Κατασκευαστής Συμπυκνωτών Εργοστασίων Υδρογόνου στην Κίνα Παρέχει Αποτελεσματικά Συστήματα Συμπύκνωσης για Εφαρμογές Επεξεργασίας Υδρογόνου

Κίνα Κατασκευαστής συμπυκνωτή εγκαταστάσεων υδρογόνου Παρέχοντας αποτελεσματικά συστήματα συμπυκνώσεως για εφαρμογές επεξεργασίας υδρογόνου

Απαντώντας στην βασική ερώτηση:Τι παραδίδει ένας συμπυκνωτής εργοστασίου υδρογόνου από την Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας υδρογόνου;Η Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) σχεδιάζει και κατασκευάζει συμπυκνωτές για εργοστάσια μεταρρύθμισης υδρογόνου με μεθάνιο ατμού,που καλύπτει την ψύξη με ρεφορμάτιση και την συμπύκνωση ατμού μετά τη μετατροπή σε βάρδιαΟ αναδιαμορφωτής λειτουργεί στους 800-900 °C και στους 15-40 bar, ενώ η κατωτέρω αλυσίδα ανακτά θερμότητα και νερό:συμπυκνωμένο επεξεργασίας 00,5-2,0 kg ανά φυσιολογικό κυβικό μέτρο υδρογόνου ανακτώνται και ανακυκλώνονται στον αποσβέστη, ο οποίος είναι συχνά η διαφορά μεταξύ ενός εργοστασίου με υδατοθετικό και ενός εργοστασίου με αρνητικό υδρογόνο.8°C και είναι εύφλεκτο από 40,0 έως 75% κατά όγκο με ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης μόλις 0,017 mJ, έτσι ώστε η ασφάλεια να διέπει κάθε απόφαση σχεδιασμού.

1Όπου οι συμπυκνωτές βρίσκονται σε εργοστάσια υδρογόνου

Ένα τρένο μεταρρύθμισης μεθανίου με ατμό είναι σε μεγάλο βαθμό μια ακολουθία αντιδραστήρων και βημάτων ανάκτησης θερμότητας.

