天然氣制氫方法主要有熱裂解法、催化裂解法和重整法等。熱裂解法熱裂解法是將天然氣在高溫下分解為氫氣和碳，常用反應溫度在800度至1000度之間。催化裂解法催化裂解法是在催化劑的作用下將天然氣在低溫下分解為氫氣和碳。由于反應溫度較低，能量損失小。催化劑通常是鉅、鉑、銘等貴金屬催化劑。重整法是利用天然氣進行催化重整反應，其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫，經(jīng)過反應后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應通常采用鎳為催化劑。天然氣制氫工藝流程主要包括凈化系統(tǒng)與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和提純系統(tǒng)。凈化系統(tǒng)主要包括對原料氣的烯烴、含硫進行凈化，原因是轉(zhuǎn)化催化劑的敏感。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)主要是以凈化氣、蒸汽在轉(zhuǎn)化催化劑的作用下，轉(zhuǎn)化成氫氣、CO/CO2，然后經(jīng)過以Fe3O4為催化劑使得CO轉(zhuǎn)化成C02和氫氣，經(jīng)過凈化系統(tǒng)，得到純度較高的氫氣。天然氣制氫技術(shù)特點：（1）技術(shù)成熟，運行安全可靠。（2）操作簡單，自動化程度高。（3）運行成本低廉，回收期短。（4）低氮排放技術(shù)，滿足環(huán)境保護要求。（5）優(yōu)化圓筒爐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。（6）PSA解吸氣全回燒，降低燃料消耗，減少廢氣排放。（7）裝置設備高度集成化，實現(xiàn)撬塊化，占地小，工期短。 甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應。遼寧高科技甲醇裂解制氫

    天然氣重整制氫技術(shù)成熟，制氫成本相對較低，氫氣轉(zhuǎn)化率較高。由于我國天然氣資源匱乏，天然氣重整制氫在國內(nèi)發(fā)展受限。高溫甲醇制氫催化劑通?？蓾M足多種溫度需求，這主要是因為催化劑的活性在不同溫度下有所變化。在高溫甲醇制氫過程中，催化劑通常需要在200-300C的高溫下運作。在這個溫度范圍內(nèi)，催化劑的活性，能夠?qū)崿F(xiàn)的氫氣產(chǎn)率和選擇性。但是，隨著溫度的變化，催化劑的活性也會發(fā)生變化。在較低的溫度下，催化劑的活性會降低，而在較高的溫度下，催化劑的活性則會降低。因此，為了滿足不同溫度下的制氫需求，催化劑的配方和制備工藝需要進行優(yōu)化，以確保在不同溫度下催化劑的活性都能夠得到充分的發(fā)揮.目前，市場上已經(jīng)有不少針對高溫甲醇制氫的催化劑產(chǎn)品，這些產(chǎn)品通常都具有較廣的適用溫度范圍，能夠滿足不同客戶的制氨需求。高溫甲醇制氫催化劑通?？蓾M足多種溫度需求，這主要是因為催化劑的活性在不同溫度下有所變化。在高溫甲醇制氫過程中，催化劑通常需要在200-300C的高溫下運作。在這個溫度范圍內(nèi)，催化劑的活性，能夠?qū)崿F(xiàn)的氫氣產(chǎn)率和選擇性。但是，隨著溫度的變化，催化劑的活性也會發(fā)生變化。 遼寧高科技甲醇裂解制氫甲醇裂解工藝提高了氫氣的產(chǎn)率和能源利用效率。

    甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發(fā)生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,生成氫和二氧化碳,這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統(tǒng)。反應方程如下:CH3OH→CO+2H2(1)H2O+CO→CO2+H2(2)CH3OH+H2O→CO2+3H2(3)重整反應生成的H2和CO2,再經(jīng)過變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。工業(yè)上利用甲醇制氫有二種途徑：甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。甲醇蒸汽重整制氫由于氫收率高，能量利用合理，便于工業(yè)操作而更多地被采用。甲醇蒸汽重整是吸熱反應，可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結(jié)果。甲醇蒸汽重整制氫工藝，經(jīng)歷了多次技術(shù)改進，已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統(tǒng)，也可以使用絕熱反應系統(tǒng)。等溫反應系統(tǒng)采用管式反應器，管殼中充滿熱載體進行換熱，保持恒溫反應。在絕熱反應系統(tǒng)中，蒸汽與甲醇混合物經(jīng)過一系列絕熱催化劑床層，床層之間配備換熱器。反應產(chǎn)物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量等級要求選擇，變壓吸附及膜分離技術(shù)是非常實用的氣體凈化技術(shù)。

    三種制氫方案對比：天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫：天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位：（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）天然氣制氫費用較高，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟小型制氫、高純氫采用電解水方法：水電解制氫技術(shù)自開發(fā)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(jīng)濟。電解水制氫，是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高，致其單位氫氣成本較高。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(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比，省錢，能耗低。由于反應溫度低，工藝條件緩和，燃料消耗也低。（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，易于操作。 在變壓吸附氣體分離裝置常用的幾種吸附劑中，活性氧化鋁類屬于對水有強親和力的固體。

    氫能為何被稱為清潔低碳能源在氫的應用中，氫氣與氧氣反應只會產(chǎn)生能量和水。因此，無論在燃料電池電化學反應還是作為工業(yè)原料使用時，氫氣都不會像化石能源那樣產(chǎn)生污染物和二氧化碳，從而實現(xiàn)真正的零碳排放。如果使用風能或光伏發(fā)電等可再生能源進行水電解制氫，則可以實現(xiàn)全生命周期的零碳排放。人類使用的終端能源主要包括石油、煤炭、天然氣、電能、熱能、氫能及合成氣、甲醇等。其中，石油、煤炭、天然氣以及合成氣和甲醇的使用都會產(chǎn)生大量碳排放，而熱能的應用范圍相對有限。因此，氫能是除電能外***一種可***應用的零碳終端能源，也是零碳實體能源。氫能的應用場景非常開闊，將成為未來能源系統(tǒng)中不可或缺的一部分，并在實現(xiàn)碳中和目標中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 高濃度的氫氣可能導致缺氧，從而對人的生命安全構(gòu)成威脅。遼寧高科技甲醇裂解制氫

變壓吸附提氫吸附劑是氫氣制備技術(shù)，是目前天然氣制氫設備中不可或缺的產(chǎn)品。遼寧高科技甲醇裂解制氫

    甲醇蒸汽重整是吸熱反應，可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結(jié)果。甲醇蒸汽重整制氫工藝，經(jīng)歷了多次技術(shù)改進，已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統(tǒng)，也可以使用絕熱反應系統(tǒng)。等溫反應系統(tǒng)采用管式反應器，管殼中充滿熱載體進行換熱，保持恒溫反應。在絕熱反應系統(tǒng)中，蒸汽與甲醇混合物經(jīng)過一系列絕熱催化劑床層，床層之間配備換熱器。反應產(chǎn)物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量等級要求選擇，變壓吸附及膜分離技術(shù)是非常實用的氣體凈化技術(shù)。將氫儲存在甲基環(huán)己烷和甲苯等有機液體中是儲氫和運輸氫的重要方向?？蒲腥藛T用鎳和錫取代鉑，研發(fā)出一種新型的脫氫催化劑，且對儲氫載體沒有破壞作用，可重復使用。鎳可作為氫化和脫氫反應催化劑，在未經(jīng)修飾的情況下具有極高的催化活性，會導致載體分子被破壞?？蒲腥藛T用錫對鎳基催化劑進行改性。在用甲基環(huán)己烷作為氫載體的試驗中，350℃的溫度下，該催化劑作用下的脫氫效率達％。％是副產(chǎn)品苯和甲烷，降低了苯和甲烷濃度。下一步，科研人員將研究在新一代液態(tài)有機氫載體環(huán)境加氫和脫氫催化劑。 遼寧高科技甲醇裂解制氫