Amonyak tesisi hidrojen

Amonyak Tesisleri İçin Hidrojen Türleri

Genel olarak, **amonyak tesisleri hidrojeni**, Haber-Bosch işlemiyle amonyak üretmek için kullanılır. Hidrojen için çeşitli amonyak tesisi türleri mevcuttur:

• Fosil Yakıtlardan Amonyak Tesisleri

  Doğal gaz reformasyonu iki adımlı bir işlemdir. Buhar metan reformasyonu (SMR), CH4'ün H2O ile reaksiyona girerek CO ve COH4 oluşturduğu ilk adımdır. İkinci adımda, su gazı kayması (WGS), CO'yu CO2'ye dönüştürür ve daha fazla hidrojen elde edilir. Denklem şu şekildedir:

  CH4+H2O⟶CO+H2+CO

  CO+H2O⟶CO2+H2

  Doğal gaz reformasyonu esas olarak yan ürün olarak hidrojen üretir. Bununla birlikte, önemli bir sera gazı olan CO2 açığa çıkarır ve bu da onu hidrojen üretiminin daha az çevre dostu yöntemlerinden biri yapar.

• Biyokütlelerden Amonyak Tesisleri

  Biyokütleler, bitki veya hayvan yaşamından gelen ham madde ve kalıntıları gibi ürünlerdir. Bu biyokütleleri hidrojene yükseltmek çok daha temiz bir işlemdir. Hidrojen, gazlaştırma işlemi, buhar reformasyonu veya süperkritik su gazlaştırma yoluyla üretilebilir. Bu teknikler organiklerden hidrojen elde eder ve yan ürün olarak daha az CO2 bırakır.

• Suyun Elektroliziyle Amonyak Tesisleri

  Suyun elektrolizi daha çekici bir temizleme tekniğidir. Güneş, rüzgar veya hidroelektrik kaynaklı yenilenebilir elektrik kullanılarak, istenen miktarda ve kalitede saf hidrojen üretebilir. Daha pahalı bir yöntem olabilir, ancak ürün daha az çevresel etkiye sahip olacaktır.

  H2O⟶H2+O2

• Hidrokarbonlardan Amonyak Tesisleri

  Hidrokarbon işlemi doğal gaz reformasyonuna benzer. Bununla birlikte, H2S veya kükürt özü içerir. Bu yöntem kükürt gerektirir ve doğal gazdan daha iyi bir seçenek olabilir.

• Karbonsuz Hidrojenden Amonyak Tesisleri

  Bu tesis, daha çevre dostu bir seçenek haline getiren, karbondan arındırılmış hidrojen kullanarak amonyak üretir. Maliyeti daha yüksek olsa da, atmosferdeki düşük karbon emisyonlarına olan talep, onu ekonomik olarak uygulanabilir bir alternatif haline getirebilir.

Amonyak Tesisi Hidrojenin Özellikleri ve Bakımı

Özellikler

• Kapasite: günde yüzlerce ila binlerce ton hidrojen üretim kapasitelerine sahip endüstriyel ölçekli amonyak tesisleri.
• Besleme Esnekliği: bazı amonyak tesisleri doğal gaz, kömür, biyokütle veya elektrikli hidrojen üretimi gibi çeşitli ham maddeleri kabul edebilir, bu da farklı hidrojen kaynaklarını kullanmalarını sağlar.
  Örneğin, doğal gazı ham madde olarak kullanan amonyak tesisleri, genellikle hidrojen üretimi için buhar metan reformasyonu (SMR) kullanırlar. Ek olarak, amonyak tesisleri, kömürü sentez gazına veya hidrojene dönüştürmek için kömür gazlaştırma, kısmi oksidasyon veya gazlaştırma gibi farklı ham maddeleri kullanabilir.
• Saflık ve Geri Kazanım: Amonyak tesisleri tarafından üretilen hidrojen, sonraki işlemler veya dış pazarlar için uygunluğunu sağlamak için belirli saflık standartlarını karşılamalıdır. Amonyak tesisleri ayrıca, kayıpları en aza indirirken ham maddeden hidrojen geri kazanımını en üst düzeye çıkaran hidrojen geri kazanım sistemleriyle donatılmıştır.

*Not: Amonyak hidrojen tesislerinin özellikleri, her tesisin belirli teknolojisine, tasarımına ve çalışma parametrelerine bağlı olarak değişebilir.

