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(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)發(fā)推廣具有實(shí)際意義。制氫設(shè)備需要定期維護(hù)和保養(yǎng),以確保其正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命。四川新型天然氣制氫設(shè)備
截至目前已經(jīng)運(yùn)營(yíng)了5年多的北非馬里Bourakebougou氫井,氫氣天然濃度約98%,開(kāi)采成本約3.5元/kg。另?yè)?jù)西班牙天然氫開(kāi)采企業(yè)HeliosAragon披露,天然氫開(kāi)采的盈虧平衡成本可能在3.5-5元/kg之間。天然氫的存在形式相對(duì)多樣,氣液固皆存?,F(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)中,根據(jù)天然氫在地球內(nèi)部的賦存狀態(tài)初步將之分為游離態(tài)、包裹體、溶解氫三大類(lèi)。游離態(tài)一般指氣態(tài),是目前國(guó)內(nèi)外勘探到的主要天然氫來(lái)源,一般分布在淺層地表中,可以在地下巖石或地層孔隙裂隙中自由擴(kuò)散運(yùn)移,有時(shí)會(huì)逸出地面。包裹體指包裹或吸附在巖石內(nèi)的氫,一般分布在壓力較高的深層地質(zhì)中,隨著地質(zhì)變動(dòng)、礦物開(kāi)采等而被發(fā)掘出來(lái),如煤盆地、沉積巖或變質(zhì)巖、巖鹽礦床等。溶解氫,即溶解在水中的氫氣,一般在氫礦藏周?chē)牡叵滤杏休^多存在。貴州智能天然氣制氫設(shè)備天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用可以促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展,為人類(lèi)社會(huì)的未來(lái)發(fā)展提供更多的選擇和可能性。
天然氣脫硫制氫技術(shù):遼河油田在原合成氨造氣工藝基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)化爐脫硫變換、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行了大膽嘗試,采用創(chuàng)新裝置,比老工藝大為減少天然氣消耗也降低約1/3。技術(shù)特點(diǎn):天然氣加壓脫硫后與水蒸汽在裝填有催化劑的特殊轉(zhuǎn)化爐裂解重整,生成氫氣、二氧化碳和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,回收部分熱量后,經(jīng)變換降低轉(zhuǎn)化氣中CO含量變換氣再通過(guò)變壓吸附(PSA)提純得到氫氣??诳谥饕阅苤笜?biāo)。在一定壓力下,利用活性碳、分子篩、氧化鋁多種吸附劑組成的復(fù)合吸附床,將甲醇裂解氣、合成氨馳放氣、煉油廠的催化裂化干氣、變換氣、水煤氣和半水天然氣制氫工藝流程-提高氣體分離質(zhì)量-佳優(yōu)氣能源煤氣等各種含氨氣源中雜質(zhì)組分在較低壓力下選擇吸附,難吸附的氫從吸附塔出口作為產(chǎn)品氣輸出,以達(dá)到提純氫氣目的。
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(lèi)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(lái)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(lái),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(kāi)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。制氫設(shè)備的生產(chǎn)成本受到多種因素的影響,如原料價(jià)格、設(shè)備投資、運(yùn)營(yíng)成本等。
煤制氣裝置:煤制氫裝置的生產(chǎn)過(guò)程為通過(guò)將煤漿和純氫,經(jīng)氣化、凈化單元后生成純度達(dá)到97.5%左右的氫氣、酸性氣。國(guó)內(nèi)外主要有代表性的先進(jìn)煤氣化技術(shù)包括煤干粉進(jìn)料、水煤漿氣化、塊(碎)煤氣化等。煤干粉進(jìn)料技術(shù)包括殼牌SCGP技術(shù)、西門(mén)子GSP氣化技術(shù)、華東理工大學(xué)與中石化寧波技術(shù)研究院、中海石油化學(xué)股份有限公司共同研發(fā)的單噴嘴粉煤氣化技術(shù)、西安熱工院的兩段干煤粉氣化技術(shù)等;濕法水煤漿進(jìn)料包括美國(guó)GE單噴嘴水煤漿氣化技術(shù)、華東理工大學(xué)和兗礦共同研發(fā)的多噴嘴對(duì)置氣化技術(shù)、清華大學(xué)和達(dá)立科科技公司共同研發(fā)的分級(jí)氣流床氣化技術(shù)、西北化工院的多元料漿技術(shù)等;碎煤進(jìn)料方面,有德國(guó)的Lurgi加壓氣化技術(shù)和英國(guó)BGC公司的BGL氣化技術(shù)。從目前已投產(chǎn)的煤氣化裝置運(yùn)行情況來(lái)看,氣流床氣化技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展速度快,其中以濕法進(jìn)料氣化技術(shù)更為成熟。天然氣制氫是一種環(huán)保的制氫方式,不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),符合可持續(xù)發(fā)展的要求。變壓吸附天然氣制氫設(shè)備排名
天然氣制氫設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于其成本低、穩(wěn)定性高、操作簡(jiǎn)便,適用于各種規(guī)模的氫能源生產(chǎn)需求。四川新型天然氣制氫設(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(lái)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(wèn)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(jiǎn)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(lái),反應(yīng)器本身就要可以實(shí)現(xiàn)供熱,無(wú)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。四川新型天然氣制氫設(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(guò)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(guò)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...