• Αναδιαμόρφωση ψύξης και παραγωγής ατμού:Το αέριο εξόδου του μετασχηματιστή απομακρύνεται στους 800-900 °C και εισέρχεται σε λέβητα αποβλήτων θερμότητας ή λέβητα αερίου διεργασίας που αυξάνει τον ατμό στους 40-120 bar, ο οποίος καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος της ζήτησης ατμού του εργοστασίου και μέρος της εξαγωγής του.Αυτό δεν είναι ένας συμπυκνωτής με τη συνηθισμένη έννοια αλλά μια γεννήτρια ατμούΤο αέριο είναι καυτό και πλούσιο σε υδρογόνο υπό πίεση.Αυτός ο ανταλλάκτης πρέπει να ικανοποιεί τα όρια καμπύλης API 941 Nelson για την επίθεση υδρογόνου υψηλής θερμοκρασίας, που σημαίνει χαμηλής κράσεως χρωμίου-μολυβδενίου χάλυβα και όχι χάλυβα άνθρακα στα πιο θερμά τμήματα.
• Μετατροπή μετατόπισης και ανάκτηση συμπυκνωμένου:Carbon monoxide is converted to carbon dioxide and hydrogen in a high temperature shift reactor at 350-450°C over iron-chromium catalyst and then a low temperature shift at 200-250°C over copper-zinc catalystΤο αέριο ψύχεται και ο υπερβολικός ατμός συμπυκνώνεται, παράγοντας συμπύκνωμα της διαδικασίας 0,5-2.0 kg ανά κανονικό κυβικό μέτρο υδρογόνουΤο συμπυκνωμένο περιέχει διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία και ίχνη μεθανόλης και πρέπει να απομακρύνεται πριν επιστρέψει στο σύστημα τροφοδοσίας νερού του λέβητα.δεδομένου ότι το διοξείδιο του άνθρακα προκαλεί σοβαρή διάβρωση του ανθρακικού οξέος στη γραμμή επιστροφής του συμπυκνωμένου.
• Ψύξη πριν από τον καθαρισμό:Η απορρόφηση κυματισμού πίεσης λειτουργεί πιο αποτελεσματικά στους 20-40°C,Έτσι το αέριο ψύχεται με ψυκτικά αέρα ή νερό ψύξης και το υπόλοιπο νερό εκλύεται σε διαχωριστή πριν από τα δοχεία προσρόφησηςΗ πλήρης απομάκρυνση του νερού είναι σημαντική επειδή το νερό απορροφάται έντονα στο μοριακό άλεμα και θα εκτοπίζει την χωρητικότητα υδρογόνου, και επειδή το υγρό νερό που εισέρχεται σε ένα απορροφητή βλάπτει το απορροφητικό.Ένα τύμπανο χτύπημα με έναν υψηλής απόδοσης απομακρυντή ομίχλης κατ 'ευθείαν από το τελικό ψυγείο είναι το πρότυπο, με έλεγχο επιπέδου και αυτόματη αποστράγγιση στο σύστημα συμπύκνωσης.
• Υδρογόνο υγροποίηση και βαθιά ψύξη:Όταν παράγεται υγρό υδρογόνο, το αέριο ψύχεται σε θερμοκρασία -253 °C σε πολλαπλό σταδιοδρομικό κύκλο ψύξης, με συμπύκνωση στο σημείο βρασμού -252,8 °C και λανθάνουσα θερμότητα 446 kJ/kg.Αυτή είναι μια εξειδικευμένη αποστολή.: τα υλικά πρέπει να διατηρούν την αντοχή τους σε κρυογενή θερμοκρασία, οπότε χρησιμοποιείται αυστενίτικος ανοξείδωτος χάλυβας ή αλουμίνιο· η μετατροπή ορθο-παραυδρογόνου πρέπει να καταλύεται κατά τη διάρκεια της ψύξης,δεδομένου ότι το μη μετατρεπόμενο ορθουδρογόνο απελευθερώνει αρκετή θερμότητα για να βράσει το μεγαλύτερο μέρος του προϊόντος κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης· και η μόνωση παρέχεται από κατασκευή με κενό με πολυστρωτή μόνωση ή περλίτη.

2Υλικά και ασφάλεια στην υπηρεσία υδρογόνου

Το υδρογόνο είναι ασυνήθιστο, διότι υποβαθμίζει χημικά τα μέταλλα και δημιουργεί σοβαρό κίνδυνο πυρκαγιάς.

