Technologie de séparation

La séparation de l'hydrogène utilise la technologie d'adsorption modulée en pression (PSA) avec des lits de tamis moléculaires qui adsorbent préférentiellement le CO₂, le CO, le CH₄ et d'autres impuretés tout en laissant passer l'hydrogène. Le procédé alterne entre adsorption à haute pression et régénération à basse pression, produisant ainsi de l'hydrogène de haute pureté (généralement entre 99,9 et 99,999 %). ERGIL conçoit des systèmes multi-lits permettant une production continue d'hydrogène pendant la régénération de chaque compartiment.

Configuration du navire

Les cuves sous pression verticales contiennent des lits d'adsorbant multicouches optimisés pour la composition spécifique du gaz d'alimentation. Les systèmes de distribution à l'entrée assurent un flux de gaz uniforme à travers la section transversale du lit. La tuyauterie interne gère le séquencement des vannes de cycle pour les étapes d'adsorption, de dépressurisation, de purge et de repressurisation. Les systèmes de collecte à la sortie fournissent de l'hydrogène purifié à la pression spécifiée. Les ingénieurs d'ERGIL dimensionnent les cuves en fonction du débit d'alimentation, de la pression partielle d'hydrogène, de la pureté requise et des objectifs d'efficacité de récupération.

Intégration des processus

Les systèmes PSA complets comprennent plusieurs cuves de séparation, des vannes de régulation automatique, des réservoirs tampons, des systèmes de régulation de pression et de contrôle. Le conditionnement du gaz d'alimentation peut inclure une filtration en amont, un contrôle de la température ou une compression afin d'optimiser les performances de séparation. Les gaz résiduaires issus des cycles de régénération peuvent être acheminés vers les systèmes d'alimentation en combustible ou pour un traitement ultérieur. ERGIL propose une conception de procédé complète intégrant la séparation de l'hydrogène aux opérations existantes de l'installation.

Applications

Récupération d'hydrogène en raffinerie à partir des gaz résiduaires de reformage catalytique, des flux de purge d'hydrocraquage et des boucles de recyclage d'hydrotraitement. Purification d'hydrogène en pétrochimie à partir du gaz de synthèse de reformage du méthane à la vapeur ou des gaz de purge d'une usine d'ammoniac. Récupération d'hydrogène industriel à partir des atmosphères de traitement des métaux ou des procédés de fabrication électronique. Les concentrations typiques en hydrogène dans l'alimentation varient de 40 à 90 %, avec des taux de récupération atteignant 85 à 95 %.

Normes de conception

Récipients sous pression conçus et fabriqués conformément aux normes ASME Section VIII Division 1 ou EN 13445. Pressions de service de 150 à 600 psig selon les caractéristiques de l'alimentation. Construction en acier au carbone ou en acier inoxydable avec revêtements internes si nécessaire pour les composants corrosifs. Matériaux adsorbants sélectionnés en fonction des caractéristiques du gaz d'alimentation, notamment la tolérance au soufre pour les applications en raffinerie. Inspection CND complète et essais hydrostatiques.

Systèmes de contrôle

La commande automatisée par automate programmable gère le séquencement complexe des vannes et la durée des cycles. Des analyseurs de pureté surveillent la qualité de l'hydrogène et un système de régulation par rétroaction garantit le respect des spécifications. La surveillance de la pression et de la température tout au long du cycle optimise les performances et protège les équipements. La surveillance à distance fournit des données opérationnelles et des alertes de maintenance prédictive.

Avantages liés à la performance

La récupération d'hydrogène réduit les besoins en hydrogène acheté ou en gaz naturel. Elle permet de diminuer les coûts d'exploitation grâce à une meilleure efficacité d'utilisation de l'hydrogène. Les émissions sont réduites grâce à la récupération de l'hydrogène qui serait autrement brûlé ou brûlé. La conception modulaire permet d'augmenter la capacité de production en fonction de la demande en hydrogène. Il s'agit d'une technologie éprouvée, utilisée dans l'industrie depuis des décennies.

ERGIL fournit des systèmes de séparation d'hydrogène conçus sur mesure, allant de cuves individuelles à des unités PSA complètes, assortis de garanties de processus et d'une assistance complète à la mise en service.