Úvod
Proces výroby vodíka zemného plynu zahŕňa najmä štyri procesy: predúpravu privádzaného plynu, konverziu pary zemného plynu, konverziu oxidu uhoľnatého a čistenie vodíka.
Prvým krokom je predúprava suroviny. Predúprava sa tu týka hlavne odsírenia surového plynu. V skutočnej prevádzke procesu sa ako odsírovací prostriedok všeobecne používa kobalt molybdénový oxid zinočnatý zo zemného plynu na premenu organickej síry v zemnom plyne na anorganickú síru a jej následné odstránenie. Prietok surového zemného plynu, ktorý je tu upravovaný, je veľký, preto je možné použiť zdroj zemného plynu s vysokým tlakom alebo počítať s veľkou rezervou pri výbere kompresora zemného plynu.
Druhým krokom je parná premena zemného plynu. Niklový katalyzátor sa používa v reformátore na premenu alkánov v zemnom plyne na prívodný plyn s hlavnými zložkami oxidu uhoľnatého a vodíka.
Potom sa oxid uhoľnatý premení na reakciu s vodnou parou v prítomnosti katalyzátora za vzniku vodíka a oxidu uhličitého, čím sa získa konverzný plyn, ktorého hlavnými zložkami sú vodík a oxid uhličitý. Podľa rozdielnej teploty konverzie možno proces konverzie oxidu uhoľnatého rozdeliť na dva typy: konverzia pri strednej teplote a konverzia pri vysokej teplote. Teplota konverzie pri vysokej teplote je asi 360 ℃ a proces konverzie pri strednej teplote je asi 320 ℃. S vývojom technických protiopatrení sa v r. v posledných rokoch, čo môže ešte viac ušetriť spotrebu zdrojov. Avšak v prípade, že obsah oxidu uhoľnatého v konverznom plyne nie je vysoký, môže sa použiť len stredná teplotná konverzia.
Posledným krokom je čistenie vodíka. Teraz najbežnejšie používaným systémom na čistenie vodíka je systém PAS, známy tiež ako systém čistenia a separácie PSA. Tento systém má nízku spotrebu energie, jednoduchý proces a vysokú čistotu výroby vodíka. Najvyššia čistota vodíka môže dosiahnuť 99,99%.
Hlavné technologické vybavenie
| S/N | Názov zariadenia | Hlavné špecifikácie | Hlavné materiály | Jednotková hmotnosť tona | MNOŽSTVO | Poznámky |
| Ⅰ | Sekcia konverzie pary zemného plynu | |||||
| 1 | Reformátorská pec | 1 sada | ||||
| Tepelné zaťaženie | Sekcia žiarenia: 0,6mW | |||||
| Konvekčná časť: 0,4 mw | ||||||
| Horák | Tepelná záťaž: 1,5 mw/súprava | zložený materiál | 1 | |||
| Vysokoteplotná reformovacia trubica | HP-Nb | |||||
| Horný pigtail | 304SS | 1 sada | ||||
| Spodný pigtail | Incoloy | 1 sada | ||||
| Výmenník tepla s konvekčnou sekciou | ||||||
| Predhrievanie zmiešaných surovín | 304SS | 1 skupina | ||||
| Predhrievanie prívodného plynu | 15CrMo | 1 skupina | ||||
| Spalinový odpadový kotol | 15CrMo | 1 skupina | ||||
| Rozdeľovač | Incoloy | 1 skupina | ||||
| 2 | komín | DN300 H=7000 | 20# | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: okolitý tlak | ||||||
| 3 | Odsírovacia veža | Φ400 H＝2000 | 15CrMo | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 400 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| 4 | Konverzný plynový kotol na odpad | Φ200/Φ400 H＝3000 | 15CrMo | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 900 ℃ / 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Tepelná záťaž: 0,3 mw | ||||||
| Horúca strana: vysokoteplotný konverzný plyn | ||||||
| Studená strana: voda z kotla | ||||||
| 5 | Napájacie čerpadlo kotla | Q = 1 m3/h | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Vstupný tlak: 0,01 MPa | ||||||
| Výstupný tlak: 3,0 MPa | ||||||
| Motor odolný proti výbuchu: 5,5 kW | ||||||
| 6 | Predhrievač napájacej vody kotla | Q = 0,15 MW | 304SS/20R | 1 | Vlásenka | |
| Konštrukčná teplota: 300 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Horúca strana: konverzný plyn | ||||||
| Studená strana: odsolená voda | ||||||
| 7 | Reformný plynový chladič vody | Q = 0,15 MW | 304SS/20R | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 180 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Horúca strana: konverzný plyn | ||||||
| Studená strana: cirkulujúca chladiaca voda | ||||||
| 8 | Reformný plynový odlučovač vody | Φ300 H＝1300 | 16MnR | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| Odhmlievač: 304SS | ||||||
| 9 | Dávkovací systém | fosfát | Q235 | 1 sada | ||
| Deoxidátor | ||||||
| 10 | Odsoľovacia nádrž | Φ1200 H＝1200 | Q235 | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: okolitý tlak | ||||||
| 11 | Kompresor na zemný plyn | Objem výfuku: 220m3/ h | ||||
| Sací tlak: 0,02 mpag | ||||||
| Výfukový tlak: 1,7 mpag | ||||||
| Bezolejové mazanie | ||||||
| Motor odolný proti výbuchu | ||||||
| Výkon motora: 30 kW | ||||||
| 12 | Vyrovnávacia nádrž zemného plynu | Φ300 H＝1000 | 16MnR | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Konštrukčný tlak: 0,6MPa | ||||||
| Ⅱ | PSA časť | |||||
| 1 | Adsorpčná veža | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 2,0MPa | ||||||
| 2 | Vyrovnávacia nádrž desorpčného plynu | DN2200 H=10000 | 20R | 1 | ||
| Konštrukčná teplota: 80 ℃ | ||||||
| Návrhový tlak: 0,2MPa |