• Επικρατούσα υδρογόνο και επίθεση υψηλής θερμοκρασίας:Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και μέτριας θερμοκρασίας, το ατομικό υδρογόνο διαχέεται στο χάλυβα και προκαλεί εύθραυση.ειδικά σε υλικά υψηλής αντοχής με σκληρότητα άνω των 300 HV περίπου, έτσι ώστε τα μέρη που περιέχουν πίεση στην υπηρεσία υδρογόνου καθορίζονται με όρια σκληρότητας και χάλυβες χαμηλότερης αντοχής, και οι διαδικασίες συγκόλλησης ελέγχουν τη σκληρότητα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.Σε αυξημένη θερμοκρασία, το υδρογόνο αντιδρά με τον άνθρακα στον χάλυβα για να σχηματίσει μεθάνιο, προκαλώντας αποκαρβουρίωση και ρωγμές γνωστές ως επίθεση υδρογόνου υψηλής θερμοκρασίας. Η επιλογή υλικού ακολουθεί την καμπύλη API 941 Nelson,ο οποίος καθορίζει την ασφαλή θερμοκρασία και τον περιβλήτη μερικής πίεσης υδρογόνου για κάθε κράμα, με χρωμικό-μολυβδενικό χάλυβα που χρησιμοποιείται για τις πιο θερμές διατομές.
• Κίνδυνος ανάφλεξης και ταξινόμηση:Το υδρογόνο έχει το ευρύτερο εύρος εύφλεκτης από οποιοδήποτε κοινό αέριο, 4,0 έως 75% κατά όγκο και ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης 0,017 mJ, περίπου το ένα δέκατο του μεθανίου,Που σημαίνει ότι ακόμα και μια αδύναμη στατική εκκένωση μπορεί να την ανάψει.Συνεπώς, όλοι οι εξοπλισμός είναι ταξινομημένοι στην ATEX ή IECEx Ζώνη 1 ή Ζώνη 2, κάθε αγωγό μέρος είναι συνδεδεμένο και γειωμένο κάτω από 10 Ωμ,τα όργανα είναι πιστοποιημένα για υδρογόνο στην κατηγορία θερμοκρασίας T1Το υδρογόνο διαρρέει εύκολα μέσα από μικρά κενά.Ο σχεδιασμός των αρθρώσεων ευνοεί τη συγκολλημένη κατασκευή έναντι της φλάντζης όπου το επιτρέπει η περίπτωση συντήρησης..
• Επενδύσεις, καθαρισμός και εγκατάσταση:Τα συστήματα υδρογόνου πρέπει να καθαρίζονται πριν από την είσοδο και πριν από την έναρξη λειτουργίας, επειδή ένα μείγμα υδρογόνου και αέρα στο εσωτερικό του εξοπλισμού αποτελεί σοβαρό κίνδυνο έκρηξης.Η κάθαρση πραγματοποιείται με άζωτο για να μειωθεί το οξυγόνο κάτω από το 1% περίπου πριν εισαχθεί υδρογόνο, και πάλι με άζωτο πριν από το άνοιγμα του εξοπλισμού, με επαλήθευση με ανάλυση και όχι με χρόνο.διαδρομή πολύ πάνω από τις γύρω δομέςΗ θέση σε λειτουργία θα πρέπει να περιλαμβάνει δοκιμή διαρροής ηλίου,επειδή οι διαρροές υδρογόνου δεν ανιχνεύονται με συνήθη μέσα και μια διαρροή που είναι αποδεκτή για τον αέρα είναι συχνά απαράδεκτη για το υδρογόνο.

Υπηρεσίες συμπυκνωτών εγκαταστάσεων υδρογόνου

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ε: Γιατί είναι σημαντική η ανάκτηση συμπυκνωμένου στη διαδικασία σε εργοστάσιο υδρογόνου;

Α: Ένα εργοστάσιο μετασχηματισμού μεθανίου με ατμό λειτουργεί με αναλογία ατμού σε άνθρακα 2,5-3.5Η συμπύκνωση και ανάκτηση αυτού του ατμού παράγει 0,5-2,0 kg συμπύκνωσης ανά κανονικό κυβικό μέτρο υδρογόνου,που σε μεγάλη μονάδα ανέρχεται σε δεκάδες τόνους ανά ώραΗ επιστροφή του νερού στο σύστημα αποθεραπείας και στο σύστημα τροφοδοσίας νερού λέβητα μετατοπίζει συνήθως την εγκατάσταση από μεγάλη καταναλωτής επεξεργασμένου νερού σε σχεδόν ουδέτερη για το νερό.που έχει σημασία τόσο για το κόστος λειτουργίας όσο και για τις περιοχές όπου η παροχή νερού είναι περιορισμένηΤο συμπυκνωμένο πρέπει πρώτα να αφαιρεθεί, επειδή μεταφέρει διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία,και ίχνη μεθανόλης και φορμάτου που διαφορετικά θα προκαλούσαν διάβρωση από ανθρακικό οξύ και θα μεταφέρουν τους ρύπους πίσω στους λέβητες και τον καταλύτη μεταρρυθμιστή.

