Disminución en la tasa de producción de hidrógeno
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Recientemente, en nuestra empresa la producción de hidrógeno a partir de 5000 metros cúbicos de gas natural disminuyó, mientras que el consumo de gas natural aumentó. Empezamos a sospechar que había un error en los medidores de flujo. Después de calibrarlos, se comprobó que el error estaba dentro de los límites normales. Tras realizar varios análisis, finalmente se determinó que la causa era un cambio en la composición del gas natural. Al comparar los componentes del gas natural, se observó que el contenido de metano pasó del 91 % al 98 %. El aumento en el contenido de metano conlleva, al mismo tiempo, una disminución en los niveles de etano y propano. La tasa de producción de hidrógeno por unidad de volumen de metano es menor que la del etano y el propano; la diferencia es considerable. 1 metro cúbico de metano, al ser completamente convertido en vapor, puede producir 4 metros cúbicos de hidrógeno. 1 metro cúbico de etano, al ser completamente convertido, puede producir 7 metros cúbicos de hidrógeno. 1 metro cúbico de propano, al ser completamente convertido, puede producir 10 metros cúbicos de hidrógeno. Pero los cambios en la composición del gas natural son algo que no podemos modificar, ya que va en contra de las normas legales.
Parece que la persona de arriba dijo lo contrario. Producir el mismo hidrógeno. El consumo de metano es el más bajo. Por lo tanto, a medida que aumenta el contenido de metano, el consumo de materias primas debería disminuir y no aumentar. Personalmente, creo que el problema es una menor tasa de recuperación del PSA, lo que provoca un aumento en el consumo de materias primas.
El hidrógeno de gas natural ideal es aquel en el que todo está compuesto por metano.
Si se calcula en función del caudal volumétrico, el contenido de etileno-propileno en la materia prima disminuye; para producir la misma cantidad de hidrógeno, es necesario aumentar el volumen del gas de entrada. Pero si se calcula en función del peso, la cantidad de materia prima necesaria disminuye.
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2; C2H6 + 4H2O = 2CO2 + 7H2
Si se calcula por peso, entonces 16 gramos de metano producen 8 gramos de hidrógeno. Por su parte, 30 gramos de etano producen 14 gramos de hidrógeno. La tasa de producción de hidrógeno a partir del metano es mayor que la del etano. Por lo tanto, si se calcula por peso, el contenido de metano es mucho mayor
Nosotros facturamos según el tráfico, así que estamos en desventaja
¿Hasta qué nivel pueden determinar ustedes el contenido de hidrógeno en el gas de análisis PSA?
Creo que se trata de un problema relacionado con el PSA; los cambios en la composición del gas natural no son el problema fundamental. Yo también he utilizado en el pasado gas natural rico en C2/C3 para producir hidrógeno. Solo que su valor calorífico es mayor, lo que permite usar menos combustible. Parece que eso no afecta demasiado a la producción de hidrógeno.
Así es: cuanto mayor sea la fuente de carbono por unidad de volumen de la materia prima, mayor será la cantidad de hidrógeno que se produce. La fuente de carbono del metano es 1, la del etano es 2 y la del propano es 3.