工業(yè)化制氫現(xiàn)狀1三種制氫方案對比(1)天然氣水蒸汽重整制氫(2)甲醇水蒸汽重整制氫(3)電解水制氫2大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導(dǎo)地位特點:(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以上時選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟3小型制氫、高純氫采用電解水方法(1)多年來,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。(2)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,達到5~8kwh/Nm3H2,其單位氫氣成本較高4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(230℃~280℃),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,運輸,儲存方便。而且由于所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,流程簡單,故易于操作制氫設(shè)備需要定期維護和保養(yǎng),以確保其正常運行和延長使用壽命。湖南甲醇裂解天然氣制氫設(shè)備
催化劑的保護1、在任何情況下,催化劑層溫度禁止超過300℃。2、還原后的催化劑禁止與氧氣或空氣接觸。3、催化劑使用中應(yīng)盡量避免中途停車。每停一次車,盡管采取了鈍化或氮氣保護操作,還是會影響催化劑使用壽命。4、催化劑的升溫和降溫都必須緩慢進行,禁止急速升溫和降溫。5、在滿足生產(chǎn)能力、產(chǎn)率的前提下,催化劑應(yīng)在低溫下操作,有利于延長催化劑使用壽命。6、禁止含硫、磷、鹵素元素等有毒物質(zhì)混入系統(tǒng),以免造成催化劑中毒。7、對裝置使用的原料甲醇、脫鹽水、氮氣、氫氣等必須符合要求,嚴(yán)格規(guī)范檢測程序。8、如發(fā)現(xiàn)有異常特別是反應(yīng)系統(tǒng)異常,應(yīng)立即停車分析檢查,排除后再開車。湖南耐高溫天然氣制氫設(shè)備天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用可以促進能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展,為人類社會的未來發(fā)展提供更多的選擇和可能性。
天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝包括原料氣處理單元、蒸汽轉(zhuǎn)化單元、CO變換單元和氫氣提純單元、原料氣處理單元原料氣處理單元是使天然氣進一步純化,以脫除天然氣中的硫為主要目的,此外還有將原料氣壓縮等功能。脫硫一般采用加氫后用ZnO作為脫硫劑脫硫,其中加氫催化劑大都采用Co-Mo催化劑也可用N-Mo催化劑天然氣脫采用加氫串ZnO的脫硫工藝通常情況下.使用CO-Mo催化劑加氫設(shè)1臺設(shè)備,使用ZnO脫硫設(shè)2臺設(shè)備,更換脫硫劑時裝置不停車。大規(guī)模的制氫裝置由于原料氣的處理量較大.因此在壓縮原料氣時,需選擇較大的離心式壓縮機。離心式壓縮機可選擇電驅(qū)動、蒸汽透平驅(qū)動和燃?xì)怛?qū)動。
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。我國天然氣制氫位于煤制氫后列第二。我國天然氣制氫始于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、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,并且對設(shè)計制造、控制水平和對操作人員的理論水平及操作技能均要求高。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用還需要考慮對環(huán)境的影響,采取相應(yīng)的措施減少對環(huán)境的污染。
天然氣高溫裂解制氫。天然氣高溫裂解制氫是天然氣經(jīng)高溫催化分解為氫和碳該過程由于不產(chǎn)生二氧化碳被認(rèn)為是連接化石燃料和可再生能源之間的過渡工藝過程。對于天然氣高溫催化裂解制氛,開展了大量研究工作,所產(chǎn)生的碳能夠具有特定的重要用途和廣闊的市場前景。口口天然氣自熱重整制氫。該工藝同重整工藝相比,變外供熱為自供熱,反應(yīng)熱量利用較為合理,原理是在反應(yīng)器中耦合了放熱的天然氣反應(yīng)和強吸熱的天然氣水蒸汽重整反應(yīng)反應(yīng)體系本身可實現(xiàn)自供熱。另外,由于自熱重整反應(yīng)器中強放熱反應(yīng)和強吸熱反應(yīng)分步進行,因此反應(yīng)器仍需耐高溫的不修銹鋼管做反應(yīng)器這就使得天然氣自熱重整反應(yīng)過程具有裝置成本高,生產(chǎn)能力低等缺點。天然氣制氫設(shè)備是一種高效、環(huán)保的氫氣生產(chǎn)設(shè)備,為工業(yè)生產(chǎn)和能源領(lǐng)域提供了重要的能源。湖南耐高溫天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用可以促進能源安全和能源多樣化,降低能源供應(yīng)的風(fēng)險和不穩(wěn)定性。湖南甲醇裂解天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫工藝的原理就是先對天然氣進行預(yù)處理,然后在轉(zhuǎn)化爐中將甲烷和水蒸氣轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣等,余熱回收后,在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程,這一工藝技術(shù)的基礎(chǔ)是在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。在變換塔中,在催化劑存在的條件下,控制反應(yīng)溫度,轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳和水反應(yīng),生成氫氣和二氧化碳。天然氣中的烷烴在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认?,就會發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)生成轉(zhuǎn)化氣,轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)過熱換、冷凝等過程,使氣體在自動化的控制下通過裝有多種吸附劑的PAS裝置后,一氧化碳、二氧化碳等雜質(zhì)被吸附塔吸附,氫氣送往用氣單位,吸附了雜質(zhì)的吸附劑,經(jīng)解吸后,解析氣可送往變換爐作為燃料,吸附劑也完成再生。湖南甲醇裂解天然氣制氫設(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競爭力。首先,天然氣價格相對穩(wěn)定,與石油等能源價格波動相關(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。其運輸和儲存也較為成熟,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)和運營成本相對較低。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,還能進一步減少制氫成本,使得產(chǎn)出的氫氣在市場上具有價格優(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。。氫是宇宙中儲量為豐富的元素,也是普通燃料...