Bakım

• Düzenli Muayeneler ve Önleyici Bakım: Amonyak tesislerinin ekipmanlarını, boru hatlarını, vanaları vb. kontrol etmek için düzenli muayeneler gerçekleştirin. Aşınma, sızıntı, korozyon veya anormallik belirtilerini arayın ve bunlara hızla müdahale edin. Önleyici bakım çalışmalarını planlanmış bakım planlarına ve tavsiyelere göre gerçekleştirin. Güvenilir çalışmayı sağlamak için ekipmanlarda gerekli değişiklikleri ve onarımları yapın.
• Kritik Ekipman Bakımına Odaklanın: Amonyak tesisleri genellikle reformcular, katalizörler, kompresörler, soğutucular vb. gibi bazı kritik ekipmanlara sahiptir. Normal çalışmasını sağlayın ve gerekli bakımı ve kalibrasyonları gerçekleştirin. Ayrıca, basınçlar, sıcaklıklar ve akışlar dahil olmak üzere parametreleri izleyerek tasarım aralıklarında olduğundan emin olun. Çalışma verilerini düzenli olarak analiz edin ve anormalliklerle hızla ilgilenin.
• Güvenlik Tesislerinin Bakımı: Emniyet vanaları, patlamaya dayanıklı cihazlar, yangın koruma sistemleri vb. dahil olmak üzere güvenlik tesisleri, amonyak tesislerinin güvenliğini sağlamak için olmazsa olmazdır. Bu güvenlik tesislerini düzenli olarak kontrol edin ve bakımlarını yapın. İyi durumda ve işlevsel olduğundan emin olun.
• Temizlik ve Dezenfeksiyon: Amonyak tesislerindeki kritik ekipman ve boru hatlarının temizliğini ve dezenfeksiyonunu gerçekleştirin. Örneğin, katalizör deaktivasyonunu temizleyerek etkinliğini koruyun. Bu ayrıca kirlenmeyi önlemeye ve işlemin stabilitesini sağlamaya yardımcı olur.

Senaryolar

Aşağıdaki senaryolar amonyak tesislerinde hidrojen kullanımını göstermektedir:

• Amonyak üretimi

  Dünya çapında hidrojen üretiminin %80'inden fazlası, hidrojen açısından zengin sentez gazı içeren bir işlemde fosil yakıtlardan gerçekleşir. Sentez gazı, aynı zamanda sin gaz olarak da adlandırılır, karbon monoksit, karbondioksit ve hidrojen içerir. Amonyak tesislerinde, hidrojen gazı, buhar metan reformasyonu (SMR) işlemiyle sentez gazındaki karbonlu bileşiklerden ayrıştırılır. Hidrojen gazı daha sonra amonyak üretmek için havadan gelen nitrojenle birleştirilir.

• Hidrojen üretimi

  Bazı amonyak tesislerinde hidrojen, biyokütle gazlaştırma veya su elektroliziyle üretilir. Biyokütle gazlaştırma, organik maddeleri veya atıkları hidrojen açısından zengin sentez gazına dönüştürmeyi içerir. İşlem, sınırlı oksijen içeren bir ortamda gerçekleşir, bu da termal ayrışma için idealdir ve sentez gazı üretir. Su elektrolizi kullanan amonyak tesisleri bunu, dış bir elektrik akımı kullanılarak su moleküllerini hidrojen ve oksijene ayırmayı gerektiren kimyasal bir işlemde sudan hidrojen elde etmek için yapar.

• Etilen üretimi

  Etilen, araba için antifriz ve şişe ve giysi için polyester gibi çeşitli kimyasal ürünlerin üretiminde kullanılan renksiz bir gazdır. Etilen, katalitik merkezlerin varlığında yüksek sıcaklık ve basınçta gerçekleşen bir kimyasal reaksiyonda etanol veya nafta ile reform yapılarak hidrojenden de üretilebilir.

• Gübre üretimi

  Amonyak tesislerinde üretilen hidrojen gazı, çeşitli hidrojen ve nitrojen bileşikleri oluşturmak için nitrojenle birleştirilebilir. Bunlardan biri, amonyum nitrat üretmek için birincil nitrojen kaynağı olan nitrik asit (HNO3)'tür. Doğru koşullar altında, amonyum nitratlar, ürea amonyum nitrat, kalsiyum amonyum nitrat ve amonyum nitrat ve sülfatlar dahil olmak üzere mahsullerin daha güçlü ve daha iyi büyümesine yardımcı olan bir dizi azot bazlı gübrenin oluşumuna yol açabilir.

• Hidrokarbonların rafine edilmesi

  Amonyak tesislerinde üretilen hidrojen gazı, yüksek kaliteli benzin, dizel ve kerosen rafine etmek için kullanılabilir. Hidrojen gazı ayrıca çift bağları kaldırarak doyurma yoluyla diğer petrol ürünlerine de dahil edilebilir.

Amonyak Tesisi Hidrojenini Nasıl Seçersiniz?

Günümüzde alıcılar, verimli ve çevre dostu amonyak hidrojen tesisleri arıyor. Ayrıca, istikrarlı hidrojen kaynağı sağlayan gelişmiş teknolojiye sahip tesisler de arıyorlar. İşte alıcıların hidrojen amonyak tesisleri seçerken dikkate aldıkları bazı faktörler.

