蒸汽轉(zhuǎn)化和變換原理原料天然氣和蒸汽在轉(zhuǎn)化爐管中的高溫催化劑上發(fā)生烴-蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng),主要反應(yīng)如下CHa+H,O=CO+3Hz-Q(1)一氧化碳產(chǎn)氫CO+HO=CO+Hz+Q(2)前一反應(yīng)需大量吸熱,高溫有利于反應(yīng)進(jìn)行:后一反應(yīng)是微放熱反應(yīng),高溫不利于反應(yīng)進(jìn)行。因此在轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)是不完全的。在發(fā)生上述反應(yīng)的同時(shí)還伴有一系列復(fù)雜的付反應(yīng)。包括烴類的熱裂解,催化裂解,水合,蒸汽裂解,脫氫,加氫,積碳,氧化等。在轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,要使轉(zhuǎn)換率高,殘余甲烷少,氫純度高,反應(yīng)溫度要高,但要考慮設(shè)備承受能力和能耗,所以爐溫不宜太高。為緩和積碳,增加收率,要控制較大的水碳比。近年來,隨著氫能源的發(fā)展,天然氣制氫設(shè)備逐漸成為了研究的熱點(diǎn),其具有的高效、低成本等優(yōu)勢備受關(guān)注。浙江加工天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫新工藝和新技術(shù)分析:天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫。該技術(shù)突出的特色是大部分原料反應(yīng)本質(zhì)為部分氧化反應(yīng),控速步驟已成為快速部分氧化反應(yīng),較大幅度地提高了天然氣制氫裝置的生產(chǎn)能力。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氨工藝采用廉價(jià)的空氣做氧源,設(shè)計(jì)的含有氧分布器的反應(yīng)器可解決催化劑床層熱點(diǎn)問題及能量的合理分配,催化材料的反應(yīng)穩(wěn)定性也因床層熱點(diǎn)降低而得到較大提高天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫在加氨站小規(guī)?,F(xiàn)場制氫更能體現(xiàn)其生產(chǎn)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。該新工藝具有流程短和操作單元簡單的優(yōu)點(diǎn),可明顯降低小規(guī)模現(xiàn)場制氨裝置投資和制氨成本西藏耐高溫天然氣制氫設(shè)備氫氣是一種清潔能源,可以用于燃料電池、化工等領(lǐng)域,因此制氫設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用前景。
天然氣制氣的選擇理論分析口口氫作為一種二次化工產(chǎn)品,在醫(yī)藥、精細(xì)化工、電子電氣等行業(yè)具有用途。特別是氫作為燃料電池的燃料在未來交通和發(fā)電領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場前景,在未來能源結(jié)構(gòu)中將占有越來越重要的位置。采用傳統(tǒng)制氮的方法,如輕經(jīng)水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫、水電解制氫、甲醇裂解制氫、煤汽化制氫、氨分解制氫等,技術(shù)相對(duì)成熟,但是,存在成本高、產(chǎn)出率低.人工效率低等一高兩低的問題。遼河油田在油氣生產(chǎn)過程中,有干氣、石腦油等烴類資源伴生,采用此類方法生產(chǎn)氫,可以實(shí)現(xiàn)資源的利用率,而且伴生天然氣的主要成分是甲燒,利用經(jīng)類蒸汽轉(zhuǎn)化即可制成氫,且生產(chǎn)純度高,生產(chǎn)效率高。
天然氣部分氧化制氫。天然氣催化部分氧化制合成氣,相比傳統(tǒng)的蒸汽重整方法比,該過程能耗低,采用極其廉價(jià)的耐火材料堆砌反應(yīng)器但天然氣催化部分氧化制氫因大量純氧而增加了昂貴的空分裝置投資和制氧成本。采用高溫?zé)o機(jī)陶瓷透氧膜作為天然氣催化部分氧化的反應(yīng)器,將廉價(jià)制氧與天然氣催化部分氧化制氨結(jié)合同時(shí)進(jìn)行。初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果表明同常規(guī)生產(chǎn)過程相比其裝置投資將降低約25——30%生產(chǎn)成本將降低30-50%。隨著環(huán)保意識(shí)的提高,越來越多的企業(yè)開始采用天然氣制氫設(shè)備,以減少對(duì)環(huán)境的影響。
