蒸汽轉化和變換原理原料天然氣和蒸汽在轉化爐管中的高溫催化劑上發(fā)生烴-蒸汽轉化反應,主要反應如下CHa+H,O=CO+3Hz-Q(1)一氧化碳產(chǎn)氫CO+HO=CO+Hz+Q(2)前一反應需大量吸熱,高溫有利于反應進行:后一反應是微放熱反應,高溫不利于反應進行。因此在轉化爐中反應是不完全的。在發(fā)生上述反應的同時還伴有一系列復雜的付反應。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。在轉化反應中,要使轉換率高,殘余甲烷少,氫純度高,反應溫度要高,但要考慮設備承受能力和能耗,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。制氫設備的操作需要專業(yè)人員進行,他們需要掌握相關知識和技能,以確保設備的正常運行和生產(chǎn)安全。自熱式天然氣制氫設備排名
天然氣制氫方法主要有熱裂解法、催化裂解法和重整法等。熱裂解法熱裂解法是將天然氣在高溫下分解為氫氣和碳,常用反應溫度在800度至1000度之間。熱裂解反應的主要反應為:CH4->H2+C這個反應式說明,一摩爾的甲烷經(jīng)過熱裂解得到一摩爾的氫和一摩爾的碳。這種方法是簡單、易行的,但同時生成大量的碳,這種碳加工閑難,處理成本高,而且會加大環(huán)境污染,所以具有局限性。催化裂解法催化裂解法是在催化劑的作用下將天然氣在低溫下分解為氫氣和碳。由于反應溫度較低,能量損失小。催化劑通常是鉅、鉑、銘等貴金屬催化劑。重整法是利用天然氣進行催化重整反應,其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經(jīng)過反應后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應通常采用鎳為催化劑。 青海新能源天然氣制氫設備天然氣制氫設備的生產(chǎn)和使用可以促進能源和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
天然氣制氫新工藝和新技術分析:天然氣絕熱轉化制氫。該技術突出的特色是大部分原料反應本質為部分氧化反應,控速步驟已成為快速部分氧化反應,較大幅度地提高了天然氣制氫裝置的生產(chǎn)能力。天然氣絕熱轉化制氨工藝采用廉價的空氣做氧源,設計的含有氧分布器的反應器可解決催化劑床層熱點問題及能量的合理分配,催化材料的反應穩(wěn)定性也因床層熱點降低而得到較大提高天然氣絕熱轉化制氫在加氨站小規(guī)?,F(xiàn)場制氫更能體現(xiàn)其生產(chǎn)能力強的特點。該新工藝具有流程短和操作單元簡單的優(yōu)點,可明顯降低小規(guī)?,F(xiàn)場制氨裝置投資和制氨成本
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,嚴格規(guī)范檢測程序。8、如發(fā)現(xiàn)有異常特別是反應系統(tǒng)異常,應立即停車分析檢查,排除后再開車。天然氣制氫設備的另一個優(yōu)點是其低成本,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格。
天然氣作為一種潔凈的工業(yè)能源,在我國的能源發(fā)展中具有重要的作用和地位,它不僅可以當做燃料使用,同時還是一些化工廠產(chǎn)品的基本原料。其中,將天然氣用作制氫時,整個工藝的成本較低,能夠應用于氫氣的生產(chǎn)當中。 隨著能源消耗地加劇,尋找新的能源已經(jīng)成為當前的一個重要任務。氫作為現(xiàn)今有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N能源,幾乎不產(chǎn)生污染,轉化效率高。利用天然氣制取氫氣,可以在一定程度上緩解我國能源危機,進一步促進我國能源利用結構的轉變。本文將重點就天然氣制氫的原理、天然氣制氫工藝和技術、天然氣制氫技術的分類天然氣制氫的成本核算等幾個方面進行詳細的研究和探討。制氫設備的投資成本較高,但是隨著技術的不斷進步和成本的降低,其應用前景越來越廣闊。河北小型天然氣制氫設備
在未來,隨著清潔能源的需求不斷增加,制氫設備將會成為一種重要的清潔能源生產(chǎn)方式。自熱式天然氣制氫設備排名
天然氣制氫工藝的改進通過對轉化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現(xiàn)成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術通過對原料的消耗,這種技術通過對天然氣加氫脫硫和在轉化爐中放置適量的特殊催化劑進行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉化氣,之后再進行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質組分在適當?shù)膲毫l件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現(xiàn)氫氣的提純。自熱式天然氣制氫設備排名
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性較弱。在許多地區(qū),天然氣供應基礎設施完善,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相比,天然氣制氫裝置的建設和運營成本相對較低。一套中等規(guī)模的天然氣制氫設備,建設周期較短,投資回收較快。并且,通過優(yōu)化反應工藝、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)采用該技術獲取氫氣,用于化工生產(chǎn)、能源轉換等領域。。氫是宇宙中儲量為豐富的元素,也是普通燃料...