Усовершенствование способов получения водорода

А. Т. Гильмутдинов, М. И. Николайчук, Р. З. Бессарабов

Аннотация


В настоящее время одним из распространенных и наиболее важных процессов современной нефтепереработки является процесс производства и очистки водорода. Установки производства водорода имеются на многих отечественных и практически на всех зарубежных нефтеперерабатывающих заводах. Благодаря высокой химической активности, исключительной легкости и большому количеству тепла, выделяемому при горении, водород нашел широкое применение в промышленности. В разных отраслях он используется и как основное сырье, и как вспомогательный материал, и как топливо. Основной потребитель этого газа – предприятия нефтепереработки и нефтехимии, куда идет до 50% водорода, получаемого промышленным путем. Часто для повышения качества некоторых видов нефти и угля с низким водородным показателем используют процесс гидрогенизации (химическое присоединение водорода по непредельным связям). К примеру, для гидроочистки 1 м3 нефти от сернистых соединений требуется до 110 м3 газообразного водорода, а на гидрокрекинг того же количества нефти объемный расход водорода составляет 450м3. На проведение каталитического риформинга, водород расходуется в еще больших количествах. Благодаря высокой теплопроводности и отсутствию токсического воздействия, водород активно используется в электроэнергетике для охлаждения турбогенераторов высокой мощности. Так, для тепловой электростанции мощностью 2500 МВт расход водорода составляет 14,2 м3/час, причем наблюдается обратная зависимость: чем меньше мощность турбогенератора, тем выше расход водорода на его охлаждение. Для запуска одной ракеты-носителя требуется порядка 100 тонн жидкого водорода. По статистике, потребление водорода удваивается каждые 15 лет. Представлен вариант одного из методов получения водорода путем паровой конверсии углеводородов, который позволяет сократить затраты путем расширения сырьевой базы. Для этого предлагается использование в качестве сырья пропан-бутановой фракции, топливного газа из заводской сети, природного газа и гексановой фракции, а так же отдувочного газа с блока PSA. К тому же, отходящий газ с PSA предлагается использовать в качестве топлива печей. Это позволит увеличить глубину переработки сырья. Для возможности использования в качестве сырья тяжелых углеводородов предлагается введение процесса предриформинга (рисунок 1), который возьмет на себя часть функций риформинга, конвертируя тяжелые углеводороды в метан. Выполнение предриформингом части работы риформинга увеличит эффективность процесса.


Ключевые слова


fuel gas;hexane fraction;hydrogen containing gas (HCG);methane;preforming;pressure swing adsorption (PSA);propane-butane fraction;reforming;водородосодержащий газ (ВСГ);гексановая фракция;короткоцикловая адсорбция (КЦА);метан;предриформинг;пропан-бутановая фракция;риформинг;топливный газ

Полный текст:

PDF

Литература


1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Учебное пособие. Уфа: Гилем, 2002. 671 с.

2. Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. М.: Химия, 1979. 337 с.

3. Технология разделения углеводородных газов / Дронин А.П.[и др.] М.: Химия, 1975. 65 с.

4. Якоменко Л.М. Производство водорода, кислорода, хлора и щелочей. М.: Химия, 1981. 354 с.

5. Производство и выделение водорода и газов нефтепереработки / Варшавский О.М.[и др.] М.: Химия, 1991.388 с.

6. Процессы получения водорода из сухих и водородсодержащих газов нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов и пути проектирования промышленных установок / Гройсман С.А. [и др.] М.: УНИИнефтехим, 1970. 70 с.

7. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение / Гамбург В.П.[и др.] М.: Химия, 1989. 672 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2013-6-267-282

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.