Purificación de hidrógeno mediante un sistema PSA

Abstract

En el presente TFG se ha realizado el estudio y análisis del funcionamiento de un sistema PSA. La finalidad es purificar el hidrógeno presente en una corriente de gas de síntesis proveniente de un proceso de reformado de metano con vapor, usando gas natural como materia prima. En primer lugar, se ha realizado un estudio del estado del arte relativo a la importancia del hidrógeno, incluyendo aspectos como características fisicoquímicas, su transporte y almacenamiento, sus principales aplicaciones y los diferentes métodos que existen para su producción y para su purificación, centrando la atención en el sistema PSA. De él, se han detallado el principio físico que utiliza, los principales materiales adsorbentes, las características del sistema y las diferentes etapas que sigue el ciclo. Por otro lado, se ha llevado a cabo la descripción de la planta de purificación de H2 en la que se encuentra el conjunto de lechos. Para ello, se ha definido la corriente a purificar y explicado el método de producción (reformado de metano con vapor). A continuación, se ha descrito el funcionamiento del sistema con más profundidad, y se ha realizado una memoria de cálculo relativa al diseño de los equipos y dispositivos del sistema descrito, partiendo de un balance de materia y energía de la planta.

In this TFG the study and analysis of the operation of a PSA system has been carried out. The aim is to purify the hydrogen present in a syngas stream from a steam methane reforming process fed by natural gas First, a study of the state of the art regarding the importance of hydrogen has been performed, including aspects such as physicochemical characteristics, transport and storage, main applications and the different current methods for production and purification, focusing on the PSA system. For this the physical principle, main sorbents, characteristics of the system and the different stages of the cycle f have been detailed. Likewise, a H2 purification plant with a set of beds has been described, defining the stream to be purified and explaining the production method (steam reforming of methane). Next, the operation of the system has been further described, and a the design of the equipment and devices has been properly made, starting from a material and energy balance of the plant.