Будучи одним из наиболее многообещающих экологически чистых энергоносителей XXI века, водород ускоряет глобальный энергетический переход. Среди различных технологий производства водорода паровая конверсия метана (SMR) доминирует в промышленном производстве водорода благодаря своей зрелости, экономической целесообразности и масштабируемости. Мировое производство водорода достигает примерно 97 миллионов тонн в год, причем более 70% из них получается из ископаемых источников – и SMR является бесспорной рабочей лошадкой в этом секторе.
Опираясь на десятилетия глобального промышленного опыта, компания GeneralFlame разработала высокоэффективный, стабильный и надежный технологический комплекс SMR. Используя природный газ и деминерализованную воду в качестве сырья, система производит промышленный водород высокой-чистоты, одновременно обеспечивая максимальную рекуперацию отходящего тепла и генерируя пар в качестве побочного продукта.
I. Ход процесса
Процесс GeneralFlame SMR состоит из четырех основных этапов:
1. Предварительная обработка сырья (обессеривание + предварительный нагрев)
Сырье природного газа сначала поступает в установку предварительной обработки, где осуществляется глубокая десульфурация с использованием катализаторов CoMo/ZnO для эффективного удаления соединений серы – каталитических ядов, которые в противном случае дезактивировали бы катализатор риформинга. Обессеренный сырьевой газ затем предварительно нагревается до необходимой температуры реакции.
2. Установка парового риформинга (основная реакция производства водорода)
Предварительно нагретый природный газ вступает в реакцию с паром на катализаторе на основе Ni- при высоких температурах 700–1000 градусов. Первичная реакция: CH₄ + H₂O ⇌ CO + 3H₂. В промышленной практике эта сильно эндотермическая реакция обычно проводится при температуре 800–900 градусов и давлении 1,5–3,0 МПа.
3. Блок преобразования конверсии CO (повышение выхода водорода).
Риформинговый газ содержит окись углерода (CO), которая далее реагирует с водяным паром посредством реакции водной-газовой конверсии (WGS) с образованием дополнительных CO₂ и H2: CO + H₂O → CO₂ + H₂. Этот шаг значительно увеличивает выход водорода, одновременно снижая концентрацию CO до уровня ниже 1%.
4. Установка очистки продукта (водородная очистка)
Смещенный смешанный газ поступает в установку адсорбции при переменном давлении (PSA) для разделения и очистки. Установка PSA избирательно адсорбирует примесные газы и выделяет водород высокой-чистоты, обеспечивая чистоту продукта 99,9%. Процесс очистки не предполагает потребления химикатов, отличается гибкостью эксплуатации и высокой степенью автоматизации.
II. Основные функции
✅ Проверенная технология, проверенная во всем мире
SMR является наиболее развитой технологией производства водорода в мировом промышленном применении, на которую приходится 95% рынка промышленного водорода. Процесс GeneralFlame SMR основан на многолетнем инженерном опыте и обеспечивает стабильную и надежную работу установки.
✅ Высокая эффективность, контролируемое энергопотребление
GeneralFlame SMR process achieves total system efficiency of >75%, что входит в число лучших в отрасли. Благодаря глубокой рекуперации отходящего тепла эффективность использования энергии еще больше повышается за счет контролируемого потребления.
✅ Хорошо-определенная каталитическая система
- Катализатор риформинга: на основе Ni- – высокая активность, отличная селективность, значительное экономическое преимущество.
- Катализатор десульфурации: CoMo/ZnO – высокая эффективность десульфурации, длительный срок службы
✅ Стабильное рабочее давление, широкая применимость
Рабочее давление 1,5–3,0 МПа позволяет адаптировать систему к широкому спектру последующих применений, включая химические заводы и водородные заправочные станции.
III. Типичные применения
Процесс GeneralFlame SMR широко применим для:
- Гидроочистка нефтеперерабатывающих заводов: поставка водорода высокой-чистоты для нефтепереработки.
- Производство аммиака и метанола: удовлетворение спроса на водород в химическом сырье
- Центральное снабжение водородом промышленных парков: обеспечение регионального распределения водорода
- Водородные заправочные станции: поддержка экосистемы автомобилей на топливных элементах
IV. Заключение
Технология производства водорода SMR компании GeneralFlame представляет собой надежное, экономичное и масштабируемое решение по производству водорода для промышленных пользователей, основанное на отработанных технических решениях, эффективном использовании энергии, четко-определенных каталитических системах и стабильном рабочем давлении. Поскольку водородная промышленность продолжает быстро расширяться, компания GeneralFlame по-прежнему стремится создавать ценность для клиентов и поддерживать глобальный переход к низко-углеродной технологии.