國內(nèi)現(xiàn)階段尚無天然氫的勘探及開采項(xiàng)目披露,但在天然氫的資源分布數(shù)據(jù)及研究也已有一定的積累。依托于已覆蓋國內(nèi)大部分地區(qū)的油氣和礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)活動(dòng),國內(nèi)已有較多的天然氫發(fā)現(xiàn)案例。如在在松遼盆地的個(gè)別鉆井中發(fā)現(xiàn)氫氣含量高達(dá)85.54%,在柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)2號(hào)井的巖屑罐頂氣中,檢測到了含量可達(dá)99%的氫氣。此外,在云南騰沖部分熱泉、山西沁水煤礦和煤井、渤海灣盆地、松遼盆地等多地我國均有低濃度天然氫發(fā)現(xiàn)案例。在這些地區(qū),中石化、中煤,以及地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)等油氣、礦產(chǎn)企業(yè)機(jī)構(gòu)或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。天然氣制氫設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其低成本,相比其他氫氣生產(chǎn)方式,其生產(chǎn)成本較低,可以降低氫能源的價(jià)格。重慶哪些天然氣制氫設(shè)備
制氫設(shè)備需要精確控制溫度和壓力,以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和氫氣的純度。浙江加工天然氣制氫設(shè)備
絕熱條件下,天然氣制氫這種天然氣制氫方式更適用于小規(guī)模的制取氫。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫將空氣作為氧氣來源,同時(shí)利用含氧分布器可以有效解決催化劑床層熱點(diǎn)問題和能量的分配,隨著床層熱點(diǎn)的降低,催化材料的反應(yīng)穩(wěn)定性也得到較大的提高。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫工藝流程簡單、操作方便,當(dāng)制氫規(guī)模較小的時(shí)候可以降氫成本和相應(yīng)的制氫設(shè)備的投資。天然氣自熱重整制氫天然氣自熱重整制氫的原理就是在反應(yīng)器中進(jìn)行放熱的天然氣燃燒反應(yīng)和強(qiáng)吸熱的天然氣水蒸汽重整反應(yīng)的耦合,這樣一來,反應(yīng)器本身就要可以實(shí)現(xiàn)供熱,無需外界供熱,這在一定程度上降低了工藝成本。與傳統(tǒng)的重整工藝的外界供熱相比,它變成了自供熱,實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)熱量的科學(xué)利用。浙江加工天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫優(yōu)勢 - 成本效益:天然氣制氫在成本方面具有較強(qiáng)競爭力。首先,天然氣價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定,與石油等能源價(jià)格波動(dòng)相關(guān)性較弱。在許多地區(qū),天然氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施完善,采購成本可控。其運(yùn)輸和儲(chǔ)存也較為成熟,可通過管道、壓縮天然氣(CNG)或液化天然氣(LNG)等多種方式便捷輸送。與部分新興制氫技術(shù)相比,天然氣制氫裝置的建設(shè)和運(yùn)營成本相對(duì)較低。一套中等規(guī)模的天然氣制氫設(shè)備,建設(shè)周期較短,投資回收較快。并且,通過優(yōu)化反應(yīng)工藝、提高能源利用效率,還能進(jìn)一步減少制氫成本,使得產(chǎn)出的氫氣在市場上具有價(jià)格優(yōu)勢,吸引眾多企業(yè)采用該技術(shù)獲取氫氣,用于化工生產(chǎn)、能源轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。。氫是宇宙中儲(chǔ)量為豐富的元素,也是普通燃料...