Enerji ve Çevre Dünyası 179. Sayı | Doğalgaz Dergisi 236. Sayı(Ocak-Şubat 2023)

29 DOĞALGAZ VE ENERJİ • Ocak - Şubat / 2023 MAKALE edilen Tablo1’de verilmiştir. Fabrika tesis şemasi düzeninin açıklaması destekleyici bilgilerde ayrıntılı referans olarak verilmiştir. Malzeme Akım Ayrıntıları Spesifikasyonu Doğal gaz (metan) besleme akışı 520 kPa (5.2 bar) basınçta, 20 C sıcaklıkta ve 1000 Kg/saat kütle akış hızında sağlandı. Buhar beslem akışı 962 kPa basınçta ve 180 C sıcaklıkta 2807 Kg/saat kütle akış hızında sağlandı ve diğer besleme akışları için belirtilen diğer koşullar Tablo 2’de verilmiştir. bölgesi üniteleri (absorber ve metanatör) dahil olmak üzere tüm parametreler eksiksiz bir işlem süreci yürütmek için başarıyla optimize edildi. Reformer ve su gazı dönüşüm reaktörlerlerdeki (WGS) sıcaklıkların sırasıyla 800 C , 200 C’de ve 5.2 atm’lik bir basınçta ve ardında en etkli buhar/karbon oranının (S/C) 3,5 – 4 sabitlenmesi 1323 Kg/h (11.589,08 MT/yıl) ve %84.23 saflık değerinde optimum edilmiş hidrojen üretimi başarılı bir şekilde sonuçlandi . Ayrıca arıtma bölgesinde istenmeyen CO2 ve CO gazlarının ~%100’ü giderilmiştir. Ve ısı tümleme entegrasyonu işlemi yaparak ısıtma ve soğutma ünitelerinde enerji tüketiminde %80’e varan enerji tassarufu sağlanmıştır [52,56,64]. Doğal Gaz Buharı Reformasyonu Metan buharı reforming işlemi iki adımdan oluşur. İlk adımda doğal gaz elde etmek için ham maddenin buharla oldukça endotermik olarak yeniden biçimlendirilmesidir. Yüksek sıcaklıklarda ve düşük basınçta ileri reaksiyonu tercih edilir çünkü reaksiyon endotermiktir ve ürünlerin molleri girenlerinkinden fazladır. İkinci adım su-gaz dönüşüm (WGS) reaksiyon ürünleri hidrojen (H2), karbon dioksit (CO2) ve birkaç kalıntı malzemedir. İleri reaksiyonlar biraz ekzotermik ve düşük sıcaklıklar tercih edilir ancak basınçtan etkilenmez ve böylece temsil edilirler [52,64]. Bu sentez gazı dönüşümü yüksek birH2 konsantrasyonuna sahiptir ancak bu içerik CO2 ve H2O konsantrasyonundan oluşmaktadır. Bir yakıt pili veya tüm gereken uygulamalarda kulanmak amaçla kaliteli H2 ürünü üretmek için bir Absorber reaktörde gazın ve Mono-dietanolamin (MDEA) temas işlemini kullanarak CO2’nin uzaklaştırılmasıyla saflaştırılması yapılamktadır [63,82]. Metan Buhar Dönüştürme işleminin Akış Şeması (SMR-PFD) Simülasyon işlemi, işlem koşullarının belirlenmesinden sonra başarılı bir şekilde yapılmış ve yakınsama yapılmıştır. Şekil 1’deH2 üretimi için işlem süreçmodelini göstermektedir. İşlem daha önce belirtilen besleme koşullarını kullanılarak ve yüksek verimli bir H2 elde edilerek simüle edildi. Tesis yerleşiminde ortalama doğal gaz bileşim teslim Şekil 1. H2 üretimi için işlem akış şeması (ASPEN HYSYS V12). Bileşenler [Mol %] CH4 1 CO 0 C2O 0 H2 0 H2O 0 Tablo 1. Mevcut durumdan alınan referans fabrika tesis simülasiyonuda beslene doğal gaz bileşimi Tablo 2. Akışlar için belirtilen koşullar Parameter Sıcaklık [C ] Basınc [kPa] Molar akışı [kg/h] Kütle akışı [kgmol/h] Dogal Gaz 20 520 62.33 1000 Buhar 180 965 155.8 2807 Reformer besleme 790 510 218.2 3807 WGS besleme 205 416 333.9 3807 Amine besleme 138 311 333.9 3807 Sweet Gaz 138 297 277.4 1323 CO2 OFF 138 297 56.6 2485 Metanatör besleme 260 276 277.4 1323 Üretilen ürün 260 241 274.6 1323 Tahliye sıvı 260 241 0.0 0.0 Makalenin devamını gelecek sayımızda okuyabilirsiniz.