MnS+CO2
- Funcionamiento: automático, controlado por PLC
- Utilidades: Para la producción de 1.000 Nm³/h H2a partir de gas natural se requieren los siguientes Servicios Públicos:
- 380-420 Nm³/h gas natural
- 900 kg/h agua de alimentación de caldera
- Potencia eléctrica de 28kW.
- 38 m³/h agua de refrigeración *
- *puede sustituirse por refrigeración por aire
- Subproducto: exportar vapor, si es necesario
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La producción de hidrógeno a partir de gas natural consiste en realizar la reacción química del gas natural presurizado y desulfurado y el vapor en un reformador especial que se llena con catalizador y generar el gas de reformado con H₂, CO₂ y CO, convertir el CO de los gases de reformado en CO₂ y luego extraerlo. H₂ calificado a partir de los gases de reformado mediante adsorción por cambio de presión (PSA).
El diseño de la planta de producción de hidrógeno y la selección de equipos son el resultado de extensos estudios de ingeniería de TCWY y evaluaciones de proveedores, optimizando especialmente lo siguiente:
1. Seguridad y facilidad de operación
2. Fiabilidad
3. Entrega breve del equipo
4. Trabajo de campo mínimo
5. Capital competitivo y costos operativos
(1) Desulfuración del gas natural
A una determinada temperatura y presión, con el gas de alimentación mediante la oxidación de manganeso y adsorbente de óxido de zinc, el azufre total en el gas de alimentación estará por debajo de 0,2 ppm para cumplir con los requisitos de los catalizadores para el reformado con vapor.
La reacción principal es:
| COS+MnO |
| MnS+H2oh |
| H2S+ZnO |
(2) Reformado con vapor de gas natural
El proceso de reformado con vapor utiliza vapor de agua como oxidante y, mediante el catalizador de níquel, los hidrocarburos se reformarán para convertirse en el gas crudo para producir gas hidrógeno. Este proceso es un proceso endotérmico que exige el suministro de calor desde la sección de radiación del horno.
La principal reacción en presencia de catalizadores de níquel es la siguiente:
| CnHm+nH2O = nCO+(n+m/2)H2 |
| CO+H2O = CO2+H2 △H°298= – 41KJ/mol |
| CO+3H2 =CH4+H2O△H°298= – 206KJ/mol |
(3) Purificación de PSA
Como proceso de unidad química, la tecnología de separación de gases PSA se ha desarrollado rápidamente hasta convertirse en una disciplina independiente y se aplica cada vez más ampliamente en los campos de la petroquímica, química, metalurgia, electrónica, defensa nacional, medicina, industria ligera, agricultura y protección del medio ambiente. industrias, etc. En la actualidad, PSA se ha convertido en el principal proceso de H2separación que se ha utilizado con éxito para la purificación y separación de dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrógeno, oxígeno, metano y otros gases industriales.
El estudio encuentra que algunos materiales sólidos con buena estructura porosa pueden absorber las moléculas del fluido, y dicho material absorbente se llama absorbente. Cuando las moléculas del fluido entran en contacto con adsorbentes sólidos, la adsorción ocurre inmediatamente. La adsorción da como resultado una concentración diferente de las moléculas absorbidas en el fluido y en la superficie absorbente. Y las moléculas adsorbidas por el absorbente se enriquecerán en su superficie. Como es habitual, diferentes moléculas mostrarán diferentes características cuando sean absorbidas por los adsorbentes. Además, las condiciones externas, como la temperatura y la concentración (presión) del fluido, afectarán directamente a esto. Por tanto, sólo por este tipo de características diferentes, mediante cambio de temperatura o presión, podemos conseguir la separación y purificación de la mezcla.
Para esta instalación, se introducen diversos adsorbentes en el lecho de adsorción. Cuando el gas de reformado (mezcla de gases) fluye hacia la columna de adsorción (lecho de adsorción) bajo una cierta presión, debido a las diferentes características de adsorción del H2, CO, CH2, CO2, etc. el CO, CH2y CO2son absorbidos por los adsorbentes, mientras que H2fluirá desde la parte superior del lecho para obtener hidrógeno del producto calificado.
