وحدة إنتاج الهيدروجين في مصنع H2

من المشاكل التي تواجهها صناعات النفط والغاز والبتروكيماويات وجود المركبات الهيدروكربونية غير المشبعة وكذلك المركبات السامة والضارة، سواءً من أجل الامتثال للعملية أو من أجل البيئة. على سبيل المثال، في صناعة النفط، يعد وجود مركبات البنزين في قطع البنزين، على الرغم من أن لها رقم أوكتان مرتفع، أحد العوامل التي تؤثر على صحة الإنسان والبيئة، أو أن وجود المركبات غير المشبعة في قطع الزيوت تشكل مشكلة، حيث تتسبب في عدم استقرار القطع النفطية وتقليل جودة المنتج. كمثال آخر، يعد وجود مركبات الكبريت في العديد من الصناعات، إلى جانب فرضها تكلفة عالية لاستخدام المواد المناسبة، سببًا في تعطل أداء العديد من العمليات التحفيزية.

 

 

 

 

 

 

 

 

پلنت HYCO

یکی از معضلات صنایع نفت، گاز و پتروشمی، وجود ترکیبات هیدروکربنی غیر اشباع و نیز ترکیبات سمی و مضرر هم به جهت تطابق با فرایند و هم به جهت زیست محیطی می‌باشد. 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.

من المشاكل التي تواجهها صناعات النفط والغاز والبتروكيماويات وجود المركبات الهيدروكربونية غير المشبعة وكذلك المركبات السامة والضارة، سواءً من أجل الامتثال للعملية أو من أجل البيئة. على سبيل المثال، في صناعة النفط، يعد وجود مركبات البنزين في قطع البنزين، على الرغم من أن لها رقم أوكتان مرتفع، أحد العوامل التي تؤثر على صحة الإنسان والبيئة، أو أن وجود المركبات غير المشبعة في قطع الزيوت تشكل مشكلة، حيث تتسبب في عدم استقرار القطع النفطية وتقليل جودة المنتج. كمثال آخر، يعد وجود مركبات الكبريت في العديد من الصناعات، إلى جانب فرضها تكلفة عالية لاستخدام المواد المناسبة، سببًا في تعطل أداء العديد من العمليات التحفيزية.

إحدى الطرق التقليدية للتخلص من المشكلات المذكورة هي استخدام الهيدروجين من أجل تشبع المركبات الهيدروكربونية أو لإزالة المركبات غير المرغوب فيها مثل أكاسيد الكبريت على شكل H2S. على الرغم من أن استخدام الهيدروجين في إزالة مركبات الكبريت يكون مكلفًا، وعادةً ما يتم تنفيذ العملية ذات الصلة في درجات حرارة وضغط عالٍ (اعتمادًا على مركبات قطع الهيدروكربونات)، فإن استخدام طريقة إزالة الكبريت باستخدام الهيدروجين (المعالجة الهيدروجينية) هو إحدى الطرق الشائعة في إزالة الكبريت.

توجد طرق متنوعة لإنتاج الهيدروجين في الصناعات، يتم تصميمها واختيارها وفقًا لظروف الموقع المطلوب، بما في ذلك السعة المطلوبة أو وجود الموارد المائية. من بين الطرق الشائعة لإنتاج الهيدروجين، يمكن ذكر ما يلي:

  1. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة الإصلاح بالبخار (Steam Reforming)
  2. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة الإصلاح الجاف (Dry Reforming)
  3. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة التحليل الكهربائي (Electrolyze)

من بين الطرق المذكورة أعلاه، تُستخدم الطريقة الثالثة عادةً على نطاق صغير، بينما تشبه الطريقتان الأولى والثانية بعضها البعض، مع الاختلاف في أن الطريقة الثانية تتفاعل فيها الميثان مع CO2 مما يؤدي إلى إنتاج الهيدروجين. وتُستخدم هذه الطريقة بشكل أقل مقارنة بطريقة الإصلاح بالبخار. إحدى المشكلات الرئيسية لهذه الطريقة هي إمكانية تشكيل القطران.

