El subministrament d’hidrogen d’alta puresa és crític per a moltes aplicacions industrials on les impureses deterioren els rendiments.
La purificació d’hidrogen es requereix per a:
- Producció química.
- Refí de metalls.
- Refí de petroli.
- Processament daliments.
- Fabricació de semiconductors.
Les refineries usen gas hidrogen en el seu procés d’hidrocraqueig, de-aromatització o dessulfuració.
La recuperació i purificació d’hidrogen pur es pot fer de diferents corrents rics en hidrogen, com ara gasos de síntesi de reformat de vapor de gas natural o processos de gasificació.
El requisit de puresa de l’H2 és de fins a un 99,9999% en mols i s’aconsegueix amb un procés de purificació exigent.
Procés.
Com el nom indica, les plantes de HyCO produeixen grans quantitats d’hidrogen (H2) i monòxid de carboni (CO).
En aquest cas, el procés HyCO s’alimenta amb Gas Natural i Vapor (Fig. 1).
Fig. 1 Diagrama de procés de la planta HYCO
És una planta de producció d’hidrogen que utilitza gas natural com a primera matèria. El gas natural reacciona amb vapor d’aigua al reformador primari a una alta temperatura i pressió, obtenint-se un gas de síntesi, que és una barreja principalment de H2 i CO.
Reacció 1: CH4 + H2O ↔ 3H2 + CO
El gas de sortida és ric en hidrogen, però conté una certa proporció de monòxid de carboni. En un altre reactor es converteix el CO, en hidrogen addicional mitjançant reacció amb vapor.
Reacció 2: CO + H2O ↔ H2 + CO2
El gas resultant té un contingut elevat d’hidrogen, juntament amb diòxid de carboni.
El CO2 és un subproducte que cal eliminar del procés. Això és degut al seu alt punt de congelació, que podria obstruir els processos de separació a la nevera.
Per eliminar el CO2, es fa mitjançant l’absorció amb una solució d’amines. Després es passa per un assecador, per extreure la humitat, així com una mica de CO2 que hagi quedat del procés anterior. La nevera ens permetrà separar l’H2 i el CO. El CO passa per 3 columnes a la nevera de destil·lació abans que sigui un producte pur.
L’hidrogen separat es purifica tot seguit en una unitat PSA (Pressure Swing Adsorption). El PSA és la part del procés que s’encarrega de purificar l’H2 per poder-lo enviar a la xarxa d’H2 de la refineria. Després de la unitat PSA és important conèixer la puresa de l’Hidrogen, i això es pot fer mitjançant l’analitzador de gasos model LaserGas II MP .
Dades típiques del procés:
Mesura CO i CH4 a H2 pur
Solució extractiva,
Rang CO: 0-10 ppm
Rang CH4: 0-20 ppm
Motius.
La contaminació de l’H2 s’ha de detectar. Les raons són les següents:
• Lliurar al client hidrogen d’alta qualitat.
• Protegir els processos del client que utilitza l’hidrogen
• Optimitzar la durabilitat de l’absorbir de la planta HYCO tant com sigui possible, per reducció de costos
• Realitzar el canvi d’absorber només quan els valors límits s’han assolit
• Augment de l’eficiència de la planta
• Estalvi d’energia
Solució proposada per MATELCO.
Un Analitzador de gasos LaserGas II MP de la firma noruega NEO Monitors, que mesura el CO i CH4 simultàniament en hidrogen en rangs molt baixos (ppb).
Principi de mesura: Làser (TDLAS) espectroscòpia de línia simple
L’estabilitat del zero permet nivells baixos d’alarma i minimitza el risc de parades de planta per falses alarmes.
Usant aquest analitzador de gasos els costos de manteniment es redueixen significativament.
Avantatges de l’analitzador:
- Mesura de gasos a nivell de traces (ppb), de manera extractiva, en un entorn controlat
- Mesura en temps real altament fiable
- Reducció d’emissions al medi ambient
- Fàcil d’instal·lar i operar
- Optimització del procés reduint els costos d’operació
- Estalvi energètic
- Temps de resposta en segons (2 a 10 depenent del cabal)
- Sense interferència de la resta de gasos de la mostra
- Sense deriva del zero
- Mínims costos de manteniment i funcionament
- Certificat ATEX
Si necessiteu resoldre qualsevol dubte o consulta que pugueu tenir sobre l’analitzador de gasos, només heu d’enviar-nos un e-mail des de la secció contacte i un dels nostres experts contactarà amb vostè el més aviat possible.
