Fabricante de condensadores para plantas de hidrógeno en China que ofrece sistemas de condensación eficientes para aplicaciones de procesamiento de hidrógeno

China Fabricante de condensadores de plantas de hidrógeno que ofrece sistemas de condensación eficientes para aplicaciones de procesamiento de hidrógeno

Respondiendo a la pregunta central:¿Qué hace un condensador de planta de hidrógeno de Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd entregar a una instalación de procesamiento de hidrógeno?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Centro de Enamel) diseña y fabrica condensadores para plantas de hidrógeno reformadoras de metano a vapor,que cubre el enfriamiento de reformato y la condensación de vapor después de la conversión por turnosUn reformador funciona a 800-900°C y 15-40 bar, y el tren aguas abajo recupera tanto el calor como el agua:condensado de proceso de 0El hidrógeno hierve a -252 °C. El hidrógeno hierve a -252 °C. El hidrógeno hierve a -252 °C.8 °C y es inflamable a partir de 4 °C..0 a 75% en volumen con una energía de ignición mínima de sólo 0,017 mJ, por lo que la seguridad rige todas las decisiones de diseño.

1Donde los condensadores están en una planta de hidrógeno

Un tren de reforma de metano de vapor es en gran parte una secuencia de reactores y pasos de recuperación de calor.

• Reformas de refrigeración y generación de vapor:El gas de salida del reformador sale a 800-900 °C y entra en una caldera de calor residual o en una caldera de gas de proceso que eleva el vapor a 40-120 bar, que abastece la mayor parte de la demanda de vapor de la planta y parte de su exportación.Esto no es un condensador en el sentido habitual sino un generador de vapor, y es seguido por un enfriamiento adicional a la temperatura de entrada del reactor de cambio.este intercambiador debe cumplir con los límites de la curva de API 941 Nelson para el ataque de hidrógeno a alta temperatura, lo que significa acero de baja aleación cromo-molibdeno en lugar de acero al carbono en las secciones más calientes.
• Conversión de cambio y recuperación de condensado: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 catalystEn el proceso de refrigeración, el gas se enfría y el exceso de vapor se condensa, produciéndose un condensado de proceso de 0,5-2.0 kg por metro cúbico normal de hidrógenoEl condensado contiene dióxido de carbono disuelto, amoníaco y trazas de metanol y debe ser eliminado antes de ser devuelto al sistema de agua de alimentación de la caldera.ya que el dióxido de carbono causa una corrosión severa del ácido carbónico en la línea de retorno del condensado.
• Refrigeración antes de la purificación:La adsorción por oscilación de presión funciona más eficazmente a 20-40°C,Así que el gas se enfría con enfriadores de aire o agua de enfriamiento y el agua restante se expulsa en un separador antes de los recipientes de adsorciónLa eliminación completa del agua es importante porque el agua se adsorbe fuertemente en el tamiz molecular y desplazaría la capacidad de hidrógeno, y porque el agua líquida que entra en un adsorbente daña el adsorbente.Un tambor de eliminación con un eliminador de niebla de alta eficiencia aguas abajo del refrigerador final es estándar, con control de nivel y drenaje automático al sistema de condensado.
• Liquefacción de hidrógeno y enfriamiento profundo:Cuando se produce hidrógeno líquido, el gas se enfría a -253 °C en un ciclo de refrigeración en varias etapas, con condensación en el punto de ebullición de -252,8 °C y un calor latente de 446 kJ/kg.Este es un servicio especializado.: los materiales deben conservar la dureza a temperatura criogénica, por lo que se utiliza acero inoxidable austenítico o aluminio; la conversión de orto-parahidrógeno debe catalizarse durante el enfriamiento,ya que el ortohidrógeno no convertido libera suficiente calor para hervir la mayor parte del producto durante el almacenamiento; y el aislamiento es proporcionado por una construcción con cubierta de vacío con aislamiento multicapa o perlita.

2Materiales y seguridad en el servicio de hidrógeno

El hidrógeno es inusual en el sentido de que degrada químicamente los metales y crea un grave peligro de incendio.