بالنظر إلى الحالات المذكورة، فإن العملية الرئيسية لإنتاج الهيدروجين في الصناعات هي باستخدام طريقة الإصلاح بالبخار أو الطريقة الرطبة. في هذه العملية، عادةً ما يتم استقبال الميثان (أو الغاز الطبيعي) عند ضغط يتراوح من 20 إلى 25 بار ودرجة حرارة محيطية، وبعد تسخينه، يدخل إلى المفاعلات لإزالة مركبات الكبريت. تقوم هذه المفاعلات بتحويل مركبات الميركابتان إلى H2S بواسطة جزء من الهيدروجين المنتج في وحدة الهيدروجين نفسها وفي وجود محفز، ثم يتم امتصاص هذه المركبات كيميائيًا في الوعاء التالي، وذلك لأن وجود مركبات الكبريت يؤدي إلى تسميم المحفزات في المفاعل ويؤثر على أدائه. تفاعل الإصلاح هو تفاعل ماص للحرارة. يحدث هذا التفاعل في الجزء الإشعاعي للفرن، حيث تبلغ درجة حرارة الخروج من هذا الجزء حوالي 1000 درجة مئوية. بسبب درجة الحرارة العالية جدًا لهذا الجزء، يتم استخدام محول استرجاع الحرارة، الذي سيكون مسؤولًا أيضًا عن تبخير الوحدة. من المهم هنا أن نذكر أن البخار المنتج في هذه الوحدة سيتم استخدامه أيضًا كمدخل للوحدة. نظرًا لأن المخرج من المفاعل يحتوي على بعض المركبات غير المتفاعلة، بعد التبريد، تدخل المركبات إلى مفاعل التحويل لتحويل CO والبخار المتبقي غير المتفاعل في المفاعل إلى هيدروجين وCO2 وفقًا للتفاعل. هذا التفاعل طارد للحرارة، ومن الأسباب التي تجعل درجة حرارة المركبات تنخفض قبل دخولها إلى مفاعل التحويل هي الطبيعة الطاردة للحرارة للتفاعل. استخدام تفاعل التحويل مهم من ناحيتين، الأولى هي إعادة إنتاج الهيدروجين، والثانية هي تحويل CO إلى CO2، مما يساعد في استمرار عملية التنقية باستخدام عملية PSA للحصول على هيدروجين نقي بشكل أفضل.

نظرًا للظروف التشغيلية القاسية لوحدة المفاعل من حيث درجة الحرارة واستخدام المحفزات عالية التقنية، فإن عددًا محدودًا من الشركات في العالم هي التي قادرة على تصميم وتنفيذ وتشغيل مثل هذه الوحدات. استنادًا إلى معرفتها الهندسية المتطورة، فإن مجموعة حواري الصناعية قادرة على تصميم وبناء وتشغيل وحدة إنتاج الإصلاح بالبخار بسعة تتراوح من 100 إلى 200,000 متر مكعب طبيعي في الساعة وضغوط تصل إلى 300 بار. كما أن الشركة قادرة أيضًا على تصميم وبناء وتشغيل وحدات PSA لتحقيق نقاوة هيدروجين تصل إلى 99.999%.

پکیج هیدروژن PSA
الشكل 1 - الرسم البياني العام لعملية إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة الإصلاح بالبخار مع وحدة PSA.
پلنت HYCO
شکل 1- نمودار کلی فرایند تولید هیدروژن به روش Steam Reforming به همراه PSA
خیلی ضعیفضعیفمتوسطخوبخیلی خوب (هنوز امتیازی داده نشده است)
Loading...

الأسئلة ذات الصلة:

. توجد طرق متنوعة لإنتاج الهيدروجين في الصناعات، يتم تصميمها واختيارها وفقًا لظروف الموقع المطلوب، بما في ذلك السعة المطلوبة أو وجود الموارد المائية. من بين الطرق الشائعة لإنتاج الهيدروجين، يمكن ذكر ما يلي:

  1. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة الإصلاح بالبخار (Steam Reforming)
  2. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة الإصلاح الجاف (Dry Reforming)
  3. إنتاج الهيدروجين باستخدام طريقة التحليل الكهربائي (Electrolyze)

يُستخدم الهيدروجين لتشبع المركبات الهيدروكربونية أو لإزالة المركبات غير المرغوب فيها مثل أكسيد الكبريت على شكل H2S.  على الرغم من أن استخدام الهيدروجين في إزالة مركبات الكبريت مكلف، وعادةً ما يتم تنفيذ العملية في درجات حرارة وضغوط مرتفعة (اعتمادًا على مركبات قطع الهيدروكربونات)، فإن استخدام طريقة إزالة الكبريت باستخدام الهيدروجين (المعالجة الهيدروجينية) هو إحدى الطرق الشائعة لإزالة الكبريت.

العملية الرئيسية لإنتاج الهيدروجين في الصناعات هي باستخدام طريقة الإصلاح بالبخار أو الطريقة الرطبة.

قسم المبيعات
خدمات ما بعد البيع
ورقة البيانات الفنية
الكتالوج