Planta de produção de hidrogênio sob medida a partir de gás natural

Introdução

A produção de hidrogênio a partir do gás natural tem como vantagens o baixo custo e o efeito de escala significativo. A investigação e o desenvolvimento de novas tecnologias de processo mais avançadas para a produção de hidrogénio a partir do gás natural são uma garantia importante para resolver o problema da fonte de hidrogénio barata. Como energia industrial limpa e de alta qualidade, o gás natural tem um significado estratégico importante no processo de desenvolvimento energético na China. Porque o gás natural não é apenas um combustível importante para a vida quotidiana das pessoas, mas também a matéria-prima básica de muitos produtos químicos secundários.

A produção de hidrogênio a partir do gás natural é um dos muitos produtos do gás natural. O campo petrolífero de Liaohe, como o terceiro maior campo de petróleo e gás da China, é rico em recursos de gás natural, especialmente em empresas de processamento centralizado de petróleo e gás. No processo de produção de petróleo e gás, podemos produzir uma escala considerável de gás seco associado, que possui condições únicas para o processamento profundo do gás natural. Tem um significado prático mais extenso para promover o desenvolvimento e popularização do processo de produção de hidrogénio do gás natural.

Seleção e análise teórica da produção de hidrogênio a partir de gás natural

Como produto químico secundário, o hidrogênio é amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, química fina, eletrônica e elétrica. Em particular, o hidrogénio, como combustível preferido para células de combustível, terá amplas perspectivas de mercado no domínio dos transportes e da geração de energia no futuro, e ocupará uma posição cada vez mais importante na futura estrutura energética. Os métodos tradicionais de produção de hidrogênio, como conversão de vapor de hidrocarbonetos leves, eletrólise de água, craqueamento de metanol, gaseificação de carvão e decomposição de amônia, estão relativamente maduros. No entanto, existem problemas de “um alto e dois baixos”, como custo elevado, baixo rendimento e baixa eficiência do trabalho. No processo de produção de petróleo e gás no campo petrolífero de Liaohe, existem recursos de hidrocarbonetos, como gás seco e nafta. Usar este método para produzir hidrogênio pode maximizar a utilização de recursos. Além disso, o principal componente do gás natural associado é o metano, que pode ser convertido em hidrogênio por vapor de hidrocarbonetos, com alta pureza de produção e alta eficiência de produção.

Princípio do processo de produção de hidrogênio a partir de gás natural

Os principais processos de processamento do gás natural incluem destilação atmosférica e a vácuo, craqueamento catalítico, reforma catalítica e produção de aromáticos. Ao mesmo tempo, inclui a exploração, recolha, transmissão e purificação de gás natural. Sob certa pressão, alta temperatura e catalisador, os alcanos e o vapor do gás natural reagem quimicamente. O gás de reforma entra no conversor após a troca de calor na caldeira para converter CO em H2 e CO2. Após a troca de calor, condensação e separação do vapor-água, o gás é passado sequencialmente pela torre de adsorção equipada com três adsorventes específicos por meio do controle do programa, e N2, Co, CH4 e CO2 são pressurizados e adsorvidos por adsorção por oscilação de pressão (PSA) para extrair o produto hidrogênio. A análise de despressurização libera impurezas e regenera o adsorvente

Fórmula de reação: CH4 + H2O → CO + 3h2-q CO + H2O → CO2 + H2 + Q

Principais indicadores técnicos. Pressão: 1,0-2,5mpa; Consumo unitário de gás natural: 0,5-0,56 nm3/nm3 de hidrogênio; Consumo de energia: 0,8-1,5/nm3 de hidrogênio; Escala: 1000 Nm3/H ~ 100000 Nm3/h; Pureza: em conformidade com hidrogênio industrial e hidrogênio puro (GB/t7445-1995); Tempo de operação anual: mais de 8.000h.