GENERACIN DE HIDRGENO

OBJETIVO DEL PROCESO

Estas unidades utilizan gas natural como materiaprima para producir hidrgeno a travs de unareaccin de reformado con vapor.

Las impurezas en el hidrgeno son retiradas con unsistema de purificacin por adsorcin dandoresultado un hidrgeno de alta pureza.

Este proceso en la industria de la refinacin del petrleo se conoce tambin como reformado con vapor (Steam Reforming, SR).

CARACTERSTICA DE LAS CARGAS La carga a la unidad es gas natural proveniente de un suplidor externo y debe cumplir con las siguientes caractersticas:

Componente %, mol

Nitrgeno 1,46

Dixido de carbono 0,22

Oxigeno 0

Hidrogeno 0

Metano 97,9

Etano 0,25

Propano 0,06

n-Butano 0,01

i-Butano 0,04

i-Pentano 0,01

n-Hexano 0,02

CARACTERSTICAS DE LOS PRODUCTOS

La caractersticas tpicas del hidrgeno generadodeben ser las siguientes:

Valor Parmetro

Pureza

Unidad

Vol, %min 99,9

CO / CO2 ppmv, max 10

Temperatura F 100

Presin Psig 300

QUMICA DEL PROCESO

1) VAPOR + METANO 1) HIDRGENO + CO/CO2

2) VAPOR + CO 2) CO2 + HIDRGENO

1) REFORMADO DE

GAS NATURAL CON

VAPOR

2) CONVERSIN DEL

CO

Este proceso consiste en exponer al gas natural, de alto contenido de metano (CH4), con vapor de agua (H2O) a alta temperatura y moderada presin. Se obtienen como resultado de la reaccin qumica hidrgeno (H2) y dixido de carbono (CO2), y dependiendo la mezcla reformada, tambin monxido de carbono (CO). En la reaccin se usan catalizadores metlicos como Ni o Pt.

CH4 + H2O 3 H2 + CO Ho = + 206 kJ/mol1924: Ni, Co, Fe, Pt

yEstabilidad, TOF, costo Formacin de coke exceso de agua

1931: primera planta comercial (Standard Oil, NJ)

Ni / Al2O3, 900-1000C, 16-20 bar

Catalizador % NiO Resistencia (Kg) rea de Ni (m2/g)A 33 12 - 20 0.05B 30 14 - 23 0.04C 25 23 - 32 0.03D 10 36 - 45 0.03

QUMICA DEL PROCESO

REFORMADO CONVERSIN

de CO a CO2

SEPARACIN

PURIFICACIN

VAPOR

GAS

NATURAL

HIDRGENO

DIAGRAMA GENERAL DE BLOQUES

EFLUENTE

DEL

REACTOR

AGUA

Anillos tipo Raschig de 2 cm

RELLENOS DE LOS LECHOS

Operaciones de carga delcatalizador en los tubos

CARGUE DE CATALIZADOR

Esquema del horno (reformador) con quemadores:

En la parte superior En los laterales

HORNO (REFORMADOR)

Tubo del reformador 30% costo del reformador

Unidad de reformado

HORNO (REFORMADOR)

Desulfurizador

D-009A

Desulfurizador

D-009B

C-001

Tambor de

Succin del

Compresor

D-001

E-002A/B

hidrgeno

~

Reformador

F-001

E-002A/B E-003

AC-001

AE

E-004

Separador de

Condensado

Caliente

D-002

Separador de

Condensado

Fro

D-003

Degasificador

T-001

P-001A/B

A

ConvertidorD-010

Desulfurizacin

de la Carga

Reformado con Vapor

Conversin

y Separacin

~atm

U108/09

184 tubos total

vapor de baja

cond.

Fe3O4 Cr2O3

Ni NiNi Ni

PurificacinHidrgeno Producto

Adsorbedores

PSA

~ ~

E-003

agua

cald.

Generador de Vapor

de Proceso E-001

gas natural

~

~

Ni-Mo

ZnO

ZnO

~~

Tambor de Vapor

D-004

LIC1117

Tambor

Blowdown

D-005

a T-001

AE

E-009

T

OWS

~~

Hidrotratador

DIAGRAMA GENERAL DE FLUJO

Desulfurizacion

Reformado Purificacin

Conversin

Y Separacin

LI1102

aguas aceitosas

Desulfurizadores

D-009A/B

gas

natural PIC1201

P

C-001

Tambor de

Succin del

Compresor

D-001

E-002A/B

hidrgeno

FIC1013

F

Hidrotratador

D-008

U108/09

ZnO

a FIC1015

FIC1014

F

a TY1350

de FIC1015FFY1029

ZnONi-Mo

DESULFURIZACIN

a D-005

T

FIC1015

F

T

TI1321

E-005 E-006

PIC1224

PX-001

F

vapor

alta

E-008B E-008AE-007

ReformadorF-001

B-002

P a PZ1264

AI1000A/B

A

TI1320

PIC1264

a D-005

B-001

atm

F FIC1031

de TY1350

de PIC1226

aire de Combustin

gas de proceso

FY1031

184 tubos total

gas de sntesis

gas de sntesis

gas de sntesis

Ni NiNi Ni

~ ~

Generador de Vapor

de Proceso

E-001

TZ1351

TIC1351

T

~

FZ1031

de PIC1264

PZ1264

Chimenea

X-002

T TI1327

a FY1031

PI1226

P

~~

~

~~

Tambor

de Lodos

LIC1117

Tambor de Vapor

D-004

A

Tambor

Blowdown

D-005

Vapor de Baja a T-001

condensado

Vapor de Alta

gas de sntesis

E-003

agua

cald. FIC1021

F

PIC1232

PAE

E-009OWS

AIC1003

A

AV1003

LV1117

~ ~

Gases de Chimenea

REFORMADO

CONVERTIDORES DE CO

LIC1111

LIC1108

AI1001

ACH4

PIC1236

P

FI1022

F

LIC1115

gas de

carga

E-002A/B

CW

E-003

AC-001

AE

E-004

Separador de

Condensado

Caliente

D-002

Separador de

Condensado

Fro

D-003Degasificador

T-001

P-001A/B

A

de D-004/05

FIC1023

F

atm

P

PIC1242

a PV1242A/B

vapor de baja

cond.

Inhibidor DeCorrosion

a D-015

gas de sntesis

TI3100

FV1023

LV1108

LV1115

T

ConvertidorD-010

Fe3O4 Cr2O3

PURIFICACIN

PIC1243

P

hidrgeno producto

PV1243A

A

AI1002

CO

PV1243B

U106

U109

U108

U107

U116

a D-015

hidrgeno

P P

a PLC D006

D-006E D-006J

P P

a PLC D006

D-006C D-006H

P P

a PLC D006

D-006A D-006F

P P

a PLC D006

D-006B D-006G

P P

a PLC D006

D-006D D-006I

Tambor de

Gas Residual

D-007

OWS

T P

gas residual

a D-015

gas residual

U110

PLC D006

Paso 1: Adsorcin

Paso 2: Depresurizacin

Paso 3: Depresurizacin en

Contracorriente Paso 4: Purga

Paso 5: Represurizacin

ASPECTOS DE SEGURIDAD DE PROCESOS

Evite escapes de H2. Es inflamable y no se ve la llama.

FUNDAMENTOS BSICOS DE GENERACIN DE HIDRGENO

FUNDAMENTOS BSICOS DE GENERACIN DE HIDRGENO

TROUBLESHOOTING

Consecuencia Problema

Llegada agua lquida al horno Daa el catalizador

Cambio en composicin del gas combustible.

Afecta al desempeo del catalizador.