giriiş
Doğal gazın hidrojen üretim süreci temel olarak dört süreci içerir: besleme gazı ön arıtımı, doğal gaz buhar dönüşümü, karbon monoksit dönüşümü ve hidrojen saflaştırması.
İlk adım hammadde ön işlemidir. Buradaki ön arıtma esas olarak ham gazın kükürtten arındırılmasını ifade eder. Gerçek proses işleminde, doğal gaz kobalt molibden hidrojenasyon serisi çinko oksit genellikle doğal gazdaki organik kükürdü inorganik kükürte dönüştürmek ve daha sonra çıkarmak için kükürt giderici olarak kullanılır. Burada arıtılan ham doğalgazın akışı büyük olduğundan yüksek basınçlı doğalgaz kaynağı kullanılabilir veya doğalgaz kompresörü seçiminde büyük bir marj dikkate alınabilir.
İkinci adım doğalgazın buhar dönüşümüdür. Reformerde doğal gazdaki alkanları ana bileşenleri karbon monoksit ve hidrojen olan besleme gazına dönüştürmek için nikel katalizörü kullanılır.
Daha sonra karbon monoksit, ana bileşenleri hidrojen ve karbon dioksit olan dönüşüm gazını elde etmek üzere hidrojen ve karbon dioksit üretmek üzere katalizör varlığında su buharı ile reaksiyona girecek şekilde dönüştürülür. Farklı dönüşüm sıcaklığına göre, karbon monoksitin dönüşüm süreci iki türe ayrılabilir: orta sıcaklıkta dönüşüm ve yüksek sıcaklıkta dönüşüm. Yüksek sıcaklık dönüşüm sıcaklığı yaklaşık 360 °C'dir ve orta sıcaklık dönüşüm süreci yaklaşık 320 °C'dir. Teknik karşı önlemlerin geliştirilmesiyle, karbon monoksit yüksek sıcaklık dönüşümünün ve düşük sıcaklık dönüşümünün iki aşamalı işlem ayarı benimsenmiştir. Son yıllarda kaynak tüketiminden daha fazla tasarruf sağlayabilir. Ancak dönüşüm gazındaki karbon monoksit içeriğinin yüksek olmaması durumunda yalnızca orta sıcaklıkta dönüşüm benimsenebilir.
Son adım hidrojeni saflaştırmaktır. Artık en yaygın kullanılan hidrojen arıtma sistemi, PSA saflaştırma ve ayırma sistemi olarak da bilinen PAS sistemidir. Bu sistem düşük enerji tüketimine, basit prosese ve yüksek saflıkta hidrojen üretimine sahiptir. En yüksek seviyede hidrojenin saflığı %99,99'a ulaşabilir.
Ana proses ekipmanı
| G/G | Ekipman adı | Ana özellikler | Ana malzemeler | Birim ağırlık ton | Adet | Notlar |
| Ⅰ | Doğalgaz buhar dönüşüm bölümü | |||||
| 1 | Reformer fırın | 1 takım | ||||
| Termal yük | Radyasyon bölümü: 0,6mW | |||||
| Konveksiyon bölümü: 0,4 mw | ||||||
| Brülör | Isı yükü: 1,5mw/set | bileşik malzeme | 1 | |||
| Yüksek sıcaklık reformer tüpü | HP-Nb | |||||
| Üst at kuyruğu | 304SS | 1 takım | ||||
| Alt pigtail | Incoloy | 1 takım | ||||
| Konveksiyon bölümü ısı eşanjörü | ||||||
| Karışık hammaddelerin ön ısıtılması | 304SS | 1 grup | ||||
| Besleme gazı ön ısıtması | 15CrMo | 1 grup | ||||
| Baca gazı atık kazanı | 15CrMo | 1 grup | ||||
| manifold | Incoloy | 1 grup | ||||
| 2 | baca | DN300H=7000 | 20# | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 300 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: ortam basıncı | ||||||
| 3 | Kükürt giderme kulesi | Φ400 H=2000 | 15CrMo | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 400 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| 4 | Dönüşüm gaz atık kazanı | Φ200/Φ400 H=3000 | 15CrMo | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 900°C / 300°C | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| Isı yükü: 0,3 mw | ||||||
| Sıcak taraf: yüksek sıcaklıkta dönüşüm gazı | ||||||
| Soğuk taraf: kazan suyu | ||||||
| 5 | Kazan besleme pompası | S=1m3/H | 1Cr13 | 2 | 1+1 | |
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Giriş basıncı: 0.01Mpa | ||||||
| Çıkış basıncı: 3.0MPa | ||||||
| Patlamaya dayanıklı motor: 5,5kw | ||||||
| 6 | Kazan besleme suyu ön ısıtıcısı | S=0.15MW | 304SS/20R | 1 | Firkete | |
| Tasarım sıcaklığı: 300 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| Sıcak taraf: dönüşüm gazı | ||||||
| Soğuk taraf: tuzdan arındırılmış su | ||||||
| 7 | Gazlı su soğutucusunun yeniden düzenlenmesi | S=0.15MW | 304SS/20R | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 180 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| Sıcak taraf: dönüşüm gazı | ||||||
| Soğuk taraf: dolaşan soğutma suyu | ||||||
| 8 | Gaz su ayırıcısının yeniden düzenlenmesi | Φ300 H=1300 | 16MnR | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| Buğu çözücü: 304SS | ||||||
| 9 | Dozaj sistemi | fosfat | Q235 | 1 takım | ||
| Deoksidatör | ||||||
| 10 | Tuzdan arındırma tankı | Φ1200 H=1200 | Q235 | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: ortam basıncı | ||||||
| 11 | Doğal gaz kompresörü | Egzoz hacmi: 220m3/ H | ||||
| Emme basıncı: 0,02mpag | ||||||
| Egzoz basıncı: 1,7 mpag | ||||||
| Yağsız yağlama | ||||||
| Patlamaya dayanıklı motor | ||||||
| Motor gücü: 30KW | ||||||
| 12 | Doğal gaz tampon tankı | Φ300 H=1000 | 16MnR | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 0.6MPa | ||||||
| Ⅱ | PSA kısmı | |||||
| 1 | Adsorpsiyon kulesi | DN700 H=4000 | 16MnR | 5 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 2.0MPa | ||||||
| 2 | Desorpsiyon gazı tampon tankı | DN2200H=10000 | 20R | 1 | ||
| Tasarım sıcaklığı: 80 OC | ||||||
| Tasarım basıncı: 0,2MPa |
