Введение
Процесс производства водорода из природного газа в основном включает в себя четыре процесса: предварительную обработку сырьевого газа, паровую конверсию природного газа, конверсию монооксида углерода и очистку водорода.
Первым этапом является предварительная обработка сырья. Под предварительной обработкой здесь главным образом понимается десульфурация сырого газа. В ходе фактической технологической операции оксид цинка серии гидрогенизации кобальта и молибдена природного газа обычно используется в качестве десульфуратора для преобразования органической серы в природном газе в неорганическую серу и последующего ее удаления. Поток сырого природного газа, обрабатываемого здесь, велик, поэтому при выборе компрессора природного газа можно использовать источник природного газа с высоким давлением или учитывать большой запас.
Второй этап – паровая конверсия природного газа. Никелевый катализатор используется в установке риформинга для преобразования алканов природного газа в сырьевой газ, основными компонентами которого являются окись углерода и водород.
Затем монооксид углерода преобразуют в реакцию с водяным паром в присутствии катализатора с образованием водорода и диоксида углерода с получением конверсионного газа, основными компонентами которого являются водород и диоксид углерода. В зависимости от температуры конверсии процесс конверсии окиси углерода можно разделить на два типа: конверсию при средней температуре и конверсию при высокой температуре. Температура высокотемпературной конверсии составляет около 360 ℃, а среднетемпературная конверсия составляет около 320 ℃. С разработкой технических мер противодействия в последние годы, что может еще больше сэкономить потребление ресурсов. Однако в случае, когда содержание монооксида углерода в конверсионном газе невелико, может быть принята только конверсия при средней температуре.
Последний шаг – очистка водорода. В настоящее время наиболее часто используемой системой очистки водорода является система PAS, также известная как система очистки и разделения PSA. Эта система имеет низкое энергопотребление, простой процесс и высокую чистоту производства водорода. В максимальном случае чистота водорода может достигать 99,99%.
Основное технологическое оборудование
Серийный номер | Название оборудования | Основные характеристики | Основные материалы | Вес единицы тонны | КОЛ-ВО | Примечания |
Ⅰ | Участок паровой конверсии природного газа | |||||
1 | Реформаторная печь | 1 комплект | ||||
Тепловая нагрузка | Секция излучения: 0,6 мВт | |||||
Конвекционная секция: 0,4 МВт | ||||||
Горелка | Тепловая нагрузка: 1,5 МВт/комплект | составной материал | 1 | |||
Высокотемпературная трубка реформинга | HP-Nb | |||||
Верхняя косичка | 304СС | 1 комплект | ||||
Нижняя косичка | Инколой | 1 комплект | ||||
Теплообменник конвекционной секции | ||||||
Предварительный нагрев смешанного сырья | 304СС | 1 группа | ||||
Предварительный подогрев сырьевого газа | 15КрМо | 1 группа | ||||
Котёл-утилизатор дымовых газов | 15КрМо | 1 группа | ||||
Многообразие | Инколой | 1 группа | ||||
2 | камин | Ду300 В=7000 | 20# | 1 | ||
Расчетная температура: 300 ℃ | ||||||
Расчетное давление: давление окружающей среды | ||||||
3 | Башня десульфурации | Φ400 ч=2000 | 15КрМо | 1 | ||
Расчетная температура: 400 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
4 | Конверсионный газовый котел-утилизатор | Φ200/Φ400 H=3000 | 15КрМо | 1 | ||
Расчетная температура: 900 ℃/300 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
Тепловая нагрузка: 0,3 МВт | ||||||
Горячая сторона: высокотемпературный конверсионный газ | ||||||
Холодная сторона: котловая вода | ||||||
5 | Питательный насос котла | Q=1м3/час | 1Кр13 | 2 | 1+1 | |
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Давление на входе: 0,01 МПа | ||||||
Давление на выходе: 3,0 МПа | ||||||
Взрывозащищенный двигатель: 5,5 кВт | ||||||
6 | Подогреватель питательной воды котла | Q=0,15 МВт | 304СС/20Р | 1 | Заколка для волос | |
Расчетная температура: 300 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
Горячая сторона: конверсионный газ | ||||||
Холодная сторона: обессоленная вода | ||||||
7 | Риформинговый газовый водяной охладитель | Q=0,15 МВт | 304СС/20Р | 1 | ||
Расчетная температура: 180 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
Горячая сторона: конверсионный газ | ||||||
Холодная сторона: циркулирующая охлаждающая вода | ||||||
8 | Сепаратор газа-воды риформинга | Φ300 В=1300 | 16МнР | 1 | ||
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
Демистер: 304SS | ||||||
9 | Система дозирования | фосфат | Q235 | 1 комплект | ||
Раскислитель | ||||||
10 | Опреснительный резервуар | Φ1200 В=1200 | Q235 | 1 | ||
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Расчетное давление: давление окружающей среды | ||||||
11 | Компрессор природного газа | Объем выхлопа: 220м3/ ч | ||||
Давление всасывания: 0,02 МПа | ||||||
Давление выхлопных газов: 1,7 миль на галлон | ||||||
Безмасляная смазка | ||||||
Взрывозащищенный двигатель | ||||||
Мощность двигателя: 30 кВт | ||||||
12 | Буферный резервуар природного газа | Φ300 H=1000 | 16МнР | 1 | ||
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 0,6 МПа | ||||||
Ⅱ | часть СРП | |||||
1 | Адсорбционная башня | Ду700 В=4000 | 16МнР | 5 | ||
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 2,0 МПа | ||||||
2 | Буферный резервуар десорбционного газа | Ду2200 Н=10000 | 20р | 1 | ||
Расчетная температура: 80 ℃ | ||||||
Расчетное давление: 0,2 МПа |