باعتباره أحد أكثر حاملات الطاقة النظيفة الواعدة في القرن الحادي والعشرين، يعمل الهيدروجين على تسريع التحول العالمي للطاقة. من بين تقنيات إنتاج الهيدروجين المختلفة، يهيمن إصلاح الميثان بالبخار (SMR) على إنتاج الهيدروجين الصناعي بسبب نضجه وجدواه الاقتصادية وقابليته للتوسع. يصل إنتاج الهيدروجين العالمي إلى ما يقرب من 97 مليون طن سنويًا، أكثر من 70٪ منه مستمد من المصادر الأحفورية - وتمثل SMR العمود الفقري بلا منازع في هذا القطاع.
بناءً على عقود من الخبرة الصناعية العالمية، قامت شركة GeneralFlame بتطوير حزمة عمليات SMR عالية الكفاءة ومستقرة وموثوقة. باستخدام الغاز الطبيعي والمياه منزوعة المعادن كمواد أولية، ينتج النظام هيدروجينًا صناعيًا عالي النقاء-مع زيادة استرداد الحرارة المهدرة إلى الحد الأقصى وتوليد البخار كمنتج ثانوي.
I. تدفق العملية
تتكون عملية GeneralFlame SMR من أربع مراحل أساسية:
1. المعالجة المسبقة للمواد الخام (إزالة الكبريت + التسخين المسبق)
تدخل مادة تغذية الغاز الطبيعي أولاً إلى وحدة المعالجة المسبقة، حيث يتم إجراء عملية إزالة الكبريت العميقة باستخدام محفزات CoMo/ZnO لإزالة مركبات الكبريت بشكل فعال - سموم المحفزات التي قد تؤدي إلى تعطيل محفز الإصلاح. يتم بعد ذلك تسخين غاز التغذية المنزوع الكبريت مسبقًا إلى درجة حرارة التفاعل المطلوبة.
2. وحدة الإصلاح بالبخار (تفاعل إنتاج الهيدروجين الأساسي)
يتفاعل الغاز الطبيعي المسخن مسبقًا مع البخار فوق محفز قائم على النيكل- عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 700-1000 درجة. التفاعل الأساسي هو: CH₄ + H₂O ⇌ CO + 3H₂. عادةً ما يتم تشغيل هذا التفاعل الماص للحرارة بشدة عند درجة حرارة 800-900 درجة و1.5-3.0 ميجا باسكال في الممارسة الصناعية.
3. وحدة تحويل ثاني أكسيد الكربون (تعزيز إنتاجية الهيدروجين)
يحتوي الغاز المصلح على أول أكسيد الكربون (CO)، والذي يتفاعل أيضًا مع البخار عبر تفاعل -تحول الغاز (WGS) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون الإضافي وH₂: CO + H₂O → CO₂ + H₂. تعمل هذه الخطوة على زيادة إنتاج الهيدروجين بشكل كبير مع تقليل تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى أقل من 1%.
4. وحدة تنقية المنتج (ترقية الهيدروجين)
يدخل الغاز المختلط المنقول إلى وحدة الامتزاز المتأرجح بالضغط (PSA) للفصل والتنقية. تعمل وحدة PSA على امتصاص غازات الشوائب بشكل انتقائي وإطلاق هيدروجين عالي النقاء -، مما يحقق نقاء المنتج بنسبة 99.9%. لا تتضمن عملية التنقية أي استهلاك للمواد الكيميائية، وتوفر التشغيل المرن، وتتميز بدرجة عالية من التشغيل الآلي.
ثانيا. الميزات الأساسية
✅ تقنية مثبتة ومعتمدة عالميًا
SMR هي تقنية إنتاج الهيدروجين الأكثر نضجًا في التطبيقات الصناعية العالمية، حيث تمثل 95% من سوق الهيدروجين الصناعي. تم بناء عملية GeneralFlame SMR على عقود من الخبرة الهندسية، مما يضمن تشغيل المصنع بشكل مستقر وموثوق.
✅ كفاءة عالية، واستهلاك للطاقة يمكن التحكم فيه
GeneralFlame SMR process achieves total system efficiency of >75%، لتحتل المرتبة الأولى بين الأفضل في الصناعة. من خلال استعادة الحرارة المهدرة بعمق، يتم تعزيز كفاءة استخدام الطاقة بشكل أكبر من خلال الاستهلاك الذي يمكن التحكم فيه.
✅ حسنًا-نظام محفز محدد
- محفز الإصلاح: يعتمد على النيكل- - نشاط عالي، وانتقائية ممتازة، وميزة كبيرة من حيث التكلفة
- محفز إزالة الكبريت: CoMo/ZnO – كفاءة عالية في إزالة الكبريت، وعمر خدمة طويل
✅ ضغط تشغيل مستقر، قابلية تطبيق واسعة
إن ضغط التشغيل الذي يتراوح بين 1.5 و3.0 ميجاباسكال يجعل النظام قابلاً للتكيف مع مجموعة واسعة من التطبيقات النهائية بما في ذلك المصانع الكيماوية ومحطات التزود بالوقود الهيدروجيني.
ثالثا. التطبيقات النموذجية
تنطبق عملية GeneralFlame SMR على نطاق واسع على:
- المعالجة الهيدروجينية للمصفاة: توفير-هيدروجين عالي النقاء لتكرير النفط
- إنتاج الأمونيا والميثانول: تلبية الطلب على الهيدروجين من المواد الخام الكيميائية
- إمداد الهيدروجين المركزي بالمنطقة الصناعية: تمكين توزيع الهيدروجين على المستوى الإقليمي
- محطات التزود بالوقود الهيدروجيني: دعم النظام البيئي لمركبات خلايا الوقود
رابعا. خاتمة
توفر تقنية إنتاج الهيدروجين GeneralFlame SMR حل هيدروجين موثوقًا واقتصاديًا وقابلاً للتطوير للمستخدمين الصناعيين - مبني على مسار تقني ناضج، واستخدام فعال للطاقة، وأنظمة محفزة محددة جيدًا، وضغط تشغيل مستقر. مع استمرار صناعة الهيدروجين في توسعها السريع، تظل شركة GeneralFlame ملتزمة بخلق قيمة للعملاء ودعم التحول العالمي إلى انخفاض الكربون-.
