工業(yè)化制氫現狀1三種制氫方案對比(1)天然氣水蒸汽重整制氫(2)甲醇水蒸汽重整制氫(3)電解水制氫2大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位特點:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產,一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟3小型制氫、高純氫采用電解水方法(1)多年來,水電解制氫技術自開發(fā)以來一直進展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經濟。(2)電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,達到5~8kwh/Nm3H2,其單位氫氣成本較高4甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,投資省,能耗低。由于反應溫度低(230℃~280℃),工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運輸,儲存方便。而且由于所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應條件溫和,流程簡單,故易于操作天然氣制氫設備的生產和使用需要建立完善的監(jiān)管機制和管理體系,以確保生產和使用的合法性和規(guī)范性。湖北催化燃燒天然氣制氫設備
通過對轉化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術通過對原料的消耗,這種技術通過對天然氣加氫脫硫和在轉化爐中放置適量的特殊催化劑進行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉化氣,之后再進行熱量回收,經一氧化碳變換降低轉化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當的壓力條件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現氫氣的提純。這一工藝的主要性能指標和技術指標如下:1)生產能力一般在500~100000m3/h,氫氣產品的純度可達到,產品的壓力在;2)處理原料的量在20~5000m3/h,氫氣純度一般在,氫氣的提取率在80%左右。 新疆自熱式天然氣制氫設備天然氣制氫設備的生產和使用可以促進能源安全和能源多樣化,降低能源供應的風險和不穩(wěn)定性。
天然氣脫硫:本裝置采用干法脫硫來處理該原料氣中的硫份。為了脫除有機硫,采用鐵錳系轉化吸收型脫硫催化劑,并在原料氣中加入約1-5%的氫,在約400C高溫下發(fā)生下述反應:RSH+Hz=HzS+RHHS+MnO=MnS+HO經鐵錳系脫硫劑初步轉化吸收后,剩余的硫化氫,再在采用的氧化鋅催化劑作用下發(fā)生下述脫硫反應而被吸收:HS+ZnO=ZnO+HOCHsSH+ZnS+CHs+H0氧化鋅吸硫速度極快,因而脫硫沿氣體流動方向逐層進行,硫被脫除至0.1ppm以下,以滿足蒸汽轉化催化劑對硫的要求。
盡管國際上已有較多天然氫發(fā)現案例,油氣礦產開發(fā)企業(yè)也掌握有著較多天然氫分布相關的資料,但目前仍未有真正商業(yè)化的天然氫開采項目落地。能景研究認為,高濃度天然氫礦藏的勘探定位、法規(guī)配套、市場消納尋找是項目落地慢的三大要素。高濃度天然氫礦藏是項目降低開采難度、降低開采成本的關鍵。天然氫中往往伴有二氧化碳、甲烷、氮氣等多種雜質,且不同產地的成分相差較大,某些礦藏中還含有高濃度硫化物等對氫燃料電池有害的物質,提高了提純技術的要求,也提高了開采成本?,F階段,天然氫開采探索尚未完全起步,技術尚未完全成熟,因此相關開發(fā)商仍在以勘探高濃度氣源為重心。制氫設備在化工領域具有廣泛的應用前景,可以用于合成氨、甲醇等化工產品的生產。
天然氣制氫是以天然氣做原料生產氫氣。根據天然氣參加反應的不同,可以分為傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫,部分氧化反應制氫,自熱重整制氫三種制氫工藝。水蒸氣重整制氫由于設備投資低,產氫率較高,是工業(yè)上應用多的天然氣制氫技術。綠色發(fā)展越來越成為全球共同的發(fā)展理念。我國天然氣制氫位于煤制氫后列第二。我國天然氣制氫始于20世紀70年代,主要為合成氨提供氫氣。隨著催化劑品質的提高、工藝流程的改進、控制水平的提高、設備形式和結構的優(yōu)化,天然氣制氫工藝的可靠性和安全性都得到了保證。其不足之處是原料利用率低,工藝復雜,操作條件苛刻,并且對設計制造、控制水平和對操作人員的理論水平及操作技能均要求高。天然氣制氫設備的重要技術是催化劑,通過催化劑的作用,可以將天然氣中的甲烷轉化為氫氣和二氧化碳。江西小型天然氣制氫設備
天然氣制氫是一種環(huán)保的制氫方式,不會產生有害物質,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。湖北催化燃燒天然氣制氫設備
天然氣制氫工藝的改進通過對轉化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術通過對原料的消耗,這種技術通過對天然氣加氫脫硫和在轉化爐中放置適量的特殊催化劑進行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉化氣,之后再進行熱量回收,經一氧化碳變換降低轉化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當的壓力條件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現氫氣的提純。湖北催化燃燒天然氣制氫設備