山东新能源天然气制氢设备

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。随着技术的不断进步，制氢设备的效率和产量不断提高，成本也在逐渐降低。山东新能源天然气制氢设备

天然气制氢是以天然气做原料生产氢气。根据天然气参加反应的不同，可以分为传统水蒸气重整制氢，部分氧化反应制氢，自热重整制氢三种制氢工艺。水蒸气重整制氢由于设备投资低，产氢率较高，是工业上应用多的天然气制氢技术。绿色发展越来越成为全球共同的发展理念。我国天然气制氢位于煤制氢后列第二。我国天然气制氢始于20世纪70年代，主要为合成氨提供氢气。随着催化剂品质的提高、工艺流程的改进、控制水平的提高、设备形式和结构的优化，天然气制氢工艺的可靠性和安全性都得到了保证。其不足之处是原料利用率低，工艺复杂，操作条件苛刻，并且对设计制造、控制水平和对操作人员的理论水平及操作技能均要求高。山东新能源天然气制氢设备天然气制氢设备的运行成本相对较低，因能源便宜，且维护和运营成本较低，使得它成为许多企业的理想选择。

截至目前已经运营了5年多的北非马里Bourakebougou氢井，氢气天然浓度约98%，开采成本约3.5元/kg。另据西班牙天然氢开采企业HeliosAragon披露，天然氢开采的盈亏平衡成本可能在3.5-5元/kg之间。天然氢的存在形式相对多样，气液固皆存。现有相关文献中，根据天然氢在地球内部的赋存状态初步将之分为游离态、包裹体、溶解氢三大类。游离态一般指气态，是目前国内外勘探到的主要天然氢来源，一般分布在浅层地表中，可以在地下岩石或地层孔隙裂隙中自由扩散运移，有时会逸出地面。包裹体指包裹或吸附在岩石内的氢，一般分布在压力较高的深层地质中，随着地质变动、矿物开采等而被发掘出来，如煤盆地、沉积岩或变质岩、岩盐矿床等。溶解氢，即溶解在水中的氢气，一般在氢矿藏周围的地下水中有较多存在。

天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢：天然气水蒸汽重整制氢占主导地位：（1）天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本。（2）自动化程度高，安全性能高。（3）天然气制氢投资较高，适合大规模工业化生产，一般制氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济小型制氢、高纯氢采用电解水方法：水电解制氢技术自开发以来一直进展不大，其主要原因是需要耗用大量的电能，电价的昂贵，用水电解制氢都不经济。电解水制氢，规模一般小于200Nm3/h，是较成熟的制氢方法,由于它的电耗较高，致其单位氢气成本较高。甲醇水蒸汽重整制氢是中小型制氢的（1）甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢相比，投资省，能耗低。由于反应温度低，工艺条件缓和，燃料消耗也低。与同等规模的天然气制氢装置相比，甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得，运输，储存方便。而且所用的原料甲醇纯度高，不需要再进行净化处理，反应条件温和，易于操作。天然气制氢设备的生产和使用可以促进能源安全和能源多样化，降低能源供应的风险和不稳定性。

天然气制氢工艺流程主要包括净化系统与转化系统和提纯系统。净化系统主要包括对原料气的烯烃、含硫进行净化，原因是转化催化剂的敏感。转化系统主要是以净化气、蒸汽在转化催化剂的作用下，转化成氢气、CO/CO2，然后经过以Fe3O4为催化剂使得CO转化成C02和氢气，经过净化系统，得到纯度较高的氢气。

天然气制氢技术特点：     （1）技术成熟，运行安全可靠。     （2）操作简单，自动化程度高。     （3）运行成本低廉，回收期短。     （4）低氮排放技术，满足环境保护要求。     （5）优化圆筒炉结构，结构简单，可靠性高。     （6）PSA解吸气全回烧，降低燃料消耗，减少废气排放。     （7）装置设备高度集成化，实现撬块化，占地小，投，工期短。 天然气制氢设备的制造工艺成熟，结构紧凑，占地面积小，使得它适应各种生产环境，满足不同规模的生产需求。撬装天然气制氢设备设备

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。山东新能源天然气制氢设备

 天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将硅胶、活性炭、氧化铝等组成吸附床，并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附，不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出，从而实现氢气的提纯。山东新能源天然气制氢设备