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。 天然氣制氫設備的生產(chǎn)和使用需要遵守相關的安全規(guī)范和標準,以確保生產(chǎn)和使用過程的安全性。湖北小型天然氣制氫設備
天然氣制氫是以天然氣做原料生產(chǎn)氫氣。根據(jù)天然氣參加反應的不同,可以分為傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫,部分氧化反應制氫,自熱重整制氫三種制氫工藝。水蒸氣重整制氫由于設備投資低,產(chǎn)氫率較高,是工業(yè)上應用多的天然氣制氫技術。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,工藝復雜,操作條件苛刻,并且對設計制造、控制水平和對操作人員的理論水平及操作技能均要求高。哪些天然氣制氫設備供應商家天然氣制氫設備的生產(chǎn)和使用可以為人類社會的未來發(fā)展帶來更多的希望和可能性,為建設美好世界作出貢獻。
高溫裂解制氫技術●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,被認為是連接化石燃料和可再生能源之間的過渡工藝過程。
自熱重整制氫●這個工藝流程轉(zhuǎn)變了由外部供熱到內(nèi)部自己提供熱源,對能源利用比較合理,這個過程主要是在反應產(chǎn)生的熱量能夠被其他反應需要熱量所利用,實現(xiàn)自身供熱。這個技術的工作原理就是在反應器中耦合了一些熱量,這些熱量主要是天然氣燃燒反應所產(chǎn)生,同時還可以天然氣水蒸氣進行反應,能夠?qū)崿F(xiàn)反應的自供熱。
隨著燃料電池技術的發(fā)展與應用,氫作為燃料電池的燃料,在未來能源結(jié)構(gòu)中的地位將日益重要,各發(fā)達***越來越重視對氫能的發(fā)展。近期氫能發(fā)展主要以化石燃料為原料實現(xiàn)廉價氫的生產(chǎn),而從建立燃料電池汽車加氫站和提供分散氫源方面考慮,則要求有先進的小規(guī)模天然氣現(xiàn)場制氫與氣體純化技術。目前,約96%的氫是以煤、石油和天然氣等化石資源制取的,其中采用天然氣(主要成分是甲烷)制氫更為經(jīng)濟與合理?,F(xiàn)有的天然氣制氫技術主要包括天然氣的水蒸氣重整,自熱重整以及部分氧化重整等。天然氣制氫設備的生產(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。
目前,約有1/2的氫氣是通過天然氣蒸氣轉(zhuǎn)化法(SRM)制取的。整個工藝流程是由原料氣處理、蒸氣轉(zhuǎn)化、CO變換和氫氣提純4大單元組成。原料氣,原料氣處理-蒸轉(zhuǎn)化CO化氣提純原料氣處理主要是采用加氫催化脫除天然氣中的硫,普遍采用的方法是Co-Mo加氫轉(zhuǎn)化串ZnO脫硫技術:原料氣先在轉(zhuǎn)化爐對流段預熱到約350-400C,先采用Co-Mo催化劑加氫法在加氫反應器中將氣體原料中的有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫H,S,再用ZnO吸附脫硫槽脫除H,S.此技術能將氣體中的總硫含量降到0.1mg/mm3以下。制氫設備需要精確控制溫度和壓力,以確保反應的順利進行和氫氣的純度。上海節(jié)能天然氣制氫設備
天然氣制氫設備的運行成本相對較低,因能源便宜,且維護和運營成本較低,使得它成為許多企業(yè)的理想選擇。湖北小型天然氣制氫設備
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,采用極其廉價的耐火材料堆砌反應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。采用高溫無機陶瓷透氧膜作為天然氣催化部分氧化的反應器,將廉價制氧與天然氣催化部分氧化制氨結(jié)合同時進行。初步技術經(jīng)濟評估結(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%。湖北小型天然氣制氫設備
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(zhuǎn)換等領域。。氫是宇宙中儲量為豐富的元素,也是普通燃料...