Ε: Τι είναι η καμπύλη Νέλσον και πώς χρησιμοποιείται στον σχεδιασμό των εγκαταστάσεων υδρογόνου;

Α: Η καμπύλη Νέλσον, που δημοσιεύεται στην API Recommended Practice 941,ορίζει για κάθε κράμα χάλυβα τους συνδυασμούς θερμοκρασίας και μερικής πίεσης υδρογόνου κάτω από τους οποίους δεν συμβαίνει επίθεση υδρογόνου υψηλής θερμοκρασίαςΠάνω από την καμπύλη, το υδρογόνο διαχέεται στον χάλυβα και αντιδρά με διαλυμένο άνθρακα για να σχηματίσει μεθάνιο, το οποίο δεν μπορεί να διαχέεται και συσσωρεύεται στα όρια των κόκκων, προκαλώντας ρωγμές, αποκαρβώθηση,και ενδεχόμενη βλάβη χωρίς ορατή προειδοποίησηΣτην πράξη, οι σχεδιαστές διαβάζουν τη θερμοκρασία λειτουργίας και την μερική πίεση υδρογόνου για κάθε ανταλλακτήρα και επιλέγουν ένα κράμα του οποίου η καμπύλη βρίσκεται πάνω από αυτό το σημείο: χάλυβας άνθρακα για ψυχρότερα τμήματα, 1.25Cr-0.5Mo ή 2.25Cr-1Mo για τα πιο θερμά, και αυστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα όπου απαιτείται επένδυση ή στερεή κατασκευή.Οι εκδρομές λειτουργίας πάνω από την καμπύλη αντιμετωπίζονται σοβαρά και συνήθως προκαλούν επιθεώρηση.

Ε: Μπορεί το υδρογόνο να μεταχειριστείται σε συνηθισμένους σωλήνες και δοχεία από χάλυβα άνθρακα;

Α: Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και μέτρια πίεση, ναι, με ελέγχους.τα χάλυβα υψηλότερης αντοχής είναι πιο ευαίσθητα στην εύθραυσση με υδρογόνο, έτσι τα μέρη που περιέχουν πίεση περιορίζονται συνήθως σε υλικά με σκληρότητα κάτω από περίπου 300 HV και με ελεγχόμενη αντοχή.Οι συγκόλλησεις πρέπει να είναι ειδικευμένες με έλεγχο σκληρότητας στη ζώνη θερμότητας.Η θερμοκρασία και η πίεση πρέπει να παραμένουν εντός του περιβλήματος API 941 Nelson για το επιλεγμένο κράμα.ή σε μεγαλύτερη μερική πίεση υδρογόνου, τα κράματα χρωμίου-μολυβδενίου γίνονται απαραίτητα και χρησιμοποιείται επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα ή στερεή αυστενιτική κατασκευή στην πιο σκληρή υπηρεσία.

Ε: Ποια είναι η διαφορά στο σχεδιασμό για υδρογόνο σε σύγκριση με το φυσικό αέριο;

Απάντηση: Τέσσερα πράγματα. Πυρποληψία: το υδρογόνο είναι εύφλεκτο από 4,0 έως 75% κατά όγκο έναντι περίπου 5 έως 15% για το μεθάνιο και η ελάχιστη ενέργεια ανάφλεξης είναι περίπου το ένα δέκατο,Έτσι, διαρροές που θα ήταν ακίνδυνες με το φυσικό αέριο είναι επικίνδυνες με το υδρογόνοΗ διαρροή: τα μόρια υδρογόνου είναι μικρά και διαχέονται εύκολα,Έτσι, οι αρθρώσεις που σφραγίζουν επαρκώς για το φυσικό αέριο μπορεί να διαρρεύσουν υδρογόνοΗ αποδόμηση του υλικού: το υδρογόνο θραύζει τον χάλυβα και προκαλεί επίθεση υδρογόνου σε υψηλές θερμοκρασίες,Καμία από τις οποίες δεν εμφανίζεται με το μεθάνιο. Ορατότητα φλόγας: το υδρογόνο καίγεται με μια σχεδόν αόρατη φλόγα, έτσι ώστε η ανίχνευση πυρκαγιάς πρέπει να είναι θερμική, υπεριώδης ή υπέρυθρη και όχι οπτική.