天然氣作為一種潔凈的工業能源,在我國的能源發展中具有重要的作用和地位,它不僅可以當做燃料使用,同時還是一些化工廠產品的基本原料。其中,將天然氣用作制氫時,整個工藝的成本較低,能夠應用于氫氣的生產當中。 隨著能源消耗地加劇,尋找新的能源已經成為當前的一個重要任務。氫作為現今有發展潛力的一種能源,幾乎不產生污染,轉化效率高。利用天然氣制取氫氣,可以在一定程度上緩解我國能源危機,進一步促進我國能源利用結構的轉變。本文將重點就天然氣制氫的原理、天然氣制氫工藝和技術、天然氣制氫技術的分類天然氣制氫的成本核算等幾個方面進行詳細的研究和探討。天然氣制氫設備在生產過程中產生的廢氣、廢水等污染物較少,符合環保要求,為綠色能源的發展做出了貢獻。廣西大型天然氣制氫設備
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,是工業上應用多的天然氣制氫技術。綠色發展越來越成為全球共同的發展理念。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。變壓吸附天然氣制氫設備怎么樣天然氣制氫設備的制造工藝成熟,結構緊湊,占地面積小,使得它適應各種生產環境,滿足不同規模的生產需求。
氫氣是合成氨、甲醇、煉油化工及其他相關行業的重要原料,隨著作為二次能源載體的氫能產業的逐漸成熟,氫能成為當前有前景的清潔能源之一,尤其氫燃料電池汽車開始規模化發展,市場對氫氣的需求量將呈現快速增長趨勢。煤制氫低成本,但環境不友好。隨著天然氣產供儲銷產業鏈的完善、天然氣開采技術的進步、儲量巨大的頁巖氣等非常規天然氣開發成本的不斷降低,天然氣制氫的技術經濟優勢越來越明顯,該技術成為主要的制氫路線,從而將加快推進我國氫經濟的發展。
工業化制氫現狀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,適合大規模工業化生產,一般制氫規模在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管機制和管理體系,以確保生產和使用的合法性和規范性。
國內現階段尚無天然氫的勘探及開采項目披露,但在天然氫的資源分布數據及研究也已有一定的積累。依托于已覆蓋國內大部分地區的油氣和礦產資源勘探開發活動,國內已有較多的天然氫發現案例。如在在松遼盆地的個別鉆井中發現氫氣含量高達85.54%,在柴達木盆地三湖地區2號井的巖屑罐頂氣中,檢測到了含量可達99%的氫氣。此外,在云南騰沖部分熱泉、山西沁水煤礦和煤井、渤海灣盆地、松遼盆地等多地我國均有低濃度天然氫發現案例。在這些地區,中石化、中煤,以及地質勘探機構等油氣、礦產企業機構或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。天然氣制氫設備是一種高效、環保的氫能源生產方式,具有廣泛的應用前景。耐高溫天然氣制氫設備設備價格
天然氣是制氫設備的主要原料,經過一系列化學反應后,可以生成高純度的氫氣。廣西大型天然氣制氫設備
天然氣制氫工藝的改進通過對轉化爐、熱量回收系統等進行改造可以實現成本節約、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。廣西大型天然氣制氫設備