天然氢是一种自然生成的、可持续的氢源自上世纪初以来,进行石油矿物开采时常发现有天然生成的氢气逸出,地质勘探界称之为“天然氢”(Naturalhydrogen)。经过国内外研究发现,天然氢分布于在自然界大气圈、地壳、地幔、地下水等系统中。其中,分布在大陆壳、洋壳和火山热液等地质环境中、且可在地表检测到较高浓度的氢源,也称之为“地质氢”,即地质成因的氢。另外为与氢能中的“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”区分开,也有报告及论文中使用“金氢”或“白氢”来描述天然氢。相对电解制氢,天然氢开采拥有较低的成本下限。尤其对高浓度天然氢矿藏,其开采成本可远低于其他制氢途径。海外可再生能源制氢的成本约为20-35元/kg,天然气制氢成本也在10元/kg以上,而高浓度天然氢的开采成本可低至天然气制氢的十分之一以下。制氢设备在生产过程中需要严格控制反应条件,如温度、压力、时间等,以确保产品的质量和稳定性。广东催化燃烧天然气制氢设备
天然气与氢能融合主要存在3种途径:上游制备融合。根据原料来源和生产过程不同,可分为灰氢、蓝氢和绿氢。其中,灰氢主要为煤制氢,低成本;绿氢为新能源制氢,高成本;蓝氢为天然气制氢,成本介于灰氢与绿氢之间。截至2022年底,全国氢气产量为3781万吨,其中天然气制氢占比达18.1%。中游储运融合。氢气与天然气在储运环节具有较高的相似性,可利用管道、罐车、铁路及船舶等方式运输,其中管道掺氢是解决大规模、长距离氢能运输的良好过渡办法。由内蒙古西部天然气股份有限公司投资建设的国内首条掺氢高压输气管道工程已在内蒙古动工。终端利用融合。天然气与氢气在城市燃气、交通运输、电力供应、分布式供能等领域可实现协同发展。截至2022年底,全国投运加氢站274座。贵州小型天然气制氢设备天然气制氢设备的发展还需要进一步的技术创新和市场推广,以提高其生产效率和降低生产成本。
目前,约有1/2的氢气是通过天然气蒸气转化法(SRM)制取的。整个工艺流程是由原料气处理、蒸气转化、CO变换和氢气提纯4大单元组成。原料气,原料气处理-蒸转化CO化气提纯原料气处理主要是采用加氢催化脱除天然气中的硫,普遍采用的方法是Co-Mo加氢转化串ZnO脱硫技术:原料气先在转化炉对流段预热到约350-400C,先采用Co-Mo催化剂加氢法在加氢反应器中将气体原料中的有机硫转化为无机硫H,S,再用ZnO吸附脱硫槽脱除H,S.此技术能将气体中的总硫含量降到0.1mg/mm3以下。
随着燃料电池技术的发展与应用,氢作为燃料电池的燃料,在未来能源结构中的地位将日益重要,各发达***越来越重视对氢能的发展。近期氢能发展主要以化石燃料为原料实现廉价氢的生产,而从建立燃料电池汽车加氢站和提供分散氢源方面考虑,则要求有先进的小规模天然气现场制氢与气体纯化技术。目前,约96%的氢是以煤、石油和天然气等化石资源制取的,其中采用天然气(主要成分是甲烷)制氢更为经济与合理。现有的天然气制氢技术主要包括天然气的水蒸气重整,自热重整以及部分氧化重整等。天然气制氢设备的应用领域广,可以用于氢能源的生产、储存和运输等方面,可以用于工业生产中的氢气需求。
天然气高温裂解制氢。天然气高温裂解制氢是天然气经高温催化分解为氢和碳该过程由于不产生二氧化碳被认为是连接化石燃料和可再生能源之间的过渡工艺过程。对于天然气高温催化裂解制氛,开展了大量研究工作,所产生的碳能够具有特定的重要用途和广阔的市场前景。口口天然气自热重整制氢。该工艺同重整工艺相比,变外供热为自供热,反应热量利用较为合理,原理是在反应器中耦合了放热的天然气反应和强吸热的天然气水蒸汽重整反应反应体系本身可实现自供热。另外,由于自热重整反应器中强放热反应和强吸热反应分步进行,因此反应器仍需耐高温的不修锈钢管做反应器这就使得天然气自热重整反应过程具有装置成本高,生产能力低等缺点。天然气制氢设备是一种高效、环保的氢气生产方式,可以利用天然气作为原料,通过化学反应将其转化为氢气。甲醇重整天然气制氢设备有哪些
在选择制氢设备时,需要考虑其生产能力、产品质量、售后服务等因素。广东催化燃烧天然气制氢设备
天然气制氢方法主要有热裂解法、催化裂解法和重整法等。热裂解法热裂解法是将天然气在高温下分解为氢气和碳,常用反应温度在800度至1000度之间。热裂解反应的主要反应为:CH4->H2+C这个反应式说明,一摩尔的甲烷经过热裂解得到一摩尔的氢和一摩尔的碳。这种方法是简单、易行的,但同时生成大量的碳,这种碳加工闲难,处理成本高,而且会加大环境污染,所以具有局限性。催化裂解法催化裂解法是在催化剂的作用下将天然气在低温下分解为氢气和碳。由于反应温度较低,能量损失小。催化剂通常是钜、铂、铭等贵金属催化剂。重整法是利用天然气进行催化重整反应,其原理是将天然气与水蒸气加热至高温,经过反应后得到大量的氢气和一定量的CO2。重整反应通常采用镍为催化剂。 广东催化燃烧天然气制氢设备
电解槽:电解槽是制氢站的设备,通过电解水制取氢气和氧气。如果电解槽的密封不良或设备损坏,可能会导致氢气泄漏。气体冷却器:在纯化后的氢气需要经过冷却器降温。如果冷却器发生泄漏,可能会造成氢气排放。为防止这种情况,应强化冷却器的设计和操作,并定期进行维护和检查。压缩机:压缩机也是制氢站中容易出现氢气泄漏的设备。设备的振动或操作不当都可能导致泄漏。储罐区:储罐区也是氢气泄漏的易发区域。如果储罐存在缺陷或维护不当,如储罐密封垫片老化、破裂,或者储罐内部腐蚀、磨损等,都可能导致氢气泄漏。充装口/卸料口:这些部件的密封性能不佳或老化可能会导致氢气泄漏。例如,阀门密封垫片老化、破裂,或者阀门操作不当都可能引...