Produção personalizada de hidrogênio com gás natural

Processo tecnológico

Compressão e conversão de gás natural

O gás natural fora do limite da bateria é primeiro pressurizado a 1,6 MPa pelo compressor, depois aquecido a cerca de 380 ℃ pelo pré-aquecedor de gás de alimentação na seção de convecção do forno reformador de vapor e entra no dessulfurizador para remover o enxofre no gás de alimentação abaixo de 0,1 ppm. O gás de alimentação dessulfurizado e o vapor de processo (3,0mpaa) Ajuste o pré-aquecedor de gás misto de acordo com o valor automático de H2O / ∑ C = 3 ~ 4, pré-aqueça ainda mais para mais de 510 ℃ e entre uniformemente no tubo de conversão da coleta de gás superior tubo principal e tubo pigtail superior. Na camada catalisadora, o metano reage com o vapor para gerar CO e H2. O calor necessário para a conversão do metano é fornecido pela mistura de combustível queimada no queimador inferior. A temperatura do gás convertido que sai do forno reformador é de 850 ℃, e a alta temperatura é convertida em alta temperatura. O gás químico entra no lado do tubo da caldeira de calor residual para produzir vapor saturado de 3,0 mpaa. A temperatura do gás de conversão da caldeira de calor residual cai para 300 ℃ e, em seguida, o gás de conversão entra no pré-aquecedor de água de alimentação da caldeira, no refrigerador de água de gás de conversão e no separador de água de gás de conversão, por sua vez, para separar o condensado do condensado do processo, e o o gás do processo é enviado para o PSA.
O gás natural como combustível é misturado com o gás de dessorção de adsorção com oscilação de pressão e, em seguida, o volume de gás combustível no pré-aquecedor de gás combustível é ajustado de acordo com a temperatura do gás na saída do forno reformador. Após o ajuste do fluxo, o gás combustível entra no queimador superior para combustão, a fim de fornecer calor ao forno reformador.
A água dessalinizada é pré-aquecida pelo pré-aquecedor de água dessalinizada e pelo pré-aquecedor de água de alimentação da caldeira e entra no vapor de subproduto da caldeira de resíduos de gases de combustão e da caldeira de resíduos de gás de reforma.
Para fazer com que a água de alimentação da caldeira atenda aos requisitos, uma pequena quantidade de solução de fosfato e desoxidante deve ser adicionada para melhorar a incrustação e a corrosão da água da caldeira. O tambor descarregará continuamente parte da água da caldeira para controlar o total de sólidos dissolvidos da água da caldeira no tambor.

Adsorção do balanço de pressão

PSA consiste em cinco torres de adsorção. Uma torre de adsorção está em estado de adsorção a qualquer momento. Os componentes como metano, dióxido de carbono e monóxido de carbono no gás de conversão permanecem na superfície do adsorvente. O hidrogênio é coletado do topo da torre de adsorção como componentes não adsorventes e enviado para fora do limite. O adsorvente saturado por componentes de impureza é dessorvido do adsorvente através da etapa de regeneração. Depois de coletado, é enviado ao forno reformador como combustível. As etapas de regeneração da torre de adsorção são compostas por 12 etapas: primeira queda uniforme, segunda queda uniforme, terceira queda uniforme, descarga direta, descarga reversa, lavagem, terceira subida uniforme, segunda subida uniforme, primeira subida uniforme e subida final. Após a regeneração, a torre de adsorção é novamente capaz de tratar o gás convertido e produzir hidrogênio. As cinco torres de adsorção se revezam na execução das etapas acima para garantir o tratamento contínuo. O objetivo de converter gás e produzir hidrogênio continuamente ao mesmo tempo.

Divisão de limite de bateria

O gás natural fora do limite da bateria entra na unidade através do gasoduto, e o produto hidrogênio é enviado para a unidade através do gasoduto. A parte cercada pela linha pontilhada na figura a seguir é o limite da bateria da unidade.

O gás natural de alimentação entra na unidade a partir do ponto ① na figura abaixo, o produto hidrogênio é produzido no ponto ② na figura e o gás de combustão é produzido no ponto ③ na figura.