400 ℃ med jernoksidkatalysator for å produsere karbondioksid og hydrogen.
Reaksjonsformelen er: CO + H2O → CO2 + H2 + Q
I tillegg er de relevante tekniske indekskravene i forberedelsesprosessen som følger:
Trykket er generelt 1,5 ~ 2,5 MPa, og enhetsforbruket av naturgass er 0,4 ~ 0,5 m3 / m3 hydrogen; Driftstid: > 8000h; Industriell skala: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / t.
1.2Prosess for produksjon av naturgass hydrogen
Hydrogenproduksjonsprosessen for naturgass omfatter hovedsakelig fire prosesser: forbehandling av mategass, naturgassdampkonvertering, karbonmonoksidkonvertering og hydrogenrensing.
Det første trinnet er trinnet med forbehandling av råstoffet. Forbehandlingen her refererer hovedsakelig til avsvovling av rågassen. I selve prosessoperasjonen brukes sinkoksyd i naturgass koboltmolybdenhydrogeneringsserien vanligvis som avsvovlingsmiddel for å omdanne det organiske svovelet i naturgassen til uorganisk svovel og deretter fjerne det. Strømmen av rå naturgass som behandles her er stor, så naturgasskilden med høyt trykk kan brukes eller en stor margin kan vurderes ved valg av naturgasskompressor.
Det andre trinnet er dampkonvertering av naturgass. Nikkelkatalysator brukes i reformeren for å omdanne alkaner i naturgass til mategass med hovedkomponenter av karbonmonoksid og hydrogen.
Deretter omdannes karbonmonoksid til å reagere med vanndamp i nærvær av katalysator for å generere hydrogen og karbondioksid for å oppnå konverteringsgassen hvis hovedkomponenter er hydrogen og karbondioksid. I henhold til de forskjellige konverteringstemperaturene kan konverteringsprosessen for karbonmonoksid deles inn i to typer: middels temperaturkonvertering og høytemperaturkonvertering. Høytemperaturkonverteringstemperaturen er omtrent 360 ℃, og middeltemperaturkonverteringsprosessen er omtrent 320 ℃. Med utviklingen av tekniske mottiltak har to-trinns prosessinnstillingen for karbonmonoksid høytemperaturkonvertering og lavtemperaturkonvertering blitt tatt i bruk i de siste årene, noe som ytterligere kan spare ressursforbruket. For det tilfellet at karbonmonoksidinnholdet i omdanningsgassen ikke er høyt, kan imidlertid bare middeltemperaturomdannelse benyttes.
Det siste trinnet er å rense hydrogen. Nå er det mest brukte hydrogenrensesystemet PAS-systemet, også kjent som PSA-rense- og separasjonssystemet. Dette systemet har lavt energiforbruk, enkel prosess og høy renhet av hydrogenproduksjon. På det høyeste kan renheten til hydrogen nå 99,99%.
Innleggstid: 11. november 2021
