新型天然气制氢设备怎么样

天然气作为一种洁净的工业能源，在我国的能源发展中具有重要的作用和地位，它不仅可以当做燃料使用，同时还是一些化工厂产品的基本原料。其中，将天然气用作制氢时，整个工艺的成本较低，能够应用于氢气的生产当中。  随着能源消耗地加剧，寻找新的能源已经成为当前的一个重要任务。氢作为现今有发展潜力的一种能源，几乎不产生污染，转化效率高。利用天然气制取氢气，可以在一定程度上缓解我国能源危机，进一步促进我国能源利用结构的转变。本文将重点就天然气制氢的原理、天然气制氢工艺和技术、天然气制氢技术的分类天然气制氢的成本核算等几个方面进行详细的研究和探讨。天然气制氢设备的生产和使用可以促进能源转型和可持续发展，为人类社会的未来发展提供更多的选择和可能性。新型天然气制氢设备怎么样

天然气的制取氢流程主要包括四个：原料气预处理、天然气蒸汽转化、一氧化碳变换、氢气提纯。一。原料预处理步骤，这里的预处理主要指的就是原料气的脱硫，实际工艺运行当中一般采用天然气钴钼加氢串联氧化锌作为脱硫剂将天然气中的有机硫转化为无机硫再进行去除。这里处理的原料天然气的流量较大，所以可采用压力较高的天然气气源或者在选择天然气压缩机的时候考虑较大的余量。二、进行天然气蒸汽转化的步骤，在转化炉中采用镍系催化剂，将天然气中的烷烃转化成为主要成分是一氧化碳和氢气的原料气。三、一氧化碳变换，使其在催化剂存在的条件下和水蒸气发生反应，从而生成氢气和二氧化碳，得到主要成分是氢气和二氧化碳的变换气。随着技术对策发展，近年来开始采用一氧化碳高温变换加低温变换的两段工艺设置，这样可以近一步节省对资源的消耗，但对于转化气中一氧化碳含量不高的情况，可只采用中温变换。四、提纯氢气，现在常用的一种氢气提纯系统就是PAS系统，又叫变压吸附净化分离系统，这种系统能耗低、流程简单、制取氢气的纯度较高，氢气的纯度可达99.99%。江西甲醇天然气制氢设备氢气是一种清洁能源，可以用于燃料电池、化工等领域，因此制氢设备具有广泛的应用前景。

天然氢多分布于煤层、矿石资源周围，可依据历史勘探开采资料定位。相关研究者在间歇泉、温泉、煤井、油气井等中都发现过富氢气体，其含量在不同地质环境中在1%-100%之间变化，其中，煤层、盐岩等具有较好储氢能力的地层中有多项天然氢发现案例。同时，油气、矿产公司手中有较多的地质勘探数据，其中包含了较多的氢气矿藏线索。如2023年10月澳大利亚GoldHydrogen公司进行天然氢开采试钻的地点选择，便是根据上世纪初的油气勘探数据决定的。试钻氢气浓度高达73%。

天然气制氢的副产品有从氯碱工业副产气、煤化工焦炉煤气、合成氨产生的尾气。绝热条件下，天然气制氢，这种天然气制氢方式更适用于小规模的制取氢。天然气绝热转化制氢将空气作为氧气来源，同时利用含氧分布器可以有效解决催化剂床层热点问题和能量的分配，随着床层热点的降低，催化材料的反应稳定性也得到较大的提高。天然气绝热转化制氢工艺流程简单、操作方便，当制氢规模较小的时候可以减少氢成本和相应的制氢设备的投资。天然气部分氧化制氢的反应器采用的是高温无机陶瓷透氧膜，与传统的蒸汽重整制氢的方式相比较来说，天然气部分氧化制氢工艺所消耗的能量更加少，因为它采用的是一些价格低廉的耐火材料组成的反应器。这种天然气制氢工艺比一般的生产工艺在设备投资方面的成本降低了25%左右，生产的成本降低了40%左右，可以在一定程度上降低投资成本。现代制氢设备通常采用高效催化剂，以降低反应温度和压力，提高生产效率。

蒸气转化是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成H,、CO等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。蒸气转化工序的关键设备是主转化炉。原料在进人主转化炉之前需要在预转化炉中进行预转化。预转化可将天然气中的重碳氢化合物全部转化为甲烷和CO，从而可降低主转化炉结焦的可能性。同时可将原料气中残余的硫全部除去，使转化炉催化剂不会发生硫中毒，延长催化剂的使用寿命。CO变化是使来自蒸气转化单元的混和气体在装有催化剂的变换炉中进行水煤气反应，CO进一步与水蒸气反应，大部分CO转化为CO和H，。其工艺一般按照变换温度可分为高温变换和中温变换。变换后的气体经冷却后，分离工艺冷凝液后，气体送氢气提纯工艺。氢气提纯的方法包括冷凝-低温吸附法，低温吸收-吸附法，变压吸附法(PSA)，把膜扩散法等。目前氢气提纯普遍使用的方法是变压吸附法，PSA技术具有能耗低，产品纯度高，工艺流程简单等。吸附塔内的吸附剂吸附除氢气以外的其它杂质而使氢气得以净化，净化后的氢气纯度可达到99.9%-99.99%。制氢设备需要定期维护和保养，以确保其正常运行和延长使用寿命。江西甲醇天然气制氢设备

天然气制氢设备的另一个优点是其低成本，相比其他氢气生产方式，其生产成本较低，可以降低氢能源的价格。新型天然气制氢设备怎么样

天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成。原料气处理单元主要是天然气的脱硫，采用MnO和ZnO脱硫剂脱去H2S和SO2。。水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的转化气。转化炉的型式、结构各有特点，上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同，在蒸汽转化单元都采用了高温转化和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高，从而节约原料消耗。CO变换单元。转化炉送來的原料气，含一定量的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应而生成CO2和H2。按照变换温度分，变换工艺可分为高温变换（350～400℃）和中温变换（低于300～350℃）。近年来，由于注重对资源的节约，在变换单元的工艺设置上，开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置，以近一步降低原料的消耗。新型天然气制氢设备怎么样