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(dǎo)地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運(yùn)輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動(dòng)化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,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(shí)選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟(jì)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(jìn)展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價(jià)的昂貴,用水電解制氫都不經(jīng)濟(jì)。電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,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,投資省,能耗低。由于反應(yīng)溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運(yùn)輸,儲(chǔ)存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進(jìn)行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,易于操作。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用還需要考慮對(duì)環(huán)境的影響,采取相應(yīng)的措施減少對(duì)環(huán)境的污染。山西制造天然氣制氫設(shè)備
天然氫是一種自然生成的、可持續(xù)的氫源自上世紀(jì)初以來,進(jìn)行石油礦物開采時(shí)常發(fā)現(xiàn)有天然生成的氫氣逸出,地質(zhì)勘探界稱之為“天然氫”(Naturalhydrogen)。經(jīng)過國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),天然氫分布于在自然界大氣圈、地殼、地幔、地下水等系統(tǒng)中。其中,分布在大陸殼、洋殼和火山熱液等地質(zhì)環(huán)境中、且可在地表檢測(cè)到較高濃度的氫源,也稱之為“地質(zhì)氫”,即地質(zhì)成因的氫。另外為與氫能中的“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”區(qū)分開,也有報(bào)告及論文中使用“金氫”或“白氫”來描述天然氫。相對(duì)電解制氫,天然氫開采擁有較低的成本下限。尤其對(duì)高濃度天然氫礦藏,其開采成本可遠(yuǎn)低于其他制氫途徑。海外可再生能源制氫的成本約為20-35元/kg,天然氣制氫成本也在10元/kg以上,而高濃度天然氫的開采成本可低至天然氣制氫的十分之一以下。智能天然氣制氫設(shè)備設(shè)計(jì)現(xiàn)代制氫設(shè)備通常采用高效催化劑,以降低反應(yīng)溫度和壓力,提高生產(chǎn)效率。
天然氣制氫是以天然氣做原料生產(chǎn)氫氣。根據(jù)天然氣參加反應(yīng)的不同,可以分為傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫,部分氧化反應(yīng)制氫,自熱重整制氫三種制氫工藝。水蒸氣重整制氫由于設(shè)備投資低,產(chǎn)氫率較高,是工業(yè)上應(yīng)用多的天然氣制氫技術(shù)。綠色發(fā)展越來越成為全球共同的發(fā)展理念。我國(guó)天然氣制氫位于煤制氫后列第二。我國(guó)天然氣制氫始于20世紀(jì)70年代,主要為合成氨提供氫氣。隨著催化劑品質(zhì)的提高、工藝流程的改進(jìn)、控制水平的提高、設(shè)備形式和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,天然氣制氫工藝的可靠性和安全性都得到了保證。其不足之處是原料利用率低,工藝復(fù)雜,操作條件苛刻,并且對(duì)設(shè)計(jì)制造、控制水平和對(duì)操作人員的理論水平及操作技能均要求高。
介紹制氫站中可能存在氫氣泄漏的各個(gè)位置:充裝口/卸料口:這些部件的密封性能不佳或老化可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。例如,閥門密封墊片老化、破裂,或者閥門操作不當(dāng)都可能引起氫氣泄漏。管道系統(tǒng):管道系統(tǒng)中的連接部位也是氫氣泄漏的潛在位置。如果連接不牢固或者密封材料老化,可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。此外,管道系統(tǒng)的腐蝕、磨損等問題也可能導(dǎo)致泄漏。安全閥/泄壓閥:當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力過高時(shí),這些閥門會(huì)自動(dòng)打開釋放壓力。如果閥門故障或未正確設(shè)置,可能會(huì)導(dǎo)致過量氫氣排出。因此,要確保安全閥和泄壓閥的功能正常,并定期進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試。制氫設(shè)備在燃料電池領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景,可以用于為汽車、飛機(jī)等提供清潔能源。
天然氣制氫的工藝流程由原料氣處理、蒸汽轉(zhuǎn)化、CO變換和氫氣提純四大單元組成。原料氣處理單元主要是天然氣的脫硫,采用MnO和ZnO脫硫劑脫去H2S和SO2。。水蒸氣為氧化劑,在鎳催化劑的作用下將烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化,得到制取氫氣的轉(zhuǎn)化氣。轉(zhuǎn)化爐的型式、結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn),上、下集氣管的結(jié)構(gòu)和熱補(bǔ)償方式以及轉(zhuǎn)化管的固定方式也不同。雖然對(duì)流段換熱器設(shè)置不同,在蒸汽轉(zhuǎn)化單元都采用了高溫轉(zhuǎn)化和相對(duì)較低水碳比的工藝操作參數(shù)設(shè)置有利于轉(zhuǎn)化深度的提高,從而節(jié)約原料消耗。CO變換單元。轉(zhuǎn)化爐送來的原料氣,含一定量的CO,變換的作用是使CO在催化劑存在的條件下,與水蒸汽反應(yīng)而生成CO2和H2。按照變換溫度分,變換工藝可分為高溫變換(350~400℃)和中溫變換(低于300~350℃)。近年來,由于注重對(duì)資源的節(jié)約,在變換單元的工藝設(shè)置上,開始采用CO高溫變換加低溫變換的兩段變換工藝設(shè)置,以近一步降低原料的消耗。天然氣制氫設(shè)備的重要技術(shù)是催化劑,通過催化劑的作用,可以將天然氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳。海南撬裝天然氣制氫設(shè)備
制氫設(shè)備在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件,如溫度、壓力、時(shí)間等,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。山西制造天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氨工藝與技術(shù)0口利用天然氣制氫,存在成本低等優(yōu)點(diǎn),研究和開發(fā)更為先進(jìn)的天然氣制氫新工藝技術(shù)是解決廉價(jià)氫源的重要保證。天然氣作為潔凈的工業(yè)能源,在我國(guó)能源發(fā)展過程中具有重要的戰(zhàn)略意義。因?yàn)樘烊粴獠粌H是人們?nèi)粘I畹闹匾剂?同時(shí)也是眾多化工次產(chǎn)品的基礎(chǔ)性原料。0口天然氣制氫就是眾多天然氣產(chǎn)品中的一種,遼河油田作為全國(guó)第三大油氣田,本身就具有豐富的天然氣資源,特別是從事油氣集中處理企業(yè),我們?cè)谟蜌馍a(chǎn)過程中,能夠生產(chǎn)出相當(dāng)規(guī)模的伴生干氣,對(duì)于天然氣深加工具有得天獨(dú)厚的條件,對(duì)于推進(jìn)天然氣制氫工藝的開發(fā)推廣具有實(shí)際意義。山西制造天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫優(yōu)勢(shì) - 成本效益:天然氣制氫在成本方面具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(gòu)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(yíng)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(chǎng)上具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),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...