水素生成率の低下
Thread Content
最近、当社の5000立方メートル規模の天然ガスを用いた水素製造において、水素の生産量が減少し、逆に天然ガスの消費量が増加しました。これにより流量計に誤差があるのではないかと疑われましたが、流量計を校正した結果、その誤差は正常な範囲内でした。さらに様々な要因を調査した結果、最終的には天然ガスの成分が変化したことが原因であると判明しました。天然ガスの成分を比較したところ、メタンの含有量が91％から98％に上昇していることがわかった。メタン含有量の上昇は、エタンやプロパンの減少を引き起こす。同じ体積のメタンではエタンやプロパンほど水素生成率が高くなく、その差はかなり大きい。1立方メートルのメタンを完全に水素化すると4立方メートルの水素が得られるが、1立方メートルのエタンを完全に水素化すると7立方メートル、1立方メートルのプロパンを完全に水素化すると10立方メートルの水素が得られる。しかし、天然ガスの成分変化については法的な要件があり、変更することはできません。
上の階の人はちょうど逆を言っているように感じる。同じ水素を生産する。メタンの消費量は最も少ない。したがって、メタン含有量が上昇すれば、原材料の消費は増えるどころか減るはずです。個人的には、PSAの収率が低下したことが原因で原料消費量が増えたのだと思います。
理想的な天然ガスによる水素製造とは、天然ガスの中にメタンだけが含まれていることです。
体積流量で計算すると、原料中のエチレンプロパン含有量が減少するため、同量の水素を生成するには原料ガスの体積を大きくする必要がある。しかし、重量で計算すると、原料の必要量は減少する。
CH4+2H2O=CO2+4H2; C2H6+4H2O=2CO2+7H2
重量で計算すると、メタン16グラムから水素が8グラム生成され、エタン30グラムからは水素が14グラム生成されます。メタンの水素生成率の方がエタンよりも高いため、重量で計算する場合はメタンの含有量の方が多くなります
私たちはトラフィック量で請求されるので、かなり不利です
PSA解析ガス中の水素含有量は、どれくらいまで測定できますか？
私はPSAの問題だと思います。天然ガスの成分変化は根本的な問題ではありません。以前もC2/C3を多く含む天然ガスを使って水素を製造したことがありますが、発熱量が高いため少ない量で済み、水素の生成にはあまり影響しないようですね。
つまり、単位体積あたりの原料で、炭素源が多ければ多いほど水素の生成量も多くなるのです。メタンの炭素源は1、エタンは2、プロパンは3です。