• Embrittlement de hidrógeno y ataque a alta temperatura:Se deben abordar dos mecanismos distintos: a temperatura ambiente y moderada, el hidrógeno atómico se difunde en el acero y causa la fragilidad.especialmente en materiales de alta resistencia con una dureza superior a unos 300 HV, por lo que las piezas que contienen presión en el servicio de hidrógeno se especifican con límites de dureza y aceros de menor resistencia, y los procedimientos de soldadura controlan la dureza en la zona afectada por el calor.A una temperatura elevada, el hidrógeno reacciona con el carbono en el acero para formar metano, causando descarburización y fisuración conocida como ataque de hidrógeno a alta temperatura; la selección del material sigue la curva de API 941 Nelson,que define la temperatura segura y la envolvente de presión parcial de hidrógeno para cada aleación, con aceros de cromo-molibdeno utilizados para las secciones más calientes.
• Riesgo de ignición y clasificación:El hidrógeno tiene el rango de inflamabilidad más amplio de cualquier gas común, de 4,0 a 75% en volumen, y una energía de ignición mínima de 0,017 mJ, aproximadamente una décima parte de la del metano,lo que significa que incluso una débil descarga estática puede encenderloEn consecuencia, todo el equipo está clasificado en ATEX o IECEx Zona 1 o Zona 2, todas las partes conductoras están unidas y conectadas a tierra por debajo de 10 ohmios,la instrumentación está certificada para hidrógeno en la clase de temperatura T1El hidrógeno se filtra fácilmente a través de pequeños espacios libres.El diseño de la articulación favorece la construcción soldada sobre el flanqueado siempre que el caso de mantenimiento lo permita.
• Ventilación, depuración y puesta en marcha:Los sistemas de hidrógeno deben limpiarse antes de su entrada y antes de su puesta en marcha, ya que una mezcla de hidrógeno y aire en el interior del equipo supone un grave riesgo de explosión.La purga se realiza con nitrógeno para reducir el oxígeno por debajo del 1% antes de introducir hidrógeno, y de nuevo con nitrógeno antes de abrir el equipo, con verificación por análisis en lugar de por tiempo transcurrido.Enrutado muy por encima de las estructuras circundantesLa puesta en marcha deberá incluir un ensayo de fuga de helio.porque las fugas de hidrógeno no son detectables por medios ordinarios y una fuga aceptable para el aire es a menudo inaceptable para el hidrógeno..

Servicios de condensadores de plantas de hidrógeno Matriz comparativa

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Por qué es importante la recuperación del condensado de proceso en una planta de hidrógeno?

R: Una planta de reformado de metano a vapor funciona con una relación vapor-carbono de 2,5-3.5, por lo que una gran cantidad de vapor pasa a través del tren y la mayor parte no se consume.que en una gran planta asciende a decenas de toneladas por hora- La reincorporación del agua al sistema de alimentación del desairectador y de la caldera suele hacer que la instalación pase de ser un gran consumidor de agua tratada a ser casi neutra en agua.que es importante tanto para el coste de operación como para los sitios donde el suministro de agua es limitadoEl condensado debe ser despojado primero, porque lleva dióxido de carbono disuelto, amoníaco,y trazas de metanol y formato que de otro modo causarían corrosión por ácido carbónico y transportarían contaminantes de nuevo a las calderas y el catalizador reformador.

P: ¿Qué es la curva de Nelson y cómo se utiliza en el diseño de plantas de hidrógeno?

R: La curva de Nelson, publicada en la API Recommended Practice 941,define para cada aleación de acero las combinaciones de temperatura y presión parcial de hidrógeno por debajo de las cuales no se produce el ataque de hidrógeno a alta temperaturaPor encima de la curva, el hidrógeno se difunde en el acero y reacciona con el carbono disuelto para formar metano, que no puede difundirse y se acumula en los bordes de los granos, causando fisura, descarbonización,y eventual fallo sin ningún aviso visibleEn la práctica, los diseñadores leen la temperatura de funcionamiento y la presión parcial de hidrógeno de cada intercambiador y seleccionan una aleación cuya curva se sitúe por encima de ese punto: acero al carbono para secciones más frías, 1.25Cr-0.5Mo o 2.25Cr-1Mo para los más calientes, y acero inoxidable austenítico cuando se requiere revestimiento o construcción sólida.Las excursiones de explotación por encima de la curva se tratan con seriedad y generalmente desencadenan una inspección.

P: ¿Se puede manejar hidrógeno en tuberías y recipientes de acero al carbono ordinarios?

R: A temperatura ambiente y presión moderada, sí, con controles. El acero al carbono ordinario se utiliza ampliamente para el servicio de hidrógeno, pero se aplican tres condiciones.los aceros de mayor resistencia son más susceptibles a la fragilidad del hidrógeno, por lo que las piezas que contienen presión se limitan generalmente a materiales con dureza inferior a aproximadamente 300 HV y con resistencia de rendimiento controlada.Las soldaduras deben estar cualificadas con control de dureza en la zona afectada por el calor.La temperatura y la presión deben mantenerse dentro de la envolvente de API 941 Nelson para la aleación seleccionada.o a una presión parcial de hidrógeno superior, las aleaciones de cromo y molibdeno se hacen necesarias, y el revestimiento de acero inoxidable o la construcción austenítica sólida se utiliza en el servicio más severo.

P: ¿Qué diferencia hay en el diseño de hidrógeno en comparación con el gas natural?

R: Cuatro cosas: inflamabilidad: el hidrógeno es inflamable de 4,0 a 75% en volumen contra aproximadamente 5 a 15% para el metano, y su energía mínima de ignición es de aproximadamente una décima,Así que las fugas que serían inofensivas con gas natural son peligrosas con hidrógenoLas moléculas de hidrógeno son pequeñas y se difunden fácilmente.Por lo tanto, las juntas que sellan adecuadamente para el gas natural pueden filtrar hidrógenoLa degradación del material: el hidrógeno hace que el acero se vuelva frágil y provoca un ataque de hidrógeno a altas temperaturas.ninguno de los cuales ocurre con el metano. Visibilidad de la llama: el hidrógeno se quema con una llama casi invisible, por lo que la detección del fuego debe ser térmica, ultravioleta o infrarroja en lugar de visual.