پلنت HYCO

یکی از روش‌های مرسوم حذف مشکلات ذکر شده استفاده از هیدروژن به منظور اشباع نمودن ترکیبات هیدروکربنی و یا حذف ترکیبات نامطلوب مانند ترکیات گوگردی به صورت H2S با استفاده از پلنت HYCO می‌باشد. علیرغم اینکه استفاده از هیدروژن در حذف ترکیبات گوگردی هزینه بر بوده و فرایند مربوطه معمولاً در دما و فشار بالا (بر اساس ترکیبات برش هیدروکربنی) صورت می‌گردد، استفاده از روش گوگردزدایی با استفاده از هیدروژن (Hydro treatment) یکی از روش‌های متداول در گوگردزدایی در پلنت HYCO به شمار می‌رود.

روش‌های گوناگونی در رابطه با تولید هیدروژن در پلنت HYCO در صنایع وجود دارد که با توجه به شرایط سایت مورد نظر از جمله ظرفیت مورد نیاز و یا وجود منابع آب، طراحی و انتخاب می‌گردد. از جمله روش‌های متداول تولید هیدروژن می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• تولید هیدروژن به روش Steam Reforming
• تولید هیدروژن به روش Dry Reforming
• تولید هیدروژن به روش Electrolyze

در میان روش‌های اشاره در بالا، روش سوم معمولاً در مقیاس کوچکتر استفاده می‌گردد و روش‌های 1 و 2 نیز تقریباً مشابه بوده با این تفاوت که در روش دوم متان با CO2 واکنش داده و منجر به تولید هیدروژن می‌گردد. این روش در مقایسه با روش Steam Reforming کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مشکلات عمده این روش احتمال ایجاد Cock می‌باشد.

با توجه به موارد اشاره شده، اصلی‌ترین فرایند تولید هیدروژن در صنایع استفاده از روش Steam Reforming یا روش Wet می‌باشد. در این فرآیند متان (و یا گاز طبیعی) معمولاً در فشار حدود 20 الی 25 بارگیج و دمای محیط، دریافت و بعد از پیش گرم شدن وارد راکتور هایی جهت حذف ترکیبات گوگردی می‌شود. این راکتورها توسط بخشی از هیدروژن تولید شده در خود واحد هیدروژن و در حضور کاتالیست ترکیبات مرکاپتان را به H2S تبدیل کرده و سپس در ظرف بعدی این ترکیبات جذب شیمایی می‌گردند، این امر به این علت می‌باشد که وجود ترکیبات گوگردی منجر به مسموم شدن کاتالیست‌های Reformer شده و عملکرد آن را مختل خواهد کرد. از آنجایی که واکنش Reforming واکنشی گرماگیر می‌باشد این واکنش در بخش Radiation کوره رخ خواهد داد و دمای خروجی از این بخش حدود 1000 درجه سانتیگراد می‌باشد. با توجه به دمای بسیار بالای این بخش، از یک مبدل جهت Heat Recovery استفاده می‌گردد که این مبدل وظیفه Steam سازی واحد را نیز بر عهده خواهد شد. ذکر این نکته در اینجا حائز اهمیت می‌باشد که بخار تولیدی در این واحد، به عنوان خوارک واحد نیز استفاده خواهد شد. با توجه به اینکه خروجی از Reformer شامل برخی ترکیبات واکنش نداده می‌باشد، پس از خنک شدن، ترکیبات وارد راکتور Shift گردیده تا با توجه به واکنش صورت گرفته، CO و بخار آب واکنش نداده در Reformer، به هیدروژن و CO2 تبدیل گردد. این واکنش گرمازا بوده و یکی از علت‌هایی که دمای ترکیبات قبل از ورود به راکتور Shift کاهش می‌یابد همین گرمازا بودن واکنش مربوطه می‌باشد. بکار بردن واکنش Shift از دو جنبه دارای اهمیت می‌باشد یکی تولید مجدد هیدروژن و دیگری تبدیل CO به CO2 بوده که با توجه به بزرگ‌تر بودن اندازه مولکولی CO2، در ادامه فرایند در صورت استفاده از فرایند PSA منجر به خالص سازی بهتر هیدروژن تولیدی می‌گردد. شکل 1 به طور مختصر نمودار فرایند تولید هیدروژن به روش Steam Reforming به همراه واحد PSA را نشان می‌دهد.

با توجه به شرایط سخت عملیاتی واحد Reformer از نظر دمایی و نیز استفاده از کاتالیست‌های Hitech، شرکت‌های محدودی در دنیا قادر به طراحی، اجرا و راه اندازی اینگونه واحدها می‌باشند. گروه صنعتی هوایار با تکیه بر دانش مهندسی و به روز خود، قادر به طراحی، ساخت و راه اندازی و بهره بردای واحد تولید Steam Reforming از ظرفیت 100 تا 200.000 نرمال متر مکعب در ساعت و در فشار هایی تا حداکثر 300 بارگیج می‌باشد. همچنین این شرکت با تکیه بر توانایی تأمین انواع جاذب‌های مورد نیاز صنایع، قادر به طراحی، ساخت و راه اندازی و بهره برداری از واحد PSA به منظور دست یابی به خلوص‌های بالای هیدروژن تا 999/99% را دارا می‌باشد.