陕西甲醇裂解天然气制氢设备

    天然气制氢主要有热裂解法、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。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。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。 氢气的输运成本占用氢成本的30%左右。陕西甲醇裂解天然气制氢设备

我国将近30%碳排放来源于工业用能(不含电网供电)，氢能利用是冶金、化工、炼油等工业部门进行深度脱碳的有效途径。中国钢铁行业90%以上的产能是采用高炉(BOF)技术生产的长流程钢，利用氢气的高还原性，直接用氢气代替煤炭作为高炉的还原剂，可减少乃至完全避免钢铁生产过程中的二氧化碳排放。化工、炼化行业中，氢可用作合成氨、合成甲醇的工业原料，或在石油炼化过程中作为加氢精制、加氢裂化的原料。可再生能源制氢耦合冶金、化工、炼油等工业用户，可助力工业部门实现深度脱碳陕西甲醇裂解天然气制氢设备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。

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起氢气泄漏。

    天然气脱硫：本装置采用干法脱硫来处理该原料气中的硫份。为了脱除有机硫，采用铁锰系转化吸收型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400C高温下发生反应经铁锰系脱硫剂初步转化吸收后，剩余的硫化氢，再在采用的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被吸收。氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流动方向逐层进行，硫被脱除至，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。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。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。 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。

制氢方案对比选择（1）煤炭制氢制取过程比天然气制氢复杂，得到的氢气成本也高。（2）由于生物制氢、生物质制氢和富氢气体制氢等方法制取的氢气杂质含量高、纯度较低，不能达到GT等技术提供商的氢气纯度要求。（3）国内多晶硅绝大多数都采用的是水电解制氢，只有中能用的是天然气制氢，而国外应用的更多是甲醇制氢。三种制氢方案对比：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。绿色发展越来越成为全球共同的发展理念。广西大型天然气制氢设备

天然气制氢设备应用场景。陕西甲醇裂解天然气制氢设备

    天然气的自热重整，部分氧化重整的共同特点是系统中需要有制纯氢的设备，并且产品气是CO、CO2和H2的混合气，仍需经过变换反应和氢气的分离过程。因此，现有的天然气水蒸气重整制氢和常规的深冷分离或变压吸附分离净化氢技术，不是很适于加氢站对小规模制氢装置的需求，研究开发制氢新工艺，缩短流程，简化操作单元，可以减少小规模现场制氢装置制氢成本。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。 陕西甲醇裂解天然气制氢设备