Sản xuất hydro: Cải cách khí tự nhiên

Cải cách khí đốt tự nhiên là một quy trình sản xuất tiên tiến và hoàn thiện, được xây dựng dựa trên cơ sở hạ tầng phân phối đường ống khí đốt tự nhiên hiện có. Đây là một con đường công nghệ quan trọng cho ngắn hạnsản xuất hydro.

Nó hoạt động như thế nào?

Cải cách khí đốt tự nhiên, còn được gọi là cải cách khí metan (SMR), là một phương pháp được sử dụng rộng rãi để sản xuất hydro. Nó liên quan đến phản ứng của khí tự nhiên (chủ yếu là metan) với hơi nước dưới áp suất cao và có chất xúc tác, thường là gốc niken, để tạo ra hỗn hợp hydro, carbon monoxide và carbon dioxide. Quá trình này bao gồm hai bước chính:

Cải cách hơi nước-Methane(SMR): Phản ứng ban đầu trong đó khí metan phản ứng với hơi nước để tạo ra hydro và cacbon monoxit. Đây là một quá trình thu nhiệt, nghĩa là nó đòi hỏi nhiệt lượng đầu vào.

CH4 + H2O (+ nhiệt) → CO + 3H2

Phản ứng chuyển dịch nước-khí (WGS): Carbon monoxide được tạo ra trong SMR phản ứng với nhiều hơi nước hơn để tạo thành carbon dioxide và hydro bổ sung. Đây là phản ứng tỏa nhiệt, tỏa nhiệt.

CO + H2O → CO2 + H2 (+ lượng nhiệt nhỏ)

Sau những phản ứng này, hỗn hợp khí thu được, được gọi là khí tổng hợp hoặc khí tổng hợp, được xử lý để loại bỏ carbon dioxide và các tạp chất khác. Việc tinh chế hydro thường đạt được thông quahấp phụ dao động áp suất(PSA), tách hydro khỏi các khí khác dựa trên sự khác biệt về đặc tính hấp phụ khi thay đổi áp suất.

Tại sao Cống nướcQuá trình này?

Hiệu quả về chi phí: Khí tự nhiên dồi dào và tương đối rẻ tiền, khiến SMR trở thành một trong những phương pháp tiết kiệm chi phí nhất để sản xuất hydro.

Cơ sở hạ tầng: Mạng lưới đường ống khí đốt tự nhiên hiện có cung cấp nguồn cung cấp nguyên liệu sẵn sàng, giảm nhu cầu về cơ sở hạ tầng mới.

Sự trưởng thành:công nghệ SMRđược thiết lập tốt và đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ trong sản xuất hydro và khí tổng hợp cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau.

Khả năng mở rộng: Các nhà máy SMR có thể được mở rộng quy mô để sản xuất hydro với số lượng phù hợp cho cả ứng dụng quy mô nhỏ và quy mô lớn.