Wpływ parametrów pracy wytwornicy wodoru na przypadki ponadnormatywnych stężeń metanu

Abstract

W części teoretycznej praca opisuje zagadnienia metod otrzymywania wodoru, jego zastosowanie oraz bardziej szczegółowo proces technologiczny otrzymywania wodoru na wodorowni 8000 Nm3/h w Grupie Azoty w Tarnowie. W części doświadczalnej analizowano układ oczyszczania PSA, w którym następuje adsorpcja zanieczyszczeń. Celem pracy było zbadanie wpływu parametrów pracy wytwornicy wodoru na zawartość metanu w gotowym produkcie. Badania obejmują analizę instalacji w okresie od 26.04.2013 roku do 22.04.2014 roku. W tym czasie instalacja korzystała z dwóch źródeł zasilania. Analiza polegała na zestawieniu wybranych parametrów, oraz dokonaniu porównań w zależności od pracy instalacji. Wykonane analizy wskazują, że czas oczyszczania gazu (etap adsorpcji) ma duży wpływ na wynik końcowej analizy produktu. Największe przekroczenia analityczne mają miejsce w trakcie zmiany obciążenia instalacji. Zakładając stabilną pracę wytwórni wodoru, z analiz wynika że mamy do czynienia ze zbyt wysoko ustawionym współczynnikiem ruchu, który odpowiada za czas adsorpcji zanieczyszczeń. W pracy wykazano także, iż wydłużenie czasu pracy adsorbera powoduje zmniejszenie ilości gazu resztkowego, co oznacza że pewna jego część zostaje w produkcie.

The theoretical part of the thesis describes the issues concerning methods of obtaining hydrogen, its application and the detailed technological process of obtaining hydrogen in 8000 Nm3/h hydrogen plant in Grupa Azoty S.A in Tarnów. In the testing part, PSA filtration system where pollution adsorption takes place was analysed.

The aim of the thesis was to examine the impact of the parameters of hydrogen generator’s work upon the methane content in the ready product. The research covers the analysis of the installation during the period from 26th April 2013 to 22nd April 2014. At that time the installation used two sources of supply.

The analysis consisted in correlating the chosen parameters and making comparisons depending on the work of the installation. The performed analyses indicate that gas purification time (adsorption stage) has great impact on the result of the final product analysis. The greatest analytical overruns take place during the changing of installation load. Assuming a stable work of the hydrogen plant, the analyses show that we are dealing with too high setting of movement factor, which is responsible for the time of pollution adsorption.

In the thesis it was also shown that extending the time of the adsorber’s work causes the reduction of the amount of tail gas, which means that certain amount of this gas remains in the product.