• Üretim kapasitesi

  Bu, tesisin belirli bir zaman dilimi içinde üretebileceği hidrojen miktarını ifade eder. Hacim veya ağırlık cinsinden olabilir. Bir tesisin kapasitesi alıcının talebini karşılamalıdır.

• Besleme esnekliği

  Bazı hidrojen amonyak tesisleri yalnızca belirli bir ham madde türünü kullanır. Bu, tesisin uygulamasını sınırlayabilir. Alıcılar, karlılığı en üst düzeye çıkarmak için farklı ham madde türlerini kullanabilen tesisleri tercih eder.

• Teknoloji ve verimlilik

  Bir hidrojen amonyak tesisinin teknolojisi ve verimliliği, performansını ve işletme maliyetlerini büyük ölçüde etkileyebilir. Alıcılar, gelişmiş üretim yöntemleri kullanan tesisleri arıyor. Gelişmiş teknolojinin bir örneği Haber-Bosch işlemidir. Verimli hidrojen üretimi, sera gazı emisyonlarını ve çevresel etkiyi azaltır.

• Karbon yakalama ve depolama

  Karbon yakalama ve depolama (CCS), hidrojen amonyak tesislerinde olması gereken önemli bir özelliktir. Bunun nedeni, hidrojen üretiminin genellikle büyük miktarda karbondioksit salınımına neden olmasıdır. Alıcılar artık etkili CCS sistemlerine sahip tesisleri önceliklendirmektedir. Bu sistemler karbon emisyonlarını azaltır ve sürdürülebilirlik girişimlerini destekler.

• Otomasyon ve kontrol sistemleri

  Otomasyonlu sistemlere sahip amonyak hidrojen tesisleri, operasyonel gözetimi ve verimliliği artırır. Kontrol sistemleri, optimum işlevsellik, güvenlik ve düzenlemelere uyumu sağlar. Otomasyon genellikle daha düşük bakım maliyetlerine ve nitelikli iş gücüne olan ihtiyacın azalmasına yol açar.

• Modüler tasarım

  Modüler tesis tasarımları, hidrojen talebi artarsa ​​kolay kurulum ve hızlı genişletme sağlar. Başlangıç ​​sermaye gereksinimlerini azaltır. Bu, yatırımcıların kısa sürede yatırımlarından geri dönüş elde etmesini kolaylaştırır.

• Çevresel uyumluluk

  Tesisin çevre düzenlemelerine uyup uymadığını kontrol edin. Amonyak hidrojen tesisi seçimi, çevre düzenlemelerine uyum ihtiyacından etkilenecektir. Çevre düzenlemelerine uygun bir tesis seçmek, gelecekte masraflar ortaya çıkma riskini azaltacaktır.

• Operatörler ve bakım

  Amonyak hidrojen tesisini çalıştırma ve bakımının kolaylığını göz önünde bulundurun. Bu, işletme maliyetlerini ve üretkenliği etkiler. Ek olarak, tesis ekipmanlarının hızlı bir şekilde bakımı ve onarımı için yedek parçaların bulunabilirliğini göz önünde bulundurun.

Amonyak Tesisi Hidrojeni S&C

S1: Amonyak hidrojen tesisinde amonyak nasıl üretilir?

C1: Amonyak hidrojen tesisinde amonyak, çeşitli yöntemler kullanılarak üretilir. En yaygın yöntem, havadan çıkarılan nitrojen ve hidrojeni birleştiren Haber-Bosch işlemidir. İşlem katalizörler gerektirir ve yüksek sıcaklık ve basınç altında, iki element reaksiyona girerek amonyak oluşturur. Son zamanlarda, daha yenilikçi yöntemler, amonyaktan hidrojen üretimini çatlatma yoluyla içerir.

S2: Amonyak hidrojen tesisi çevre üzerinde bir etkiye sahip mi?

C2: Evet, tesislerin çevre üzerinde bir etkisi olabilir. Endişe konusu esas olarak karbon emisyonlarıdır. Ancak, karbon salınımı olmadan amonyak üreten tesisler kullanılıyor. Bu tesisler, sudan hidrojen üretmek için rüzgar, güneş veya hidroelektrik gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanır. Neredeyse hiç karbon emisyonu olmadığı için çevre için daha iyi kabul ediliyorlar.

S3: Bir amonyak hidrojen tesisi ne kadar süreyle çalışır?

C3: Hidrojen tesisleri, genellikle bakım ve revizyon için büyük kapanmalar arasında, genellikle 20 yıl veya daha uzun süre sürekli olarak çalışacak şekilde tasarlanmıştır, bu genellikle 5 ila 10 yıldır.