ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം: പ്രകൃതി വാതക പരിഷ്കരണം

നിലവിലുള്ള പ്രകൃതി വാതക പൈപ്പ് ലൈൻ ഡെലിവറി ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിപുലമായതും പക്വമായതുമായ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയാണ് പ്രകൃതി വാതക പരിഷ്കരണം. സമീപകാലത്തേക്ക് ഇത് ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതിക പാതയാണ്ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം.

ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

പ്രകൃതി വാതക പരിഷ്കരണംഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിനായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ് സ്റ്റീം മീഥെയ്ൻ പരിഷ്കരണം (SMR) എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് എന്നിവയുടെ മിശ്രിതം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലും ഒരു ഉൽപ്രേരകത്തിൻ്റെ സാന്നിധ്യത്തിലും സ്വാഭാവിക വാതകത്തിൻ്റെ (പ്രാഥമികമായി മീഥെയ്ൻ) പ്രതിപ്രവർത്തനം ഉൾപ്പെടുന്നു. പ്രക്രിയ രണ്ട് പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു:

സ്റ്റീം-മീഥെയ്ൻ പരിഷ്കരണം(SMR): ഹൈഡ്രജനും കാർബൺ മോണോക്സൈഡും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ മീഥെയ്ൻ നീരാവിയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രാരംഭ പ്രതികരണം. ഇതൊരു എൻഡോതെർമിക് പ്രക്രിയയാണ്, അതായത് ഇതിന് ചൂട് ഇൻപുട്ട് ആവശ്യമാണ്.

CH4 + H2O (+ ചൂട്) → CO + 3H2

വാട്ടർ-ഗ്യാസ് ഷിഫ്റ്റ് റിയാക്ഷൻ (WGS): SMR-ൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന കാർബൺ മോണോക്സൈഡ് കൂടുതൽ നീരാവിയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും അധിക ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇത് ഒരു എക്സോതെർമിക് പ്രതികരണമാണ്, ചൂട് പുറത്തുവിടുന്നു.

CO + H2O → CO2 + H2 (+ ചെറിയ അളവിൽ ചൂട്)

ഈ പ്രതികരണങ്ങൾക്ക് ശേഷം, സിന്തസിസ് ഗ്യാസ് അല്ലെങ്കിൽ സിങ്കാസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന വാതക മിശ്രിതം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളും നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ്റെ ശുദ്ധീകരണം സാധാരണഗതിയിൽ കൈവരിക്കുന്നുമർദ്ദം സ്വിംഗ് അഡോർപ്ഷൻ(PSA), മർദ്ദം മാറുമ്പോൾ അഡോർപ്ഷൻ സ്വഭാവത്തിലെ വ്യത്യാസങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി മറ്റ് വാതകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജനെ വേർതിരിക്കുന്നു.

എന്തുകൊണ്ട് സികുളമ്പ്ഈ പ്രക്രിയ?

ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി: പ്രകൃതിവാതകം സമൃദ്ധവും താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞതുമാണ്, ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും ചെലവ് കുറഞ്ഞ മാർഗ്ഗങ്ങളിലൊന്നാണ് എസ്എംആർ.

ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ: നിലവിലുള്ള പ്രകൃതി വാതക പൈപ്പ്ലൈൻ ശൃംഖല, പുതിയ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറുകളുടെ ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ ഫീഡ്സ്റ്റോക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു.

പക്വത:എസ്എംആർ സാങ്കേതികവിദ്യനന്നായി സ്ഥാപിതമായതും വിവിധ വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഹൈഡ്രജൻ്റെയും സിങ്കാസിൻ്റെയും ഉൽപാദനത്തിൽ പതിറ്റാണ്ടുകളായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

സ്കേലബിളിറ്റി: ചെറുതും വലുതുമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ അളവിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ എസ്എംആർ പ്ലാൻ്റുകൾ സ്കെയിൽ ചെയ്യാം.