Doğal Gazdan Buhar Reformasyonu ile Hidrojen Üretiminin Simülasyonu ve Optimizasyonu
Dr. Öğr. Üyesi Ramiz Gültekin Akay
Akbar Khoshnoudi
Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği
ÖZET
Dünyada üretilen hidrojenin (H2) büyük bir kısmını oluşturan doğal gaz buhar reformasyonu, ürün verimi ve enerji tüketimi açısından uygun maliyetli bir yöntem olarak kabul edilir. Bu çalışmada, Aspen HYSYS V12 yazılımı kullanılarak endüstriyel bir doğal gazın buhar reformasyonu prosesinin bir simülasyonunu ve optimizasyon çalışmasını sunuyoruz. Tüm parametreler, hidrojen üretim bölgesi üniteleri (Reformer Reaktör, Su - Gaz Dönüştürme Reaktörü ) ve arıtma bölgesi üniteleri (Absorber ve Metanatör) dahil olmak üzere eksiksiz bir işlem sürecini başarıyla yürütmek için optimize edildi. Reformer ve Su - Gaz Dönüştürme reaktörlerindeki sıcaklıkların sırasıyla 790 â—¦C ve 200 â—¦C'de sabitlenmesi, 5 atm'lik bir basınç ve buhar karbon oranıyla (S/C= 4) belirli koşullar altında elde edilebilecek en yüksek hidrojen üretimi (1323 Kg/h) elde edildi. Ayrıca arıtma bölgesinde istenmeyen CO2 ve CO gazlarının ~ %100'ü uzaklaştırıldı ve ısı entegrasyonu sonrası prosesin ısıtma, soğutma ısı değişim ünitelerinde enerji tüketiminde %80 oranında tassaruf sağlandı. Nihai üründe %84.23 saf H2, %15.63 H2O ve %0.14 CH4 bulunmaktadır. Bu hidrojen içeriği birçok uygulamada petrol, doğal gaz rafineri, petrokimya ve yakıt pilleri için uygundur. Daha saf veya %100 saf hidrojen gerekiyorsa, basınç salınımlı adsorpsiyon (BSA) kullanılmalıdır.
