Taxa de produção de hidrogênio diminui
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Recentemente, a produção de hidrogênio em nossa empresa, que utiliza 5.000 metros cúbicos de gás natural para essa finalidade, diminuiu, enquanto o consumo de gás natural aumentou. Começamos a suspeitar que houvesse um desvio no medidor de vazão. Após calibrar o medidor, constatamos que o desvio estava dentro dos limites normais. Após várias análises, determinamos que a causa foi uma mudança na composição do gás natural. Ao comparar os componentes do gás natural, verificou-se que a proporção de metano no gás natural aumentou de 91% para 98%. O aumento do teor de metano faz com que haja uma diminuição no teor de etano e propano. A taxa de produção de hidrogênio a partir de um mesmo volume de metano é menor do que a obtida a partir de etano e propano. A diferença é significativa: 1 metro cúbico de metano, quando completamente convertido em vapor, pode gerar 4 metros cúbicos de hidrogênio. Já 1 metro cúbico de etano, quando completamente convertido, pode gerar 7 metros cúbicos de hidrogênio. Por sua vez, 1 metro cúbico de propano, quando completamente convertido, pode gerar 10 metros cúbicos de hidrogênio. Mas as mudanças na composição do gás natural são algo que não podemos alterar, por serem exigências legais.
Parece que quem falou lá em cima disse o contrário. Produzir o mesmo hidrogênio. O consumo de metano é o menor. Portanto, com o aumento do teor de metano, o consumo de matérias-primas deveria diminuir, e não aumentar. Pessoalmente, acho que o problema é uma menor taxa de obtenção do PSA, o que leva ao aumento no consumo de matéria-prima.
O hidrogênio produzido a partir de gás natural ideal é aquele em que todo o gás é composto por metano.
Considerando o fluxo volumétrico, a concentração de etileno e propileno nos materiais de partida diminui; para se obter a mesma quantidade de hidrogênio, é necessário aumentar o volume dos gases de partida. No entanto, em termos de peso, a quantidade de matéria-prima necessária diminui.
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2; C2H6 + 4H2O = 2CO2 + 7H2
Se o cálculo for feito em função do peso, então 16 gramas de metano geram 8 gramas de hidrogênio. Já 30 gramas de etano geram 14 gramas de hidrogênio. Portanto, a taxa de produção de hidrogênio pelo metano é maior do que pela etano. Assim, em termos de peso, o metano possui uma concentração maior de hidrogênio
Nós fazemos o pagamento com base no tráfego, então acabamos ficando em desvantagem
Até que ponto vocês conseguem determinar o teor de hidrogênio no gás analisado pelo PSA?
Acho que deve ser um problema relacionado ao PSA; as mudanças na composição do gás natural não são o problema fundamental. Eu já trabalhei com gás natural rico em C2/C3 para a produção de hidrogênio. O valor calórico desse gás é maior, o que permite usar menos combustível. Parece que isso não afeta muito a produção de hidrogênio.
É assim: quanto maior a fonte de carbono por unidade de volume do material de partida, maior será a produção de hidrogênio. A fonte de carbono para o metano é 1, para o etano é 2, e para o propano é 3.