天然氣制氫設(shè)備的**升級(jí)方向在于提升氫氣產(chǎn)率的同時(shí)降低碳排放強(qiáng)度。當(dāng)前主流的蒸汽甲烷重整（SMR）技術(shù)仍面臨能效瓶頸（單程轉(zhuǎn)化率約70%-85%）與高碳排放（每噸氫氣伴隨5-10噸CO?排放）的雙重挑戰(zhàn)。未來(lái)，設(shè)備將通過(guò)多技術(shù)耦合實(shí)現(xiàn)突破：一方面，引入膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)重整爐集成，利用鈀合金膜對(duì)氫氣的高選擇性滲透（分離系數(shù)＞10?），使氫氣純度提升至的同時(shí)，推動(dòng)反應(yīng)平衡向生成物方向移動(dòng)，將甲烷轉(zhuǎn)化率提升至95%以上；另一方面，碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用將重構(gòu)設(shè)備架構(gòu)——新型重整反應(yīng)器內(nèi)置CO?吸附劑（如鋰基復(fù)合氧化物），在制氫過(guò)程中同步捕獲CO?，實(shí)現(xiàn)“負(fù)碳”制氫（凈碳排放量＜1噸/噸H?）。此外，等離子體輔助重整技術(shù)通過(guò)高能電子激發(fā)甲烷分子（活化能降低30%），可在400℃低溫下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，較傳統(tǒng)工藝節(jié)能25%以上，這類顛覆性技術(shù)正從實(shí)驗(yàn)室走向中試階段。 活性氧化鋁類屬于對(duì)水有強(qiáng)親和力的固體，一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備。山東撬裝天然氣制氫設(shè)備

天然氣制氫過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳排放，對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。據(jù)估算，每生產(chǎn) 1 千克氫氣，蒸汽重整制氫約排放 10-12 千克二氧化碳。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)逐漸應(yīng)用于天然氣制氫領(lǐng)域。通過(guò)在制氫過(guò)程中捕集二氧化碳，并將其運(yùn)輸?shù)胶线m的地點(diǎn)進(jìn)行封存或利用，可***降低碳排放。此外，開發(fā)新型制氫工藝，如化學(xué)鏈重整制氫，可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的內(nèi)分離，降低捕集成本?；瘜W(xué)鏈重整利用載氧體在不同反應(yīng)器間循環(huán)，實(shí)現(xiàn)天然氣的重整和二氧化碳的分離。同時(shí)，**出臺(tái)相關(guān)政策，對(duì)碳排放進(jìn)行嚴(yán)格管控，鼓勵(lì)企業(yè)采用低碳制氫技術(shù)，推動(dòng)天然氣制氫行業(yè)向綠色低碳方向發(fā)展。吉林變壓吸附天然氣制氫設(shè)備氫能作為各個(gè)能源之間的橋梁，正迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇。

近日，國(guó)內(nèi)某能源巨頭宣布，旗下位于西部地區(qū)的天然氣制氫工廠完成技術(shù)升級(jí)與產(chǎn)能擴(kuò)建項(xiàng)目。該工廠采用全新的高效轉(zhuǎn)化爐技術(shù)，結(jié)合自主研發(fā)的高性能催化劑，使得天然氣制氫效率大幅提高。升級(jí)后，工廠日產(chǎn)氫氣量從原來(lái)的 5 噸提升至 8 噸，產(chǎn)能增長(zhǎng) 60%。據(jù)了解，新技術(shù)優(yōu)化了天然氣蒸汽重整反應(yīng)過(guò)程，降低了反應(yīng)所需能耗，同時(shí)提高了甲烷的轉(zhuǎn)化率。與傳統(tǒng)工藝相比，新系統(tǒng)可將每立方米天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的產(chǎn)量提高 15%。能源公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，此次技術(shù)升級(jí)不僅提升了產(chǎn)能，還降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了公司在氫氣市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，該工廠計(jì)劃在未來(lái)兩年內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

設(shè)備投資成本：制氫設(shè)備購(gòu)置：制氫設(shè)備的采購(gòu)成本較高，尤其是關(guān)鍵設(shè)備，如轉(zhuǎn)化爐、凈化裝置等，需要大量資金投入。不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備在質(zhì)量、性能以及價(jià)格上存在差異，先進(jìn)高效的設(shè)備初期投入大，但從長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)看，能提高氫氣產(chǎn)率、降低能耗，可降低單位制氫成本4。設(shè)備維護(hù)與折舊：設(shè)備在日常運(yùn)行過(guò)程中需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、更換易損件等，這些維護(hù)成本會(huì)增加制氫的總成本。而且，設(shè)備隨著使用年限的增加會(huì)逐漸產(chǎn)生折舊，折舊費(fèi)用也會(huì)計(jì)入制造成本4。氫氣的輸運(yùn)成本占用氫成本的30%左右。

    天然氣制氫項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性取決于原料成本、裝置規(guī)模及碳價(jià)三重因素。以年產(chǎn)10萬(wàn)噸氫氣裝置為例，當(dāng)天然氣價(jià)格3時(shí)，完全成本約為3，其中原料占比70%、能耗18%、碳成本12%。敏感性分析顯示，天然氣價(jià)格每上漲10%，制氫成本增加3；碳價(jià)從50元/噸升至200元/噸時(shí)，成本增幅達(dá)3。規(guī)模效應(yīng)，5萬(wàn)Nm3/h裝置單位投資成本為3，而50萬(wàn)Nm3/h裝置可降至3。對(duì)比煤制氫（3）和電解水制氫（3），天然氣制氫在中等規(guī)模場(chǎng)景中更具競(jìng)爭(zhēng)力。某煉化項(xiàng)目測(cè)算表明，當(dāng)氫氣售價(jià)3時(shí)，投資回收期*需，內(nèi)部收益率達(dá)18%。 天然氣制氫設(shè)備能根據(jù)需求靈活調(diào)控氫氣產(chǎn)量。貴州推廣天然氣制氫設(shè)備

未來(lái)應(yīng)聚焦氫能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，著眼于氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展路徑。山東撬裝天然氣制氫設(shè)備

    然氣蒸汽重整制氫，是當(dāng)前大規(guī)模制取氫氣**為常用的方法。其基本原理基于甲烷與水蒸氣在高溫、催化劑作用下發(fā)生重整反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳，化學(xué)方程式為CH?+H?O?CO+3H?。由于該反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需在800℃-1000℃的高溫環(huán)境下進(jìn)行，同時(shí)還需鎳基催化劑以降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)過(guò)程中，首先將天然氣進(jìn)行脫硫處理，防止硫雜質(zhì)致使催化劑中毒。隨后，脫硫后的天然氣與水蒸氣混合，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐段進(jìn)行重整反應(yīng)。生成的粗合成氣包含氫氣、一氧化碳、二氧化碳以及未反應(yīng)的甲烷和水蒸氣，經(jīng)變換反應(yīng)，將一氧化碳進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，提高氫氣產(chǎn)率。**后，通過(guò)變壓吸附或膜分離技術(shù)，對(duì)混合氣進(jìn)行提純，獲取高純度氫氣。盡管該工藝技術(shù)成熟，氫氣產(chǎn)量大，但存在能耗高、碳排放量大的問(wèn)題，未來(lái)需在節(jié)能降碳技術(shù)研發(fā)上持續(xù)發(fā)力。 山東撬裝天然氣制氫設(shè)備