เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติ

ลักษณะเด่นที่สุดของอะเดียแบติกการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจน คือปฏิกิริยาของวัตถุดิบส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วน และขั้นตอนการควบคุมความเร็วได้กลายเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนอย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยเพิ่มกำลังการผลิตของหน่วยการผลิตไฮโดรเจนของก๊าซธรรมชาติอย่างมาก กระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากการแปลงอะเดียแบติกของก๊าซธรรมชาติใช้อากาศราคาถูกเป็นแหล่งออกซิเจน เครื่องปฏิกรณ์ที่ได้รับการออกแบบซึ่งมีตัวจ่ายออกซิเจนสามารถแก้ปัญหาจุดร้อนของตัวเร่งปฏิกิริยาเบดและการกระจายพลังงานที่เหมาะสม ความเสถียรของปฏิกิริยาของวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาได้รับการปรับปรุงอย่างมากเนื่องจากการลดจุดร้อนบนเตียง การผลิตไฮโดรเจนในสถานที่ทำงานขนาดเล็กของการผลิตไฮโดรเจนจากการแปลงอะเดียแบติกของก๊าซธรรมชาติในสถานีเติมไฮโดรเจนสามารถสะท้อนถึงกำลังการผลิตที่แข็งแกร่งได้ดีขึ้น กระบวนการใหม่นี้มีข้อดีของกระบวนการสั้นและหน่วยการทำงานที่เรียบง่าย และสามารถลดต้นทุนการลงทุนและการผลิตไฮโดรเจนของหน่วยผลิตไฮโดรเจนในโรงงานขนาดเล็กได้อย่างมาก
ออกซิเดชันบางส่วนของก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการปฏิรูปไอน้ำแบบดั้งเดิม ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของก๊าซธรรมชาติไปเป็นซินกาสนั้นใช้พลังงานน้อยกว่า และใช้วัสดุทนไฟราคาถูกมากในการซ้อนเครื่องปฏิกรณ์ อย่างไรก็ตาม การเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจนจะเพิ่มการลงทุนที่มีราคาแพงและต้นทุนการผลิตออกซิเจนของหน่วยแยกอากาศ เนื่องจากมีออกซิเจนบริสุทธิ์จำนวนมาก เมมเบรนซึมผ่านเซรามิกอนินทรีย์เซรามิกอุณหภูมิสูงถูกใช้เป็นเครื่องปฏิกรณ์สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาของก๊าซธรรมชาติ และการผลิตออกซิเจนราคาถูกถูกรวมกับปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาของก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจนในเวลาเดียวกัน ผลการประเมินทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับกระบวนการผลิตแบบเดิม การลงทุนต่อหน่วยจะลดลงประมาณ 25-30% และต้นทุนการผลิตจะลดลง 30-50%
การแตกร้าวที่อุณหภูมิสูงของก๊าซธรรมชาติเพื่อผลิตไฮโดรเจน การผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติไพโรไลซิสเป็นการสลายตัวเร่งปฏิกิริยาของก๊าซธรรมชาติให้เป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง กระบวนการนี้ถือเป็นกระบวนการเปลี่ยนผ่านระหว่างเชื้อเพลิงฟอสซิลและพลังงานหมุนเวียน เนื่องจากไม่ก่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ Liaohe Oilfield ดำเนินงานวิจัยมากมายเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำไฮโดรเจนจากการแตกตัวของก๊าซธรรมชาติด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง คาร์บอนที่ผลิตสามารถนำไปใช้ประโยชน์ที่สำคัญเฉพาะเจาะจงและมีโอกาสทางการตลาดในวงกว้าง
การผลิตไฮโดรเจนโดยการปฏิรูปก๊าซธรรมชาติแบบอัตโนมัติ เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการปฏิรูป กระบวนการจะเปลี่ยนความร้อนภายนอกเป็นความร้อนในตัวเอง และการใช้ความร้อนจากปฏิกิริยามีความสมเหตุสมผลมากกว่า หลักการก็คือปฏิกิริยาการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติแบบคายความร้อนและปฏิกิริยาการปฏิรูปไอน้ำของก๊าซธรรมชาติแบบดูดความร้อนที่รุนแรงนั้นถูกรวมเข้าด้วยกันในเครื่องปฏิกรณ์ และระบบปฏิกิริยาเองก็สามารถรับรู้ถึงความร้อนในตัวเองได้ นอกจากนี้ เนื่องจากปฏิกิริยาคายความร้อนที่รุนแรงและปฏิกิริยาดูดความร้อนที่รุนแรงในเครื่องปฏิกรณ์การปฏิรูปความร้อนอัตโนมัติจะดำเนินการทีละขั้นตอน เครื่องปฏิกรณ์ยังคงต้องการท่อสแตนเลสอุณหภูมิสูงเป็นเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งทำให้กระบวนการปฏิกิริยาการปฏิรูปความร้อนอัตโนมัติด้วยก๊าซธรรมชาติมีข้อเสีย การลงทุนต่อหน่วยสูงและกำลังการผลิตต่ำ