TABIIY YOQILG`IDAN VODOROD ISHLAB CHIQARISH

2.3. TABIIY YOQILG`IDAN VODOROD ISHLAB CHIQARISH
Tabiiy organik yoqilg'idan vodorod ishlab chiqarish hozirgi kunda eng ko'p qo'llaniladigan usuldir. Asosiy texnologiya metanni bug` bilan isloh qilishdir. 3-jadval ma'lumotlaridan ko'rinib turibdiki ushbu texnologiyaga muvofiq dunyoda ishlab chiqarilgan vodorodning taxminan 85% olinadi, bu jarayonning ancha yuqori (80% dan ortiq) samaradorligi, uni keng miqyosli ishlab chiqarish darajasida amalga oshirilishi, nisbatan past (hozirda) tannarxi va xomashyo tashish infratuzilmasi bilan bog'liq. Natijada, ushbu texnologiya uchun vodorod narxi boshqa usullar bilan solishtirganda eng past narx hisoblanadi. Bundan tashqari, u hosildorlikning oshishi bilan sezilarli darajada kamayadi. AQSh Energetika vazirligining ma'lumotlariga ko'ra, 1995-yilda yirik zavod uchun vodorod narxi bir GJ uchun 7 dollarni tashkil etgan. Bu tabiiy gaz narxida $ 0,24 / L benzin narxiga $ 2,30 / GJ ga teng [5].
Uglevodorodni bug'ga aylantirish Ikkinchi Jahon urushidan keyin keng tarqaldi va hozirda vodorod ishlab chiqarishning iqtisodiy jihatdan eng samarali usuli hisoblanadi. Jarayonning narxi - har bir vodorod uchun 2-5 dollar. Kelajakda yetkazib berish va saqlashni o'z ichiga olganda narxni 2-2,5 dollargacha kamaytirish mumkin.
Uglerod asosidan vodorodni quvurli devor orqali katalitik sirtlarda (nikel, korund va boshqalar) 750-8500 C haroratda tashqi issiqlik ta'minoti bilan ishlaydigan quvurli pechlarda (bug` kimyoviy reformatorlari) ajratish jarayoni davom etmoqda.
Jarayonning asosiy reaksiyalari:
CH4+H2O ↔ CO+3H2
CO+H2O ↔ CO2+H2.
Birinchi reaksiya metan va bug'ni vodorod va uglerod oksidi (sintez gazi) ga ajratishdan iborat. Buning ortidan uglerod oksidi va suvni karbonat angidrid va vodorodga aylantiradigan "siljish reaktsiyasi" keladi. Ushbu reaktsiya 200-250oC haroratda sodir bo'ladi. Endotermik jarayonni amalga oshirish uchun PCM dastlabki gazning taxminan yarmini yoqadi. Tabiiy gazni tejash va atrof muhitni mahsulot bilan ifloslanishini kamaytirish maqsadida Rossiya, AQSh, Yaponiya va Fransiyada Vodorodning yonishi natijasida yuqori haroratli geliy reaktoridan (HTGR) issiqlik ta'minoti bilan metanni bug` isloh qilish texnologiyasini ishlab chiqdi va ishlab chiqmoqda. Bunday kompleksning hududiy modeli ishlab chiqarishning texnologik qismiga yetkaziladigan sintez gazini (H2 va CO aralashmasi) hosil qiladigan yadro qismidan iborat bo'lib, u yerda ushbu gaz yakuniy mahsulot ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
PCM-dan tashqari, reaktor yadrosiga kislorodni issiq bug` bilan birga yetkazib beriladigan bug'-kislorodni qayta ishlash jarayoni mavjud, bu esa o'rnatishni 5-10% ga qimmatlashtiradi. Jarayonning asosiy reaktsiyalari PCM bilan bir xil, ortiqcha metanning kislorod bilan oksidlanishi bilan boradi:
CH4+O2↔ 2CO+3H2.
Metanni bug'-kislorodga aylantirish uchun reaktivlarning tarkibi reaksiyalarga birlashtirilib, nol issiqlik effekti beradi. Bug'-kislorod konversiyasining muhim afzalligi PCM bilan - issiqlik uzatish to'g'ridan-to'g'ri amalga oshiriladi va issiqlik almashinuvchisi devori orqali emas - avvalgi holatda ishlatilgan qimmat quvurli reaktor o'rniga arzonroq val tipidagi reaktor ishlatiladi.
Bug' va bug'-kislorodli katalitik konversiya usuli bilan vodorodni olish uchun neftni qayta ishlash zavodlarida tabiiy gaz bilan birga qayta ishlash gazlari, neft qoldiqlari yoki neft mahsulotlarining har qanday fraktsiyalari ishlatiladi (3-jadval)
|