MnS+CO2
- Operação: automática, controlada por PLC
- Utilidades: Para produção de 1.000 Nm³/h H2a partir do gás natural são necessárias as seguintes Utilidades:
- 380-420 Nm³/h de gás natural
- 900 kg/h de água de alimentação da caldeira
- Energia elétrica de 28 kW
- 38 m³/h de água de resfriamento*
- *pode ser substituído por refrigeração a ar
- Subproduto: exportação de vapor, se necessário
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A produção de hidrogênio a partir do gás natural consiste em realizar a reação química do gás natural pressurizado e dessulfurizado e do vapor em um reformador especial preenchido com catalisador e gerar o gás de reforma com H₂, CO₂ e CO, converter o CO nos gases de reforma em CO₂ e depois extrair H₂ qualificado dos gases de reforma por adsorção por oscilação de pressão (PSA).
O projeto da planta de produção de hidrogênio e a seleção de equipamentos resultam de extensos estudos de engenharia da TCWY e avaliações de fornecedores, otimizando especialmente o seguinte:
1. Segurança e facilidade de operação
2. Confiabilidade
3. Entrega curta do equipamento
4. Trabalho de campo mínimo
5. Capital competitivo e custos operacionais
(1) Dessulfurização de Gás Natural
A uma certa temperatura e pressão, com o gás de alimentação através da oxidação do adsorvente de manganês e óxido de zinco, o enxofre total no gás de alimentação ficará abaixo de 0,2 ppm para atender aos requisitos dos catalisadores para reforma a vapor.
A principal reação é:
| COS+MnO |
| MnS+H2Ó |
| H2S+ZnO |
(2) Reforma do Vapor NG
O processo de reforma a vapor utiliza vapor de água como oxidante e, pelo catalisador de níquel, os hidrocarbonetos serão reformados para se tornarem o gás bruto para a produção de gás hidrogênio. Este processo é um processo endotérmico que exige o fornecimento de calor da seção de radiação do forno.
A principal reação na presença de catalisadores de níquel é a seguinte:
| CnHm+nH2O = nCO+(n+m/2)H2 |
| CO+H2O =CO2+H2 △H°298= – 41KJ/mol |
| CO+3H2 = CH4+H2O △H°298= – 206KJ/mol |
(3) Purificação PSA
Como processo de unidade química, a tecnologia de separação de gases PSA tem se desenvolvido rapidamente em uma disciplina independente e cada vez mais aplicada nos campos da petroquímica, química, metalurgia, eletrônica, defesa nacional, medicina, indústria leve, agricultura e proteção ambiental. indústrias, etc. Atualmente, o PSA se tornou o principal processo de H2separação que tem sido usada com sucesso para purificação e separação de dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrogênio, oxigênio, metano e outros gases industriais.
O estudo constata que alguns materiais sólidos com boa estrutura porosa podem absorver as moléculas do fluido, e esse material absorvente é chamado de absorvente. Quando as moléculas do fluido entram em contato com os adsorventes sólidos, a adsorção ocorre imediatamente. A adsorção resulta na concentração diferente das moléculas absorvidas no fluido e na superfície absorvente. E as moléculas adsorvidas pelo absorvente serão enriquecidas em sua superfície. Como de costume, diferentes moléculas apresentarão características diferentes quando absorvidas pelos adsorventes. Além disso, as condições externas, como temperatura e concentração do fluido (pressão), afetarão isso diretamente. Portanto, apenas devido a este tipo de características diferentes, pela mudança de temperatura ou pressão, podemos conseguir a separação e purificação da mistura.
Para esta planta, vários adsorventes são colocados no leito de adsorção. Quando o gás de reforma (mistura de gases) flui para a coluna de adsorção (leito de adsorção) sob uma certa pressão, devido às diferentes características de adsorção do H2, CO, CH2, CO2, etc. o CO, CH2e CO2são adsorvidos pelos adsorventes, enquanto H2fluirá do topo do leito para obter hidrogênio de produto qualificado.
